全 国 计 算 机 仿 真 大 奖 赛
NATIONAL COMPUTER SIMULATION GRAND PRIZE
第五届全国计算机仿真大奖赛命题答卷 ................................................................... 1
一、 仿真题目 ..................................................................................................... 1 二、 仿真解答 ..................................................................................................... 1 (一) 文字解答 ...................................................................................................... 1
1、设计任务 ................................................................................................. 1 2、设计规则 ................................................................................................. 1 3、设计目标 ................................................................................................. 1 4、设计思想与模型实现 ............................................................................. 2 (二) 仿真步骤和结果分析 .................................................................................. 7
1、股票预测模型的仿真步骤与实现 ......................................................... 7 2 误差分析 ............................................................................................... 15 三、结束语 ......................................................................................................... 16
全 国 计 算 机 仿 真 大 奖 赛
NATIONAL COMPUTER SIMULATION GRAND PRIZE
第五届全国计算机仿真大奖赛命题答卷
一、 仿真题目
命题D
请利用中国股市历史数据建立上证综合指数的预测模型,并进行模型验证与股指预测(股指是股票价格指数的简称)。
二、 仿真解答 (一) 文字解答
1、设计任务
采用仿真数据为1997年之后240周上证综合指数,利用前220的数据预测后20周的数据,使用MATLAB技术编程和函数拟合进行数学建模。本文不仅进行时间数据的拟合,还利用预测模型进行数据的预测,并验证预测算法的有效性。
2、设计规则
为了建立上证指数的预测模型,采用数据挖掘技术对时间序列进行挖掘,并应用伯恩斯坦(Bernstein)基函数拟合预测模型。并用MATLAB中GUI模块生成一个豪华的界面,把预测的结果直观、明了的变现出来。因预测结果令人满意,证明了本方法简单、有效。
3、设计目标
(1)开发MATLAB中GUI模块建立股票预测交互图形界面。
(2)利用伯恩斯坦(Bernstein)基函数及最小二乘算法,根据已有数据进行
1
全 国 计 算 机 仿 真 大 奖 赛
NATIONAL COMPUTER SIMULATION GRAND PRIZE
在线拟合。
(3)采用控制多边形算法进行股指预测,并根据实际数据进行验证。 4、设计思想与模型实现 设计思想:
随着金融市场的快速发展,股票和股票市场对企业、国家的经济发展产生了很大的影响。股票价格受到多种因素影响,它们之间很难直接建立明确的函数关系表达式。
本设计采用数据挖掘技术对时间序列进行挖掘,并应用伯恩斯坦(Bernstein)基函数拟合预测模型,借助该模型的凸包性,对上证指数这一稠密时序资料进行了分阶段移动预测模拟,并用MATLAB生成一个人机交互界面,把预测的结果直观、明了的表现出来。
模型实现:
4.1 Bernstein 基函数的确定及拟合建模的预测问题
基函数给计算机输入以及修改拟合曲线带来了很大的方便,充分体现出了数据挖掘的特点。
1) 拟合函数的确定
设时间序列资料为Xi,(i?0,1,...,n).构造拟合曲线方程为
??t???b??t?,Xjjj?0m0?t?1,???m?n
其中?j?t?,j?0,1,...,m为一组基函数;bj,j?0,1,...,m为待定系数矢量。这里给定的时间序列Xi,i?0,1,...,n已经参数化,决定的参数分割为?t:t0?t1?...?tn.通过实验对比,我们发现Bernstein 基函数作为一种新型数据挖掘类基函数,具有极好地优势。
2