文档介绍：基于动态规划方法的商品期货投资决策最优控制浅析
[摘要] 商品期货投资与股票投资有很多相似之处,都是金融市场中一种在一定风险约束下最大化利润的活动,而它们的价格走势都可以看作一个离散时间系统,因此这种金融投资活动可以转化为经济控制论中的最优控制问题。本文利用动态规划方法,针对大资金在商品期货市场投资的分配方案问题,从控制论的角度进行简单分析,力图为商品期货投资者提供一个新的决策思路。
[关键词] 动态规划;商品期货;bp算法;投资决策
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 02. 021
[中图分类号] ; [文献标识码] a [文章编号] 1673 - 0194(2012)02- 0035- 04
随着股指期货的上市,国人对期货的关注度越来越高。人们逐渐意识到可以投资的金融活动并不仅仅是股票、基金。期货作为投资者不可或缺的一种投资手段,已经历了一次膨胀与泡沫破灭的轮回,正逐步规范起来。商品品种逐步丰富,钢材期货和股指期货先后上市,相应的法律法规也一一出台。我们可以推断,期货的再次回归必将推动金融市场的发展。因此我们有必要对期货市场——这个对大多数人而言还比较陌生的领域做出深入细致的研究。
1 研究思路与理论基础
研究思路
由于期货交易采用的是“t+0”制度,其交易十分频繁,投资者往往会根据自身的特点以及市场行情,选择短线操作或是长线操作思路。无论是入场点的选择,还是止盈位、止损位的设立,短线操作和长线操作都有显著的差别。为了简化问题,本文选择短线操作方法,以天为操作单位,每天没有合约交易不超过1次(一买一卖)。
本文所提出的期货投资决策方法,主要分为两个部分:首先通过预测备选商品品种主力合约的价格走势,从而判断该合约的投资盈利能力,并形成相应的矩阵;然后利用动态规划的方法,在一定资金的限制下,求解未来数天内的投资最优决策。
理论基础
期货价格预测
技术分析
目前对期货市场的分析,主要依靠两种方法——基本面分析与技术分析。其中,前者的应用实际上需要更高的专业理论修养,而且要求具备“完备的即时资料”,包括任何内幕消息,显然这对于普通的投资者而言是无法做到的,因此技术分析就显得格外重要了。
技术分析实际上是一种经验总结,它认为价格的走势已经显示了所有的供求关系信息,并且过去的状态是会重复的①。这在一定程度上支持了期货价格的可预测性。
bp算法
bp(back propagation,误差反向传播)神经网络,是一种多层前馈神经网络,即误差反向传播算法的学习过程,由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。它可以实现从输入到输出的任意非线性映射。在确定了bp网络的结构后,利用输入输出样本集对其进行训练(也就是对网络的权值和阈值进行学习和调整),以使网络实现给定的输入输出映射关系。
最优控制与动态规划法
资源的最优分配
经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统,它只能根据系统的外部特性对系统展开研究,因此并不适用于复杂的经济系统。而现代控制理论则解决了这个问题,它以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼滤波为基础,分析和设计控制系统。
最优控制就是其中的一个重要组成部分,也是经济控制论的重要内容。它在线性系统和非线性系统中都可以使用,能够分析和研究成本最小、效益最大等各种经济问题。本文实际上就是利用最优控制来解决资源的最优分配问题,即将一定的资金合理分配给若干期货合约,使得投入资金盈利率最大。
动态规划
求解离散时间系统最优控制问题的方法有动态规划方法、离散极小值原理和近似计算方法等,本文选用的是动态规划。
动态规划实际是运筹学的一个分支,是求解决策过程最优化的数学方法,其理论基础是最优化原理(即最优决策的一部分也是最优的)。动态规划将多阶段过程转化为一系列单阶段问题,利用各阶段之间的关系,逐个求解。
2 投资方案决策模型
利用bp算法预测商品期货价格
前期分析
从期货市场出现开始,就有无数的投资者和分析人员试图寻找预测行情的法则,然而至今仍然没有公认的有效方法。反言之,若有人能够完全掌握市场行情,那么整个市场也就无法存在了。再加上期货价格受到各种突发消息或者大资金操作的影响,价格波动往往十分剧烈且变幻莫测,这导致在实际操作中,对稍长一点时间的价格预测可靠性都不足。
目前大家基本上认为在某个时期之内,某种预测方法可能是有效的,但不存在百试百灵的法宝。国内外期货市场上,也出现了不少计算机辅助程式交易系统,在一定时间内根据一定的方法针对特定的市场进行交易,其效果往