Практикум по ИО
.pdfГоворят, что экономика находится на стационарной траектории, ес% ли относительные показатели не меняются во времени. Поскольку xt, it, и ct являются функциями от kt, то для того, чтобы экономика находилась на стационарной траектории, необходимо и достаточно постоянства во вре% мени фондовооруженности kt, т. е.
|
|
|
|
|
dkt |
=0 |
|
|
|
|
или |
−λk +ρf(k ) =0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Подставим сюда f(k ) = Akα |
, получим условие стационарности траекто% |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
t |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
рии: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−λk +ρAkα =0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вынесем kα |
за скобку: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kα |
(−λk1−α +ρA) =0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Из последнего уравнения видно, что возможны две стационарные тра% |
|||||||||||||||||||||||||
ектории экономики: вырожденная [когда k = 0, при этом |
x = Akα |
=0 , |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
t |
|
i =ρAkα =0, c =(1−ρ)Akα |
=0 ] и невырожденная [когда −λk1−α +ρA =0 ]. |
|
||||||||||||||||||||||||
t |
t |
t |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
На невырожденной стационарной траектории постоянные значения от% |
|||||||||||||||||||||||||
носительных показателей равны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
ρA |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
ρA |
α |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
1−α |
, |
xt = x = A(k ) |
α |
1−α |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
kt =k = |
λ |
|
|
= A |
λ |
|
, |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α . |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ρA |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρA |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
it = i =ρA(k ) |
α |
=ρA |
1−α |
|
|
|
α |
= |
|
|
1−α |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
, ct = c =(1−ρ)A(k ) |
(1−ρ)A |
λ |
. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследуем, что произойдет, если экономика отклонится от стационар% ной траектории. Изобразим на рис. 18.1.1 графики функций λkt и ρAktα [здесь α (0,1) ].
λkt , ρAktα
λk = A(k )α
ρAktα
λkt
kt
0 |
k |
Рис. 18.1.1. Исследование устойчивости стационарных траекторий экономики в модели Солоу
172
и поставим задачу определения такой нормы накопления ρ, чтобы
c (ρ) →max
или, расписывая c (ρ) подробно,
α
(1−ρ)A ρA 1−α →max .
λ
Как известно, в точке максимума первая производная должна быть равна нулю (или не существовать), а вторая производная должна быть отрицательной. Имеем:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρA |
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
α |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
d (1−ρ)A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
1+ |
|
|
|
||||||||||||||
|
dc (ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1−ρ)ρ1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
1−α d |
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
1−α d |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ1−α −ρ |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|||||||||
|
dρ |
|
|
|
|
dρ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
dρ |
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dρ |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
d(ρ |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
d( |
ρ |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
−1 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
A |
|
|
1−α |
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
= A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ1−α |
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
ρ1−α |
|
= |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dρ |
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
−α |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
λ |
dρ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
= |
|
|
λ |
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αρ |
|
|
|
|
|
−ρ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
(α −ρ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
1−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
−α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Видим, |
что dc (ρ)/dρ =0 |
при ρ =0 |
|
и при ρ = α. Предлагаем читателю |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
самостоятельно |
|
убедиться, что в |
точке |
|
ρ =0 |
вторая |
|
|
производная |
d2c (ρ)/dρ2 >0 , т. е. точка ρ =0 является точкой м и н и м у м а удельного
потребления на стационарной траектории, а в точке ρ = α вторая произ% водная d2c (ρ)/dρ2 <0 , т. е. точка ρ = α является точкой м а к с м у м а удельного потребления.
Этот результат, полученный в 1966 г. Э. Фелпсом, носит название золо, того правила накопления: для того, чтобы удельное потребление на ста% ционарной траектории сбалансированного экономического роста было максимальным, норма накопления ρ должна быть равна эластичности выпуска по фондам α.
ПРИМЕР 18.1.1. Даны значения параметров A = 103 и α =0,5 производст% венной функции Кобба — Дугласа. В модели Солоу с этой производствен% ной функцией требуется рассчитать значения фондовооруженности, производительности труда и удельного потребления на стационарной траектории сбалансированного устойчивого экономического роста, на ко% торой норма накопления равна ρ =0,2 , коэффициент выбытия основных производственных фондов за год составляет μ =0,2, а годовой темп при% роста численности занятых равен ν =0,05 . Сравнить полученное значение удельного потребления с оптимальным.
Решение. На стационарной траектории, соответствующей норме накоп% ления ρ =0,2 , фондовооруженность
174
19. ОПТИМАЛЬНЫЙ ПОРТФЕЛЬ ЦЕННЫХ БУМАГ
19.1. К р а т к и е т е о р е т и ч е с к и е с в е д е н и я и у к а з а н и я к в ы п о л н е н и ю з а д а н и й
Рассмотрим ситуацию, когда в некоторый момент времени t инвестор может часть своих средств оставить на банковском счете, а другую часть потратить на приобретение ценных бумаг. Портфелем финансовых ин5 струментов на (B, S)%рынке назовем вектор
|
x0 |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
π = |
|
|
|
|
x2 |
|
, |
(19.1.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xn |
|
|
где x0 R — доля капитала инвестора, вложенная в безрисковый актив (банковский счет или облигацию), xk R — доля капитала инвестора, вложенная в акцию с номером k (k = 1, 2, … , n), при этом, очевидно,
n
x0 + ∑xk =1.
k=1
Числа xk могут быть как положительными, так и отрицательными, в последнем случае инвестор берет средства в долг с банковского счета ли% бо совершает короткую продажу акций (конечно, эти числа могут быть и нулевыми).
Э ф ф е к т и в н о с т ь портфеля финансовых инструментов π вычис% ляется, очевидно, как
n
Eπ = x0i + ∑xkEk ,
k=1
где i — эффективность банковского счета (процентная ставка), Ek — эф% фективность k%й акции (ее доходность).
Ожидаемой эффективностью портфеля финансовых инструментов называется математическое ожидание его эффективности, а риском портфеля — среднее квадратичное отклонение его эффективности.
Возникает з а д а ч а о п т и м и з а ц и и п о р т ф е л я с целью полу% чения максимальной эффективности при минимальном риске. К сожале% нию, одновременно этого достичь невозможно, поэтому инвестор, оптими% зирующий свой портфель, должен выбрать один из критериев:
• |
либо м и н и м и з и р о в а т ь |
р и с к σπ = DEπ |
при заданном уровне |
эффективности портфеля, |
|
|
|
• |
либо м а к с и м и з и р о в а т ь |
о ж и д а е м у ю |
э ф ф е к т и в н о с т ь |
MEπ при заданном уровне риска портфеля.
177
В общем случае математическая формулировка задачи м и н и м и з а % ц и и р и с к а портфеля ценных бумаг при заданной допустимой ожидае% мой эффективности rπ выглядит так:
D x0i |
n |
|
|
|
+ ∑xkEk |
→min , |
(19.1.2) |
||
|
k=1 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
M x0i + ∑xkEk = rπ, |
|
|||
|
k=1 |
|
|
|
n
x0 + ∑xk =1,
k=1
xk R (k =0,1, 2,…, n).
Воспользовавшись тем, что квадратный корень — возрастающая функция, и применив свойства математического ожидания и дисперсии, эту модель можно переписать в виде
|
n n |
|
|
∑∑σklxkxl →min , |
(19.1.3) |
|
k=1 l=1 |
|
n |
n |
|
ix0 + ∑rkxk = rπ, |
x0 + ∑xk =1, xk R (k =0,1, 2,…, n), |
|
k=1 |
k=1 |
|
где rk = MEk — ожидаемая эффективность k%й акции (k = 0, 1, 2, … , n), |
||||
σkl = cov(Ek; El) — ковариация эффективностей |
k%й |
акции и l%й |
||
(k = 0, 1, 2, … , n, l = 0, 1, 2, … , n); очевидно, что σ |
kk |
= DE = σ2 . |
||
|
|
k |
k |
ПРИМЕР 3.14.1. Определить, с каким наименьшим риском можно достичь 20%%ной эффективности инвестиций, если есть возможность банковских вложений и заимствований по ставке i = 10% годовых, а на рынке ценных бумаг обращаются две акции, их ожидаемые эффективности равны соот% ветственно r1 = 16% и r2 = 23%, риски σ1 = 5%, σ2 = 14%, а коэффициент корреляции доходностей данных акций равен ρ12 = 0,36.
Решение. Введем данные в рабочий лист Microsoft Excel, как показано на рис. 19.1.1, а. Пусть ячейки B9 и B10 соответствуют долям рисковых вло% жений x1 и x2, в ячейку B8, соответствующую доле безрисковых вложений x0, введем формулу, соответствующую разности всех вложений (едини% цы) и вложений в акции x1 и x2, в ячейку B12 введем формулу для ожи% даемой эффективности портфеля MEπ, а в ячейку B13 введем формулу для дисперсии эффективности портфеля DEπ; учтем здесь, что σ12 = ρ12σ1σ2 (эти формулы приводятся справа от соответствующих ячеек).
Воспользуемся инструментом «Поиск решения». Для этого выберем в меню «Сервис» пункт «Сервис | Поиск решения…», и в появившемся окне (рис. 19.1.1, б) укажем, что мы хотим установить целевую ячейку $B$14 (в которой рассчитывается дисперсия портфеля) равной минимальному значению, изменяя ячейки $B$10:$B$11 (в которых находятся доли риско% вых составляющих портфеля), причем в задаче присутствует ограниче% ние $B$13 = $B$7.
178