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    題名: Financial Time Series Forecasting with Large Language Models;Financial Time Series Forecasting with Large Language Models
    作者: 石柏楷;PERKASA, SLAMETIAN DEWA TEGAR
    貢獻者: 人工智慧國際碩士學位學程
    關鍵詞: 大型語言模型;外匯匯率預測;時間序列;少樣本提示;新聞資料增強;零樣本學習;ChatTime;Large Language Models;Foreign Exchange Forecasting;Time Series;Few-Shot Prompting;News Augmentation;Zero-Shot Learning;ChatTime
    日期: 2026-08-10
    上傳時間: 2026-10-20 14:18:45 (UTC+8)
    出版者: 國立中央大學
    摘要: 外匯匯率預測因貨幣市場具有非線性與非平穩特性而極具挑戰性。近年來,大型語言模型(LLM)的發展為無需針對特定任務訓練的時間序列預測提供了新的可能性。本研究探討小型開源大型語言模型在未經微調的情況下預測外匯匯率的可行性,並檢驗新聞資料增強與提示策略對預測準確度的個別與交互影響。

    本研究以 ChatTime 時間序列標記化框架,評估三個大型語言模型(Llama3-8B、Mistral-7B、Qwen2.5-7B),實驗涵蓋五組美元貨幣對(IDR、TWD、AUD、EUR、SGD)與三種預測範圍(1 天、5 天、10 天),並採用 2 x 2 因子消融設計。另納入七個基準模型作為比較:ARIMA、LSTM、XGBoost、iTransformer、原始 Transformer、樸素(隨機漫步)預測器與移動平均預測器。預測表現以均方根誤差(RMSE)、平均絕對誤差(MAE)、平均絕對百分比誤差(MAPE)、方向準確率(DA)與決定係數(R^2)進行評估。

    結果顯示,大型語言模型在所有貨幣對與預測範圍中均優於全部基準模型。Qwen2.5-7B 的平均 RMSE 最低,為 27.48,相較之下表現最佳的基準模型(XGBoost)之平均 RMSE 為 91.81。Diebold--Mariano 檢定顯示,大型語言模型在全部 45 組(模型、貨幣、預測範圍)比較中損失均較低,其中 38 組達統計顯著。三個大型語言模型之平均 R^2 均為正值(最高達 0.50),而所有基準模型之平均 R^2 均為負值,顯示這些基準模型解釋匯率變動的能力均不及單純以常數平均值進行預測。新聞資料增強並未持續改善預測表現,在 45 組比較單位中,有 32 組於加入新聞後 RMSE 反而上升,其中僅 11 組達統計顯著,且未發現顯著的 DA 效果。少樣本提示相較零樣本提示可使平均 RMSE 降低約 8.2%,並使平均 DA 由 51.79% 提升至 53.25%,其中 16 組於 RMSE 上達統計顯著。就 DA 而言,觀察到新聞增強與提示策略之間存在與非次序性交互作用相符的型態,顯示新聞增強對 DA 的影響取決於所採用的提示策略。

    上述結果顯示,小型開源大型語言模型是可行的零樣本與少樣本外匯預測工具,且在未經微調的情況下,提示策略對預測表現的影響較新聞資料增強更為可靠。;Three LLMs (Llama3-8B, Mistral-7B, Qwen2.5-7B) are evaluated with the ChatTime tokenization framework on five USD currency pairs (IDR, TWD, AUD, EUR, SGD) across three horizons (1, 5, and 10 days), under a 2 x 2 factorial ablation design, against seven baselines (ARIMA, LSTM, XGBoost, iTransformer, vanilla Transformer, Naive, Moving Average). Performance is measured with RMSE, MAE, MAPE, Directional Accuracy (DA), and R^2.

    LLMs outperform all baselines across every currency pair and horizon, with Qwen2.5-7B achieving the lowest mean RMSE of 27.48, compared to 91.81 for the best baseline (XGBoost). A Diebold--Mariano test confirms lower LLM loss in all 45 model-currency-horizon comparisons, significant in 38. All LLMs achieve positive mean R^2 (up to 0.50), while every baseline achieves negative mean R^2. News augmentation does not consistently improve performance, with higher RMSE observed in 32 of 45 units when news is added and the effect significant in only 11; no significant DA effect is found. Few-shot prompting reduces mean RMSE by approximately 8.2% and raises mean DA from 51.79% to 53.25% relative to zero-shot, reaching significance in 16 of 45 units. A pattern consistent with a disordinal interaction between news and prompting strategy is observed for DA, suggesting the effect of news augmentation depends on the prompting approach used.

    These findings demonstrate that small open-source LLMs are viable zero-shot and few-shot forecasters for FX markets, and that prompting strategy is a more reliable performance driver than news augmentation in the absence of fine-tuning.
    顯示於類別:[人工智慧國際碩士學位學程] 博碩士論文

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