Aprendizado de máquina no mercado de ações

Um estudo com a VALE3: como avaliar se um modelo consegue prever o retorno do próximo mês melhor que a média histórica?

Das regras fixas à validação temporal, acompanhe o método, explore as demonstrações e entenda por que os modelos avaliados terminaram em “sem sinal”.

Messyas Gois França

Artigo-base: From Fixed Rules to Machine Learning: Out-of-Sample Evaluation and Model Promotion in a Financial Decision-Support Bot

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Quando uma regra deixa de bastar

Uma regra fixa repete uma decisão; um modelo aprende padrões do histórico. A segunda opção também precisa provar que funciona quando o futuro ainda não é conhecido.

01 · REGRA FIXA

Se cair mais de 5%, venda.

Um limite definido antes, aplicado do mesmo jeito em todo cenário.

02 · MODELO APRENDIDO

Dados → previsão → avaliação

Encontra padrões no passado, mas pode errar quando o mercado muda.

A pergunta: que evidência precisamos antes de deixar um modelo influenciar a decisão?

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O caso: VALE3

O retorno da Vale acompanha minério de ferro, câmbio e o setor. Mas uma relação econômica plausível não garante que a informação chegue antes do resultado.

VALE3retorno do mês seguinteo que queremos prever
BHP · Rio TintoRetorno mensal dos pares nos EUA
Balanços da ValeMargem, fluxo de caixa e crescimento da receita
Minério de ferroFicou de fora: não foi possível auditar as datas de publicação.

04 / 27 · CONTEXTO

Por que prever ações é difícil

A hipótese dos mercados eficientes diz que os preços incorporam informação disponível. Não significa que nada possa ser previsto: significa que sinais persistentes são difíceis de encontrar.

Sinal pequeno

Na literatura, bons modelos podem ter R² mensal de 0,4% a 1%.

Relações mudam

Juros, câmbio, commodities e crises mudam o comportamento dos dados.

Muitas tentativas

Testar várias opções nos mesmos dados faz alguns resultados parecerem bons por acaso.

Vazamento

Usar informação futura melhora artificialmente o teste.

05 / 27 · FUNDAMENTOS

De onde vem a discretização

Os trabalhos de Eduardo Palhares estudam ciclos econômicos e indicadores antecedentes: séries contínuas são transformadas em classes para comparar estados da economia.

recessãoqueda fracalateralizaçãoalta fracaalta forte
Indicadores

15 séries mensais: produção, vendas, confiança, crédito e moeda.

Classes

2, 3 ou 5 estados definidos por limites de variação.

Modelos

Sete classificadores comparados com validação temporal.

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O que o estudo anterior mostrou

No esquema binário de alta ou queda, os sete modelos tiveram acurácia de teste entre 80% e 90% — acima da acurácia de treino.

Modelok-NNNBÁrvoreRFLRSVCRede
Treino78,8%75,8%72,7%72,7%75,8%72,7%72,7%
Teste90,0%87,1%80,0%88,6%84,3%88,6%85,7%

Um bom resultado ainda precisa responder: acima de qual referência?

07 / 27 · CLASSES

A discretização define o que o modelo aprende

Mudar os limites altera quantos casos entram em cada classe e o significado de um acerto.

Trabalhos anteriores · ±1σ

16% queda · 68% centro · 16% alta

Artigo · ±0,6745σ

25% queda · 50% centro · 25% alta

Classes muito raras dificultam o aprendizado e a avaliação. O artigo usa uma faixa central de 50%.

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Laboratório de discretização

Ajuste a média, o desvio e o esquema de classes. A curva, as áreas coloridas e os limites acompanham os controles; o retorno observado indica a classe resultante.

Carregando demonstração…

Demonstração de uma distribuição normal de referência. Os retornos reais podem ter assimetria e caudas mais pesadas.

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Por que usar a normal para marcar limites

A normal posiciona os limites; não descreve perfeitamente a distribuição dos retornos.

Agregação

Um mês soma cerca de 21 retornos diários.

Eficiência

Com 72 meses, o limite normal tem menor erro-padrão que o quantil empírico.

Entropia

Dada média e variância, acrescenta menos suposições.

Comparabilidade

É base de modelos probit e dos estudos anteriores.

Nos dados, a normal é rejeitada (Jarque–Bera, p = 0,001); a classe central tem 54,5% dos meses, próximo dos 50% esperados (p = 0,26).

10 / 27 · ARTIGO

O que o artigo muda

Antes, o bot escolhia o melhor macro F1 e convertia a classe prevista em compra ou venda. Agora, só um modelo aprovado pode influenciar a decisão.

ANTES

Escolher o melhor candidato

Um F1 alto podia refletir sorte ou desequilíbrio entre classes.

AGORA

Exigir evidência fora da amostra

Comparar com referência histórica e corrigir a significância por múltiplos testes.

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Como o sistema funciona

O critério de promoção fica entre o treino e a produção; monitoramento pode exigir uma nova avaliação.

  1. FontesYahoo Finance · CVM
  2. Coletaorigem e data registradas
  3. Engenhariasomente dados disponíveis
  4. TreinoRidge · Random Forest
  5. PortãoR²OS > 0 · p ajustado < 0,05
  6. APIclasse ou “sem sinal”
  7. Botalerta sem ordem automática
  8. Painelstatus e monitoramento

12 / 27 · ALVO

O alvo é o retorno do mês seguinte

Prevemos o retorno, não o preço. O preço tem tendência persistente; o retorno oscila em torno de uma média de 1,3% ao mês, com desvio de 10,1%.

RETORNO MENSALrt+1 = Pt+1 / Pt − 1
Pares

Fechamento de BHP e Rio Tinto antes da decisão.

Balanços

Indicadores financeiros; atraso mediano de 88 dias.

Alvo

Retorno da VALE3 até o último pregão do próximo mês.

Decidimos em t com o que já era público. O alvo só se conhece ao fim de t + 1.

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A referência é a média histórica

Se o modelo não erra menos que quem repete a média dos retornos passados, sua complexidade não acrescentou valor.

R² FORA DA AMOSTRAR²OS = 1 − erro do modelo / erro da média

Positivo: erra menos que a referência. Negativo: erra mais.

histórico conhecidotreina até tprevê t + 1compara

14 / 27 · CRITÉRIO

Como saber se não foi sorte

R² positivo pode ocorrer por acaso. O critério combina desempenho e teste estatístico, definidos antes da avaliação.

R²OS > 0

O modelo errou menos que a média histórica.

Clark–West

Avalia se o ganho compensa parâmetros estimados a mais.

Holm

Corrige quatro configurações para evitar aprovação casual.

Só passa se cumprir as duas condições, com p-valor ajustado abaixo de 0,05.

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O tempo manda na avaliação

Cada previsão usa somente os dados conhecidos na data da decisão. Mova o controle para acompanhar o crescimento da janela de treino ao longo da avaliação.

Carregando demonstração…

Diagrama esquemático: as nove linhas representam etapas selecionadas das 82 decisões; cada ponto não corresponde a um mês individual.

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O que o teste encontrou

Nenhuma das quatro configurações superou a média histórica nos 82 meses avaliados. Selecione um modelo para comparar seu erro com o da referência.

Carregando demonstração…

Os p-valores ajustados por Holm foram 1,000. No Ridge com pares, o intervalo de confiança do R²OS ficou entre −4,1% e −0,4%.

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Quase tudo caiu na classe central

Entre 76 e 82 previsões das 82 ficaram em “estabilidade”. O modelo raramente saiu da média.

Ridge · pares82 / 82
Random Forest · pares81 / 82
Ridge · pares + balanços76 / 82
Random Forest · pares + balanços82 / 82

No Ridge, a previsão varia 0,4 ponto percentual; a faixa central tem meia-largura de 7,6. Ela quase nunca é cruzada.

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Outros modelos não mudaram o quadro

Mais cinco regressores, de famílias usadas nos estudos anteriores, também ficaram abaixo da referência.

R² fora da amostraOLSk-NNÁrvoreSVRRede
Só pares−2,0%−39,9%−197,0%−29,4%−16,1%
Pares + balanços−22,5%−27,3%−114,3%−23,6%−601,1%

Árvore e rede tiveram macro F1 maior, mas com previsões mais instáveis e erros de 2 a 7 vezes o da média.

19 / 27 · COMPARAÇÃO

O pipeline antigo no mesmo caso

Repetimos a classificação dos estudos anteriores em 42 combinações, inclusive com a série de minério que não conseguimos auditar.

1 de 42

Combinações superou a previsão da maioria, por um mês.

0,460

Melhor macro F1, escolhido entre 42 tentativas.

p = 0,53

Permutação no protocolo point-in-time.

Sem referência trivial e correção por múltiplas tentativas, um ganho aparente poderia ser confundido com sinal.

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Uma associação forte pode chegar tarde

BHP e Rio Tinto acompanham VALE3 no mesmo mês. Quando a decisão é deslocada para o mês seguinte, a relação some.

MESMO MÊS0,743associação contemporânea
MÊS SEGUINTE−0,010dentro da faixa de ruído (±0,148)

O mercado incorpora a informação do setor dentro do mês. Depois, sobra pouco para prever o próximo.

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E se a informação vazar?

Alterne a informação usada na decisão e veja como o acesso indevido ao mês-alvo muda artificialmente o resultado.

Carregando demonstração…

Os números são os resultados publicados para os dois protocolos. O cenário com vazamento não é uma previsão válida.

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O critério de aprovação

Ajuste o R² fora da amostra e o p-valor corrigido. O modelo só pode avançar quando as duas condições estatísticas são atendidas.

Carregando demonstração…

Os controles ilustram o critério de decisão. Ajustá-los não estima um modelo nem produz evidência sobre o mercado.

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Com 82 meses, o critério enxerga pouco sinal

Explore as intensidades de sinal testadas no artigo. Mesmo um sinal verdadeiro de 1% de R² foi aprovado em apenas 13,8% das simulações.

Carregando demonstração…

500 simulações por intensidade, com 82 previsões. Os pontos são resultados publicados, sem interpolação nem novas simulações de mercado.

24 / 27 · DECISÃO

O resultado do sistema: esperar

Na avaliação acumulada até agosto de 2026, o Ridge teve R²OS de −1,96% e p = 0,978. O critério rejeitou.

MODELO CANDIDATOnão aprovado
STATUSsem sinal
RECOMENDAÇÃOesperar · sem ordem

Não agir também é uma decisão. Aqui, é a que os dados sustentam.

25 / 27 · LIMITES

O que sabemos — e o que não sabemos

Para este ativo, período e protocolo, nenhum modelo testado justificou aprovação. Isso não prova que ML nunca funcione em ações nem que o resultado se aplique a outros ativos.

Um ativo, uma década

Com 82 meses, só detectaríamos correlações em torno de 0,36.

Amostra já observada

Parte do histórico já havia sido explorada; 2026 tem apenas oito meses.

Custos e cobertura

Não simulamos custos de transação e não recuperamos o painel de seis empresas do bot antigo.

26 / 27 · PRÓXIMOS PASSOS

Onde continuar

Ampliar o conjunto de dados sem mudar o protocolo nem afrouxar o critério de aprovação.

Dados

Auditar datas de publicação do minério.

Tempo

Acumular novos meses como avaliação independente.

Escopo

Testar outros horizontes, classes e custos de transação.

NLP e notícias

Sentimento pode gerar novas variáveis, desde que respeite a data de publicação e passe pelo mesmo portão.

NLP amplia as fontes de informação; não elimina ruído, atraso de publicação ou necessidade de validação temporal.

27 / 27 · ENCERRAMENTO

Referências e discussão

  • Fama, E. F. “Efficient Capital Markets: A Review of Theory and Empirical Work”. The Journal of Finance, 1970. DOI.
  • Palhares Júnior, E. Sistemas especialistas aplicados na análise de ciclos de mercado. Tese de doutorado, USP, 2021.
  • Palhares Júnior et al. Ensemble of machine learning applied to economic cycles analysis, 2026; e The effect of discretization on classification, 2025.
  • From Fixed Rules to Machine Learning: Out-of-Sample Evaluation and Model Promotion in a Financial Decision-Support Bot. Artigo-base anonimizado.
Instituto Federal do Amazonas
Obrigado.

Perguntas e discussão