Um Sistema de Informação que Utiliza a Inteligência Artificial (IA) para Auxiliar na Gestão de Carteiras de Ações

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1 Um Sistema de Informação que Utiliza a Inteligência Artificial (IA) para Auxiliar na Gestão de Carteiras de Ações Lucas G. Nadalete, Fabio A. Gennari, Kanji Hara Neto, Antonio A. Carneiro de Freitas Coordenação de Informática Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (CEFET) Caixa Postal Cornélio Procópio PR Brasil lookyller2002@yahoo, fabiogennari@bol.com.br, kanji@cp.cefetpr.br, carneirofreitas@brturbo.com.br Resumo. Um sistema de informação que utiliza a IA tradicional no processo de gestão de carteiras de ações. A IA é aplicada para fazer inferências via PROLOG e sugerir as ações a serem vendidas/compradas/mantidas. As regras são escolhidas a partir de parâmetros utilizados na análise fundamentalista e de regras definidas pelo operador (especialista) do sistema. As regras e os respectivos parâmetros podem ser modificados de acordo com a necessidade do analista financeiro. Ressalta-se que se trata tão somente de uma ferramenta de auxílio e não de tomada de decisão.

2 1. Introdução O cérebro humano apresenta limitações tais como: a velocidade de processamento de informações e a capacidade de analisar sistemas complexos [Zadeh 1973]. Estas carências, para determinadas situações, podem ser administradas através da utilização de ferramentas computacionais como as baseadas em inteligência artificial (IA) e/ou inteligência computacional (IC). Observe-se que as metodologias baseadas em IA e IC ainda não são bem assimiladas no mercado de ações brasileiro e, como não são bem compreendidas, é natural que o mercado prefira utilizar ferramentas convencionais, com as quais estão bem familiarizados e nas quais confiam. Entretanto, a gestão de carteiras de ações está tornandose cada vez mais complexa e pode sobrecarregar o trabalho dos analistas. Em algumas situações, ultrapassa a capacidade humana de acompanhamento e análise. Deste modo, as habilidades de extrair, de compactar, de sumarizar e de aumentar a velocidade de processamento de informações são importantes para a competitividade de quem gerencia a carteira de ações. Os sistemas baseados em programação lógica têm características relevantes que os diferenciam da programação convencional [T. Van Le 1993]. Cita-se, entre outras, as seguintes: 1. O programador especifica o problema através da linguagem lógica. 2. O interpretador (PROLOG) faz a dedução lógica e encontra a solução do problema. No caso desta aplicação, o analista especifica as regras para um determinado perfil de investidor e o programa sugere quais ativos manter, comprar ou simplesmente vender. Este trabalho tem como objetivo principal apresentar uma ferramenta que possibilita ao gestor da carteira acrescentar/modificar regras e modificar os parâmetros de configuração destas regras, ou seja, permite que o gestor configure o sistema de acordo com o perfil da carteira desejada e as condições de mercado. Os principais conceitos de análise fundamentalista utilizados para criar os parâmetros associados a esta aplicação são relacionados com as referências [Kanitz 1978, Da Costa 2000 e Meireles 2000]. Outra razão que nos anima a realizar este trabalho é o fato de que estudo recente [Minardi 2001] apresenta evidências de que o mercado de ações brasileiro não é eficiente. Como o mercado não é eficiente é razoável fazer inferências sobre a variação dos preços futuros das ações. Assim, neste artigo, trata-se somente de inferências a partir de regras baseadas em parâmetros associados à análise fundamentalista, que são implementadas por meio do interpretador lógico do tipo PROLOG. Este artigo está organizado como se segue. A Seção 2 apresenta os conceitos básicos utilizados. A Seção 3 trata das regras utilizadas para ilustrar esta aplicação. Os resultados são fornecidos na Seção 4. Finalmente, as conclusões são apresentadas na Seção 5.

3 2. Conceitos utilizados A concepção básica para o estabelecimento das regras utilizadas neste sistema baseia-se na estratégia de investimentos que procura ativos de valor essencial subestimados pelo mercado, cujo valor intrínseco o verdadeiro valor do negócio - é maior que o valor da cotação de suas ações. A nossa regra básica é simples: jamais investir a não ser que possa encontrar algo que valha a pena comprar. Caso contrário, fica abrigado na renda fixa. Entretanto, caso o gestor ache conveniente, pode mudar as regras/parâmetros e o sistema vai funcionar de acordo com as suas especificações. O sucesso do investidor notadamente racional, como Warren Buffet, comprova que o bom senso e a racionalidade consistente vencem mesmo em mercados considerados não racionais. A habilidade e o sucesso alcançado por este investidor é uma evidência da negação do conceito de eficiência dos mercados, isto é, que o preço de uma ação reflete corretamente todas as informações disponíveis sobre a empresa e seus papéis. 2.1 Alguns conceitos básicos de análise fundamentalista As regras utilizadas para implementar esta aplicação estão relacionadas de forma implícita ou explícita com os princípios descritos abaixo: a) O retrospecto da empresa é importante: uma empresa que tem um retrospecto positivo tem mais probabilidade de alcançar bons resultados que uma que vem de vários insucessos. b) Os critérios racionais, não financeiros, para a escolha das ações são: a empresa ter um negócio simples e compreensível; ter um histórico operacional consistente; ter perspectivas favoráveis no longo prazo. c) Entre os critérios financeiros, cita-se os seguintes: os lucros pertencentes aos investidores devem ser atrativos; a margem de lucro deve ser alta; o retorno sobre os lucros reinvestidos deve ser razoável (para cada unitária monetária reinvestida deve retornar pelo menos uma unidade monetária); o retorno das ações (o lucro por ação) deve satisfazer a um parâmetro estabelecido. d) Os critérios de valor assumidos são os seguintes: o retorno do investimento é satisfatório? a administração é competente e honesta? o mercado não superestima a empresa? o produto da probabilidade de ganho pelo total de ganhos possíveis menos o produto da probabilidade de perda pelo total de perdas possíveis é adequadamente positivo.

4 Deste modo, procura-se uma empresa excelente a um preço razoável e não uma empresa medíocre por uma barganha. e) Observa-se também que os pontos cruciais necessários para este tipo de análise são: como avaliar uma empresa, discernindo entre o valor contábil (valores que entram) e o valor intrínseco (valores que podem ser retirados); como considerar os preços do mercado. f) Um aspecto relevante quando se trata de investimentos é a tentativa de mantê-los em carteira o maior tempo possível pelas seguintes razões: evitar custos de corretagem; não pagar impostos sobre ganhos de capital; aproveitar a mágica dos juros compostos. Outro objetivo constante e generalizado do mercado é que só há interesse em comprar um ativo quando o preço de mercado estiver abaixo do valor intrínseco e só há interesse em vender quando o preço estiver superestimado, logo, em tese, o mercado sempre é desfavorável a uma das partes, tanto na venda como na compra. Estatísticas comprovam que menos de trinta por cento dos investidores conseguem auferir lucros nos mercados [Meireles 2000]. 2.2 Parâmetros e regras disjuntas Esta seção apresenta um exemplo simples de especificação de parâmetros baseados em análise fundamentalista. Observa-se que a especificação das regras e a configuração dos parâmetros podem ser modificadas de acordo com o perfil do investidor. Nesta aplicação, utilizam-se os princípios de gestão financeira descritos acima e os conceitos de análise fundamentalista extraídos das referências [Kanitz 1978, Da Costa 2000 e Meireles 2000]. Assim, o sistema utiliza quatro indicadores: o de solvência de Kanitz, o indicador KM (que embute o limite de crédito de Morante), a relação preço de mercado/lucro e a relação preço de mercado/valor patrimonial da ação. A partir destes parâmetros, pode-se extrair regras disjuntas simples passíveis de serem implementadas via linguagens de programação estruturada. Estas regras, neste sistema, são implementadas via Visual Basic (linguagem estruturada). Os resultados das regras disjuntas servirão como entradas das regras (com conjunção, mais complexas) de auxílio à decisão de investimento. Estas regras são implementadas a partir do motor de inferência do PROLOG, baseado em IA. As regras disjuntas estabelecidas para esta aplicação, a partir dos indicadores anteriores, são bem exigentes. Caso o gestor do fundo queira diminuir os níveis de exigências, é só configurar estas regras de acordo com o seu perfil Parâmetro de insolvência de Kanitz A equação descrita abaixo sintetiza o índice de insolvência de Kanitz.

5 FI = 0,05*X1 + 1,65*X2 + 3,55*X3 1,06*X4 0,33*X5 Onde: FI é a somatória dos pontos: X1 é a relação lucro líquido/ patrimônio líquido; X2 é a relação (ativo circulante + realizável no longo prazo)/ exigível total; X3 é a relação (ativo circulante estoques)/ passivo circulante; X4 é a relação ativo circulante/ passivo circulante; X5 é a relação exigível total/ patrimônio líquido; As regras para este índice: Tabela 01: Regras de insolvência de Kanitz Se FI estiver entre Condição de compra A empresa 0=<FI Solvente Comprar 0>FI>=-3 Estará indefinida e será observada Manter/ observar -3>FI>-7 Estará insolvente Vender Parâmetro KM (embute limite de crédito de Morante) A equação descrita abaixo sintetiza o parâmetro KM (embute o limite de crédito de Morante). LC = 0,10*Y1 + 0,05*Y2 + 0,08*Y3 + 0,02*Y4 0,1*Y5 0,02*Y6 0,1*Y7 0,03*Y8 Onde: LC é a somatória dos pontos obtidos em porcentagem; Y1 é o patrimônio líquido; Y2 são os estoques; Y3 são as duplicatas em carteira; Y4 são as disponibilidades; Y5 são contas a pagar aos fornecedores; Y6 são os salários, contribuições e tributos; Y7 são os empréstimos bancários de curto prazo; Y8 são as outras contas a pagar. As regras que embutem indicador KM constam na Tabela 02: Tabela 02: Regras baseadas no parâmetro KM Se KM estiver entre A empresa Condição de compra

6 0=<KM<0,2 Crédito restrito Vender 0,2=<KM<0,4 Crédito bom e será observada Manter/ observar 0,4=<KM Crédito excelente Comprar Parâmetros PL e PVPA Os seguintes parâmetros são utilizados para compor estes indicadores: L é lucro por ação; P é o preço de mercado (fechamento); VPA é o valor patrimonial de cada ação. A Tabela 03, a seguir, expressa as regras utilizadas para o índice PL: Tabela 03: Regras baseadas no Indicador PL Se PL estiver entre A empresa Condição de compra < 15 Excelente Comprar 15 a 25 Será observada Manter/ observar > 25 Restrito Vender A Tabela 04, abaixo, expressa as regras utilizadas para o parâmetro PVPA: Tabela 04: Regras baseadas no Indicador PVPA Se PVPA A empresa Condição de estiver compra entre 0 a 1 Excelente Comprar 1 a 2 Será observada Manter/ observar > 2 Restrito Vender 3. Regras de Auxílio à Decisão Esta seção apresenta uma aplicação com grau de sofisticação considerada razoavelmente simples. Observe-se que as especificações das regras e dos parâmetros

7 podem ser modificadas de acordo com o perfil do investidor. Assim, apresenta-se um exemplo com axiomas, regras simples (disjuntas) e complexas (com conjunção) que permitem inferências via modus ponens e particularização. O interpretador PROLOG realiza estas inferências a partir da especificação das regras de auxílio à decisão pelo gestor financeiro. Entretanto, podem ser criadas regras mais complexas, dependendo tão somente da necessidade e vontade do gestor. Simplificando, o gestor da carteira de ações poderá realizar três operações básicas: Comprar comprar ações recomendadas pelo sistema; Vender vender ações que estejam em sua carteira e foram recomendadas para venda pelo sistema; Manter/observar manter na carteira ou observar as ações indicadas pelo sistema para esta condição. As regras de auxílio à decisão (observe que são com conjunção e embutem o modus ponens e/ou a particularização) utilizadas nesta aplicação serão apresentadas a seguir: Indicações de Compra Regra 1: Quando todas regras disjuntas indicam que a compra é recomendada. Nesse caso, a empresa é solvente, possui crédito irrestrito, tem ótimas relações PL e PVPA Indicações de Venda Regra 2: Quando qualquer regra disjunta indica que a venda é recomendada. Qualquer indicador, quando em pior nível, possui peso suficiente para recomendar a venda. Essa regra reflete ainda a postura conservadora da gestão do fundo Indicações de Manter/observar Regra 3: Se não existe indicações de compra ou de venda e a ação está em carteira, a manutenção é recomendada; caso não estiver na carteira, somente observar. Neste caso, não há evidências fortes para a compra/venda das ações. 4. Simulações e Resultados No período de 26/02/03 a 26/04/04 foram realizadas várias simulações via o sistema de informação, utilizando-se os dados fornecidos pela Bovespa (Bolsa de Valores de São Paulo) e pela CVM (Comissão de Valores Mobiliários). Como exemplo, são apresentadas as seguintes indicações fornecidas pela Tabela 05. Tabela 05: Indica as sugestões do consultor financeiro para o dia 26/02/04 Empresa Kanitz KM PL PVPA Índice ACES4 - ACESITA VENDA ARCZ6 - ARACRUZ COMPRA CESP4 - CESP VENDA CTNM4 - COTEMINAS VENDA EBTP4 - EMBRATEL VENDA

8 ELET6 ELETROBRÁS VENDA ELMJ4 - WEG COMPRA EMBR4 - EMBRAER VENDA GETI4 - AES TIETÊ VENDA KLBN4 - KLABIN VENDA PETR4 - PETROBRÁS COMPRA No dia 26/04/04 foram realizadas novas simulações com o sistema, utilizando-se os dados fornecidos pela Bovespa (Bolsa de Valores de São Paulo) e pela CVM (Comissão de valores Mobiliários). Foram obtidas as seguintes indicações fornecidas pela Tabela 06. Tabela 06: Indica as sugestões do consultor financeiro para o dia 26/04/04 Empresa Kanitz KM PL PVPA Índice ACES4 - ACESITA VENDA ARCZ6 - ARACRUZ COMPRA CESP4 - CESP VENDA CTNM4 - COTEMINAS VENDA EBTP4 - EMBRATEL VENDA ELET6 ELETROBRÁS VENDA ELMJ4 - WEG COMPRA EMBR4 - EMBRAER VENDA GETI4 - AES TIETÊ VENDA KLBN4 - KLABIN VENDA PETR4 - PETROBRÁS COMPRA Os resultados financeiros obtidos, a partir das recomendações do consultor financeiro, no período de 26/02/04 a 26/04/04, são fornecidos na Tabela 06, a seguir. Tabela 07: Resultados financeiros obtidos a partir das sugestões do consultor financeiro EMPRESA PREÇO 26/02/04 PREÇO 26/04/04 ACERTO/ERRO ACES4 - ACESITA ERRO * ARCZ6 - ARACRUZ ACERTO CESP4 - CESP ACERTO CTNM ERRO * COTEMINAS EBTP ERRO * EMBRATEL ELET6 ELETROBRÁS ACERTO

9 ELMJ4 - WEG ACERTO EMBR ACERTO EMBRAER GETI4 - AES TIETÊ ACERTO KLBN4 - KLABIN ACERTO PETR ERRO PETROBRÁS * Observou-se que o aumento das cotações desta empresa se deve às pequenas melhoras dos indicadores e às expectativas/especulações de mercado. Entendemos que não há razões consistentes para a compra desta ação. ** Observou-se que a baixa das cotações desta empresa não é consistente. Recomenda-se novamente a compra desta ação. A média de acertos no período (26/02/03 a 26/04/04) foi de 80%. Estes resultados são animadores. Entretanto, o sistema necessitará ser avaliado a partir de outros critérios e durante um período de tempo mais longo. 5. Conclusões e Melhorias a serem acrescentadas O programa funcionou e a lógica não degenerou. Os resultados financeiros foram animadores, mostrando-se uma metodologia bastante promissora para auxiliar na gestão de carteiras de ações. A princípio, várias melhorias podem ser adicionadas ao sistema. Entre outras, citam-se as seguintes: Aumentar o número de parâmetros e regras baseados na análise fundamentalista; Inclusão de restrições de participação percentual máxima e mínima de ações na carteira; Inclusão de regras baseadas na análise técnica e em outras técnicas mais recentes de análise financeira. Finalmente, o sistema poderá evoluir para um centralizador de informações, englobando todas as informações disponíveis sobre a carteira de ações. Vale lembrar mais uma vez que o sistema tem por objetivo o suporte à decisão, cabendo ao gestor combinar as recomendações do sistema às outras técnicas de análise quantitativa e às informações adicionais obtidas no mercado. Referências L. A. Zadeh. Outline of a New Approach to the Analysis of Complex Systems and Decision Processes. IEEE Transactions Syst., Man, Cybern., vol. SMC-3, no., pp , January,1973. T. Van Le. Techniques of Prolog Programming. John Wiley & Sons, Inc, New York, 1993.

10 A. A. C. de Freitas e I. N. da Silva. Análise Técnica de Títulos Financeiros Através de Redes Neurais Artificiais. IV Congresso Brasileiro de Redes Neurais pp , ITA, São José dos Campos - SP Brasil, K. Kamijo and T. Tanigawa. Stock Price Pattern Recognition: A Recurrent Neural Network Approach. IEEE Inter. Joint Conf. On Neural Networks, pp , San Diego, CA, M. D. F. Tavares and M. D. Fonseca. Análise Técnica -- Avaliação de Investimentos, IBMEC, Rio de Janeiro, N. A. C. da Costa, M. B. E. das Neves. Variáveis Fundamentalistas e os Retornos das Ações. Revista Brasieira de Economia, vol. 54, no. 01, Fundação Getúlio Vargas, Rio de Janeiro, S. C. Kanitz. Como Prever Falências, McGraw-Hill do Brasil, São Paulo, M. Meireles. A Arte de Operar na Bolsa. Villipress, São Paulo, A. Minardi. Preços Passados Prevendo Desempenho de Ações Brasileiras. IBMEC, São Paulo, 2001.