基于MATLAB的股票估价模型系统.docx

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基于MATLAB的股票估价模型系统

东海科学技术学院

毕业论文（设计）

题目：

基于MATLAB的股票估计模型系统

系：

机电工程

学生姓名：

专业：

班级：

指导教师：

起止日期：

3

基于MATLAB的股票估计模型系统

方泽华

摘要

改革开放以来，随着国内经济的飞速发展和人们的投资意识的转变，股票投资已经成为了现代人们各种投资种类之中的一个非常重要的组成部分，以至于股票的价格的预测逐渐成为了广大投资者越来越关心和研究的重点。

本文根据当今股票市场的种种特点，例如股票的投资收益和风险往往是成正比的关系的。

建立一个运算速度和精确度都较高的股票估价系统，对于股票投资者就尤为的重要了。

在深度了解分析了股票市场的一些特点之后。

在MATLAB的编程环境中建立股票估价的计算机模型系统。

对于广大初次涉及股票市场的投资者以及缺乏相应的专业知识的股票投资者来说，本系统具有很好的投资指导作用。

该系统根据对系统内部数据库中的大量的股票数据进行的分析以及归纳，找出股市发展的一些内在的规律，以及根据一系列的股票收益计算公式，可以对股票走势进行科学的分析判断。

本文的在研究方法以及研究的内容方面较其他的估价系统具有一定的优势及特点。

并且可以在使用者给定输入相应的股票参数的前提下，可以实现对单一股票的股价进行预估判断。

同时通过系统可以实现对股票信息进行一定的有效分析，帮助投资者有效地了解市场行情，把握证券市场动态，从而起到指导证券投资者进行有效投资的目的。

该系统界面采用MATLAB软件GUI用户界面开发设计，具有界面清晰，简单易用的特点。

该软件对投资者做股票投资的决策具有一定的参考价值。

ABSTRACT

Sincethereformandopenpolicy,alongwithdomesticeconomy'sswiftdevelopmentandpeople'sinvestmentconsciousness'stransformation,thestockinvestmenthadalreadybecomeinamodernpeopleeachkindofinvestmenttypeveryimportantconstituent,thestockprice'sforecastbecamethegeneralinvestorstocaremoreandmoregraduallywiththeresearchkeypoint.ThisarticleaccordingtonowStockmarket'sallsortsofcharacteristics,forexamplethestockinvestmentyieldandtheriskareoftenproportionalrelations.Establishesanoperatingspeedandtheprecisionhighstockvaluationsystem,especiallywasimportantregardingthestockinvestor.AfterthedepthunderstoodhasanalyzedStockmarket'ssomecharacteristics.EstablishesthestockvaluationintheMATLABprogrammingenvironmentthecomputermodulesystem.RegardinggeneralfirstinvolvedthestockinvestorwhoStockmarket'sinvestorsaswellaslackedthecorrespondingspecializedknowledge,thissystemhadtheverygoodinvestmentinstructionfunction.Thissystembasistheanalysiswhichaswellastheinductioncarriesontothesysteminteriordatabase'smassivestockdata,discoverssomeintrinsicruleswhichthestockmarketdevelops,aswellasaccordingtoaseriesofstockincomeformula,maycarryonthesciencetothestocktrendtheanalysisjudgment.Thisarticlecomparesotherestimatesystemintheresearchtechniqueaswellastheresearchcontentaspecttohavecertainsuperiorityandthecharacteristic.Andmay,intheuserassignstheinputcorrespondingstockparameterunderthepremise,mayrealizetothesolestockstockpricecarriesontheestimatejudgment.Meanwhilemayrealizethroughthesystemtothestockinformationcarriesoncertaineffectiveanalysis,helpstheinvestortounderstandthemarketquotationeffectively,graspsthestockmarkettendency,thushastheinstructionnegotiablesecuritiesinvestortocarryontheeffectiveinvestmentthegoal.ThissystemcontactsurfaceusesMATLABthesoftwareGUIuserinterfacedevelopmentdesign,hasthecontactsurfacetobeclear,simpleYiYongcharacteristic.Thissoftwaremakesthestockinvestmenttotheinvestorthedecision-makingtohavecertainreferencevalue.

关键词：

MATLAB；股票估价；敏感性分析；计算机模型；投资软件

基于MATLAB的股票估价模型系统

第一章引言

1.1选题意义

股票产生至今已有将近似400年的历史。

股票作为社会化大生产的产物。

随着人类社会进入到社会化大生产的时期，企业的经营规模不断地扩大以及资本需求的不足矛盾日益突出，于是产生了以股份公司形态出现的，股东共同出资经营的企业组织；股份公司的产生以及股份公司的发展产生了股票形态的融资活动；股票融资的发展又产生了股票交易的需求；股票的交易需求促成了股票市场的形成以及发展；股票市场的发展又最终促进了股票融资活动以及股份公司的进一步完善以及发展。

所以，股份公司，股票融资和股票市场三者之间是相互联系和相互作用关系，推动着股份公司，股票融资和股票市场这三者的共同发展。

股票最早是出现在资本主义国家的。

17世纪初，随着资本主义大工业的发展，企业生产经营的规模不断扩大，由此产生了资本的短缺，资本的不足成为制约资本主义企业经营和发展的重要因素之一。

为了筹集到更加多的资本，便出现了以股份公司为形态，由股东共同出资经营的企业组织，进而又将筹集资本的范围扩展到社会，就产生了以股票这种表示投资者投资入股，并按出资额的大小享受一定的权益以及承担一定的责任的有价凭证，并且是向全社会公开发行，吸收和集中分散在社会上的闲散资金。

股票交易市场的诞生要追溯到1602年，当时的荷兰人最开始在阿姆斯特河桥上买卖东印度公司股票，这是全世界第一支公开交易的股票，而阿姆斯特河大桥就是世界最早的股票交易所。

那里挤满了等著与股票经纪人交易的投资人，甚至惊动警察以维持秩序。

荷兰的投资人在第一个股票交易所投资了上百万荷币，只为了求得拥有这家公司的股票，以彰显身分的尊荣。

股票市场则起源于美国，至少已经有两百年以上的历史，至今仍非常的活跃，其交易的股票种类非常繁多，股票市场是供投资者集中进行股票交易的机构。

大部分的国家都有一个或多个股票交易所。

纽约证券交易所是美国最大、最老、最有人气的股票市场。

在纽约证交所，经纪人在场内走动叫喊来寻找最佳买卖主，经纪人依客户所开的条件在场内公开寻找买卖主，本身是不左右价格。

从股票市场诞生，再到在中国大陆的第一个证券交易所开始营业开始。

信息的获取，分析以及决策一直是广大投资着分析股票价格趋势的最重要因素之一。

从公司财务状况，年度报告到行业背景，可发展前景，信息的准确性，以及及时性等等一系列的分析都直接或间接的影响到了投资者的投资的成败，获利的盈亏。

同时伴随着证券市场在国内的不断发展和繁荣，上市企业已从原先的数十家发展到上千家，并且其规模还在不断的快速增长之中。

广大的投资者在面对大量的企业信息，海量的财务报告，是很难把握投资的对象，所以广大的投资者急于寻找一款高效而且简洁的股票数据分析软件，以利于自己对于股票市场的实时分析和决策，可以用来指导自己在股票市场里选择投资最佳的对象。

1.2研究现状

股票本身是没有任何价值的，虽然股票也可以像商品那样在市场上流通，但它价格的多少与它所代表的资本的价值是无关。

股票的价格只有在进入股票市场之后才可以表现出来，股票在市场上流通的价格与其票面金额是不同，票面金额只是股票的持有人参与红利分配的一种依据，并不等于其本身所代表的真实资本价值，也并不是股票价格的基础。

在股票市场上，股票价格有可能高于票面金额，也有可能低于票面金额。

股票在股票市场上的流通价格是由股票的预期收益、市场利息率以及供求关系等多种因素所共同决定的。

但即使这样，如果没有股票市场，无论预期收益怎样，市场利率有多么大的变化，也不会对股票价格造成任何影响。

所以说，股票市场具有赋予股票价格的职能。

股票市场中，由于股价的走向是取决于资金的运动的。

资金实力较雄厚的机构或大户就可以在一定程度上影响到，甚至操纵到股价的涨跌。

他们可以利用自身的资金实力，采取多种不同的方式制造虚假的行情来从中获利，所以股票市场是具有投机的一面的。

但这并不能代表股票市场的全部，也不能反映股票市场的实质。

所以股票市场上的种种投机行为要进行客观的评价分析。

股票市场上的种种投机行为固然会对商品经济的发展产生一些负面的作用，但不可忽视的是，投机活动也是资本集中的一种不可缺少的条件。

我们应该认识到是，正是由于投机活动有获得暴利的可能，所以才刺激了某些投资者，使其将资金投入股票市场，从而促进了资本的大量集中，使货币资金转化成资本。

由于股票市场的这些特点，以及根据用户的一些需求和国内证券市场行情的特点而开发的这款基于MATLAB的股票分析模型系统可以综合各方面的因素进行分析以及估算出企业发展的现状，和股票行情走势，规避一般投资人因专业知识的不足，盲目进出股市所导致的损失。

这款基于MATLAB的股票分析模型系统能将股票的走势以形象化的方式直观的表现出来，有效预测股票的未来趋势，从而能让投资者能在最合适的时机买卖股票，提高入市的投资效率。

第二章MATLAB基本知识

2.1MATLAB介绍及应用

MATLAB软件，Mathematica软件以及Maple软件被并称三大数学软件。

MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）简称，为美国MathWorks公司出品的商业数学软件，主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算高级技术计算语言和交互式的环境，软件主要由MATLAB和Simulink两大部分组成。

MATLAB软件在数学类科技应用软件中在数值计算方面的能力是首屈一指。

MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数、数据、实现算法、用户界面的创建、matlab开发工作界面接其他编程语言的程序等等，主要的应用在工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计以及分析等等领域。

MATLAB软件的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB软件来解算问题要比用C语言，FORTRAN等语言来完成相同的事情更加的简捷，而且mathwork也吸收了像Maple这些软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学应用软件。

在该软件新的版本中也加入了对于C，FORTRAN，C++，JAVA这些的支持。

用户可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序直接导入到MATLAB函数库中以方便自己以后调用，另外许多的MATLAB的爱好者都编写了许多的经典程序，用户可以直接进行下载使用。

MATLAB软件简介：

MATLAB是一种科学计算软件，主要适用于矩阵的运算以及控制和信息处理方面的分析和设计。

具有使用方便，输入简捷，运算高效，内容丰富，而且容易由用户自行扩展的特点。

因此，MATLAB如见已成为大学教学和科学研究中最常用而且必不可少的工具。

随着MATLAB系统的不断升级，MATLAB7已经发展到了一个新阶段，使多种开发工具集成为MATLAB桌面系统。

系统由桌面平台以及组件组成，主要包括如下组成部分：

命令窗口（CommandWindow）,当前路径浏览器（CurrentDirectoryBrower）,历史命令窗口（CommandWindow），工作空间浏览器（WorkspaceBrowser），帮助浏览器（Helpbrowser），程序编辑调试器（Editor-Debugger），以及数据编辑器（ArrayEditor），。

2.2MATLAB的应用范围

MATLAB软件可以用来进行以下的工作:

●数值的分析；　　

●数值和符号的计算；　　

●工程绘图与科学绘图；　　

●控制系统的设计以及仿真；　　

●数字图像处理技术；　　

●数字信号处理技术；

MATLAB软件的应用范围非常广泛，包括通讯系统、信号和图像处理、财务建模和分析、控制系统设计、测试和测量、计算生物学等众多的应用领域。

附加的工具箱扩展了MATLAB的环境，以用来解决这些应用领域内特定类型出现的问题。

2.3MATLAB软件特点

1）高级语言可用于技术计算；　　

2）开发环境可对代码、文件和数据进行管理；

3）交互式工具可以按迭代的方式探查、设计求解问题；

4）数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等；

5）二维和三维图形函数可用于可视化数据；

6）各种工具可用于构建自定义的图形用户界面；

7）各种函数可将基于MATLAB的算法与外部应用程序和语言集成；

8）不支持大写输入，内核仅仅支持小写输入；

2.4MATLAB软件优势

●友好的工作平台以及编程环境

MATLAB软件是由一系列工具组成。

这些工具方便使用者使用MATLAB的函数以及文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。

包括MATLAB桌面和命令窗口、路径搜索和用于用户浏览帮助、历史命令窗口、工作空间、文件的浏览器以及编辑器和调试器。

随着MATLAB如见的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB软件的用户界面也越来越精致，更加接近于Windows的标准界面，人机交互性更强了，操作更简单了。

而且新版本的MATLAB已经提供了完整的帮助系统、联机查询，极大的方便了使用者的使用。

而且简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序可以不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误以及进行出错原因的分析。

●简单易用的程序语言

Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、输入和输出、数据结构、面向对象编程特点。

使用者可以在命令窗口之中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。

新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C＋＋语言基础，因此语法的特征与C＋＋语言极为相似，而且变得更加简单，更加符合科技人员对于数学表达式的书写格式。

使得更利于非计算机专业的科技人员使用。

而且这种语言可移植性好，可拓展性极强，这也是为什么MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

●强大的科学计算机数据处理能力

MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。

拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。

函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。

在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++。

在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。

MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。

函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。

●出色的图形处理功能

图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。

高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。

可用于科学计算和工程绘图。

新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。

同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。

另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。

●应用广泛的模块集合工具箱

MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。

一般来说，它们都是由特定领域的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。

目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。

●实用的程序接口和发布平台

新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C++数学库和图形库，将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C++代码。

允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C++语言程序。

另外，MATLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。

MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。

工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。

●应用软件开发（包括用户界面）

在开发环境中，使用户更方便地控制多个文件和图形窗口；在编程方面支持了函数嵌套，有条件中断等；在图形化方面，有了更强大的图形标注和处理功能，包括对性对起连接注释等；在输入输出方面，可以直接向Excel和HDF5进行连接。

第三章系统可行性分析和设计原则

在初步的查阅相关资料基础上，可以得到大概的系统原型，即系统建立后所要求达到的运行指标，这是系统开发和评价的依据。

系统目标应充分体现实用性，简便性等基本特点。

同时系统目标应该和客户实际使用情况密切相关。

系统也需要在以下注重以下几方面：

●提高使用时的工作效率；

●提高信息处理速度和准确性；

●提供处理功能和决策信息等服务信息；

系统的目标确定后，从以下几方面对系统目标进行可行性分析：

3.1技术可行性

根据系统目标来衡量所需的技术是否具备，一般可从硬件、软件的性能要求、环境条件、等方面去考虑和分析。

3.2经济可行性

估算系统的开发费用和今后的运行、维护费用，估计系统将获得的效益，并将费用与效益进行比较，看是否有利。

开发、运行和维护费用主要包括：

购买和安装设备的费用：

计算机硬件、系统软件等；

消耗品费用：

系统开发所用材料、系统正常运行所用消耗品等；

其它费用。

系统的效益可以从经济效益和社会效益两方面考虑。

对于该股票估价系统则应着重分析其社会效益。

例如，系统投入运行后使用者可以得到哪些信息，用户查询和使用信息的方便程度提高多少、速度增加了多少，对于用户来说提供了多少帮助等等。

按上述几方面进行可行性分析、研究后，认为该项目是可行的。

本系统作为股市股票估价分析系统系统的建设，将以客户需求为基础，实现分析的准确性和，效率性。

同时系统应该遵循以下建设原则：

系统应具有较好的可扩展性和包容性。

系统的可扩展性应该包括能接纳已有的系统和在今后系统软硬件扩展时，能有效地保护已有的投资。

特别是在应用需求变化时，有一个较好的应用平台，能容易地加以调整。

系统易于扩充升级，既能满足当前业务的需求，又为今后的扩充留有空间。

并且系统简洁,容易使用。

系统的设计符合日常客户办公运作的需求，功能实用，简单易学，界面友好清晰，易于扩充。

网络结构简单明了，层次清楚，便于管理，易于扩充。

可靠运行，系统的建设目标是否能实现，系统整个投资能否发挥应有的效益，最终将取决于该系统是否可靠实用。

为此，系统应采用成熟可靠的技术，应贯彻产品化的设计原则和实施方法。

同时，系统的起点要高，而不是基于淘汰的技术，系统的建立应适应未来技术发展的趋势。

3.3设计原则

●实用性和先进性原则

本系统以适应当前以及今后相当长一段时间客户工作需要为着眼点，通过合理设计，充分利用现有的一些资源，建设一个比较先进的系统。

●开放化和标准化原则

该系统具有良好的兼容性，为以后系统的升级和与其它信息系统的数据兼容留下较大的余地。

●简单易用的原则

系统设计时充分简单易用的原则则，强调技术与使用紧密结合，最大限度地满足实际工作中的需要。

并且具有良好的稳定性，运行安全可靠，使其易操作，易维护。

第四章系统实现平台GUI简介

4.1开发环境及实现技术平台

硬件设施：

电脑输入\输出设备，鼠标，键盘等；

软件设施：

MATLAB7.0软件系统图形用户界面工具（GUI）；

4.2开发环境GUI

4.2.1GUI简介：

图形用户界面（GraphicalUserInterface，简称GUI，又称图形