其中,Y为模型预测所得数据,T为目标数据,N为数据量。
▲▲三、实证分析
本文用试凑法选择Elman神经网络的滞后期数,也就是决定了模型的输入层和隐藏层神经元数,用Matlab检测,用不同数量的输入变量训练网络,以达到预期误差为目标,欧元兑美元汇率最优滞后期数可以为3、5、8、10,分别用Elman(3)、Elman(5)、Elman(8)、Elman(10)表示。
本文选择RMSE、MAE指标来检测Elman模型对汇率波动的样本内预测效果,计算结果如下表1所示,
欧元兑美元 RMSE
Elman(3) 0.0070
Elman(5) 0.0087
Elman(8) 0.0025
Elman(10) 0.0040
表1欧元兑美元汇率Elman模型样本内预测检验
RMSE和MAE两个指标用来比较各个模型样本内预测能力,指标值越小说明神经网络对样本内数据的拟合能力及预测效果越好。观察表1, 滞后期数为8阶时,Elman网络对欧元兑美元汇率序列样本内预测的RMSE最小,因此滞后期数为8阶时Elman模型对欧元兑美元汇率序列的样本内预测效果最好。
为了更直观地了解不同滞后期数的Elman模型对货币汇率时间序列的样本内拟合及预测情况,下图2给出了不同滞后期数的Elman神经网络对欧元汇率时间序列样本集合进行预测的误差结果。
图2欧元兑美元汇率时间序列样本内训练预测标准差
本文发现Elman(10)比其他三个模型拥有更好的样本内拟合能力。直观上来看,两条曲线重合效果越好说明模型拟合能力越强。显然,10阶滞后的Elman神经网络对欧元汇率的拟合能力更好。
根据图2,本文发现Elman(8)的样本内预测能力优于其他,且Elman(10)的绝对误差和标准差波动幅度均大于其他。证明对于神经网络模型来说,拥有更多的外部输入信息并不一定可以改善模型训练效果。原因是训练过程中存在过拟合的现象。
欧元兑美元 RMSE