从人类经济社会发展的历史进程来看，各界对汇率问题的关注由来已久。作为目前世界上最大的发展中国家，中国的人民币在国际货币体系中的地位也由于其对世界经济发展的重要作用变得越来越突出。本文拟在把握汇率系统非线性依赖特征的基础上，结合考虑不同国际外汇交易市场上相应的人民币汇率序列之间在数据信息结构等方面存在的差异，从多元角度精确描述和有效预测中国外汇市场的人民币汇率行为。这不但可以为全球金融一体化条件下评价人民币汇率政策的合理性和有效性提供参考，还能为帮助货币当局在坚持主动、渐进、可控的原则下，准确认识人民币汇率未来改革方向提供可行的分析工具。基于上述现实和理论背景，本文沿着从基础分析到实证检验，再到理论推断的整体思路展开研究。首先，在回顾国际外汇市场的发展状况和总结中国外汇市场的改革实践的基础上，从理论上探讨汇率行为研究的范畴，评价有关汇率行为描述和预测的两类基本范式和思路，并对三大货币体系下有关汇率决定理论和汇率模型进行比较；接着对与汇率行为描述和预测相关的统计学习理论、方法进行全面的分析，并实证检验多个市场人民币汇率数据中的非线性依赖关系；然后从以往研究中有关汇率系统非线性依赖关系产生的两个假设出发，对来自中国、美国、英国等全球主要外汇市场的人民币兑美元汇率数据的非线性依赖性和低维混沌特征进行一系列实证检验；随后在对非线性非参数神经网络计算方法与模型进行全面分析的基础上，提出一个用来描述和预测中国市场人民币汇率收益率行为的多元动态Gauss径向基神经网络模型，并对各个外汇市场上的人民币汇率收益率序列之间的相关依赖关系进行验证；再后以动态Gauss径向基神经网络模型为基础，比较不同汇率预测模型以样本内描述和泛化能力上的差异，对有关中国外汇市场开放程度、人民币汇率弹性与混沌特性等方面预期的理论假设进行检验和判断。本文通过上述实证研究得到一下主要结论：一是人民币汇率价格序列的BDS检验结果表明，各市场在不同研究期的汇率价格序列不服从随机游走假设，原因在于汇率系统中存在明显的非线性依赖关系；二是4个市场上不同时间跨度的人民币兑美元汇率收益率序列中的确存在可捕捉和解释的条件异方差非线性依赖结构，且具体表现为波动群集和杠杆效应共存的特征；三是不同国家外汇交易市场上不同时间跨度内的人民币兑美元汇率收益率序列中的一般非线性关系和特定的GARCH类非线性依赖结构在本质上具有“插话式”和“瞬时性”非稳定特性；四是多元动态动态Gauss径向基神经网络模型在描述人民币汇率数据特征、刻画汇率数据间多样依赖关系结构以及样本外预测精度和能力方面均优于实证研究中选取的其它非线性参数模型；五是在相关理论检验方面，不同研究期内中国外汇市场的人民币汇率收益率序列中包括一定比例的其它未知类型的一般非线性依赖结构。同时，人民币兑美元汇率收益率序列中的非线性依赖关系可能产生于一个混沌机制的假设也具备一定的合理性，系统动力学视角、相空间重构理论和混沌性质与方法是构建人民币汇率行为描述与预测模型时必不可缺的分析工具。此外，中国外汇市场上的汇率数据与其它市场同名汇率数据之间存在一定的可预测相关关系，中国外汇市场的开放程度、市场间关联程度和信息传递效率等在不同时期表现出了不同的结构化特征。