Министерство образования Российской Федерации
Всероссийский заочный финансово-экономический институт
Кафедра математики и информатики
КОНТРОЛЬная работа
по дисциплине «Финансовая математика»
Вариант № 9
Выполнила студентка 4 курса
2 потока 1 подгруппы
Факультет: «ФиК»
Специальность: «ФиК»
№ зачетной книжки: 05ФФД40419
Бадретдинова А.Н.
Руководитель: Хусаинова З.Ф.
Уфа 2007
Задания к контрольной работе.
Задание 1.
В каждом варианте приведены поквартальные данные о кредитах от коммерческого банка на жилищное строительство (в условных единицах) за 4 года (всего 16 кварталов, первая строка соответствует первому кварталу первого года).
Требуется:
1) Построить адаптивную мультипликативную модель Хольта-Уинтерса с учетом сезонного фактора, приняв параметры сглаживания α1 =0,3; α2=0,6; α3=0,3.
2) Оценить точность построенной модели с использованием средней относительной ошибки аппроксимации.
3) Оценить адекватность построенной модели на основе исследования:
- случайности остаточной компоненты по критерию пиков;
- независимости уровней ряда остатков по d-критерию (критические значения d1, = l,10 и d2=1,37) и по первому коэффициенту автокорреляции при критическом значении r1 =0,32;
- нормальности распределения остаточной компоненты по R/S-критерию с критическими значениями от 3 до 4,21.
4) Построить точечный прогноз на 4 шага вперед, т.е. на 1 год.
5) Отразить на графике фактические, расчетные и прогнозные данные.
Таблица №1 - Исходные данные.
Квартал |
Вариант 1 |
1 |
41 |
2 |
52 |
3 |
62 |
4 |
40 |
5 |
44 |
6 |
56 |
7 |
68 |
8 |
41 |
9 |
47 |
10 |
60 |
11 |
71 |
12 |
44 |
13 |
52 |
14 |
64 |
15 |
77 |
16 |
47 |
Решение:
Исходные данные:
t |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Y(t) |
41 |
52 |
62 |
40 |
44 |
56 |
68 |
41 |
47 |
60 |
71 |
44 |
52 |
64 |
77 |
47 |
1. Построение адаптивной мультипликативной модели Хольта-Уинтерса
Линейная модель имеет вид: Yp = a(0) + b(0)*t
Согласно методу наименьших квадратов:
; ;
Все расчеты произведем в таблице
Уравнение с учетом найденных коэффициентов имеет вид: Yp = 49,6 + 0,4*t. Из этого уравнения находим расчетные значения Yp(t) и сопоставляем их с фактическими значениями:
Такое сопоставление позволяет оценить приближенные значения коэффициентов сезонности кварталов F(-3), F(-2), F(-1) и F(0) Эти значения необходимы для расчета коэффициентов сезонности первого года F(1), F(2), F(3), F(4) и других параметров модели Хольта –Уинтерса.
Рассчитаем значения Yp(t), a(t), b(t), F(T) для t=1 значения параметров сглаживания α1=0,3, α2=0,6, α3=0,3.
2. Проверка качества модели
Промежуточные значения для оценки адекватности модели
2) Проверка точности модели
,
Еотн<5% - модель значима с высокой степенью точности
3. Проверка адекватности модели
а) проверка случайности уровней:
Гипотеза подтверждается, если, где . Функция int означает, что от полученного значения берется только целая часть. Тогда рассчитав, получим q= int (2/3*(16-2) -2*) = 6.
Из таблицы Р = 10, т.е. можно заключить, что гипотеза выполнена.
б) проверка независимостей уровня ряда остатков (отсутствия автокорреляции)
- по критерию Дарбина - Уотсона: табличные значения d1 = 1,08, d2 = 1,36.
неоднозначный ответ
- по первому коэффициенту корреляции:
Критический уровень для N<15 (табличное значение) rкр = 0,32,
т.к. |r(1)| ≤ rкр – сильная автокорреляция
в) Расчет нормальности распределения остаточной компоненты по RS-критерию с критическими уровнями 3 - 4,21
, где
т.е. можно заключить, что распределение нормальное.
г) Значимость коэффициентов регрессии аj оценим с помощью t-критерия Стьюдента:
Табличное значение t для вероятности 95% и v1=n-k-1=14: tтабл=2,15
Т.к. tрасч>tтабл, то параметр b статистически значим
4. Построение точечного прогноза
5.Отразим на графике расчетные, фактические и прогнозные данные.
Задание 2.
Даны цены (открытия, максимальная, минимальная и закрытия) за 10 дней. Интервал сглаживания принят равным пяти дням. Рассчитать:
- экспонциальную скользящую среднюю;
- момент;
- скорость изменения цен;
- индекс относительной силы;
- %R, %K, %D.
Расчеты проводить для всех дней, для которых эти расчеты можно выполнить на основании имеющихся данных.
Таблица № 2 - Исходные данные.
Вариант 1 |
|||
Дни |
Цены |
||
макс. |
мин. |
закр. |
|
1 |
998 |
970 |
982 |
2 |
970 |
922 |
922 |
3 |
950 |
884 |
902 |
4 |
880 |
823 |
846 |
5 |
920 |
842 |
856 |
6 |
889 |
840 |
881 |
7 |
930 |
865 |
870 |
8 |
890 |
847 |
852 |
9 |
866 |
800 |
802 |
10 |
815 |
680 |
699 |
Решение:
Введем исходные данные в ячейки В2:Е13.
Расчет проведем в таблице.
Экспоненциальная скользящая средняя (ЕМА) определяется по формуле:
EMAt = Ct*K + EMAt-1*(1- K) ,
где Ct - цена закрытия i-го дня ( i = (t –n +1),…,t);
n - интервал сглаживания (n = 5)
K = 2/(n+1) = 2/(5+1)= 0,33, запишем это значение в ячейку D$19.
ЕМА5 = (С1+С2+С3+С4+С5)/n, в ячейку С33 введем формулу: ==СУММ(B29:B33)/5.
ЕМА6 =С6*K+EMA5*(1-K), в ячейку С34 введем формулу: =B34*D$19+C33*(1-D$19), аналогично заполним ячейки С35:С38 формулами.
Момент (МОМ): МОМt = Ct - Ct-n
Положительное значение МОМ свидетельствует о росте цен.
Движение графика вверх (7-9 день) в зону положительных значений является относительным сигналом к покупке, а движение графика вниз (9 - 10 день) в зону отрицательных значений является относительным сигналом к продаже.
Скорость изменения цен (ROC): ROCt = Ct/Ct-n *100%
ROC является отражением скорости изменения цены , а также указывает направление этого изменения. В качестве нулевой линии используется уровень 100%. Нахождения индекса выше линии 100 и положительная динамика в 7-9 дни говорит о сигнале к покупке. На 7-8 день скорость изменения цен была максимальной.
Индекс относительной силы (RSI):
RSI = 100 - 100/(1+AU/AD),
где AU - сумма приростов конечных цен за n дней;
AD - сумма убыли конечных цен за n дней.
Рассчитаем сумму повышений:
Рассчитаем сумма понижений:
Индекс силы рассчитаем в ячейках J34:J38. В ячейку J34 введем формулу =100-100/(1+H34/I34), в остальных проделаем те же операции.
Зоны перепроданности располагаются обычно ниже 25-20, а перекупленности - выше 75-80. Сигналом служит разворот RSI в указанных зонах и выход из нее. Как видно из рисунка, индекс относительной силы вошел в зону, ограниченной линией 80%, на 6-10 день. Это значит, что цены поднялись слишком высоко, надо ждать их падения и подготовится к продаже. Сигналом к продаже послужит момент выхода графика из зоны перепроданности.
Стохастические линии
Смысл индексов %К и %R состоит в том, что при росте цен цена закрытия бывает ближе к максимальной цена ,а при падении цен, наоборот, ближе к минимальной. Индексы %R и %К проверяют куда больше тяготеет цена закрытия.
Значение индекса текущего дня:
%Кt =100(Ct - L5)/(H5-L5)
%R = (Ct-L5)/ (H5-L5)*100%
%
L5, H5 - соответственно минимальная и максимальная цены за предшествующие 5 дней;
Ct – цена закрытия текущего дня.
Критические значения %К практически во все дни анализа (зона перекупленности) свидетелствует о том, что можно ожидать скорого разворота тренда, т.е. падения цен. Как видно из графика и из таблицы если цена закрытия ближе к максимальной цене, то наблюдается рост цен , в противном случае,падение.
Задание 3.
Выполнить различные коммерческие расчеты, используя данные, приведенные в таблице. В условии задачи значения параметров приведены в виде переменных. Например, S означает некую сумму средств в рублях, Тлет - время в годах, i - ставку в процентах и т.д. По именам переменных из таблицы необходимо выбрать соответствующие численные значения параметров и выполнить расчеты.
3.1 Банк выдал ссуду, размером S руб. Дата выдачи ссуды - Тн, возврата - Тк. День выдачи и день возврата считать за 1 день. Проценты рассчитываются по простой процентной ставке i% годовых.
Найти:
1) точные проценты с точным числом дней ссуды;
2) обыкновенные проценты с точным числом дней ссуды;
3) обыкновенные проценты с приближенным числом дней ссуды.
3.2 Через Тдн дней после подписания договора должник уплатит S руб. Кредит выдан под i% годовых (проценты обыкновенные). Какова первоначальная сумма и дисконт?
3.3 Через Tдн дней предприятие должно получить по векселю S руб. Банк приобрел этот вексель с дисконтом. Банк учел вексель по учетной ставке i% годовых (год равен 360 дням). Определить полученную предприятием сумму и дисконт.
3.4. В кредитном договоре на сумму S руб. и сроком на Тлет лет, зафиксирована ставка сложных процентов, равная i% годовых. Определить наращенную сумму.
3.5 Ссуда, размером S руб. предоставлена на Тлет. Проценты сложные, ставка - i% годовых. Проценты начисляются m раз в году. Вычислить наращенную сумму.
3.6 Вычислить эффективную ставку процента, если банк начисляет проценты m раз в году, исходя из номинальной ставки i% годовых.
Определить, какой должна быть номинальная ставка при начислении процентов т раз в году, чтобы обеспечить эффективную ставку i % годовых.
Через Тлет предприятию будет выплачена сумма S руб. Определить ее современную стоимость при условии, что применяется сложная процентная ставка i% годовых.
Через Тлет по векселю должна быть выплачена сумма S руб. Банк учел вексель по сложной учетной ставке i% годовых. Определить дисконт.
3.10. В течение Тлет лет на расчетный счет в конце каждого года поступает по S руб., на которые т раз в году начисляются проценты по сложной годовой ставке i %. Определить сумму на расчетном счете к концу указанного срока.
ЗАДАНИЕ 3 |
||||||||||
Сумма, S |
4 500 000 |
руб. |
||||||||
Дата начальная, Тн |
09.01.2002 |
|||||||||
Дата конечная, Тк |
21.03.2002 |
|||||||||
Время в днях, Тдн |
90 |
|||||||||
Время в годах, Тлет |
5 |
|||||||||
Ставка, i |
50 |
% |
||||||||
Число начислений, m |
4 |
|||||||||
Решение: |
||||||||||
1 |
Используя формулы: I = P*n*i и n = t/K получим: I = S*i*t/K, где I - сумма процентов, S - наращенная сумма, i - ставка простых процентов, t - срок ссуды в днях, K - число дней в году (временная база). |
|||||||||
1.1 Точный процент с точным числом дней ссуды |
||||||||||
К =365 - количество дней в году, точное количество дней за данный срок: t = |
71 |
|||||||||
I = S*i*t/K =4500000*0,5*72/365= |
437 671,23 |
руб. |
||||||||
1.2. Обыкновенный процент с точным числом дней ссуды |
||||||||||
Берем год условно состоящий из 12 месяцев по 30 дней, т.е. К =360 и точное количество дней за данный срок: t = |
71 |
|||||||||
I = S*i*t/K =4500000*0,5*72/360= |
443 750,00 |
руб. |
||||||||
1.3. Обыкновенный процент с приближенным числом дней ссуды |
||||||||||
К =360, так как берется приближенное число дней ссуды (30 дней в месяце), то t = |
72 |
|||||||||
I = S*i*t/K =4500000*0,5*73/360= |
450 000,00 |
руб. |
||||||||
Т.о., с точки зрения кредитора выгоднее вести расчеты точными процентами с точным числом дней ссуды, так как начисляются наименьшие прценты. |
||||||||||
С точки же зрения банка предпочтителен расчет обыкновенными процентами с приближенным числом дней ссуды. |
||||||||||
2. |
Произведем расчет по следующим формулам: P= S / (1+ n*i), где P - первоначальная сумма, S - наращенная сумма, i - ставка простых процентов, n - продолжительность периода начисления |
|||||||||
D = S - P, где D - дисконт |
||||||||||
Первоначальная сумма: |
P= S / (1+ n*i) =4500000/(1+0,5*90/360)= |
4 000 000,00 |
руб. |
|||||||
Дисконт: |
D = S - P = |
500 000,00 |
руб. |
|||||||
Т.е. первоначальная сумма должника |
90 |
дней назад составляла |
4 000 000,00 |
рублей, |
||||||
а величина дисконта за этот период составила |
500 000,00 |
руб. |
||||||||
3. |
Дисконт расчитывается по формуле:D = S*n*d, где где n - cсрок ссуды, n= Tдн/K, Тдн - число дней в году |
|||||||||
D = S*n*d =4500000*0,5*90/360= |
562 500,00 |
руб. |
где n - cрок ссуды, n= Tдн/K, К - число дней в году |
|||||||
Полученная сумма составит: P = S - D = |
3 937 500,00 |
руб. |
||||||||
Т.о., предприятие получит |
3 937 500,00 |
рублей, и величина дисконта, |
||||||||
с которым банк приобрел вексель составил |
562 500,00 |
руб. |
||||||||
4. |
Воспользуемся формулой S =P (1 + i)n , где S - наращенная сумма,(1 + i)n- множитель наращения , i- годовая ставка сложных процентов, n - срок ссуды |
|||||||||
S =4500000*(1+0,5)5= |
34 171 875,00 |
руб. |
где n = Тлет |
|||||||
Через |
5 |
лет на кредит в размере |
4 500 000,00 |
рублей буде наращена сумма |
34 171 875 |
рублей. |
||||
5. |
Используем формулу: S =P * (1 + j / m)N, где j / m - стака, по которой каждый раз начиляются проценты, j - номинальная ставка, N - число периодов начислений |
|||||||||
S =4500000*(1+0,5/4)20= |
47 452 922,29 |
руб. |
где N = 5*4=20 |
|||||||
За |
5 |
лет наращенная сумма при таком начислении составит |
47 452 922,29 |
руб. |
||||||
6. |
Воспользуемся формулой расчета эффективной ставки процента: iэф =(1 + j/m)m - 1 , где m - количество раз начислений процентов в году |
|||||||||
iэф =(1 + 0,5/4)4 -1= |
0,602 |
или |
60,2% |
|||||||
Если банк начисляет проценты |
4 |
раз в году, исходя из номинальной ставки |
50% |
годовых |
||||||
эффективная ставка процента составит |
60,2% |
|||||||||
7. |
Определим номинальную ставку по формуле: j = m*((1 + iэф)1/m - 1) , гд все составляющие формулы описаны выше. |
|||||||||
j = 4*((1+0,5)1/4 - 1)= |
0,427 |
или |
42,7% |
|||||||
Если проценты начисляются |
4 |
раза в год номинальная ставка должна быть равна |
42,7% |
|||||||
чтобы обеспечить эффективную ставку в размере |
50 |
% годовых. |
||||||||
8. |
Современная стоимость определяется по формуле: P= S/(1+i)n |
|||||||||
P= S/(1+i)n = 4500000/(1+0,5)5= |
592 592,59 |
руб. |
где n = Тлет |
|||||||
Современная стоимость предприятия при данных условиях составит |
592 592,59 |
рублей, |
||||||||
что меньше суммы, которая будет выплачена в будущем. |
||||||||||
9. |
Дисконтирование по сложной учетной ставке осуществляется по формуле P= S*(1-dсл)n , где dсл - сложная годовая учетная ставка |
|||||||||
P= 4500000*(1-0,5)5= |
140 625,00 |
руб. |
где n = Тлет |
dсл = |
50 |
% |
||||
Дисконт составит D = S - P = |
4 359 375,00 |
руб. |
||||||||
Дискон по учтенному банком векселю составит |
4 359 375,00 |
руб. |
||||||||
10. |
Наращенная сумма расчитывается по формуле S = R*((1 +j/m)mn - 1)/((1 +j/m)m - 1) |
где n = Тлет, R = |
4 500 000,00 |
руб. |
||||||
S =4500000*((1+0,50/4)20-1)/((1+0,50/4)4 -1)= |
71 373 294,00 |
руб. |
||||||||
Сумма на расчетном счете к концу указанного срока составит |
71 373 294 |
руб. |
||||||||