% elm_stockpredict.m
%% 清除工作空间中的变量和图形
clear,clc
close all
%% 1.加载337期上证指数开盘价格
load elm_stock
whos
rng(now)
%% 2.构造样本集
% 数据个数
n=length(price);
% 确保price为列向量
price=price(:);
% x(n) 由x(n-1),x(n-2),...,x(n-L)共L个数预测得到.
L = 6;
% price_n:每列为一个构造完毕的样本,共n-L个样本
price_n = zeros(L+1, n-L);
for i=1:n-L
price_n(:,i) = price(i:i+L);
end
%% 划分训练、测试样本
% 将前280份数据划分为训练样本
% 后51份数据划分为测试样本
trainx = price_n(1:6, 1:280);
trainy = price_n(7, 1:280);
testx = price_n(1:6, 281:end);
testy = price_n(7, 281:end);
%% 创建Elman神经网络
% 包含15个神经元,训练函数为traingdx
net=elmannet(1:2,15,'traingdx');
% 设置显示级别
net.trainParam.show=1;
% 最大迭代次数为2000次
net.trainParam.epochs=2000;
% 误差容限,达到此误差就可以停止训练
net.trainParam.goal=0.00001;
% 最多验证失败次数
net.trainParam.max_fail=5;
% 对网络进行初始化
net=init(net);
%% 网络训练
%训练数据归一化
[trainx1, st1] = mapminmax(trainx);
[trainy1, st2] = mapminmax(trainy);
% 测试数据做与训练数据相同的归一化操作
testx1 = mapminmax('apply',testx,st1);
testy1 = mapminmax('apply',testy,st2);
% 输入训练样本进行训练
[net,per] = train(net,trainx1,trainy1);
%% 测试。输入归一化后的数据,再对实际输出进行反归一化
% 将训练数据输入网络进行测试
train_ty1 = sim(net, trainx1);
train_ty = mapminmax('reverse', train_ty1, st2);
% 将测试数据输入网络进行测试
test_ty1 = sim(net, testx1);
test_ty = mapminmax('reverse', test_ty1, st2);
%% 显示结果
% 1.显示训练数据的测试结果
figure(1)
x=1:length(train_ty);
% 显示真实值
plot(x,trainy,'b-');
hold on
% 显示神经网络的输出值
plot(x,train_ty,'r--')
legend('股价真实值','Elman网络输出值')
title('训练数据的测试结果');
% 显示残差
figure(2)
plot(x, train_ty - trainy)
title('训练数据测试结果的残差')
% 显示均方误差
mse1 = mse(train_ty - trainy);
fprintf(' mse = \n %f\n', mse1)
% 显示相对误差
disp(' 相对误差:')
fprintf('%f ', (train_ty - trainy)./trainy );
fprintf('\n')
% 2.显示测试数据的测试结果
figure(3)
x=1:length(test_ty);
% 显示真实值
plot(x,testy,'b-');
hold on
% 显示神经网络的输出值
plot(x,test_ty,'r--')
legend('股价真实值','Elman网络输出值')
title('测试数据的测试结果');
% 显示残差
figure(4)
plot(x, test_ty - testy)
title('测试数据测试结果的残差')
% 显示均方误差
mse2 = mse(test_ty - testy);
fprintf(' mse = \n %f\n', mse2)
% 显示相对误差
disp(' 相对误差:')
fprintf('%f ', (test_ty - testy)./testy );
fprintf('\n')
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