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[量化金融] 上海股市人工神经网络预测系统的性能评价 [推广有奖]

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英文标题:
《Evaluating the Performance of ANN Prediction System at Shanghai Stock
  Market in the Period 21-Sep-2016 to 11-Oct-2016》
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作者:
Barack Wamkaya Wanjawa
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最新提交年份:
2016
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英文摘要:
  This research evaluates the performance of an Artificial Neural Network based prediction system that was employed on the Shanghai Stock Exchange for the period 21-Sep-2016 to 11-Oct-2016. It is a follow-up to a previous paper in which the prices were predicted and published before September 21. Stock market price prediction remains an important quest for investors and researchers. This research used an Artificial Intelligence system, being an Artificial Neural Network that is feedforward multi-layer perceptron with error backpropagation for prediction, unlike other methods such as technical, fundamental or time series analysis. While these alternative methods tend to guide on trends and not the exact likely prices, neural networks on the other hand have the ability to predict the real value prices, as was done on this research. Nonetheless, determination of suitable network parameters remains a challenge in neural network design, with this research settling on a configuration of 5:21:21:1 with 80% training data or 4-year of training data as a good enough model for stock prediction, as already determined in a previous research by the author. The comparative results indicate that neural network can predict typical stock market prices with mean absolute percentage errors that are as low as 1.95% over the ten prediction instances that was studied in this research.
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中文摘要:
本研究评估了2016年9月21日至2016年10月11日期间上海证券交易所使用的基于人工神经网络的预测系统的性能。这是之前一篇论文的后续,该论文预测了价格,并在9月21日之前发表。股票市场价格预测仍然是投资者和研究人员的一项重要任务。本研究使用了一个人工智能系统,这是一个人工神经网络,它是前馈多层感知器,带有误差反向传播用于预测,与技术、基础或时间序列分析等其他方法不同。虽然这些替代方法倾向于指导趋势,而不是准确的可能价格,但另一方面,神经网络具有预测实际价值价格的能力,正如本研究所做的那样。尽管如此,确定合适的网络参数仍然是神经网络设计中的一个挑战,正如作者在之前的研究中已经确定的那样,本研究确定的配置为5:21:21:1,有80%的训练数据或4年的训练数据,作为股票预测的足够好的模型。比较结果表明,在本研究所研究的十个预测实例中,神经网络能够预测典型的股票市场价格,平均绝对百分比误差低至1.95%。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Statistical Finance        统计金融
分类描述:Statistical, econometric and econophysics analyses with applications to financial markets and economic data
统计、计量经济学和经济物理学分析及其在金融市场和经济数据中的应用
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一级分类:Computer Science        计算机科学
二级分类:Machine Learning        机器学习
分类描述:Papers on all aspects of machine learning research (supervised, unsupervised, reinforcement learning, bandit problems, and so on) including also robustness, explanation, fairness, and methodology. cs.LG is also an appropriate primary category for applications of machine learning methods.
关于机器学习研究的所有方面的论文(有监督的,无监督的,强化学习,强盗问题,等等),包括健壮性,解释性,公平性和方法论。对于机器学习方法的应用,CS.LG也是一个合适的主要类别。
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一级分类:Statistics        统计学
二级分类:Machine Learning        机器学习
分类描述:Covers machine learning papers (supervised, unsupervised, semi-supervised learning, graphical models, reinforcement learning, bandits, high dimensional inference, etc.) with a statistical or theoretical grounding
覆盖机器学习论文(监督,无监督,半监督学习,图形模型,强化学习,强盗,高维推理等)与统计或理论基础
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PDF下载:
--> Evaluating_the_Performance_of_ANN_Prediction_System_at_Shanghai_Stock_Market_in_.pdf (606.09 KB)
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关键词:人工神经网络 上海股市 神经网络 人工神经 神经网

沙发
kedemingshi 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:23 |只看作者 |坛友微信交流群
评估2016年9月21日至2016年10月11日期间上海股市ANN预测系统的性能Wanjawa,内罗毕大学Barack Wamkaya计算与信息学院,Kenyawanjawawb@students.uonbi.ac.keABSTRACTThis研究评估了2016年9月21日至2016年10月11日期间上海证券交易所使用的基于人工神经网络的预测系统的性能。这是之前一篇论文的后续,该论文预测了价格,并在9月21日之前发表。股票市场价格预测仍然是投资者和研究人员的一项重要任务。本研究使用人工智能系统,这是一种人工神经网络,它是一种前馈多层感知器,带有误差反向传播用于预测,不同于技术、基础或时间序列分析等其他方法。虽然这些替代方法旨在指导趋势,而不是准确的可能价格,但另一方面,神经网络具有预测实际价值价格的能力,正如本研究所做的那样。尽管如此,确定合适的网络参数仍然是神经网络设计中的一个挑战,正如作者之前的一项研究所确定的那样,本研究确定的配置为5:21:21:1,有80%的训练数据或4年的训练数据,作为股票预测的足够好的模型。

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藤椅
何人来此 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:27 |只看作者 |坛友微信交流群
比较结果表明,在本研究所研究的十种预测状态下,神经网络可以预测典型的股票市场价格,其平均绝对百分比误差低至1.95%。关键词:人工神经网络、神经网络、预测、上海证券交易所1.0简介股票市场及其交易对许多国家的经济都很重要。股票交易是对金融部门的投资,因此会影响本地和国际投资者在该经济体投资时的舒适度。据观察,股市对本地和全球事件都有反应。在股票市场中,由于交易的一般入门价值较低,股票交易往往相当活跃,而债券等其他股票工具的入门价值相对较高。证券交易所的交易者通常希望通过低价买入和高价卖出来获得利润(资本收益),从而实现投资的最大化。投资者也可以从他们所持股票的股息支付中受益。投资者寻求在股市上达成最佳交易,这让他们渴望某种形式的预测方法来指导他们的买入或卖出决策。虽然人工智能(AI)方法也可用于预测,但人工神经网络(ANN)是最受欢迎的人工智能技术(NeuroAI,2016),但诸如基础分析、技术分析和时间序列分析等方法已经被采用(Chen等人,2007,Deng等人,2011,Huanget等人,2011,Neto等人,2009,Zhang等人,2008)。然而,确定最佳ANN配置一直是一个挑战,因为每个领域都需要选择适合任务的最佳参数,例如:。

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板凳
可人4 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:30 |只看作者 |坛友微信交流群
测试和训练集的数据大小和划分、训练周期的数量、节点的数量和大小(输入、隐藏、输出)、网络类型等。这些参数适用于股市预测,作者之前的研究(Wanjawa et al.,2014)确定为5:21:21:1,80%的数据用于训练(4年数据)。尽管该网络只有两个隐藏层,但仍被认为是深层的(DL4J,2016)。问题陈述:基于人工神经网络的预测系统在交易前提前3周生成预测,并在上海证券交易所(SSE)的一些精选股票上进行了测试,其性能如何?2.0基于人工神经网络的预测系统所用模型的细节、工作原理和实验装置已包含在先前的研究中(Wanjawa,2016)。2012年1月1日至2015年12月31日的4年数据集用于培训预测系统,2016年数据用于测试和确认实际预测。实验使用了之前的5个价格来预测第六个价格,并继续使用这种滑动窗口方法来预测预测期内的所有价格。ANN结构如下图1所示。图1–股市预测的人工神经网络模型(来源:Wanjawa et al.,2014)从上海证券交易所(SSE)的股票参考范围600000至600100的数字上市样本中选择了七只股票。这7只精选股票如下表1所示:表1–苏格兰和南方能源公司测试股票列表(来源:苏格兰和南方能源公司,2016)代码ShortnameShort name全名包钢股份BSU内蒙古包头钢铁联合有限公司。华夏银行华夏银行华夏银行股份有限公司民生银行民生银行中国石化中国石化股份有限公司。

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报纸
可人4 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:34 |只看作者 |坛友微信交流群
中国石油化工总公司重工三一重工股份有限公司南京高科南京高科股份有限公司特变电工特变电工股份有限公司。之前的研究(Wanjawa,2016)已经发布了2016年9月21日至2016年10月11日15天的预测。所有预测值均在2016年9月21日前八天即2016年9月12日生成。3.0结果由于之前的研究已经发布了预测(Wanjawa,2016),此处显示的结果是预测与上海证券交易所发布的实际交易之间的对比分析。使用的数据是从雅虎金融获得的7支股票,即600010(BSU,2016)、600015(华夏银行,2016)、600016(CMBC,2016)、600028(中石化公司,2016)、600031(三一,2016)、600064(NJGK,2016)和600089(特变电工,2016)。值得注意的是,10月1日至2016年10月7日期间,上证所没有进行交易,因为这是中国的节日(上证所,2016b)。由于ANN模型是一个下一天预测系统,因此10月3日和10月4日的预测用于10月10日和10月11日,因为这是9月30日交易后的“未来几天”。下面的表2至表8显示了所选七种股票的比较结果。误差(%)是通过将预测价格与“收盘”价格进行比较来计算的,即。

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地板
可人4 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:38 |只看作者 |坛友微信交流群
当日平均交易价格。表2–2016年9月21日,上证综指60001股票的实际价格与预测价格对比2.70 2.78 2.87 2.78 2.81-3.91%2016年9月22日2.71 2.82 2.83 2.79 2.80-3.21%2016年9月23日2.72 2.81 2.82 2.79 2.80-2.86%2016年9月26日2.72 2.80 2.80 2.80 2.74 2.75-1.09%2016年9月27日2.72 2.75 2.77 2.77-1.81%2016年9月28日16 2.71 2.77 2.77 2.74 2.75-1.45%2016年9月29日2.71 2.75 2.80 2.75 2.79-2.87%2016年9月30日2.70 2.78 2.79 2.77 2.78-2.88%2016年10月03日*-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad>误差在低1.09%到高4.26%之间波动。所有预测均低于审查期间各自的平均贸易价格。然而,在所有情况下,误差都低于5%,10个预测实例的平均绝对百分比误差(MAPE)为2.82%。这些结果如下图2所示。无花果

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能者818 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:42 |只看作者 |坛友微信交流群
2–比较60001股票的实际预测价值表3–比较SSE股票600015的实际和预测价格预测开盘价/收盘价错误21-Sep-16 10.03 10.05 10.09 10.03 10.08-0.50%22-Sep-16 10.48 10.10 10 10.18 10.08 10.16 3.15%23-Sep-16 10.33 10.16 10.18 10.14 10.14 1.87%26-Sep-16 10.55 10.13 10.02 10.04 5.08%27-Sep-16 10.48 10.02 10.98 10.10 08年3.97%2016年9月28日10.03 10.09 10.09 10.01 10.03 0.00%2016年9月29日10.25 10.03 10.10 10 10.03 10.06 1.89%2016年9月30日10.62 10.04 10.08 10.02 10.05 5.67%2016年10月03日*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad>.15-0.59%11-Oct-1610.2210.17 10.21 10.1210.20 0.20%*苏格兰和南方能源公司关闭,由于假期的原因,可以观察到,对于600015库存,误差在低0.50%到高5.67%之间波动。一个预测为现货(2016年9月28日),两个低于收盘价,其余预测高于平均收盘价。在所有情况下,误差均小于6%。预测范围内的MAPE为2.29%。这些结果也如下图3所示。无花果

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何人来此 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:45 |只看作者 |坛友微信交流群
3–比较600015股票的实际预测价值比表4–比较2016年9月21日上证综指股票的实际价格和预测价格预测开盘高位低位收盘错误2016年9月7日9.33 9.34 9.30 9.33-2.79%2016年9月22日8.89 9.35 9.40 9.32 9.37-5.12%2016年9月23日8.70 9.38 9.39 9.34 9.38-7.25%2016年9月26日8.63 9.28 9.35 9.25 9.31-7.30%2016年9月27日8.69 9.30 9.32 9.9 26 9.31-6.66%2016年9月28日8.80 9.31 9.319.16 9.20-4.35%2016年9月29日8.79 9.21 9.25 9.20 9.23-4.77%2016年9月30日8.69 9.23 9.29 9.23 9.26-6.16%2016年10月03日*---2016年10月04日*--2016年10月05日*--2016年10月06日*--2016年10月07日*--2016年10月10日*-168.599.26 9.36 9.269.33-7.93%168年10月11日499.32 9.34 9.289.31-8.81%*苏格兰和南方能源公司收盘,由于假期的原因,表4对600016库存的结果表明,预测误差范围在2.79%和-8.81%之间,MAPE为6.11%。所有预测都倾向于低于各自交易日的实际平均收盘价。结果如下图4所示。图4–比较600016股票的实际预测市盈率表5–比较苏格兰和南方能源公司股票600028的实际和预测价格预测开盘价-收盘价错误2016年9月21日4.93 4.78 4.79 4.74 4.78 3.14%2016年9月22日4.93 4.79 4.86 4.78 4.84 1.86%2016年9月23日4.93 4.85 4.87 4.84 4.85 1.65%2016年9月26日4.93 4.84 4.85 4.78 4.80 2.71%2016年9月27日4.93 4.82 4.77.81 2.49%2016年9月28日4.93 4.80 4.804.76 4.77 3.35%2016年9月29日4.93 4.81 4.86 4.80 4.85 1.65%2016年9月30日4.93 4.83 4.86 4.82 4.86 1.44%2016年10月03日4.864.95-0.40%2016年10月11日164.934.96 4.99 4.944.97-0.80%*由于假期上述结果,股票600028的苏格兰和南方能源公司关闭,结果表明,预测误差在0.40%~3.35%之间。

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能者818 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:49 |只看作者 |坛友微信交流群
同样有趣的是,预测系统在预测期间预测了相同的数字。然而,在所有情况下,误差均低于3.4%,该股票的MAPE是所有七大股票中最低的,在十次预测中为1.95%。表6–苏格兰和南方能源公司股票600031的实际价格和预测价格比较预测开放式高点收盘错误2016年9月21日5.08 5.63 5.68 5.60 5.60-9.29%2016年9月22日5.17 5.61 5.65 5.58 5.60-7.68%2016年9月23日5.23 5.60 5.65 5.59 5.60-6.61%2016年9月26日5.40 5.58 5.65 5.44 5.45-0.92%2016年9月27日5.38 5.45 5.48 5.37 5.45-1.28%28 2016年9月5.28 5.47 5.48 5.40 5.41-2.40%2016年9月29日5.10 5.41 5.47 5.40 5.43-6.08%2016年9月30日5.15 5.41 5.48 5.41 5.47-5.85%2016年10月03日*---2016年10月04日*--2016年10月05日*--2016年10月06日*--2016年10月07日*--2016年10月10日*--165.215.47 5.57 5.455.52-5.62%2016年10月11日165.355.52 5.65 5.525.59-4.29%*SSE因股票度假而关闭,我们观察到600031预测误差在-0.92%~9.29%之间波动。所有预测值均低于平均收盘价。

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何人来此 在职认证  发表于 2022-5-30 23:06:52 |只看作者 |坛友微信交流群
预测期内预测误差小于9.3%,MAPE为5.00%。表7–苏格兰和南方能源公司股票600064预测打开高点收盘错误的实际和预测价格比较2016年9月21日16.20 17.17 17.22 17.00 17.17-5.65%2016年9月22日16.08 17.24 17.49 17.17 17.18-6.40%2016年9月23日15.98 17.20 17.36 17.15 17-6.93%2016年9月26日15.87 17.10 17.11 16.67 16.69-4.91%2016年9月27日15.78 16.68 16.96 16.61 16.95-6.90%28-16 2016年9月15.72 17.02 17.26 16.95 17.15-8.34%2016年9月29日15.67 17.15 17.35 17.10 17.27-9.26%2016年9月30日15.63 17.25 17.55 17.25 17.51-10.74%2016年10月3日*----04-10-16*--05-10-16*--06-10-16*---07-10-16*---10-10-1615.6117.51 16.8117.11-8.77%1615.6117.26 17.0017.11-8.77%%*苏格兰和南方能源公司关闭,原因是度假查看表7中的数据,我们注意到,该股票600064的误差在-4.91%的低点到-10.74%的高点之间波动。这只股票的预测值往往与实际平均收盘价相差甚远,所有预测值都相对低于实际交易值。其中一个预测价格的误差超过10%。

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