BP神經網絡預測論文

時間:2022-03-11 11:00:00

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BP神經網絡預測論文

[摘要]為了尋找國際黃金價格與道瓊斯工業指數、美國消費者指數,國際黃金儲備等因素之間的內在關系,本文對1972年~2006年間的各項數據首先進行歸一化處理,利用MATLAB神經網絡工具箱進行模擬訓練,建立了基于bp神經網絡的國際黃金價格預測模型。

[關鍵詞]MATLABBP神經網絡預測模型數據歸一化

一、引言

自20世紀70年代初以來的30多年里,世界黃金價格出現了令人瞠目的劇烈變動。20世紀70年代初,每盎司黃金價格僅為30多美元。80年代初,黃金暴漲到每盎司近700美元。本世紀初,黃金價格處于每盎司270美元左右,此后逐年攀升,到2006年5月12日達到了26年高點,每盎司730美元,此后又暴跌,僅一個月時間內就下跌了約160美元,跌幅高達21.9%。最近兩年,黃金價格一度沖高到每盎司900多美元。黃金價格起伏如此之大,本文根據國際黃金價格的影響因素,通過BP神經網絡預測模型來預測長期黃金價格。

二、影響因素

劉曙光和胡再勇證實將觀察期延長為1972年~2006年時,則影響黃金價格的主要因素擴展至包含道瓊斯指數、美國消費者價格指數、美元名義有效匯率、美國聯邦基金利率和世界黃金儲備5個因素。本文利用此觀點,根據1972年~2006年各因素的值來建立神經網絡預測模型。

三、模型構建

1.模型選擇:BP網絡具有理論上能逼近任意非線性函數的能力,將輸入模式映射到輸出模式,只需用已知的模式訓練網絡,通過學習,網絡就有了這種映射能力。2.樣本數據歸一化:在訓練前,對數據進行歸一化處理,把輸入向量和輸出向量的取值范圍都歸一到[0,1]。

3.BP網絡設計:采用單隱層的BP網絡進行預測,由于輸入樣本為5維的輸入向量,因此輸入層一共有5個神經元,中間層取20個神經元,輸出層一個神經元(即黃金價格),網絡為5*20*1的結構。中間層的傳遞函數為S型正切函數,輸出層為S型對數函數。中間層的神經元個數很難確定,測試時分別對12,15,20個數進行測試,尋找誤差最小的。

4.網絡訓練:訓練次數epochs5000,訓練目標goal0.001

對30個樣本數據進行訓練,經過1818次的訓練,目標誤差達到要求,如圖2所示:神經元個數為20個時誤差最小,此時網絡的仿真結果如圖3所示,預測精度80%以上,效果滿意。

四、結論

在對1976年~2006年的影響國際黃金價格的五種因素的數據進行歸一化處理后,用MATLAB建立的BP神經網絡預測模型進行預測,達到了很好的效果。

國際黃金的長期價格受到許多因素的影響,本文只是對道瓊斯工業指數等影響因素諸如分析,來預測長期的國際金價。還有其他因素,如國際油價,局部政治因素等,如果考慮進去,預測精度會進一步提高。

參考文獻:

[1]徐優麗:基于神經網絡的物流需求預測.浙江樹人大學學報,2008(01):56~58

[2]劉曙光胡再勇:黃金價格的長期決定因素穩定性分析.世界經濟研究,2008(02):35~41