基于BP神经网络的股票价格预测建模与分析系统
项目介绍
本项目构建了一个基于多层前馈BP(误差反向传播)神经网络的时间序列预测系统,旨在利用历史股票市场数据对网络进行训练,实现对股价短期趋势的预测。系统集成了数据预处理、模型训练、参数优化、预测分析和结果可视化等功能模块,为投资者提供定量化的决策参考。
功能特性
- 数据预处理: 支持读取CSV/Excel格式的股票历史交易数据(包含日期、开盘价、最高价、最低价、收盘价、成交量等)。采用时间序列数据滑窗处理技术,为神经网络构建合适的输入输出样本对。
- 网络结构优化: 允许用户灵活配置网络参数,包括隐藏层节点数、学习率、训练迭代次数等,以寻找最优的模型结构。
- 动态学习率调整: 在训练过程中可采用动态调整学习率的策略,以提高训练效率并帮助模型更好地收敛。
- 高精度预测: 训练完成的模型可用于预测未来5-10个交易日的股票收盘价。
- 全面的模型评估: 提供多种统计学指标(如均方误差MSE、平均绝对误差MAE)对预测精度进行量化评估。
- 结果可视化: 生成预测结果与真实值的对比曲线图、网络训练过程的误差收敛曲线图等直观图表,便于分析。
使用方法
- 准备数据: 将包含所需字段的股票历史数据文件放置于项目数据目录下。
- 配置参数: 根据预测需求,在相应配置区域设置网络结构参数(如隐藏层数量与节点数)、训练参数(如学习率、迭代次数)以及滑窗长度等。
- 运行系统: 执行主程序文件以启动系统。系统将自动完成数据加载、预处理、网络训练、预测和评估流程。
- 查看结果: 程序运行结束后,将在指定目录生成预测数值结果、性能评估报告以及可视化图表。
系统要求
- 操作系统: Windows / Linux / macOS
- 软件环境: MATLAB (推荐 R2016a 或更高版本)
- 依赖工具包: 可能需要 MATLAB 的神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)和统计与机器学习工具箱(Statistics and Machine Learning Toolbox)以支持完整功能。
文件说明
项目的主入口程序封装了系统的核心工作流程,其主要功能包括:初始化运行环境与参数配置,驱动读取原始股票数据并进行必要的清洗与特征构建,执行时间序列滑窗采样以生成训练样本,进而初始化并训练BP神经网络模型,利用训练好的模型进行股价预测,最后完成预测性能的定量评估并生成各类结果图表。