基于动态规划方法的商品期货投资决策最优控制浅析

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1、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］f830.9；f224.3［文献标识码］a［文章编号］1673-0194（2

2、012）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1.1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，

3、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。1.2理论基础1.2.1期货价格预测1.2.1.1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

4、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。1.2.1.2bp算法bp（backpropagation，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。1.2.2最优控制与动态规划法1.2.2.

5、1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。1.2.2.2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

6、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2.1利用bp算法预测商品期货价格2.1.1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

7、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，其效果往往是不错的。另一方面，能够影响期货价格的因素有很多，包括生产、库存、进出口等供求信息，经济增长率、利率、汇率等经济状况，甚至还包括国家政策、国际关系等政治因素，其中每一个因素细微的变化都会引起市