- •С.Н. Астахов Автоматизированные информационные системы расчета основных моделей исследования операций. Казань 2016
- •Раздел 1 26
- •Раздел 1
- •1.1. Причины универсальности математики.
- •2.2. Особенности математических методов, применяемых к решению экономических задач
- •Раздел 2
- •2.1. Квалиметрия и квалиметрические модели.
- •2.1.2 Основы прикладной квалиметрии.
- •2.2. Математическое программирование.
- •2.2.3. Методы и алгоритмы решения задач математического программирования
- •Алгоритм метода Фогеля.
- •Основной алгоритм метода двойного предпочтения.
- •Алгоритм метода северо-западного угла.
- •Алгоритм метода потенциалов.
- •2.2.4. Задачи целочисленного программирования. Метод Гомори.
- •2.2.5. Динамическое программирование
- •2.3.9. Стратегии теории игр
- •2.4. Теория статистических решений (Игры с природой)
- •2. 5. Модели в. В. Леонтьева
- •2.6. Теория массового обслуживания
- •Теперь вернемся к процессам рождения (размножения) и гибели
- •2.7.2. Применение метода Монте-Карло в социально – экономическом моделировании
- •2.7.3. Использование метода Монте Карло для систем массового обслуживания
- •2.8.2. Анализ сетевых графиков.
- •2.8.3. Оптимизация сетевых графиков
- •Посмотрим на составление портфеля из двух рисковых активов
- •Очевидно, что возникает задача выбора оптимального портфеля.
- •2. 10.2. Пример актуарного моделирования в страховании.
- •Построение страховой математической модели оценки профессиональных рисков
- •Размер заработной. Платы, руб.
- •Шкала оценки профессиональной утраты трудоспособности
- •Анализ влияния численности занятых на производствах с вредными и опасными условиями труда и получателей страхового обеспечения на актуарную модель
- •2.11.2. Эконометрические модели
- •Линейная регрессия
- •2.11.3. Оценка значимости коэффициентов модели
- •Некоторые особенности применения многофакторных регрессионных моделей в эконометрическом анализе. Мультиколлинеарность
- •Фиктивные переменные
- •Проблемы гетероскедастичности
- •Теории временных рядов
- •2.11.5. Методы анализа временных рядов
- •Модели тренда
- •Временные ряды и прогнозирование
- •Графические методы анализа временных рядов
- •Пример анализа временных рядов
- •Особенности функционирования программного комплекса сид
- •Раздел 3.
- •Задача 4.
- •Задача 5.
- •Задание 6
- •Проверка гипотезы о показательном распределении
- •Расчет основных показателей системы массового обслуживания
- •Исследование видоизмененной смо
- •Задание 12 “Потоки платежей: аннуитеты”
- •Задание 13 «Потоки платежей: погашение долга. Погасительные фонды»
- •Задание 13 «Потоки платежей: инвестиционные проекты.»
- •Задание 14 «Инвестиционный портфель»
- •Задание 15 «Первичные ценные бумаги»
- •Задание 16 “Финансовый риск. Формирование портфеля”
- •Исходные условия для задач 1,2,3.
- •Исходные условия для задач а, b.
- •Раздел 4
- •ЗадачаI
- •Финансовые функции
- •Задачи, связанные с функцией бс
- •3. Задание с использованием функции чпс
- •Задание с использованием функции кпер
- •Задания с использованием функции ставка
- •Описательная статистика.
- •Описательная статистика Контрольное задание 1.
- •Задание 2. Разработка и анализ эконометрической модели
- •Математические методы исследования экономики (тестовая база)
- •178. Чем меньше разница между страховой суммой и оценкой объекта страхования
- •179. При страховании по системе «дробной части» устанавливаются
- •180. Страхование по системе первого риска предусматривает выплату страхового возмещения
Задание 16 “Финансовый риск. Формирование портфеля”
Цена акции может принимать значения 5, 12 и 18 с вероятностями, равными соответст-венно 0.4, 0.5 и 0.1. Найдите среднюю цену и риск акции.
Дано 5 видов акций, средние цены которых равны соответственно 1, 2, 3, 4, 5, а дисперсии цен – 2, 4, 5, 10, 15. Найдите средние цены и дисперсии портфелей, составленных поровну из акций первых двух видов, первых трех видов, первых четырех видов, всех пяти видов в предположении независимости цен всех акций.
Ответьте на вопрос задачи 2 в предположении, что коэффициент корреляции цен первых двух бумаг равен 0.8, четвертой и пятой –0.8, остальные равны нулю. Сравните полученные результаты.
Исходные условия для задач 1,2,3.
На рынке обращается два вида взаимно независимых рисковых активов А и В. Уровни их фактической доходности за некоторое число наблюдений одновременно принимали следующие значения:
Таблица 67.
Доходности активов |
Периоды наблюдений (t) |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Аt |
20 |
-7 |
8 |
14 |
33 |
18 |
Вt |
5 |
17 |
2 |
8 |
15 |
17 |
Задача 1. (Расчет основных характеристик портфеля из двух рисковых активов)
Определить значения ожидаемой доходности и риска для активов А и В, а также портфеля, составленного на 60% из активов А и на 40% из активов В.
Задача 2. (Расчет основных характеристик портфеля с минимальным риском)
Определить структуру, значения его ожидаемой доходности и риска для портфеля с минимальным риском.
Задача 3. (Расчет структуры оптимального портфеля в зависимости от функции полезности инвестора)
Определить структуру портфеля, оптимальную для инвестора с функцией полезности:
а)
(332)
б)
(333)
Дать графическую интерпретацию решения задачи для обоих случаев. В каком случае инвестор в большей степени антипатичен к риску?
Исходные условия для задач а, b.
На рынке обращаются два вида взаимно независимых рисковых активов А и В, характеризующиеся значениями ожидаемой доходности 23% и 10% соответственно, значениями риска, измеряемого стандартным отклонением, – 9% и 3% соответственно.
Кроме того, существует безрисковый актив С с фиксированной доходностью 4%.
Задача A
Для получения инвестором дохода, равного 12% от величины средств, вложенных им в активы А, В и С, определить:
а) структуру и риск всех вложений инвестора;
б) долю средств инвестора, вложенных им в портфель, составленный из рисковых активов;
в) структуру, ожидаемую доходность и риск портфеля рисковых активов.
Дать характеристику типа поведения инвестора на рынке безрисковых активов.
Задача B
Определить показатели, перечисленные в пп. а) – в) задачи A при условии, что инвестор желает получить доход, равный 16% от величины вложенных им средств, и сравнить их с предыдущими результатами. Охарактеризовать тип поведения инвестора на рынке безрисковых активов.
Задача 17.
Рынок квартир в Казани. Данные для этого исследования собраны студентами Института Социвльных и Гуманитарных Знаний в 2006 г. После проведенного анализа была выбрана логарифмическая форма модели, как более соответствующая данным:
|
(334) |
Здесь LOGPRICE — логарифм цены квартиры (в долл. США), LOGUVSP — логарифм жилой площади (в кв. м), LOGPLAN — логарифм площади нежилых помещении (в кв. м), LOGKJTSP — логарифм площади кухни (в кв. м), LOGDIST — логарифм расстояния от центра Москвы (в км). Включены также бинарные, «фиктивные» переменные, принимающие значения 0 или 1: FLOOR — принимает значение 1, если квартира расположена на первом или на последнем этаже, BRICK — принимает значение 1, если квартира находится в кирпичном доме, BAL — принимает значение 1, если в квартире есть балкон, LIFT — принимает значение 1, если в доме есть лифт, R1 — принимает значение 1 для однокомнатных квартир и 0 для всех остальных, R1, R3, R4 — аналогичные переменные для двух-, трех- и четырехкомнатных квартир. Результаты оценивания уравнения (1.5) для 464 наблюдений, относящихся к 1996 г., приведены в таблице 68.
Таблица 68.
Переменная |
Коэффициент |
Стандартная ошибка |
t-статистика |
P-значение |
||||
CONST |
7.106 |
0.290 |
24.5 |
0.0000 |
||||
LOGUVSP |
0.670 |
0.069 |
9.65 |
0.0000 |
||||
LOGPLAN |
0.431 |
0.049 |
8.71 |
0.0000 |
||||
LOGKITSP |
0.147 |
0.060 |
2.45 |
0.0148 |
||||
LOGDIST |
-0.114 |
0.016 |
-7.11 |
0.0000 |
||||
BRICK |
0.134 |
0.024 |
5.67 |
0.0000 |
||||
FLOOR |
-0.0686 |
0.021 |
-3.21 |
0.0014 |
||||
LIFT |
0.114 |
0.024 |
4.79 |
0.0000 |
||||
BAL |
0.042 |
0.020 |
2.08 |
0.0385 |
||||
Rl |
0.214 |
0.109 |
1.957 |
0.0510 |
||||
R2 |
0.140 |
0.080 |
1.75 |
0.0809 |
||||
S3 |
0.164 |
0.060 |
2.74 |
0.0065 |
||||
R4 |
0.169 |
0.054 |
3.11 |
0.0020 |
||||
Задача 18.
Задача наращения по сложной процентной ставке/ Период начисления один год
Срок больше года
1 год - FV = PV+PV i = PV(1+i)
2 года – FV = PV(1+i)+PV (1+i)I = PV(1+i)(1+i) = РV(1+i)2
3 года - FV = PV(1+i) 2 +PV(1+i) 2 i = PV(1+i)(1+i)(1+i)= РV(1+i) і
n лет - FV = PV(1+i)(1+i)……….(1+i) =РV(1+i)n
Формула сложных процентов:
n-целое число
FV = PV(1+i)n (335)
Где (1+i)n - множитель наращения
Формула сложных процентов
1)n< 1
FV = PV(1+i)n(1 +ni)>(1+i)n (336)
2)n, = а + в;
где а – целое число лет;
в – дробное число лет
FV = PV(1+i)а(1+вi) (337)
Рост денежных средств при начислении простых и сложных процентов
Пример
Дано: PV = 10т.р. i=10%
а) n = 2; n =1/2; n = 2,5;
Определить: FV = ?;
Решение.
а) FV = 10(1 + 0,1) 2 = 12,1т.р.
б) FV = 10(1 + 0,1) 1/2 = 10,488т.р.
FV = 10(1 + ½ 0,1) = 10,5т.р
в) FV = 10(1 + 0,1) 2 (1 + ½ 0,1) = 12,705т. р.
FV = 10(1 + 0,1) 2,5 =12,690т.р
Период начисления меньше года(m-кратное начисление процентов)
Jm – номинальная ставка, начисляемая m-раз в год
Продолжительность операции один год:
на конец первого периода начисления –FV = PV+PVj/m= PV(1+j/m)
через m-периодов (конец года) FV = PV(1+j/m)m
Продолжительность операции n - лет: FV = PV(1+j/m) (m х n)
Эффективная процентная ставка (эквивалентная)
(1 + iэ) n = (1+j/m)mn
(1 + iэ) = (1+j/m)m (339)
iэ = (1+j/m)m –1
Вычисление номинальной ставки, начисляемой m-раз в год на основе эффективной ставки.
Пример: Дано: PV = 10т.р.
а) i=10%
б) J2 = 10%;
в) J4 = 10%;
г) J12 = 10%;
Определить: FV = ?; iэ = ?
Решение.
а) FV = 10(1+0,1) = 11,0 т. р. (340)
. Продолжение
б) FV = 10(1+0,1/2) 2 = 11,025 т.р. (341)
iэ = (1+0,1/2) 2 –1 = 10,25%
в) FV = 10(1+0,1/4) 4 = 11,038 т.р. (342)
iэ = (1+0,1/4) 4 –1 = 10,38%
г) FV = 10(1+0,1/12) 12 = 11,047 т.р. (343)
iэ = (1+0,1/12) 12 –1 = 10,47% (344)
Задача 19.
Непрерывное начисление процентов
Множитель наращения:
Где: д - сила роста (номинальная ставка)
℮ - основание натуральных логарифмов (2,718)
Будущая стоимость:
Пример
Дано: PV = 10т.р. ; δ = 10%
Определить: FV = ?; iэ = ?
Решение.
FV = 10 ℮ 0,1 = 10 х (2, 718…)0,1 =11,052т.р. (345)
iэ = 2, 718…0,1 –1 = 0,1052 (10,52%) (346)
Задача дисконтирования по сложной процентной ставке (математическое дисконтирование)
Пример
Дано: FV = 20т.р.;n = 4
а) i = 10%; б) j4 = 10%
Определить: PV = ?
Решение:
а) FV = 20/(1 + 0,1) 4 = 13,66 т.р. (347)
б) FV = 20/(1 + 0,1/4) 16 = 13,47 т.р. (348)
Задача 20.
Задача дисконтирования по сложной учетной ставке(банковский учет) Срок операции больше года Начисление ставки один раз в год:
PV = FV(1-d) n (345)
m-кратное начисление ставки
fm – номинальная учетная ставка, начисляемая m – раз в год
PV = FV(1-f/m) (m х n)
Эффективная учетная ставка
(1-dЭ) = (1-f/m) m (346)
dЭ = 1- (1-f/m) m (347)
Пример.
Дано: FV = 20т.р.; n = 5 лет; f4 = 5%
Определить: PV = ?; dэ = ?
Решение:
PV = 20 х (1 – (0,05/4) 4x5 = 15,552 т.р. (348)
Dэ = 1 - (1 – (0,05/4)4 = 0,049 то есть = 4,9% (349)
Задача 21.
Наращение по сложной учетной ставке.
Срок операции больше года. Определение величины сложных ставок
Определение сложной процентной ставки
Определение сложной учетной ставки
Пример.
Дано: PV = 1000 руб.;FV =2595руб.; n = 10 лет;
Определить:i =?;
Решение:
i = (2595/ 1000) 1/10 - 1 = 0,1 (350)
Задача 22
Учет инфляции при определении эффективности финансовых операций
Показатели инфляции:
1.Iцен
2. (Iцен – 100) = Y(%) – уровень инфляции
Исчисление будущей стоимости с учетом инфляции
Ставка фактической доходности (эквивалентная)
Пример
PV= 100т.р.
i = 90%; Yгод = 50%
Задача 23.
Финансовые потоки
Нерегулярные денежные потоки
Параметры финансовых потоков:
Rt –суммарный платеж в t – срок
t – время от начала потока платежей до момента выплаты (t = 0, …, n)
n – срок финансовой операции
i – ставка наращения
Наращенная стоимость
потока платежей
Пример R01.07.00. = 50 т.р.(t=0); R01.01.01.=150 т.р.(t=0,5); R01.01.03. = 180т.р.(t=2,5) Возврат – 01.01.04(n=3,5) i=8% Текущая стоимость потока платежей
Пример
R01.07.00. =50 т.р.(t=0); R01.01.01. =150 т.р.(t=0,5); R01.07.03.=180 т.р.(t=2,5);
Задача 24.
Финансовые потоки Регулярные денежные потоки (финансовая рента, аннуитет)
Параметры аннуитета:
R – суммарный годовой платеж
p – число платежей в году (размер разового платежа - R/p)
t – время от начала потока платежей до момента выплаты (t = 0, …, n)
n – срок финансовой операции
i;(jm) – сложная процентная ставка (начисляемая m-раз в год)
Наращение регулярного финансового потока(p=1; m=1)
Суммарная будущая стоимость аннуитета
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando (m=1, p=1)
Пример
R = 50
i = 10%
n = 4 года; p=1; m=1
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета prenumerando (m=1, p=1)
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando (m=р1)
Условия предыдущего примера но m=2; p=2
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando (m>р.;p=1)
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando (m>р; p=1)
Условия предыдущего примера, но m = 2;p = 1
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando (p>m, m=1).
Условия предыдущего примера, но р. = 2;m=1
Наращенная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando
Пример 4
р =2; n=2; m=4; j=80%
FVf = 500млн.р.
Задача 25.
Дисконтирование регулярного финансового потока (аннуитета)
Современная стоимость постоянного срочного аннуитета postnumerando (p= m=1)
Пример 5
R=2млн.р.
P= 1; m= 1; i= 10%; n= 4
PVf=?
Вечная рента i=5%
Пример
R=1200
P= 1; m= 1; i= 10%; n= 20
PVf = ?
Пример
R=1200
P= 1; m= 1; i= 10%; n = вечно
PVf = ?
Современная стоимость постоянного срочного аннуитета prenumerando (p= m=1)
