基于神经网络的股票价格走势预测及其MATLAB实现——论文

基于神经网络的股票价格走势预测及其MATLAB实现

摘要

伴随着我国经济的高速发展和广大投资者日益旺盛的需求，股票投资已经成为一种常见的投资手段，而股票价格预测也逐渐成为广大投资者关心和研究的重点问题。股票价格的波动是一个高度复杂化的非线性动态系统，其本身具有诸如大规模数据、噪声、模糊非线性等特点。针对这些特点本文在深入分析股票市场实际预测中所面临的关键问题和比较各种已有的股票预测方法的基础上，探讨运用神经网络这一人工智能工具，研究基于历史数据分析的股票预测模型。

神经网络是建立在对大规模的股票历史数据的学习仿真的基础上，运用黑盒预测方式找出股市波动的内在规律，并通过将其存储在网络的权值、阈值中，以此来预测未来短期或是中长期的价格走势。

关键字：神经网络，股票，预测，MATLAB工具箱

ABSTRACT

Along with the economy growth and increasingly strong demand of many investors in our country, stock has become a common means of investment, and stock price forecast has greatly been one of the focuses of study topic. The change of stock price is a highly complicated nonlinear dynamic system, itself has many characteristics such as massive data, noise, fuzzy and nonlinear. This article analyses the key issues being existent in the real stock market prediction and compares various existing stock forecasting methods. We will try to research on stock price prediction model based on a neural network with huge historical data.

Neural network is based on studying massive historical data, uses the black box of forecasting ways to find the internal disciplinarian of stock market, and stores them in the weights and valves values of the neural network for predicting the short-term or long-term trend in the future.

KEYWORD：Neural networks, Stock, prediction, MATLAB toolbox

目录

摘要 (1)

一．绪论 (3)

1.1研究背景及意义 (3)

1.2国内外研究的现状 (4)

1.3 论文的研究方法及其框架结构 (5)

二．股票预测的关键问题分析 (6)

2.1 股票价格波动的因素以及预测的基本假设 (6)

2.2股票预测的常用术语和技术指标 (8)

2.3股票数据的特点 (11)

三．神经网络的基本原理介绍 (12)

3.1人工神经网络的定义和发展过程 (12)

3.2 神经网络基本原理 (12)

3.3 BP神经网络介绍 (15)

3.4 神经网络的特点 (19)

3.5 神经网络的在实际预测模型中的问题 (20)

四．神经网络算法 (21)

4.1 输出输入变量的选取 (21)

4.2数据归一化处理 (22)

4.3数据样本分类 (22)

4.4网络初始化 (22)

4.5 训练网络 (23)

4.6网络仿真 (24)

五．仿真实验 (24)

4.1 单日收盘价对单日收盘价预测 (24)

4.2 单日收盘价，成交量对单日收盘价预测 (25)

4.3 多日收盘价，成交量对单日收盘价预测 (26)

4.4 多日收盘价，成交量对多日收盘价预测 (27)

六．结论和展望.............................................................................................. 错误!未定义书签。附录（股票数据和程序代码）.. (28)

一．绪论

1.1研究背景及意义

许多伟大的预言家认为，每一个世纪的开始十年发生的事情将奠定这个世纪的发展方向。进入新的21世纪以来，头十年发生的最重要的一件事情莫过于2008年的金融危机。这场罕见的金融风暴不仅给中国带来了巨大的冲击，也给国际市场带来了更多的挑战。毋庸置疑，21世纪是金融家的世纪，虽然华尔街带着贪婪与欲望的负面形象向我们走来，但我们坚信在未来将会出现更多的这种华尔街聚集地。21世纪的经济既是一种以知识为本的经济，又是一种金融化的经济。现代科学技术的发展及其在产业中的扩散，是2l世纪经济增长的原动力，而现代金融则使这种原动力以乘数效应推动着经济的增长。

证券投资是现代金融重要的组成部分，它是指投入货币或实物，形成证券形态的金融资产，并通过持有和运用这些资产获取增值收益的行为。正是由于证券投资具有实现价值增值、支撑社会融资、化解供求压力、稳定经济运行、传递经济信息等功能，证券投资成了政府、企业和众多投资者关心并参与的经济活动。在经济全球化、市场一

体化和资产证券化的大背景下，2l世纪全球经济体系之间将更加开放、更富有流动性，财富的物质形态逐渐淡出，资产或财富的虚拟化倾向日益明显，在资产或财富的快速流动中，财富或在流动中增值，或在流动中消失。财富聚合速度日益加快，市场竞争更加激烈，经济运行的轴心逐步转向现代金融业，经济运行的风险在明显增大。

而股票，作为证券投资的重要组成部分，众所周知，股票价格受到国内外政治、宏观经济与微观经济等许多错综复杂因素的影响，现在已经成为整个社会经济的“晴雨表”和“报警器”，其对于经济发展的影响不可估量。

股票是市场经济的产物，股票的发行与交易促进了市场经济的发展。近年来，股票市场已经逐步成为证券业乃至整个金融业必不可少的组成部分，显示出强大的生命力，股票投资也已经成为人们日常生活的一个重要组成部分。股市的暴涨暴跌对金融市场会产生很大的振荡，直接影响到金融市场的稳定和经济的健康发展。如果能够预测股票的涨跌，及时对股票市场进行合理的调控和健康的引导，这将为我国经济的持续发展提供坚实的后盾。

股票预测，是经济预测的一个分支，是指以准确的调查统计资料和股市信息为依据，从股票市场的历史、现状和规律性出发，运用科学的方法，对股票市场的未来发展前景做出预测。在金融系统的预测研究中，股票预测是一个非常热门的课题。这是因为股票市场具有高收益与高风险并存的特性，随着股市的发展，人们不断在探索其内在规律，对于股市规律认识逐步加深，产生各种各样的股市预测方法。但是，股票市场作为一种影响因素众多、各种不确定性共同作用的复

杂的巨系统，其价格波动往往表现出较强的非线性的特征。另外，股市的建模与预测所处理的信息量往往十分庞大，对算法有很高的要求。正是由于这些复杂的因素，使得关于股市的预测往往难如人意。

中国的股票市场虽然起步较晚，但随着有关政策、法律法规的出台和完善，股票市场逐步走向成熟、规范。股民在交易行动之前对股票市场的未来加以预测也会成为一种自觉的思维活动。然而股票指数受国际市场、金融政策、利率政策、公司状况及投资者心理承受能力等因素的影响，其走势的预测非常困难。从中国股票市场的特征来看，大多数学者的结论支持中国股票市场的股票指数的时间序列是序列相关的，即历史数据对股票的指数形成起作用，股票指数充分反映了所有相关的信息。因此，可以通过对历史数据的分析来预测股票指