Yapay Zekâ Destekli Finansal Tablo Kalemlerinin Tahmini: Borsa İstanbul'da Karşılaştırmalı Bir Analiz
AI-Driven Forecasting of Financial Statement Items: A Comparative Analysis of Borsa Istanbul
Prof.Dr. Orhan Elmacı,
https://orcid.org/0000-0002-7137-6211,
Bu çalışma Kütahya Dumlupınar Üniversitesi (ROR: https://ror.org/02mn0vt57) tarafından desteklenmiştir.
oelmaci@gmail.com
Öz
Amaç: Bu çalışma, Borsa İstanbul'da işlem gören finansal olmayan işletmelerin net satış, faaliyet gideri ve net kâr kalemlerinin bir çeyrek ileriye dönük tahmininde geleneksel zaman serisi ve regresyon yöntemleriyle makine öğrenmesi (XGBoost) ve derin öğrenme (LSTM) yaklaşımlarının göreli performansını karşılaştırmaktadır. Temel soru, model karmaşıklığının güçlü ve basit mevsimsel ölçütlerin ötesinde ek tahmin bilgisi üretip üretmediğidir.
Yöntem: Naif, mevsimsel naif, SARIMA, çoklu doğrusal regresyon, XGBoost ve LSTM modelleri, 2016Ç1–2024Ç4 dönemine ait 32 firmanın 1.128 kullanılabilir firma-çeyrek gözlemi üzerinde genişleyen pencereli dış örneklem tasarımında değerlendirilmiştir. Ölçekleme, winsorizasyon, özellik üretimi ve hiper-parametre seçimi, her tahmin kaynağında yalnızca o tarihte Kamuyu Aydınlatma Platformu'nda (KAP) açıklanmış bilgiyle yapılmıştır. Performans sMAPE, MASE, MAE ve RMSE ile ölçülmüş; model farkları Harvey düzeltmeli Diebold–Mariano testi, Holm düzeltmesi ve firma düzeyinde bootstrap güven aralıklarıyla sınanmıştır. TMS 29 öncesi ve sonrası dönemler ayrı raporlanmış; kümülatif ara dönem tablolarından çeyreklik değer türetimi ve ortak satın alma gücü birimine dönüştürme prosedürü açıkça tanımlanmıştır.
Bulgular: XGBoost, mevsimsel naif ölçüte göre net satışta %22, faaliyet giderinde %18 göreli MASE iyileşmesi sağlamış; her iki fark Holm düzeltmesinden sonra da anlamlıdır. Net kârdaki yaklaşık %7'lik iyileşme istatistiksel olarak anlamlı değildir. LSTM genel olarak XGBoost'un gerisinde kalmış, ancak net satışta anlamlı kazanım göstermiştir. TMS 29 sonrası dönemde, özellikle net kârda, göreli hata yükselmiştir; bu bulgu nedensel yorumlanmamıştır.
Özgünlük/Değer: Çalışma, karmaşık modelleri güçlü ölçütlere karşı katı bir dış örneklem protokolünde sınamakta; TMS 29, çeyreklik değer türetimi ve açıklama zamanlamasını tahmin tasarımının parçası olarak modellemekte ve hatayı kalem, sektör ve ölçüm rejimi bakımından ayrıştırmaktadır. Bulgular yalnızca tahmin doğruluğuna ilişkindir; nedensellik veya yatırım getirisi iddiası taşımaz.
Anahtar kelimeler: finansal tahmin, makine öğrenmesi, XGBoost, LSTM, TMS 29, Borsa İstanbul · JEL: C53, M41, G17
Abstract
This study compares conventional time-series and regression methods with machine-learning (XGBoost) and deep-learning (LSTM) models in one-quarter-ahead forecasting of net sales, operating expenses and net income of non-financial firms listed on Borsa Istanbul. Using 1,128 usable firm-quarter observations from 32 firms over 2016Q1–2024Q4, forecasts are evaluated in an expanding-window out-of-sample design in which scaling, winsorisation, feature construction and hyperparameter tuning use only information disclosed on KAP by each forecast origin. Accuracy is assessed by sMAPE, MASE, MAE and RMSE; differences are tested with Harvey-adjusted Diebold–Mariano statistics, Holm correction and firm-level bootstrap intervals. Pre- and post-TMS 29 periods are reported separately, and an explicit procedure converts cumulative interim statements into quarterly values in a common purchasing-power unit. Relative to the seasonal-naive benchmark, XGBoost reduces relative MASE by 22% for net sales and 18% for operating expenses (both significant after correction); the roughly 7% gain for net income is not significant. LSTM trails XGBoost overall but significantly improves on the benchmark for net sales. Relative errors, particularly for net income, are higher after TMS 29, without causal interpretation. Results concern predictive accuracy only.
Keywords: financial forecasting, machine learning, XGBoost, LSTM, TMS 29, Borsa Istanbul · JEL: C53, M41, G17
Giriş
Net satışlar, faaliyet giderleri ve net kâr; bütçeleme, kredi analizi, performans değerlendirme ve risk yönetiminin temel girdileridir. Çeyreklik muhasebe verisinin tahmini finansal muhasebe yazınında köklü bir konudur ve mevsimsel rassal yürüyüş benzeri basit modeller bu alanda güçlü bir ölçüt olarak kabul edilir (Foster, 1977; Brown & Rozeff, 1979; Hyndman & Athanasopoulos, 2021). Son yıllarda XGBoost ve LSTM gibi yöntemler kazanç ve finansal tablo kalemlerinin tahminine uygulanmıştır (Chen vd., 2022; Hunt vd., 2022; Kureljusic & Karger, 2023); ancak tahmin yazını, karmaşık modellerin her koşulda basit yöntemleri geçmediğini de göstermektedir (Makridakis vd., 2018; Grinsztajn vd., 2022). Bu nedenle araştırma sorusu, "hangi model daha karmaşık?" değil, "hangi model henüz görülmemiş muhasebe bilgisini basit ölçütlere göre anlamlı biçimde daha düşük hatayla tahmin edebiliyor?" biçiminde kurulmuştur.
Türkiye bağlamında iki özellik tasarımı doğrudan etkiler. Birincisi, TMS 29 kapsamında tutarlar raporlama tarihindeki genel satın alma gücü birimiyle ifade edilir; KGK düzenlemeleri uyarınca TFRS ve BOBİ FRS uygulayan işletmeler 31 Aralık 2023 ve sonrasında sona eren yıllık raporlama dönemlerine ilişkin finansal tablolarında enflasyon düzeltmesi yapmıştır. Dolayısıyla farklı tarihlerde üretilmiş serilerin düzeyleri aynı ölçüm birimini taşımaz. İkincisi, ara dönem gelir tabloları kümülatif sunulabildiğinden çeyreklik değer üretimi, TMS 29 altında iki kümülatif tutarın nominal farkıyla yapılamaz (bkz. 3.4). Bu iki unsur gözetilmediğinde, algoritma ne kadar gelişmiş olursa olsun, tahmin hatasının bir bölümü ölçüm farklılığından kaynaklanabilir.
Kavramsal çıkış noktası şudur: muhasebe verisi ekonomik gerçekliğin kendisi değil, ekonomik olayların belirli ilke, ölçüm esası ve açıklama zamanlaması içinde görünür kılınmış biçimidir; model de bu ölçülmüş bilgiyi öğrenir. Bu bir çerçeve önermesidir; ampirik tasarım yalnızca tahmin performansının ölçüm rejimine ve veri üretim sürecine duyarlılığını sınamaktadır.
Araştırma soruları ve beklentiler
AS1. XGBoost ve LSTM, naif, mevsimsel naif, SARIMA ve doğrusal regresyondan daha düşük dış örneklem hatası üretir mi? H1: Karmaşık modellerin mevsimsel naifi her hedefte sistematik biçimde geçmesi beklenmez; ağaç tabanlı yöntemin LSTM'den güçlü olması olasıdır.
AS2. Performans hedef kaleme ve sektöre göre farklılaşır mı? H2: Net satışın tahmin hatası, tahakkuk, finansman ve parasal pozisyon unsurlarını da içeren net kârınkinden düşüktür.
AS3. TMS 29 sonrası dönemde hata düzeyi ve model sıralaması değişir mi? H3: Net kârda göreli hata artar. Bu, nedensel değil, ölçüm rejimleri arasında performansın değişip değişmediğini sınayan ampirik bir beklentidir.
AS4. Farklar istatistiksel ve ekonomik açıdan anlamlı mıdır?
AS5. XGBoost tahminlerini hangi değişkenler taşımaktadır?
Katkı. Çalışma (i) karmaşık modelleri güçlü ölçütlere ve anlamlılık testlerine karşı dış örneklemde sınamakta, (ii) TMS 29 altında çeyreklik veri üretimini ve ortak ölçüm birimini açık bir prosedürle ele almakta, (iii) KAP açıklama tarihine dayalı bilgi setiyle ileriye dönük bilgi sızıntısı (look-ahead bias) riskini sınırlamakta ve (iv) hatayı kalem, sektör ve ölçüm rejimi bakımından ayrıştırmaktadır. Sonraki bölümler sırasıyla literatürü (2), veri ve tasarımı (3), modelleri ve değerlendirmeyi (4), bulguları (5), tartışmayı (6), sınırlılıkları (7) ve sonucu (8) sunar.
1. Literatür
1.1 Çeyreklik kazançların tahmini. Foster (1977) ve Brown ve Rozeff (1979), çeyreklik kazanç serilerinin mevsimsel özelliklerini ve tek değişkenli modellerin tahmin gücünü ortaya koymuştur. Bu nedenle mevsimsel naif model burada zorunlu ölçüttür: bir sonraki çeyrek için tahmin, bir yıl önceki aynı çeyreğin gerçekleşmesidir.
Ŷ(i, t+1) = Y(i, t−3) (1)
1.2 Makine öğrenmesi ve muhasebe verisi. Ou ve Penman (1989) finansal tablo bilgisinin gelecekteki kazanç değişimleriyle ilişkisini; Hou vd. (2012) kesit regresyonlarına dayalı kazanç tahminlerini incelemiştir. Chen vd. (2022) ayrıntılı finansal veri ve makine öğrenmesiyle kâr değişimlerinin tahmin edilebildiğini, Hunt vd. (2022) kazanç tahminlerinin iyileşebildiğini, Gu vd. (2020) varlık fiyatlamasında makine öğrenmesinin ek bilgi sağladığını bildirmiştir. Kureljusic ve Karger (2023), finansal muhasebede yapay zekâ ile tahmin yazınında veri yapısı, genellenebilirlik ve yöntemsel standartlaşma açısından boşlukların sürdüğünü göstermektedir. Karşı kanıt olarak Makridakis vd. (2018) makine öğrenmesinin basit istatistiksel yöntemlerin gerisinde kalabildiğini; Grinsztajn vd. (2022) tablo biçimli veride ağaç tabanlı yöntemlerin derin öğrenmeden güçlü olabildiğini bulmuştur.
1.3 XGBoost ve LSTM. XGBoost, ardışık güçlendirilen karar ağaçlarıyla doğrusal olmayan ilişkileri ve etkileşimleri yakalayabilir (Chen & Guestrin, 2016). LSTM, ardışık veride uzun dönemli bağımlılıkları öğrenmek üzere tasarlanmıştır (Hochreiter & Schmidhuber, 1997) ve kısa serilerde aşırı uyum riski taşır.
1.4 Değerlendirme. MASE ölçekten bağımsız karşılaştırma sağlar (Hyndman & Koehler, 2006). Doğruluk farkları Diebold ve Mariano (1995) testi ve küçük örneklem düzeltmesiyle (Harvey vd., 1997) sınanır. Çok modelli karşılaştırmada Model Güven Kümesi (Hansen vd., 2011) bir alternatiftir; bu çalışmada uygulanmamıştır.
1.5 Türkiye. Türkiye'de makine öğrenmesi finansal tablo hilesi (Aksoy, 2021) ve finansal başarısızlık (Engin, 2023) tahmininde uygulanmıştır. Çeyreklik finansal tablo kalemlerinin doğrudan tahminini ve özellikle TMS 29'un (KGK, 2018) ölçüm birimi etkisini açıkça modelleyen çalışmalar ise sınırlıdır. Bu çalışma söz konusu boşluğu, TMS 29'a duyarlı bir tasarımla ele almaktadır. Modelin öğrendiği seri yalnızca satış ve giderlerin ekonomik hareketini değil, bu hareketlerin hangi ölçüm biriminde raporlandığını da taşır; bu nedenle TMS 29 burada performansı artıran ya da azaltan bir faktör olarak değil, verinin ölçüm rejimini değiştiren kurumsal bağlam olarak ele alınmıştır.
1.6 Açıklanabilirlik. SHAP, tahmine her değişkenin katkısını ayrıştırır (Lundberg & Lee, 2017); katkı nedensellik değil, modelin ilgili girdiye duyarlılığıdır.
2. Veri ve Araştırma Tasarımı
2.1 Örneklem
Örneklem, Borsa İstanbul'da işlem gören finansal olmayan işletmelerden oluşur; gelir-gider yapıları farklı olduğundan bankalar ve finansal kuruluşlar dışarıda bırakılmıştır. Firmalar, yeterli ardışık finansal rapora sahip olma, hedef değişkenlerin doğrulanabilirliği, raporlama ve KAP yayın tarihlerinin belirlenebilirliği ve kabul edilemez düzeyde eksik veri bulunmaması ölçütleriyle seçilmiştir. 2016Ç1–2024Ç4 (36 çeyrek) için 32 firmanın teorik üst sınırı 1.152 firma-çeyrektir; ölçütleri karşılayan 1.128 gözlem analize alınmıştır. 24 firma-çeyreklik eksiklik "inşaat ve hizmet" grubunda yoğunlaştığından veri seti kesintisiz bir panel değil, kullanılabilir gözlemler kümesidir. Ortalama KAP açıklama gecikmesi 48 gündür. Firma listesi ve gözlem sayıları Ek 1'dedir; BIST-30 bileşimi sağlamlık analizi olarak ayrıca değerlendirilmiştir.
Tablo 1. Örneklem tanımı
Sektör
Firma sayısı
Teorik gözlem (36 çeyrek)
Kullanılabilir gözlem
İmalat
18
648
648
Ticaret
6
216
216
Enerji
4
144
144
İnşaat ve hizmet
4
144
120
Toplam
32
1.152
1.128
Ortak birimde (milyon TL) hedef değişkenlerin ortalaması ve standart sapması: net satış 4.872 (6.214), faaliyet gideri 1.156 (1.489), net kâr 412 (987). İlk 20 çeyrek eğitim başlangıcı olduğundan dış örneklem değerlendirmesi 2021Ç1–2024Ç4 dönemindeki 16 tahmin kaynağını kapsar. Hayatta kalma yanlılığı sınırlılıklarda ele alınmıştır.
2.2 Hedef değişkenler
Hedefler net satış, faaliyet gideri ve net kârdır. Net kâr sıfıra yakın veya negatif olabildiğinden MAPE kullanılmamıştır. Net satış faaliyet hacmini, faaliyet gideri kaynak kullanımını, net kâr ise bunlara ek olarak finansman, vergi ve parasal pozisyon unsurlarını yansıttığından üç hedefin aynı tahmin edilebilirliğe sahip olması beklenmemiştir. TMS 29'un parasal pozisyon etkisini ayırmak için esas faaliyet kârı (net parasal pozisyon kazanç/kaybı hariç) sağlamlık hedefi olarak ayrıca tahmin edilmiştir.
2.3 Bilgi seti ve tahmin kaynağı
Her gözlem için dönem sonu, KAP yayın tarihi ve TMS 29 durumu kaydedilmiştir. Tahmin kaynağı T'de model yalnızca T tarihine kadar KAP'ta açıklanmış bilgiyle kurulur ve T+1 çeyreğini tahmin eder:
Bilgi Kümesi(T) = { X : AçıklamaTarihi(X) ≤ T } (2)
Raporlama dönemi ile kamuya açıklama tarihi aynı olmadığından, örneğin 31 Mart'ta sona eren dönemin bilgisi KAP'ta açıklanmadan kullanılamaz.
2.4 Kümülatif tablolardan çeyreklik değer ve ortak birim
TMS 29 öncesi nominal yapıda: Ç1 = YTD1; Ç2 = YTD2 − YTD1; Ç3 = YTD3 − YTD2; Ç4 = FY − YTD3. TMS 29 altında her rapor kendi dönem sonu satın alma gücü biriminde sunulduğundan bu çıkarma doğrudan yapılamaz; önceki kümülatif tutar, fark alınmadan önce aynı birime getirilmelidir. Uygulama sırası:
KAP raporlarında doğrudan sunulan tek çeyreklik (üç aylık) sütunlar öncelikle kullanılır.
Çıkarma zorunluysa (özellikle Ç4) önceki kümülatif tutar, firmanın yeniden ifade edilmiş tutarıyla; yoksa yaklaşık olarak TÜFE endeks oranıyla cari birime çevrilir (3). Yaklaşık yöntem sağlamlık analizinde ayrıca denenmiştir.
Hedefin gerçekleşen değeri olarak ilk açıklanan (first-release) tutar esas alınır; sonradan yeniden ifade edilen karşılaştırmalı rakamlar tahmin tarihinde bilinemeyeceğinden girdi yapılmaz.
X*(t) = X(t−1) × TÜFE(t) / TÜFE(t−1) (3)
Seriler arası düzey karşılaştırması için tüm tutarlar 2016Ç1 satın alma gücü birimine dönüştürülmüştür. İki işlem birbirinden ayrıdır: (i) raporlama standardının gerektirdiği TMS 29 düzeltmesi, (ii) araştırmacının farklı tarihli raporların ölçüm birimlerini eşitlemek için uyguladığı ortak birim dönüşümü. İkincisi standardın düzeltmesini yinelemez; yalnızca karşılaştırılabilirliği sağlar. "TMS 29 sonrası" dönem, hedef çeyreğin TMS 29 kapsamında raporlandığı dönemleri (2023Ç4 ve sonrası) ifade eder.
2.5 Özellikler ve ön işleme
Girdiler: hedef ve diğer kalemlerin t−1…t−4 gecikmeleri, büyüme oranları, faaliyet marjı, gider/satış oranı, esas faaliyet kârı ve net parasal pozisyon kazanç/kaybı gecikmeleri, kaldıraç göstergeleri, çeyrek ve sektör göstergeleri. Parasal pozisyon kalemi TMS 29 öncesinde raporlanmadığından bu dönemde sıfır değer almıştır. Havuzlanmış modellerde seriler, firma bazında yalnızca eğitim penceresinden hesaplanan ortalama mutlak değere bölünerek ölçeksiz hale getirilmiş; winsorizasyon sınırları (%1–%99) da eğitim penceresinden öğrenilmiştir. Test gözlemlerinden hiçbir ön işleme parametresi türetilmemiştir.
3.Modeller ve Değerlendirme Protokolü
3.1 Modeller
Naif: Ŷ(t+1) = Y(t). Mevsimsel naif: Denklem (1). SARIMA: firma bazlı, derece seçimi eğitim penceresinde AICc ile; yeterli uzunlukta seri yoksa mevsimsel naife dönülür (geri dönüş oranı %18). Çoklu doğrusal regresyon: havuzlanmış, ölçeklenmiş girdilerle. XGBoost: havuzlanmış; derinlik, öğrenme oranı ve ilişkili parametreler yalnızca eğitim penceresinde, zaman sıralı doğrulamayla seçilmiştir. LSTM: dört çeyreklik giriş penceresi, erken durdurma ve ağırlık sönümü; 10 farklı tohumla çalıştırılmış, tahminler tohumlar üzerinden ortalanmıştır. Parametre aralıkları Ek 2'dedir. SARIMA firma bazlı (yerel), diğer üç model havuzlanmış (küresel) olduğundan bilgi yapıları aynı değildir; havuzlanmış doğrusal regresyon bu nedenle ölçüt olarak korunmuştur.
3.2 Genişleyen pencere
Her tahmin kaynağı T için eğitim kümesi {1,…,T}, tahmin Ŷ(T+1)'dir; yeni gerçekleşen gözlem her adımda eğitim kümesine eklenir. İlk eğitim penceresi 20 çeyrektir; hiper-parametre seçimi yalnızca ilgili eğitim penceresinde yapılmıştır. Zaman sırasını bozan rastgele k-katlı çapraz doğrulama, geleceğe ait bilginin geçmişe sızmasına yol açabileceğinden kullanılmamıştır. Ana ufuk h = 1; h = 4 sağlamlık analizidir.
3.3 Ölçütler
Hata e = Y − Ŷ olmak üzere (ölçeksiz değerler üzerinden):
MAE = ort(|e|) (4) · RMSE = √ort(e²) (5) sMAPE = 100 · ort[ |e| / ((|Y|+|Ŷ|)/2) ] (6) MASE = ort(|e|) / Δ, Δ: eğitim penceresinde firmanın mevsimsel naif (m = 4) ortalama mutlak hatası (7)
MAE ve RMSE standartlaştırılmış modelleme biriminde raporlanmıştır; parasal hata olarak yorumlanmamalıdır. Tablolardaki göreli MASE, ilgili alt örneklemde (hedef, sektör, dönem) modelin ortalama ölçeklenmiş mutlak hatasının mevsimsel naifin aynı alt örneklemdeki değerine oranıdır; dolayısıyla mevsimsel naif = 1,00'dır ve 1'in altı mevsimsel naiften daha iyi performans demektir.
Kazanma oranı, modelin aynı firma-çeyrekte mevsimsel naiften daha düşük mutlak hata verdiği gözlemlerin payıdır.
3.4 Anlamlılık ve belirsizlik
Kayıp farkı d(t) = L(model) − L(ölçüt); negatif DM istatistiği modelin daha düşük hata ürettiğini gösterir. Kayıp ölçeklenmiş mutlak hatadır ve her tahmin kaynağında firmalar arası ortalaması alınarak teste sokulmuştur; bu, firmalar arası bağımlılığı tek bir seriye indirger ancak etkin gözlem sayısını tahmin kaynağı sayısıyla (16) sınırlar. Çoklu karşılaştırma, Tablo 4'teki beş karşılaştırmadan oluşan aile üzerinde Holm yöntemiyle kontrol edilmiştir. Ayrıca firmalar üzerinden 2.000 yeniden örnekleme ile %95 bootstrap güven aralıkları hesaplanmıştır.
Ekonomik anlamlılık. Göreli MASE iyileşmesinin güven aralığı sıfırı dışlıyor ve iyileşme en az %10 ise fark ekonomik açıdan dikkate değer sayılmıştır. Eşik keyfidir ve yalnızca ayrım sağlamak içindir; parasal veya karar düzeyinde bir değer ölçümü değildir.
3.5 SHAP ve sağlamlık analizleri
XGBoost için ortalama mutlak SHAP değerleri son genişleyen pencere eğitim kümesi üzerinde hesaplanmıştır. Sağlamlık analizleri: farklı ilk pencere uzunlukları, nominal seri, yıllık değişim (büyüme) hedefi, esas faaliyet kârı hedefi, yaklaşık TÜFE dönüşümü, BIST-30 örneklemi, LSTM tohum dağılımı ve h = 4 ufku.
Bulgular
Tablolar, 32 firmanın 1.128 kullanılabilir firma-çeyrek gözlemi üzerinden genişleyen pencereli dış örneklem sonuçlarını özetler; tüm tutarlar ortak satın alma gücü birimindedir (2016Ç1 bazlı).
4.1 Genel performans
Tablo 2. Genel dış örneklem performansı (h = 1, tüm hedefler)
Model
sMAPE
Göreli MASE
MAE
RMSE
Kazanma oranı (%)
Naif
28,4
1,12
0,412
0,687
–
Mevsimsel naif
24,7
1,00
0,368
0,612
–
SARIMA
23,9
0,97
0,355
0,598
54,2
Doğrusal regresyon
22,8
0,93
0,341
0,571
61,5
XGBoost
20,1
0,84
0,309
0,518
72,8
LSTM
21,6
0,89
0,327
0,549
65,3
XGBoost en düşük hatayı üretmiş (göreli MASE 0,84); LSTM 0,89 ile XGBoost'un gerisinde, mevsimsel naifin önündedir. SARIMA ve doğrusal regresyonun iyileşmeleri sınırlıdır.
4.2 Hedef bazında performans
Tablo 3. Hedef bazında göreli MASE (h = 1)
Model
Net satış
Faaliyet gideri
Net kâr
Esas faaliyet kârı
Mevsimsel naif
1,00
1,00
1,00
1,00
SARIMA
0,95
0,96
1,02
0,97
Doğrusal regresyon
0,89
0,91
0,98
0,92
XGBoost
0,78
0,82
0,93
0,85
LSTM
0,84
0,87
0,97
0,90
XGBoost, mevsimsel naife göre net satışta %22, faaliyet giderinde %18, net kârda yaklaşık %7 daha düşük göreli hata üretmiştir. Hata düzeyinin net satış < faaliyet gideri < net kâr biçiminde sıralanması H2 ile uyumludur.
4.3 İstatistiksel anlamlılık
Tablo 4. Diebold–Mariano testleri (ölçüt: mevsimsel naif; d = model − ölçüt)
Hedef
Model
DM
p
Holm p
MASE iyileşmesi % [%95 GA]
Net satış
XGBoost
−3,84
<0,001
0,001
22,0 [14,8; 28,7]
Faaliyet gideri
XGBoost
−2,97
0,003
0,012
18,0 [9,5; 25,3]
Net satış
LSTM
−2,41
0,016
0,048
16,0 [6,2; 24,1]
Net kâr
XGBoost
−1,72
0,086
0,172
7,0 [−1,4; 14,9]
Net kâr
LSTM
−0,89
0,374
0,374
3,0 [−5,8; 11,2]
Net satış ve faaliyet giderinde XGBoost'un üstünlüğü, güven aralıklarının tamamen pozitif olması ve %10 eşiğini aşan nokta tahminiyle hem istatistiksel hem ekonomik açıdan değerlendirilebilir; LSTM'nin net satıştaki %16'lık iyileşmesi de benzerdir. Net kârda XGBoost'un yaklaşık %7'lik iyileşmesinin güven aralığı sıfırı içermekte ve Holm düzeltmeli p değeri anlamlılık sınırının üzerinde kalmaktadır; dolayısıyla "XGBoost tüm kalemlerde üstündür" genellemesi desteklenmemektedir. Test 16 tahmin kaynağına dayandığından gücü sınırlıdır.
4.4 Sektörel farklılaşma
Tablo 5. XGBoost için sektör bazında göreli MASE (h = 1)
Sektör
Net satış
Faaliyet gideri
Net kâr
İmalat
0,76
0,80
0,91
Ticaret
0,81
0,85
0,96
Enerji
0,79
0,83
0,94
İnşaat ve hizmet
0,84
0,88
0,99
XGBoost tüm sektörlerde net satış ve faaliyet giderinde mevsimsel naifin önündedir. Sektör başına firma sayısı 4–18 arasında olduğundan farklar betimleyicidir, sektör etkisi olarak okunmamalıdır.
4.5 TMS 29 öncesi ve sonrası
Tablo 6. Ölçüm rejimine göre göreli MASE (h = 1, ortak birim)
Dönem
Mevsimsel naif
XGBoost – Net satış
XGBoost – Net kâr
LSTM – Net satış
LSTM – Net kâr
TMS 29 öncesi
1,00
0,76
0,89
0,82
0,93
TMS 29 sonrası
1,00
0,81
0,98
0,87
1,03
Fark
–
+0,05
+0,09
+0,05
+0,10
TMS 29 sonrasında göreli hatalar gösterilen tüm modellerde yükselmiş, en belirgin artış net kârda görülmüştür (H3 ile uyumlu). Ancak (i) sonrası dönem dış örneklemde sınırlı sayıda tahmin kaynağından oluşmakta, (ii) dönem farkı ayrıca test edilmeyip betimlenmekte, (iii) aynı dönemde enflasyon, kur, finansman maliyetleri ve pandemi sonrası normalleşme birlikte değişmektedir. Dolayısıyla gözlenen, ölçüm rejiminin değiştiği dönemle hata düzeyinin yükseldiği dönemin birlikte hareketidir; nedensel bir TMS 29 etkisi değildir.
4.6 XGBoost'ta değişken katkıları
Tablo 7. Ortalama mutlak SHAP değerleri (ilk 5 değişken, ölçeklenmiş birim)
Sıra
Net satış
Faaliyet gideri
Net kâr
1
Satış (t−1): 0,31
Faaliyet gideri (t−1): 0,28
Net kâr (t−1): 0,24
2
Satış büyümesi (t−1): 0,19
Gider/satış (t−1): 0,21
Satış (t−1): 0,18
3
Satış (t−4): 0,14
Satış (t−1): 0,15
Esas faaliyet kârı (t−1): 0,15
4
Çeyrek göstergesi: 0,09
Faaliyet gideri (t−4): 0,11
Kaldıraç (t−1): 0,12
5
Marj (t−1): 0,07
Çeyrek göstergesi: 0,08
Parasal kazanç/kayıp (t−1): 0,09
Üç hedefte de geçmiş dönem finansal tablo bilgisi tahminin ana taşıyıcısıdır. Net satışta bir ve dört dönem gecikmeli değerlerin ve çeyrek göstergesinin öne çıkması kısa dönemli süreklilik ile yıllık mevsimselliği; net kârda esas faaliyet kârı, kaldıraç ve parasal kazanç/kayıp değişkenlerinin görünmesi ise net kârın faaliyet dışı ve ölçüm kaynaklı unsurları da taşıdığını düşündürmektedir. Korelasyonlu özelliklerde SHAP katkıları paylaşılabildiğinden sıralama temkinle yorumlanmalı; katkılar nedensel değildir.
4.7 Sağlamlık analizleri
4.7 Sağlamlık analizleri
Sağlamlık analizleri, ana spesifikasyon bulgularının farklı başlangıç penceresi uzunlukları, ölçüm birimi seçimleri, hedef tanımları, örneklem kısıtları ve tahmin ufku altında ne ölçüde korunduğunu sınamaktadır. Aşağıdaki Tablo 8, XGBoost modelinin mevsimsel naife göre göreli MASE değerlerini (firma düzeyinde 2.000 yeniden örneklemeli %95 bootstrap güven aralıklarıyla) özetlemektedir. Göreli MASE’nin 1’in altında kalması, modelin mevsimsel naiften daha düşük hata ürettiğini göstermektedir.
Tablo 8. Sağlamlık analizleri: XGBoost göreli MASE [%95 firma-bootstrap GA]
(✓: GA üst sınırı < 1; –: GA 1’i içerir; ✗: alt sınır > 1)
Senaryo
Net satış
Faaliyet gideri
Net kâr
Esas faaliyet kârı
Ana spesifikasyon
0,78 [0,71 ; 0,85] ✓
0,82 [0,75 ; 0,89] ✓
0,93 [0,85 ; 1,02] –
0,85 [0,78 ; 0,92] ✓
Kısa başlangıç penceresi (16 çeyrek)
0,81 [0,73 ; 0,89] ✓
0,85 [0,77 ; 0,93] ✓
0,96 [0,87 ; 1,06] –
0,88 [0,80 ; 0,96] ✓
Uzun başlangıç penceresi (24 çeyrek)
0,76 [0,69 ; 0,83] ✓
0,80 [0,73 ; 0,87] ✓
0,91 [0,83 ; 1,00] –
0,83 [0,76 ; 0,90] ✓
Nominal seri
0,80 [0,72 ; 0,88] ✓
0,84 [0,76 ; 0,92] ✓
0,97 [0,88 ; 1,07] –
0,87 [0,79 ; 0,95] ✓
Yaklaşık TÜFE dönüşümü
0,79 [0,72 ; 0,86] ✓
0,83 [0,76 ; 0,90] ✓
0,95 [0,86 ; 1,04] –
0,86 [0,79 ; 0,93] ✓
Yıllık değişim hedefi
0,84 [0,76 ; 0,93] ✓
0,88 [0,80 ; 0,97] ✓
0,99 [0,90 ; 1,09] –
0,90 [0,82 ; 0,98] ✓
BIST-30 örneklemi
0,77 [0,69 ; 0,85] ✓
0,81 [0,73 ; 0,89] ✓
0,92 [0,83 ; 1,02] –
0,84 [0,76 ; 0,92] ✓
h = 4
0,89 [0,80 ; 0,98] ✓
0,93 [0,84 ; 1,03] –
1,05 [0,94 ; 1,17] ✗
0,96 [0,87 ; 1,06] –
LSTM tohum dağılımı (10 tohum; ana spesifikasyon, göreli MASE)
Net satış: ortalama 0,84 (SS 0,03; aralık 0,79–0,89)
Faaliyet gideri: ortalama 0,87 (SS 0,04; aralık 0,81–0,93)
Net kâr: ortalama 0,97 (SS 0,05; aralık 0,89–1,05)
Esas faaliyet kârı: ortalama 0,90 (SS 0,04; aralık 0,84–0,96)
Sağlamlık sonuçları ana bulguları büyük ölçüde desteklemektedir. XGBoost’un net satış ve faaliyet giderindeki üstünlüğü, başlangıç penceresi uzunluğu, nominal/ortak birim seçimi, yaklaşık TÜFE dönüşümü, yıllık değişim hedefi ve BIST-30 alt örneklemi altında istatistiksel olarak korunmuştur (güven aralıklarının üst sınırları 1’in altında kalmıştır). Net kârda ise hiçbir senaryoda anlamlı üstünlük elde edilememiştir. Daha uzun tahmin ufkunda (h = 4) performans bozulmuş, net kârda ise mevsimsel naiften daha kötü sonuçlar gözlenmiştir. LSTM tohum dağılımı dar aralıklarda kalmış, ortalama performans XGBoost’un gerisinde seyretmiştir. Bu sonuçlar, ana spesifikasyondaki sıralamanın ölçüm ve örneklem seçimlerine karşı görece dayanıklı olduğunu, ancak tahmin ufku uzadıkça model avantajının azaldığını göstermektedir.
5. Tartışma
Ek bilgi, karmaşıklık değil. XGBoost net satış ve faaliyet giderinde mevsimsel naif ölçütün ötesinde ek tahmin bilgisi üretmiş, net kârda bu bilgi istatistiksel olarak doğrulanamamıştır. H1 kısmen desteklenmiştir: karmaşık modeller her kalemde üstün değildir ve ağaç tabanlı yöntem LSTM'den daha uygun görünmektedir; bu, tablo biçimli ve kısa serili veride ağaç tabanlı yöntemlerin avantajına ilişkin bulgularla (Grinsztajn vd., 2022) tutarlıdır. Sonuç LSTM'nin genel olarak kötü olduğu anlamına gelmez; bu örneklem, özellik seti, ufuk ve bilgi seti altında geçerlidir.
Kalem farkları. Net kârın daha zor tahmin edilmesi ve esas faaliyet kârının net kârdan daha iyi tahmin edilmesi (Tablo 3), net kârdaki ek hatanın parasal pozisyon, finansman ve vergi gibi faaliyet dışı veya ölçüm kaynaklı unsurlarla ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Bu bir ilişkilendirmedir; hata bileşenleri ayrı ayrı tahmin edilmemiştir.
Ölçüm rejimi. TMS 29 sonrasında göreli hatanın yükselmesi, ölçüm rejiminin modelin öğrendiği veri dağılımını değiştirebileceği görüşüyle uyumludur; nedensel değildir (bkz. 5.5). Çalışmanın katkısı, ölçüm birimi, çeyreklik türetim yöntemi ve açıklama zamanlamasının tahmin veri setinin üretim sürecinin parçası olarak raporlanması gerektiğini göstermesidir.
Doğruluk ve ekonomik değer. Çalışma yatırım getirisi, kredi kaybı veya bütçe sapması gibi sonuçları ölçmemektedir; tahmin doğruluğu nedensellik ya da yatırım başarısı anlamına gelmez.
Uygulama ve yönetişim. Kurumsal kullanımda model sürümü, veri kesim tarihi, finansal tablo sürümü, eğitim penceresi, hiper-parametreler, tahmin tarihi, veri dönüşümleri ve insan müdahalesi kayıt altına alınmalı; veri ve performans kayması izlenmelidir. Tahmin, SHAP açıklamaları ve insan değerlendirmesiyle birlikte kullanılmalı; karar sorumluluğu kurumda kalmalıdır.
6. Sınırlılıklar
Örneklem 32 firmayla sınırlı olup seçim ve hayatta kalma yanlılığı içerebilir; küçük örneklem özellikle LSTM için aşırı uyum riski taşır. Kullanılabilir 1.128 gözlem teorik 1.152'nin altındadır ve eksikler tek sektörde yoğundur. DM testi 16 tahmin kaynağına dayanır ve firmalar arası bağımlılığı ortalamaya indirger. TMS 29 sonrası dönem kısa olup makroekonomik şoklarla çakışır; öncesi–sonrası farkı ayrıca test edilmemiştir. TÜFE ile yaklaşık dönüşüm firmaya özgü yeniden ifade farklarını tam yakalamaz; KAP açıklama tarihleri bilgi sızıntısını azaltır ancak veri girişi hatalarını ve sonraki düzeltmeleri gideremez. Havuzlanmış ve firma bazlı modellerin bilgi yapıları farklıdır. SHAP nedensellik göstermez; ekonomik anlamlılık eşiği keyfidir. Sonuçlar Borsa İstanbul'daki tüm finansal olmayan işletmelere otomatik olarak genellenemez.
Sonuç
Çalışma, finansal tablo kalemlerinin tahmininde karmaşık modellerin değerinin basit ölçütlere ve doğru kurulmuş bir dış örneklem protokolüne karşı sınanması gerektiğini göstermektedir. XGBoost, net satış ve faaliyet giderinde mevsimsel naife göre istatistiksel ve ekonomik açıdan anlamlı iyileşme sağlamış, net kârda üstünlük doğrulanmamıştır; LSTM genel olarak XGBoost'un gerisinde kalmakla birlikte net satışta anlamlı kazanım göstermiştir. Muhasebe açısından temel çıkarım, tahmin hatasının bir kısmının algoritmadan değil, verinin ölçüm birimi, çeyreklik türetim yöntemi ve açıklama zamanlamasından kaynaklanabileceğidir; bu nedenle finansal yapay zekâ çalışmalarında bu unsurlar veri üretim sürecinin parçası olarak raporlanmalıdır. Yapay zekâ, muhasebenin ölçerek görünür kıldığı bilgiyi yeniden işleyen bir tahmin katmanıdır; sorumluluk kurumda ve insanda kalır.
Gelecek araştırma: daha geniş (BIST-100 / tüm finansal olmayan) örneklem; faiz, kur ve makro değişkenler; ESG ve iklim göstergeleri; hibrit ekonometri–makine öğrenmesi modelleri; TMS 29 öncesi–sonrası farklarının ayrı testi ve Model Güven Kümesi (Hansen vd., 2011); tahminin bütçe sapması ve kredi kararı gibi karar sonuçlarına etkisi.
Beyanlar
Veri ve kod erişilebilirliği: Analiz kodu ve türetilmiş çeyreklik veri seti, KAP veri kullanım koşulları çerçevesinde makul talep üzerine yazardan temin edilebilir. Yapay zekâ kullanım beyanı: Bu çalışmanın yazım, dil düzeltme ve yapılandırma süreçlerinin yanı sıra analiz kodunun geliştirilmesi ve araştırma tasarımına ilişkin yöntemsel eleştirilerin üretilmesinde yapay zekâ destekli araçlardan yararlanılmıştır. Veri üretimi, araştırma tasarımı, model seçimi, istatistiksel değerlendirme, yorum ve bilimsel sorumluluk yazara aittir. Finansman: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi. Çıkar çatışması: Yazar çıkar çatışması bildirmemektedir.
Kaynakça
Aksoy, B. (2021). Finansal tablo hilelerinin makine öğrenmesi yöntemleri ve lojistik regresyon kullanılarak tahmin edilmesi: Borsa İstanbul örneği. Muhasebe ve Finansman Dergisi, 90, 1–28.
Brown, L. D., & Rozeff, M. S. (1979). Univariate time-series models of quarterly accounting earnings per share: A proposed model. Journal of Accounting Research, 17(1), 179–189. https://doi.org/10.2307/2490312
Chen, T., & Guestrin, C. (2016). XGBoost: A scalable tree boosting system. Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, 785–794. https://doi.org/10.1145/2939672.2939785
Chen, X., Cho, Y. H., Dou, Y., & Lev, B. (2022). Predicting future earnings changes using machine learning and detailed financial data. Journal of Accounting Research, 60(2), 467–515. https://doi.org/10.1111/1475-679X.12429
Diebold, F. X., & Mariano, R. S. (1995). Comparing predictive accuracy. Journal of Business & Economic Statistics, 13(3), 253–263. https://doi.org/10.1080/07350015.1995.10524599
Engin, U. (2023). Financial distress prediction from time series data using XGBoost: BIST100 of Borsa Istanbul. Doğuş Üniversitesi Dergisi. https://doi.org/10.31671/doujournal.1238432
Foster, G. (1977). Quarterly accounting data: Time-series properties and predictive-ability results. The Accounting Review, 52(1), 1–21.
Grinsztajn, L., Oyallon, E., & Varoquaux, G. (2022). Why do tree-based models still outperform deep learning on typical tabular data? Advances in Neural Information Processing Systems, 35 (Datasets and Benchmarks Track).
Gu, S., Kelly, B., & Xiu, D. (2020). Empirical asset pricing via machine learning. The Review of Financial Studies, 33(5), 2223–2273. https://doi.org/10.1093/rfs/hhaa009
Hansen, P. R., Lunde, A., & Nason, J. M. (2011). The model confidence set. Econometrica, 79(2), 453–497. https://doi.org/10.3982/ECTA5771
Harvey, D., Leybourne, S., & Newbold, P. (1997). Testing the equality of prediction mean squared errors. International Journal of Forecasting, 13(2), 281–291. https://doi.org/10.1016/S0169-2070(96)00719-4
,
Hochreiter, S., & Schmidhuber, J. (1997). Long short-term memory. Neural Computation, 9(8), 1735–1780. https://doi.org/10.1162/neco.1997.9.8.1735
Hou, K., van Dijk, M. A., & Zhang, Y. (2012). The implied cost of capital: A new approach. Journal of Accounting and Economics, 53(3), 504–526. https://doi.org/10.1016/j.jacceco.2011.12.001
Hunt, J. O. S., Myers, J. N., & Myers, L. A. (2022). Improving earnings predictions and abnormal returns with machine learning. Accounting Horizons, 36(1), 131–149. https://doi.org/10.2308/ACCH-2020-027
Hyndman, R. J., & Athanasopoulos, G. (2021). Forecasting: Principles and practice (3rd ed.). OTexts. https://otexts.com/fpp3/
Hyndman, R. J., & Koehler, A. B. (2006). Another look at measures of forecast accuracy. International Journal of Forecasting, 22(4), 679–688. https://doi.org/10.1016/j.ijforecast.2006.03.001
Kamu Gözetimi, Muhasebe ve Denetim Standartları Kurumu. (2018). Türkiye Muhasebe Standardı 29 (TMS 29): Yüksek enflasyonlu ekonomilerde finansal raporlama. KGK. https://www.kgk.gov.tr
Kureljusic, M., & Karger, E. (2023). Forecasting in financial accounting with artificial intelligence: A systematic literature review and future research agenda. Journal of Applied Accounting Research, 25(1), 81–104. https://doi.org/10.1108/JAAR-06-2022-0146
Lundberg, S. M., & Lee, S.-I. (2017). A unified approach to interpreting model predictions. Advances in Neural Information Processing Systems, 30.
Makridakis, S., Spiliotis, E., & Assimakopoulos, V. (2018). Statistical and machine learning forecasting methods: Concerns and ways forward. PLOS ONE, 13(3), e0194889. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194889
Ou, J. A., & Penman, S. H. (1989). Financial statement analysis and the prediction of stock returns. Journal of Accounting and Economics, 11(4), 295–329. https://doi.org/10.1016/0165-4101(89)90017-7
Ek 2. Model ve hiper-parametre ayrıntıları
Model
Ayrıntı
XGBoost
300 ağaç; derinlik {2, 3, 4} × öğrenme oranı {0,03; 0,1} ızgarası, eğitim penceresinin son 4 çeyreğinde doğrulama; alt örnekleme 0,8; sütun örnekleme 0,8; L1 = 0,1; L2 = 1,0
LSTM
Tek katman, 16 gizli birim; Adam, öğrenme oranı 0,005, ağırlık sönümü 0,0001; en çok 200 devir, sabır 20; 10 tohum
SARIMA
(1,0,0)(1,0,0)₄; derece seçimi AICc; geri dönüş mevsimsel naif (%18)
Doğrusal regresyon
Havuzlanmış, ölçeklenmiş girdiler, en küçük kareler