股價預(yù)測的非線性方法研究——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法.pdf

1、股票是市場經(jīng)濟的產(chǎn)物，從誕生的那天起就牽動著數(shù)以千萬投資者的心。高風(fēng)險、高回報是股票投資的特征，個人投資者和機構(gòu)投資者時刻關(guān)心股票行市，分析財務(wù)數(shù)據(jù)，試圖預(yù)測股票的發(fā)展趨勢。然而股票市場是一個高度復(fù)雜的非線性動態(tài)系統(tǒng)，其變化有自身內(nèi)在的規(guī)律性，同時也受市場、經(jīng)濟、社會等諸多因素的影響，以數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)定量預(yù)測方法對股市預(yù)測研究的效果不是很顯著，因此，尋找合適的股價預(yù)測方法是十分必要的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是近年來比較流行的一種非線性預(yù)測方法，

2、它具有自組織、自適應(yīng)、非線性等特點。它能自動從歷史數(shù)據(jù)中提取有關(guān)金融活動的內(nèi)在規(guī)律，而不需事先知道金融活動是線性還是非線性的，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還存在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以確定以及網(wǎng)絡(luò)對給定的初始權(quán)值很敏感，極易使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練陷入局部解等不足。為了克服這些困難，本文以股票市場具有非線性動態(tài)特征和股票的可預(yù)測性為基礎(chǔ)，嘗試?yán)眠f歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對非線性函數(shù)的逼近能力、自身的動態(tài)特性以及遺傳算法的全局優(yōu)化能力等因素，建立基于遺傳算法和改進的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GA-Elma

3、n）的股價非線性預(yù)測模型，研究的主要工作包括： 首先，對采用梯度下降算法的改進型Elman 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值修正方法進行具體的推導(dǎo)研究，并進行實驗研究。 其次，對遺傳算法采用實數(shù)編碼、運用輪盤賭法進行選擇、通過算術(shù)雜交法進行交叉、使用非一致性變異法進行變異，并在進化的過程中采取保留最佳個體的策略，對改進Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和初始權(quán)值進行全局優(yōu)化設(shè)計。 最后，在模型輸入因子的選擇上，先考察了影響股票價格

4、的歷史數(shù)據(jù)、技術(shù)指標(biāo)等因素，并進行分析從而獲得了一組有效的輸入組合。 通過對以上三個方面的研究，建立了基于GA-Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的股價非線性預(yù)測模型。為了考察GA-Elman模型的預(yù)測能力，本文將GA-Elman模型分別對上證A 股的中國石化（2007年8月1日至2008年1月18日）、蓮花味精（2007年1月16日—2007年8月7日）和深證A 股的三花股份（2007年1月4日—2007年7月13日）、萬科（2008年8月

5、7日—2008年1月8日）四支股票的110個交易日，選取其中的70個交易日作為建模樣本，以未來2個交易日內(nèi)的最高價作為預(yù)測對象，建立預(yù)測模型，并進行了30個獨立樣本的預(yù)測仿真試驗。其中，上證A 股中國石化和深證A 股三花股份的試驗結(jié)果如下： （1）對于中國石化的仿真試驗，GA-Elman模型得到的平均誤差為0.18525 元（訓(xùn)練次數(shù)為2500 次），其中模型對30個獨立樣本的預(yù)測誤差中，最小的絕對誤差為0.00015元，最大的

6、絕對誤差為1.30959 元。進一步地，絕對誤差在0～0.15 元之間的次數(shù)為21次，在0.15～0.3 元之間的為4 次，在0.3～0.45 元、0.45～0.6 元及大于0.6 元的次數(shù)分別為0 次、3 次、2 次。 （2）對于三花股份的仿真試驗，GA-Elman模型得到的平均誤差為0.15818 元（訓(xùn)練次數(shù)為2500 次），其中模型對30個獨立樣本的預(yù)測誤差中，最小的絕對誤差為0.0027 元，最大的絕對誤差為0.458

7、35 元。進一步地，絕對誤差在0～0.15 元之間的次數(shù)為16 次，在0.15～0.3 元、0.3～0.45 元、0.45～0.6 元及大于0.6 元的次數(shù)分別為9 次、4 次、1次、0 次。 為了進一步驗證GA-Elman模型的有效性，本文還建立基于改進Elman 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的股價預(yù)測模型（簡稱Elman模型），并對上述4 支股票相同的試驗數(shù)據(jù)進行了30 次獨立樣本的仿真試驗。其中，上證A 股中國石化和深證A 股三花股份的試驗結(jié)果

8、為： （1）對于中國石化的仿真試驗，Elman模型得到的平均誤差為0.34986 元（訓(xùn)練次數(shù)為3000 次），其中模型對30個獨立樣本的預(yù)測誤差中，最小的絕對誤差為0.01529 元，最大的絕對誤差為1.69272 元。進一步地，絕對誤差在0～0.15 元之間的次數(shù)為9 次，在0.15～0.3 元之間的為7 次，在0.3～0.45 元、0.45～0.6 元及大于0.6 元的次數(shù)分別為7 次、4 次、3 次。 （2）對于

9、三花股份的仿真試驗，Elman模型得到的平均誤差為0.28174 元（訓(xùn)練次數(shù)為3000 次），其中模型對30個獨立樣本的預(yù)測誤差中，最小的絕對誤差為0.03096 元，最大的絕對誤差為0.93834 元。進一步地，絕對誤差在0～0.15 元之間的次數(shù)為10 次，在0.15～0.3 元、0.3～0.45 元、0.45～0.6 元及大于0.6 元的次數(shù)分別為11 次、3 次、3 次、3 次。 通過比較、分析兩種非線性預(yù)測模型的實驗