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经验模态分解-支持向量回归模型及其在股票价格预测中的应用

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摘要

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 经验模态分解方法

1.2.2 股票价格预测

1.3 文章内容与创新点

1.3.1 文章内容

1.3.2 创新点

第2章 股票价格预测理论与模型

2.1 股票价格预测基本理论

2.1.1 股票价格影响因素

2.1.2 股票价格预测基础

2.1.3 股价预测的常用变量

2.2 SVR股票价格预测模型

2.2.1 支持向量回归

2.2.2 核函数的选取与参数的估计

2.3 模型评估标准

2.4.本章小结

第3章 经验模态分解方法

3.1 本征模态函数

3.2 经验模态分解方法

3.3 一个仿真信号的实例

3.4 经验模态分解方法的优势

3.5 本章小结

第4章 经验模态分解方法在股票价格预测中的应用

4.1 EMD-SVR股票价格预测模型

4.2 均值重构

4.3 实证分析

4.3.1 数据选取

4.3.2 统计特征描述

4.3.3 经验模态分解与均值重构

4.3.4 支持向量回归预测及检验

4.4 本章小结

5.1 本文总结

5.2 尚需解决的问题

5.2.1 模型改进

5.2.2 反馈影响

参考文献

致谢

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摘要

股票自从出现以来,就以其高风险及高收益的特点吸引着人们的注意。人们希望可以从股票市场中获取更多的利益,于是一个规避风险、提高收益的课题——股票价格预测便应运而生。随着中国市场化经济的不断发展,股票市场在国内也是越来越火爆,不仅参与炒股的平民百姓越来越多,股票市场对国家经济的影响也越来越大。所以不管是从国家层面还是个人层面,对股票价格预测的研究都是非常必要的。
  股票价格与其历史数据存在一定关联,故在一定条件下,可以通过其历史数据对未来进行适当预测。目前进行股票预测的方法有很多,比如GARCH模型、神经网络模型、支持向量回归模型等。支持向量回归模型的理论基础是结构风险最小化原理以及VC维理论,从一定数量的样本数据出发,在模型的准确性和简洁性之间寻求一个适当的平衡点,寻求全局最优解,从而最终实现高维非线性问题的预测。支持向量回归模型具有准确、高效、便于操作等优点,但是由于股票价格序列往往是非线性非平稳的,序列的复杂性依然会给预测带来许多麻烦。
  为了提高股票价格预测的准确性,希望通过一定的手段降低股票价格序列的复杂度,经验模态分解方法便是这样一个手段。经验模态分解方法是一种专门用来分析非线性、非平稳信号的方法,在信号分析领域应用广泛,具有直接、直观、后验、自适应等优点,该方法可以将信号分解而不会造成任何信号损失,分解得到的本征模态函数和余项通过简单的加和即可进行重构。
  将经验模态分解用于优化支持向量回归股票价格预测模型,首先将非平稳、非线性的股票价格序列分解成数个结构简单、具有良好性质的本征模态函数和一个余项,然后通过均值重构算法将本征模态函数进行分类,得到一个高频模态、一个低频模态和一个余项,利用支持向量回归方法对这三个序列进行分析并预测,最后将得到的三个预测结果进行加和重构,得到最终的预测结果。
  复杂的股票价格序列被经验模态分解算法分解成本征模态函数和余项后,其平稳性会增强,且本征模态函数和余项结构都比较简单,所以模拟起来会比较容易,故预测结果会更好。
  本文详细介绍了支持向量回归、经验模态分解以及二者结合的算法步骤,并以2016年7月1日到2017年12月29日的沪市综合指数收盘价波动序列为例,分别使用原始的支持向量回归模型和改进后的支持向量回归模型对其进行了模拟和预测,得到的结果证实了我们的观点。

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