مدیریت مالی هوشمند

مدیریت مالی هوشمند

پیش بینی کوتاه مدت قیمت جهانی طلا با استفاده از مدل تبدیلگر زمانی ترکیبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی کامپیوتر، واحد هیدج، دانشگاه آزاد اسلامی، هیدج، ایران
2 گروه مهندسی کامپیوتر، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران
چکیده
پیش‌بینی دقیق قیمت طلا به دلیل ماهیت غیرخطی، غیرایستا و تأثیرپذیری آن از عوامل متعدد اقتصادی و مالی، یکی از مسائل پیچیده در تحلیل سری‌های زمانی مالی محسوب می‌شود. هدف این پژوهش، طراحی و ارزیابی مدلی دقیق، پایدار و تفسیرپذیر برای پیش‌بینی کوتاه‌مدت قیمت جهانی طلا با استفاده از معماری تبدیل‌گر همجوشی زمانی یا Temporal Fusion Transformer (TFT) است. پژوهش حاضر از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش، کمی، داده‌محور و مبتنی بر آزمایش‌های محاسباتی است. داده‌های مورد استفاده شامل اطلاعات روزانه بازار طلا در دوره ده‌ساله ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۴ است. پس از پاک‌سازی، نرمال‌سازی و آماده‌سازی داده‌ها، مجموعه داده به‌صورت زمانی به بخش‌های آموزش، اعتبارسنجی و آزمون تفکیک شد. مدل پیشنهادی با بهره‌گیری از شبکه‌های انتخاب متغیر، واحدهای خطی گیت‌دار، لایه‌های بازگشتی و سازوکار توجه چندسره تفسیرپذیر، برای پیش‌بینی قیمت طلا در افق‌های ۱، ۵، ۱۰ و ۲۲ روزه پیاده‌سازی شد. عملکرد مدل با روش‌های ARIMA، SARIMA، LSTM، GRU، Transformer استاندارد و Informer مقایسه گردید. نتایج نشان داد مدل TFT با دستیابی به مقادیر RMSE برابر ۱۸٫۴۲ دلار بر اونس، MAE برابر ۱۳٫۸۷ دلار بر اونس، MAPE برابر ۰٫۸۹ درصد و ضریب تعیین ۰٫۹۵۳۴، بهترین عملکرد را در میان روش‌های مقایسه‌شده داشته است. همچنین دقت جهتی مدل برابر ۷۲٫۵ درصد و مقدار پوشش فاصله پیش‌بینی برابر ۷۹٫۸ درصد به دست آمد. آزمون دایبولد–ماریانو نیز برتری معنادار مدل پیشنهادی را نسبت به اغلب روش‌های مبنا تأیید کرد. یافته‌ها نشان می‌دهد مدل TFT، علاوه بر افزایش دقت پیش‌بینی، از توانایی مناسبی در ارائه فاصله‌های پیش‌بینی و تفسیر اهمیت متغیرها و دوره‌های زمانی اثرگذار برخوردار است و می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای تصمیم‌گیری سرمایه‌گذاران و تحلیلگران بازار طلا مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Short-Term Forecasting of Global Gold Prices Using a Hybrid Temporal Fusion Transformer Model

نویسندگان English

Morteza Mohammadlu 1
Seyed Mohsen Mirhosseini 2
1 Department of Computer Engineering, Hi.C., Islamic Azad University, Hidaj, Iran
2 Department of Computer Engineering, Ka.C., Islamic Azad University, Karaj, Iran
چکیده English

Accurate forecasting of gold prices, due to their nonlinear and non-stationary nature and their susceptibility to numerous economic and financial factors, is considered one of the complex problems in financial time-series analysis. The aim of this study is to design and evaluate an accurate, stable, and interpretable model for short-term forecasting of global gold prices using the Temporal Fusion Transformer (TFT) architecture.
The present study is applied in terms of purpose and quantitative, data-driven, and based on computational experiments in terms of methodology. The data used include daily gold market information over a ten-year period from 2014 to 2024. After data cleaning, normalization, and preprocessing, the dataset was temporally divided into training, validation, and test sets. The proposed model was implemented to forecast gold prices over 1-, 5-, 10-, and 22-day horizons, using variable selection networks, gated linear units, recurrent layers, and an interpretable multi-head attention mechanism. The performance of the model was compared with ARIMA, SARIMA, LSTM, GRU, standard Transformer, and Informer methods.
The results showed that the TFT model achieved the best performance among the compared methods, with an RMSE of USD 18.42 per ounce, MAE of USD 13.87 per ounce, MAPE of 0.89%, and a coefficient of determination (R²) of 0.9534. Furthermore, the model achieved a directional accuracy of 72.5% and a prediction interval coverage of 79.8%. The Diebold–Mariano test also confirmed the statistically significant superiority of the proposed model over most benchmark methods. The findings indicate that, in addition to improving forecasting accuracy, the TFT model has an appropriate capability to provide prediction intervals and interpret the importance of influential variables and time periods. Therefore, it can be used as an effective tool for decision-making by investors and gold market analysts.

کلیدواژه‌ها English

Gold Price Forecasting
Temporal Fusion Transformer
Deep Learning
Financial Time Series
Multi-Horizon Forecasting
Attention Mechanism
Interpretability
 
[1]Baur, D. G., & Lucey, B. M. (2010). Is gold a hedge or a safe haven? An analysis of stocks, bonds and gold. Financial review, 45(2), 217-229.
[2] Beckmann, J., & Czudaj, R. (2013). Gold as an inflation hedge in a time-varying coefficient framework. The North American Journal of Economics and Finance, 24, 208-222.
[3] Cheng, Q., Wang, X., Shi, S., & Wang, Z. (2025). Heterogeneous impacts of fundamentals on gold market risk using regime switching quantile-based GARCH-MIDAS model: Q. Cheng et al. Empirical Economics, 69(3), 1411-1465.
[4] Amini, A., & Kalantari, R. (2024). Gold price prediction by a CNN-Bi-LSTM model along with automatic parameter tuning. Plos one, 19(3), e0298426.
[5] Ramisa, N. T., Priya, M. J., Masud, M. A., & Samsuzzaman, M. (2026, January). Temporal Attention-Based Hybrid TCN-BiLSTM-GRU Architecture for Gold Price Prediction. In 2026 5th International Conference on Electrical, Computer & Telecommunication Engineering (ICECTE) (pp. 1-6). IEEE.
[6] ] Wu, J., & Liu, J. (2026). Gold Price Prediction Based on LSTM-Attention Combined Model. Open Access Library Journal, 13, e1114759.
[7]  Memon, B. A., Tahir, R., Naveed, H. M., & Cheng, K. (2025). Forecasting Gold and Platinum prices with an enhanced GRU model using multi-headed attention and skip connection. Mineral Economics, 38(4).
[8] Zhao, Y., Guo, Y., & Wang, X. (2025). Hybrid LSTM–Transformer architecture with multi-scale feature fusion for high-accuracy gold futures price forecasting. Mathematics, 13(10), 1551.
[9] Yang, Y. (2025). TCN-QV: an attention-based deep learning method for long sequence time-series forecasting of gold prices. PLoS One, 20(5), e0319776.
[10] Lin, Y. (2026). An Improved CNN–LSTM Model for Daily Gold Price Prediction. Proceedings of IWADIC 2025, Atlantis Press, 608-621.
[11] https://www.kaggle.com/datasets/sai14karthik/nasdq-dataset