
- •Экономико-математическое моделирование
- •Содержание
- •Общие замечания к изучению курса «Экономико-математическое моделирование» и выполнению контрольной работы
- •I. Основная
- •II. Рекомендованная (дополнительная)
- •Программа курса
- •Тема 1. Концептуальные аспекты математического моделирования экономики
- •Тема 2. Методы решения задач линейного программирования
- •Тема 3. Теория двойственности и анализ линейных моделей оптимизационных задач
- •Тема 4. Транспортная задач линейного программирования
- •Тема 5. Задача динамического программирования
- •Тема 6. Методы решения специальных задач разных разделов математического программирования
- •Тема 7. Матричные методы анализа и исследования экономики
- •Тема 8. Классическая линейная регрессионная модель и ее связь с обобщенной эконометрической моделью
- •Тема 9. Построение обобщенной эконометрической модели
- •Тема 10. Эконометрические модели на основе системы одновременных уравнений
- •Тема 11. Сущность, анализ риска в экономике и предпринимательстве, методы его измерения
- •Примеры решений задач для выполнения расчётно-графических работ
- •Составление математических моделей задач линейного программирования
- •1.1. Процесс принятия решений и его основные этапы
- •Математическая модель злп составляется по схеме:
- •1.2. Задача оптимального выпуска продукции
- •1.3. Задача о рационе
- •1.4. Задача о раскрое материала
- •1.5. Транспортная задача
- •1.6. Задача о назначении
- •2. Графическое решение простейших задач линейного программирования
- •Выделяем одз — пятиугольник oabcd. Строим вектор – направление наибольшего возрастания функции z.
- •Выпишем алгоритм графического решения злп
- •Рассмотрим методику графического решения злп с помощью winqsb.
- •6. В появившуюся таблицу вводим числовые коэффициенты задачи.
- •Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •Результат записываем на месте первой строки в новую симплекс-таблицу.
- •Получили второе опорное решение.
- •Выпишем алгоритм симплексного метода
- •4. Двойственные задачи линейного программирования. Экономико-математический анализ задачи линейного программирования Сформулируем правило составление двойственных задач
- •Правило составление двойственных задач
- •5. Метод искусственного базиса (м - метод)
- •6. Транспортная задача
- •Заполняем новую таблицу.
- •Получили третий план.
- •Рассмотрим методику решения транспортной задачи с помощью winqsb.
- •Получили решение в виде таблицы
- •7. Многофакторные линейные эконометрические модели
- •8. Производственные функции в эконометрии
- •9. Оценка риска
- •9.1. Определение риска
- •1) Риск–это ситуационная характеристика деятельности любого производителя, отображающая неопределённость её исхода и её возможные неблагоприятные последствия в случае неуспеха.
- •9.2. Склонность, несклонность к риску, ожидаемая полезность
- •9.3. Система количественных оценок экономического риска
- •9.4. Систематический риск
- •Шкалы рисков
- •3. . Таблица 9.7
- •9.6. Нахождение оптимальной структуры портфеля с помощью компьютера
- •Рассмотрим методику решения задач квадратичного программирования с помощью winqsb.
- •Контрольные задания
- •Задание 2. Решить графически задачу линейного программирования
- •Задание 3. Симплексный метод
- •Задание 4. Метод искусственного базиса
- •Задание 5. Транспортная задача
- •Данные к заданию 7
- •Задание 8. Портфель ценных бумаг
- •Заключение
- •2. Критические значения t-критерия Стьюдента при уровне значимости 0,10; 0,05; 0,01(двухсторонний)
- •3. Критические значения корреляции для уровневой значимости
- •4. Значения статистик Дарбина - Уотсона dL dL при
- •83055, М.Донецьк, вул. Університетська, 24
- •83055, М.Донецьк, вул. Університетська, 24
Шкалы рисков
Шкалы рисков используются для сопоставления экономических показателей предприятий эффективностей ценных бумаг с нормативными и для их условного сопоставления с другими предприятиями и всей экономикой.
1.1 . Таблица 9.4
№ |
Величина отношения |
Наименование градации риска |
1 |
0.0 − 0.1 |
Минимальный |
2 |
0.1 − 0.3 |
Малый |
3 |
0.3 − 0.4 |
Средний |
4 |
0.4 − 0.6 |
Высокий |
5 |
0.6 − 0.81 |
Максимальный |
6 |
0.8 − 01 |
Критический |
−
оптимальный риск;
−
ведёт к банкротству.
1.2 . Таблица 9.5
№ |
Величина отношения |
Наименование градации риска |
1 |
0.0 − 0.25 |
Приемлемый |
2 |
0.25 − 0.5 |
Допустимый |
3 |
0.5 − 0.75 |
Критический |
4 |
0.75 − 1 |
Катастрофический |
2.
.
Таблица 9.6
№ |
Величина коэффициента вариации |
Наименование градаций вариации |
1 |
|
Слабая |
2 |
0.1 − 0.25 |
Умеренная |
3 |
|
Высокая |
3. . Таблица 9.7
№ |
Величина |
Наименование градаций риска (поведение) |
1 |
< 0.2 |
Пессимистическое |
2 |
0.2 − 0.4 |
Осторожное |
3 |
0.4 − 0.6 |
Средне рискованное |
4 |
0.6 − 0.8 |
Рискованное |
5 |
0.8 − 1 |
Высокой степени риска |
6 |
>1 |
Азартное |
4. Систематический риск . Таблица 9.8
№ |
Значение |
Характеристика степени риска |
1 |
|
Риск отсутствует |
2 |
|
Риск ниже среднерыночного |
3 |
|
Риск на уровне среднего по рынку для данного вида вложений |
4 |
|
Риск выше среднерыночного |
9.6. Нахождение оптимальной структуры портфеля с помощью компьютера
Пусть имеется
направлений вложения средств с известными
эффективностями
,
то есть возможность вложить средства
в
ценных бумаг. Считается, что известны
также ковариации (корреляционные
моменты) между эффективностями по этим
ценным бумагам.
Таблица 9.9
Номера ценных бумаг |
1 |
2 |
… |
j |
… |
n |
1 |
|
|
… |
|
… |
|
2 |
|
|
… |
|
… |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
i |
|
|
… |
|
… |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
n |
|
|
… |
|
… |
|
Надо найти доли
вложения капитала в каждый вид ценных
бумаг, чтобы получить ожидаемую
эффективность
при
наименьшей дисперсии (риске) портфеля.
Математическая модель задачи имеет вид:
(9.6)
(9.7)
(9.8)
Например, для трёх ценных бумаг целевая функция имеет вид:
Поэтому задача нахождения структуры оптимального портфеля является задачей квадратичного программирования с двумя ограничениями. Первое уравнение ограничений отражает требуемую эффективность портфеля. Второе показывает, что сумма долей вложения в каждый вид ценных бумаг равна единице. Это стандартная задача квадратичного программирования. Решение такой задачи имеется в программе QSB.
Целевая функция получается нахождением дисперсии:
Здесь
,
,
−
эффективность ценной бумаги
-го
вида,
−
эффективность портфеля;
,
−
случайные величины.
определяются предварительно стандартным
способом и по ним рассчитываются исходные
характеристики ценных бумаг.
.
Здесь
−
количество наблюдений.
Эффективностью
ценной бумаги или нормой прибыли
в
-ом
периоде
называется величина
,
(9.9)
где
–
цена ценной бумаги в конце
-го
периода;
–
цена ценной бумаги в конце
-го
периода;
–
дивиденды, насчитанные в
-ом
периоде.
Рассмотрим методику решения этой задачи.
Пример 9.3
В таблицах 9.10, 9.11 указаны характеристики трёх ценных бумаг, полученные путём обработки временных рядов математические ожидания и корреляционные моменты.
Таблица 9.10 Таблица 9.11
-
i
1
2
3
1
10
1
8
1
-2
2
5
2
1
2
-1
3
3
3
-2
-1
1
Найти.
1. Задаваясь
желаемым значением ожидаемой эффективности
портфеля
найти структуру оптимального портфеля
и соответствующий риск.
2. Найти оптимальную
структуру рисковой части портфеля, если
принять во внимание, что имеются
безрисковые ценные бумаги с эффективностью
.
Указать эффективность и риск портфеля
акций.
3. Найти оптимальное распределение вложений, эффективность оптимального портфеля и риск, если имеется 3 тыс. грн., из которых треть вкладывается в безрисковые ситуации.
Решение. Задачу решаем с помощью программы QSB.
1) Для этого, работая в диалоговом режиме, достаточно внести данные в виде таблицы:
Таблица 9.12 Таблица 9.13
-
0
0
0
0
0
0
8
1
-2
1
2
-1
-2
-1
1
=
10
5
3
=
6
1
1
1
=
1
1
1
1
=
1
Решая, получаем
ответ:
или
,
.
Вывод.
Чтобы иметь эффективность портфеля 6%, при минимальном риске в первые ценные бумаги надо вложить 37.6% инвестиционных средств, во вторые –18.5%, в третьи – 43.9%. При этом соответствующий риск равен
.
В случае наличия
безрисковых ценных бумаг с эффективностью
изменяем количество переменных на 4 и
вносим данные в таблицу.
Таблица 9.14 Таблица 9.15
-
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8
1
-2
0
0
1
2
-1
0
0
-2
-1
1
0
=
10
5
3
2
=
6
1
1
1
1
=
1
1
1
1
1
=
1
Решая, получаем
ответ:
или
.
Методика решения указана ниже на стр.72.
Отрицательное число -0.571 можно трактовать, как рекомендацию взять
57.1% от имеющейся суммы в кредит под 2% и вложить вместе с имеющейся
суммой в первые
три ценные бумаги, выделяя в каждое
вложение соответственно
.
2) Найдём структуру рисковой части портфеля.
Если в инвестициях участвуют безрисковые ценные бумаги, то независимо от ожидаемой эффективности портфеля структура рисковой части постоянна.
;
(9.10)
.
При этом
,
.
Пусть из 3тыс. грн. 1тыс вкладывается под 2%. Оставшиеся 2 тыс. грн. распределяются следующим образом:
(грн)
под 10%;
(грн)
под 5%;
(грн)
под 3%.
Эффективность и риск портфеля соответственно равны
,
(9.11)
.
(9.12)
Общая структура портфеля такая:
9.6% − I, 17.9% − II, 39.2% − III, 33.3% − безрисковые.
Здесь
Пример 9.4
Эффективности трёх ценных бумаг и эффективность рынка ценных бумаг за последние 12 контролируемых периодов внесены в таблицу 9.16.
Таблица 9.16
Контролируемые периоды |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Эффективности первой ценной бумаги |
8 |
9 |
3 |
8 |
20 |
7 |
7 |
9 |
17 |
19 |
9 |
9 |
Эффективности второй ценной бумаги |
3 |
7 |
10 |
9 |
3 |
9 |
3 |
20 |
3 |
19 |
3 |
21 |
Эффективности третьей ценной бумаги |
20 |
9 |
10 |
8 |
20 |
19 |
17 |
20 |
17 |
19 |
20 |
21 |
Эффективности рынка ценных бумаг |
20 |
9 |
11 |
9 |
19 |
18 |
17 |
19 |
15 |
21 |
20 |
20 |
Найти:
Точечные оценки математических ожиданий
;
Ковариации
;
Дисперсии
;
Оценить риск по дисперсии;
Оценить риск по коэффициенту вариации;
Оценить риск по систематическому риску;
Найти коэффициент риска
для третьей ценной бумаги;
Сформировать портфель ценных бумаг с эффективностью 12.
Решение. Первые семь вопросов решаем с помощью EXCEL, 8-ой − с помощью программы QSB.
Методические указания к использованию EXCEL.
I ) Набрать таблицу 9.16 числовых данных.
I I)
Чтобы найти
надо:
1. Выделить первую строку данных.
2. Выбрать на панели
.
3. В клетке справа от появившегося числа поставить курсор и набрать последовательно =, выделить курсором клетку слева, /, 12, Enter. Полученное число равно . Указанными действиями мы суммировали все числа в первой строке и подели сумму на количество наблюдений.
4. Протянув
виз маленький +, найдём
.
I I I) Для определения матрицы ковариаций выделяем массив (4 ×4) клеток.
Чтобы найти
надо:
Поставить курсор в выделённом массиве в клетку (1,2).
Вставка.
Функция.
Статистические.
КОВАР.
ОК.
Курсор находится в Массив1. Переместив панель, выделить первую строку таблицы 9. 16.
Курсор перевести в Массив2.
Выделить вторую строку.
ОК.
В клетке появится число равное .
Поступая аналогично, с первой и первой строками, получаем
; с первой и третьей строками, получаем
; со второй и третьей −
; с третьей и четвертой −
.
Аналогично в других клетках, выделённого массива, получаем остальные ковариации
,
, …,
.
|
Ц .б. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Ковариации |
|||
1 |
8 |
9 |
3 |
8 |
20 |
7 |
7 |
9 |
17 |
19 |
9 |
9 |
125 |
10,417 |
25,576 |
-0,403 |
8,556 |
7,792 |
2 |
3 |
7 |
10 |
9 |
3 |
9 |
3 |
20 |
3 |
19 |
3 |
21 |
110 |
9,167 |
-0,403 |
45,806 |
4,722 |
6,083 |
3 |
20 |
9 |
10 |
8 |
20 |
19 |
17 |
20 |
17 |
19 |
20 |
21 |
200 |
16,667 |
8,556 |
4,722 |
21,056 |
19 |
Рынок |
20 |
9 |
11 |
9 |
19 |
18 |
17 |
19 |
15 |
21 |
20 |
20 |
198 |
16,5 |
7,792 |
6,083 |
19 |
18,083 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
Рын. |
Замечание. Всю матрицу ковариации можно получить только одним выделением всего массива данных, используя: сервис, анализ данных, ковариацию.
Полученную таблицу можно скопировать и перенести в другой файл, если не помещается, то в альбомную страницу, копировать экран.
Для решения первых шести вопросов и наглядности, результаты вычислений вносим в таблицу 9.18.
Таблица 9.18
|
|
|
|
|
|
|
|
Первая ценная бумаги |
10.417 |
25.576 |
7.792 |
18.033
|
5.057 |
0.486 |
0.432 |
Вторая ценная бумаги |
9.167 |
45.806 |
6.083 |
6.768 |
0.738 |
0.337 |
|
Третья ценная бумаги |
16.667 |
21.056 |
19 |
4.589 |
0.275 |
1.054 |
Выводы.
По наиболее рисковая вторая ценная бумага, а наименее − третья.
По наиболее рисковая вторая ценная бумага, а наименее − третья.
По первая и вторая ценные бумаги имеют риск ниже среднерыночного, третья – немного выше среднерыночного, но она ведёт себя как рынок ценных бумаг.
Достичь эффективности 17 по третьей ценной бумаге является азартным поведением.
Структуру оптимального портфеля ценных бумаг с эффективностью 12 находим с помощью WINQSB.