Министерство образования РФ
Всероссийский заочный финансово – экономический институт
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Финансовая математика»
Вариант №8
Исполнитель: Мартынова Е.И.
Специальность: Финансы и кредит
Группа: Вечер
№ зачетной книжки: 05ФФБ01928
Руководитель: Филонова Е.С.
Орел
2008
Задание 1.
Приведены поквартальные данные о кредитах от коммерческого банка на жилищное строительство (в условных единицах) за 4 года (всего 16 кварталов, первый столбец соответствует первому кварталу первого года).
Квартал |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Данные о кредитах |
39 |
50 |
59 |
38 |
42 |
54 |
66 |
40 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
45 |
58 |
69 |
42 |
50 |
62 |
74 |
46 |
Требуется:
1) Построить адаптивную мультипликативную модель Хольта-Уинтерса с учетом сезонного фактора, приняв параметры сглаживания = 0,3; = 0,6; = 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 = 1,10 и = 1,37) и по первому коэффициенту автокорреляции при критическом значении = 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.
Решение:
1) Построим адаптивную мультипликативную модель Хольта-Уинтерса:
а) Оценка начальных параметров модели – и :
Для этого применим МНК к первой половине уровней ряда.
;
Для удобства расчетов построим таблицу.
Таблица 1.1
|
|
|
|
|
|
|
1 |
39 |
-3,5 |
12,25 |
-9,5 |
33,25 |
45,3 |
2 |
50 |
-2,5 |
6,25 |
1,5 |
-3,75 |
46,2 |
3 |
59 |
-1,5 |
2,25 |
10,5 |
-15,75 |
47,1 |
4 |
38 |
-0,5 |
0,25 |
-10,5 |
5,25 |
48 |
5 |
42 |
0,5 |
0,25 |
-6,5 |
-3,25 |
48,9 |
6 |
54 |
1,5 |
2,25 |
5,5 |
8,25 |
49,8 |
7 |
66 |
2,5 |
6,25 |
17,5 |
43,75 |
50,7 |
8 |
40 |
3,5 |
12,25 |
-8,5 |
-29,75 |
51,6 |
36 |
388 |
- |
42 |
- |
38 |
- |
;
;
Линейная модель принимает вид: .
; ;
; ;
; ;
; .
б) Оценка начального массива сезонных коэффициентов:
Для четырех кварталов первого года (t = 1) необходимы четыре начальных значения сезонных коэффициентов. Для их расчета используем формулу:
Получаем:
;
;
;
.
в) Корректировка параметров и от уровня к уровню:
;
;
;
;
.
Для удобства расчетов построим таблицу.
Таблица 1.2
t |
|
|
|
|
|
|
0 |
- |
44,40 |
0,90 |
- |
- |
- |
1 |
39 |
45,31 |
0,90 |
0,86 |
39,75 |
-0,75 |
2 |
50 |
46,20 |
0,90 |
1,08 |
51,01 |
-1,01 |
3 |
59 |
46,83 |
0,82 |
1,27 |
60,85 |
-1,85 |
4 |
38 |
47,92 |
0,90 |
0,79 |
38,22 |
-0,22 |
5 |
42 |
48,81 |
0,90 |
0,86 |
42,77 |
-0,77 |
6 |
54 |
49,76 |
0,91 |
1,08 |
54,86 |
-0,86 |
7 |
66 |
51,11 |
1,04 |
1,28 |
66,05 |
-0,05 |
8 |
40 |
51,71 |
0,91 |
0,78 |
41,52 |
-1,52 |
9 |
37 |
49,74 |
0,05 |
0,79 |
42,83 |
-5,83 |
10 |
48 |
48,13 |
-0,45 |
1,03 |
51,69 |
-3,69 |
11 |
57 |
46,72 |
-0,74 |
1,24 |
58,93 |
-1,93 |
12 |
35 |
45,65 |
-0,84 |
0,77 |
34,94 |
0,06 |
13 |
42 |
47,31 |
-0,09 |
0,85 |
37,33 |
4,67 |
14 |
52 |
48,17 |
0,20 |
1,06 |
49,92 |
2,08 |
15 |
62 |
48,80 |
0,33 |
1,26 |
61,15 |
0,85 |
16 |
39 |
49,55 |
0,45 |
0,78 |
38,59 |
0,41 |
Для t = 1:
;
;
;
;
.
Для t = 2:
;
;
;
;
.
Для t = 3:
;
;
;
;
.
Для t = 4:
;
;
;
;
.
Для t = 5:
;
;
;
;
.
и т.д.
Таблицу расчетных значений показателя и ошибок, полученную в результате обработки данных в ППП Олимп см. в Приложение 1.
Таким образом, на последнем шаге получаем адаптивную мультипликативную модель Хольта-Уинтерса вида:
2) Оценим точность построенной модели с использованием средней относительной ошибки аппроксимации:
Для удобства расчетов построим таблицу.
Таблица 2.1
t |
|
|
Точки поворота |
|
|
|
|
|
|
1 |
39 |
-0,75 |
- |
0,56 |
-1,01 |
0,26 |
0,07 |
0,76 |
1,9 |
2 |
50 |
-1,01 |
1 |
1,02 |
-1,85 |
0,84 |
0,71 |
1,87 |
2 |
3 |
59 |
-1,85 |
0 |
3,42 |
-0,22 |
-1,63 |
2,66 |
0,41 |
3,1 |
4 |
38 |
-0,22 |
1 |
0,05 |
-0,77 |
0,55 |
0,30 |
0,17 |
0,6 |
5 |
42 |
-0,77 |
1 |
0,59 |
-0,86 |
0,09 |
0,01 |
0,66 |
1,8 |
6 |
54 |
-0,86 |
0 |
0,74 |
-0,05 |
-0,81 |
0,66 |
0,04 |
1,6 |
7 |
66 |
-0,05 |
0 |
0,00 |
-1,52 |
1,47 |
2,16 |
0,08 |
0,1 |
8 |
40 |
-1,52 |
1 |
2,31 |
-5,83 |
4,31 |
18,58 |
8,86 |
3,8 |
9 |
37 |
-5,83 |
0 |
33,99 |
-3,69 |
-2,14 |
4,58 |
21,51 |
15,8 |
10 |
48 |
-3,69 |
1 |
13,62 |
-1,93 |
-1,76 |
3,10 |
7,12 |
7,7 |
11 |
57 |
-1,93 |
1 |
3,72 |
0,06 |
-1,99 |
3,96 |
-0,12 |
3,4 |
12 |
35 |
0,06 |
1 |
0,00 |
4,67 |
-4,61 |
21,25 |
0,28 |
0,2 |
13 |
42 |
4,67 |
0 |
21,81 |
2,08 |
2,59 |
6,71 |
9,71 |
11,1 |
14 |
52 |
2,08 |
1 |
4,33 |
0,85 |
1,23 |
1,51 |
1,77 |
4 |
15 |
62 |
0,85 |
1 |
0,72 |
0,41 |
0,44 |
0,19 |
0,35 |
1,4 |
16 |
39 |
0,41 |
- |
0,17 |
- |
- |
- |
- |
1,1 |
Сумма |
-10,41 |
р=9 |
87,06 |
66,44 |
53,47 |
59,6 |
, следовательно, уровень точности модели является достаточным. Фактические данные отличаются от расчетных, в среднем, на 3,73%.
3) Оценим адекватность построенной модели:
а) Свойство случайности уровней в ряде остатков:
Для проверки данного свойства используют критерий поворотных точек. Общее число поворотных точек равно p = 9 (см. Таблицу 2.1). Свойство случайности выполняется если количество поворотных точек р удовлетворяет неравенству р > [].
9 > []
9 > [6,2]
p = 9 > 6, следовательно, свойство случайности уровней в ряде остатков выполняется.
б) Свойство независимости уровней в ряде остатков или отсутствия автокорреляции:
Данное свойство проверим двумя методами:
I) по d-критерию Дарбина-Уотсона;
II) по первому коэффициенту автокорреляции r(1).
I)
При и :
d
| | | | | |
0 0,76 1,10 1,37 2 4
Так как d попало в промежуток (0;), то свойство независимости уровней в ряде остатков не выполняется, остатки автокоррелируют.
II)
Так как > , то свойство независимости уровней в ряде остатков не выполняется, остатки автокоррелируют.
в) Свойство соответствия ряда остатков нормальному закону распределения:
Для проверки данного свойства применяют RS-критерий.
;
(3; 4,21), следовательно, свойство соответствия ряда остатков нормальному закону распределения не выполняется.
г) Свойство равенства нулю математического ожидания:
Так как (см. Таблицу 2.1), следовательно, свойство равенства нулю математического ожидания не выполняется.
Вывод: так как не все свойства выполнены, то построенная модель является не адекватной.
4) Построим точечный прогноз на 4 шага вперед, т.е. на 1 год:
Прогноз выполняется по формуле: . Для прогноза используем модель полученную на последнем шаге расчетов, то есть .
5) Отразим на графике фактические, расчетные и прогнозные данные:
Для построения графика используем ППП Олимп (см. Приложение 2).
Задание 2.
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, – время в годах, i – ставку в процентах и т.д. По именам переменных из таблицы необходимо выбрать соответствующие численные значения параметров и выполнить расчеты.
Сумма |
Дата начальная |
Дата конечная |
Время в днях |
Время в годах |
Ставка |
Число начислений |
S |
|
i |
m |
|||
4000000 |
10.01.02 |
20.03.02 |
90 |
5 |
45 |
4 |
2.1. Банк выдал ссуду, размером S руб. Дата выдачи ссуды – , возврата – . День выдачи и день возврата считать за 1 день. Проценты рассчитываются по простой процентной ставке i% годовых. Найти:
2.1.1) точные проценты с точным числом дней ссуды;
2.1.2) обыкновенные проценты с точным числом дней ссуды;
2.1.3) обыкновенные проценты с приближенным числом дней ссуды.
2.2. Через дней после подписания договора должник уплатит S руб. Кредит выдан под i% годовых (проценты обыкновенные). Какова первоначальная сумма и дисконт?
2.3. Через 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.
2.4. В кредитном договоре на сумму S руб. и сроком на лет, зафиксирована ставка сложных процентов, равная i% годовых. Определить наращенную сумму.
2.5. Ссуда, размером S руб. предоставлена на . Проценты сложные, ставка – i% годовых. Проценты начисляются т раз в году. Вычислить наращенную сумму.
2.6. Вычислить эффективную ставку процента, если банк начисляет проценты т раз в году, исходя из номинальной ставки i% годовых.
2.7. Определить, какой должна быть номинальная ставка при начислении процентов т раз в году, чтобы обеспечить эффективную ставку i% годовых.
2.8. Через Тлет предприятию будет выплачена сумма S руб. Определить ее современную стоимость при условии, что применяется сложная процентная ставка i% годовых.
2.9. Через Тлет по векселю должна быть выплачена сумма S руб. Банк учел вексель по сложной учетной ставке i% годовых. Определить дисконт.
2.10. В течение Тлеm 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.
Решение:
2.1. Дано: Решение:
Р = 4000000 руб. Используем формулу для расчета процентов (процентных
денег): .
10.01.02 Так как продолжительность ссуды менее года .
20.03.02 Получаем: .
i = 45% = 0,45
- ?
Ответ:
2.2. Дано: Решение:
S = 4000000 руб. Используем формулу математического дисконтирования
90 по простым процентным ставкам: .
i = 45% = 0,45 Так как продолжительность ссуды менее года .
- ? Получаем: . а) Для k = 360:
б) Для k = 365:
Для расчета дисконта используем формулу: .
а) = 4000000-3593890,39 = 406109,61 руб.
б) = 4000000-3600360,04 = 399639,96 руб.
Ответ:
2.3. Дано: Решение:
S = 4000000 руб. Используем формулу банковского учета по простым
90 процентным ставкам: .
360 Так как продолжительность ссуды менее года .
d = 45% = 0,45 Получаем: .
- ?
Для расчета дисконта используем формулу: .
D = 4000000 – 3548000 = 452000 руб.
Ответ:
2.4. Дано: Решение:
P = 4000000 руб. Используем формулу наращения по сложным процентам: .
5
i = 45% = 0,45
S - ?
Ответ:
2.5. Дано: Решение:
Используем формулу начисления процентов по номи-
P = 400000 руб нальной процентной ставке: .
5
j = 45% = 0,45
m = 4
S - ?
Ответ:
2.6. Дано: Решение:
m = 4 Используем формулу для расчета эффективной ставки
j = 45% = 0,45 процента: .
- ?
Ответ:
2.7. Дано: Решение:
m = 4 Используем формулу для расчета номинальной ставки
= 45% = 0,45 процента: .
j - ?
Ответ:
2.8. Дано: Решение:
S = 4000000 руб. Используем формулу математического дисконтирования
5 по сложным процентным ставкам: .
i = 45% = 0,45
P - ?
Ответ:
2.9. Дано: Решение:
S = 4000000 руб. Используем формулу банковского учета по сложным
5 процентным ставкам: .
= 45% = 0,45
D - ? Для расчета дисконта используем формулу: .
Ответ:
2.10. Дано: Решение:
R = 4000000 руб. Используем формулу для расчета годовой ренты с начис-
n = 5 лением процентов m раз в году: .
j = 45% = 0,45
m=4
S - ?
Ответ:
Приложение 1
Таблица расчетных значений показателя и ошибок, полученная в результате обработки данных в ППП Олимп
Номер |
Факт |
Расчет |
Ошибка абс. |
Ошибка относит. |
1 |
39,000 |
39,513 |
-0,513 |
-1,316 |
2 |
50,000 |
50,280 |
-0,280 |
-0,560 |
3 |
59,000 |
59,044 |
-0,044 |
-0,075 |
4 |
38,000 |
37,924 |
0,076 |
0,199 |
5 |
42,000 |
40,639 |
1,361 |
3,240 |
6 |
54,000 |
53,150 |
0,850 |
1,574 |
7 |
66,000 |
63,521 |
2,479 |
3,756 |
8 |
40,000 |
41,995 |
-1,995 |
-4,988 |
9 |
45,000 |
44,907 |
0,093 |
0,208 |
10 |
58,000 |
57,413 |
0,587 |
1,011 |
11 |
69,000 |
69,196 |
-0,196 |
-0,284 |
12 |
42,000 |
42,664 |
-0,664 |
-1,581 |
13 |
50,000 |
47,468 |
2,532 |
5,064 |
14 |
62,000 |
62,603 |
-0,603 |
-0,973 |
15 |
74,000 |
74,429 |
-0,429 |
-0,580 |
16 |
46,000 |
45,592 |
0,408 |
0,887 |
Период сезонности = 4 |
|
|
|
|
Приложение 2
График фактических, расчетных и прогнозных данных
Дата сдачи: Подпись: