МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ                     РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ

ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ





Контрольная работа

По дисциплине: «Финансовая математика»

Вариант №7
















Задание 1.


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 = 1,10 и d2 = 1,37) и по первому коэффициенту автокорреляции при критическом значении r1=0,32.

·                         Нормальности распределения ряда остатков по критерию RS c критическими значениями от 3 до 4,21

4)                    Построить точечный прогноз на 4 шага вперед, т.е. на 1 год

5)                    Построить график, на котором должны быть отражены фактические, расчетные и прогнозные значения.


Исходные данные

Квартал

Y(t)

1

38

2

48

3

57

4

37

5

40

6

52

7

63

8

38

9

44

10

56

11

67

12

41

13

49

14

60

15

72

16

44

 

806




В первую очередь необходимо определить значения коэффициентов а(0) и b(0).

 Находим:

1)

2)

3) (Y(t)-Yср)*(t-tср)


Квартал

Y(t)

Y(t)-Yср

t-tср

(Y(t)-Yср)*(t-tср)

(t-tср)2

Y(t)рег

1

2

3

4

5

6

7

1

38

-8,63

-3,50

30,19

12,25

44,00

2

48

1,38

-2,50

-3,44

6,25

44,75

3

57

10,38

-1,50

-15,56

2,25

45,50

4

37

-9,63

-0,50

4,81

0,25

46,25

5

40

-6,63

0,50

-3,31

0,25

47,00

6

52

5,38

1,50

8,06

2,25

47,75

7

63

16,38

2,50

40,94

6,25

48,50

8

38

-8,63

3,50

-30,19

12,25

49,25

 

373

 

 

31,50

42,00



 (в таблице)

Далее нужно рассчитать значения сезонного коэффициента F(-3), F(-2), F(-1) и F(0).


Квартал

F(t)

-3

0,86

-2

1,08

-1

1,28

0

0,79


Находим коэффициент Yp(1), при t=0, k=1, L=4


Находим коэффициента a(1), b(1).

 а(1) = 0,3*38/0,86+0,7*44= 44,10

b(1) =0,3(44,10-43,25)+0,7*0,75= 0,78

при t=1

F(1) = 0,6*38 / 44,10+ 0,4* 0,86 = 22,8 / 44,44 = 0,86

Пологая, что t=1, k=1, найдем Yp(2)

Yp(2) = [44,10+1*0,78]*1,08= 48,50

а(2) = 0,3*48/1,08+0,7*44,88= 44,74

b(1) =0,3(44,74-44,10)+0,7*0,78 = 0,74

F(2) = 0,6*48 / 44,74+ 0,4* 1,08 = 1,08


Проверка точности модели.

Перед тем, как строить прогноз построенной модели, нужно проверить на точность и адекватность.

Для проверки модели на качество, в первую очередь рассчитывают остатки.

Е(t) =Y(t)-Yp(t) = 38-38,79 = -0,79

Для того, чтобы условие в точности выполнялось, средняя относительная ошибка по модели не должно превышать 5%


Проверка адекватности модели

Проверку случайности уровней ряда остатков Е(t) проводят по критерию поворотных точек, каждое следующее значение ряда остатков Е(t) сравнивают с двумя соседними

Если оно больше (или меньше) обоих соседних значений, то точка считается поворотной и обозначается цифрой 1. Общее число поворотных точек Р=5

Далее  находим величину q

q= 2*14 / 3-2*√((16*16-29)/90) = 9,0

Так как p=10>q=6, то значит условие случайности уровней ряда остатков выполнено

Вывод: так как число р=6 меньше критического значения q=6,16, то условие случайности ряда остатков не выполняется.

Проверка независимости уровней ряда (проверка на отсутствие автокорреляции)

По d-критерию Дарбина-Уотсона

Значения взяты с таблицы

d = 60.66/38.2 = 1.59

Если значение d>2 это означает, что имеет место отрицательная автокорреляция и значение d уточняется.

Если по d- критерию нельзя сделать вывод о независимости ряда остатков, то проводят проверку по первому коэффициенту автокорреляции.

 = 7,34/38,2 = 0,19

Проверка уровней ряда остатков на нормальность распределения проводится по RS-критерию.

S= √(38,2/15) = 1,60

RS = (2.69-(-1.5))/1.6 = 2.63

Величина RS сравнивается с критическими табличными значениями RS1 и RS2.

-1.5<2.63<2.69

Вывод: ряд остатков подчиняется нормальному распределению.

Все проверки выполнены, можно приступать к построению прогноза.

Начиная строить прогноз, делаем t=1…..16, k меняется по шагова.

При расчете значений Yp(17)- Yp(20) коэффициент k увеличивается на каждом шаге. Для расчета Yp(17)- Yp(20) используем последние значения коэффициентов а(16) и b(16).

Yp(17)= (62,15+1*0,99)*0,81 = 51,36

Yp(18)= (62,15+2*0,99)*1 = 63,84

Yp(19)= (62,15+3*0,99)*1,17 = 76,51

Yp(20)= (62,15+4*0,99)*0,71 = 47,06


Фактические значения

Расчетные значения

Прогнозные значения

38

38,61

0,00

48

49,18

0,00

57

58,38

0,00

37

36,04

0,00

40

38,14

0,00

52

49,47

0,00

63

60,60

0,00

38

39,50

0,00

44

41,72

0,00

56

54,73

0,00

67

66,59

0,00

41

41,72

44,83

49

46,31

51,36

60

60,34

63,84

72

72,44

76,51

44

44,83

47,06



Квар

Y(t)

Y(t)-Yср

t-tср

(Y(t)-Yср)*(t-tср)

(t-tср)2

Y(t)рег

a(t)

b(t)

F(t)

Yp(t)

E(t)

Точки поворота

E(t)2

[E(t)-E(t-1)]2

E(t)*E(t-1)


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16


-3

 

 

 

 

 

 

 

 

0,77

 

 

 

 

 

 


-2

 

 

 

 

 

 

 

 

0,98

 

 

 

 

 

 


-1

 

 

 

 

 

 

 

 

1,17

 

 

 

 

 

 


0

 

 

 

 

 

 

50,13

0,25

0,73

 

 

 

 

 

 


1

38

-12,38

0,00

0,00

0,00

50,38

50,14

0,17

0,76

38,61

-0,61

*****

0,37

 

 


2

48

-2,38

1,00

-2,38

1,00

50,63

49,95

0,06

0,97

49,18

-1,18

0

1,40

0,33

0,72


3

57

6,62

2,00

13,24

4,00

50,88

49,66

-0,04

1,16

58,38

-1,38

1

1,90

0,04

1,63


4

37

-13,38

3,00

-40,14

9,00

51,13

50,01

0,08

0,73

36,04

0,96

0

0,93

5,49

-1,33


5

40

-10,38

4,00

-41,52

16,00

51,38

50,83

0,30

0,78

38,14

1,86

0

3,47

0,81

1,80


6

52

1,62

5,00

8,10

25,00

51,63

51,91

0,53

0,99

49,47

2,53

1

6,40

0,44

4,71


7

63

12,62

6,00

75,72

36,00

51,88

53,06

0,72

1,17

60,60

2,40

0

5,74

0,02

6,06


8

38

-12,38

7,00

-86,66

49,00

52,13

53,17

0,54

0,72

39,50

-1,50

1

2,25

15,16

-3,59


9

44

-6,38

8,00

-51,04

64,00

52,38

54,59

0,80

0,79

41,72

2,28

1

5,21

14,30

-3,42


10

56

5,62

9,00

50,58

81,00

52,63

55,78

0,92

1,00

54,73

1,27

0

1,61

1,03

2,89


11

67

16,62

10,00

166,20

100,00

52,88

56,80

0,95

1,18

66,59

0,41

0

0,17

0,74

0,52


12

41

-9,38

11,00

-103,18

121,00

53,13

57,44

0,86

0,72

41,72

-0,72

1

0,52

1,28

-0,30


13

49

-1,38

12,00

-16,56

144,00

53,38

59,32

1,16

0,81

46,31

2,69

1

7,24

11,66

-1,95


14

60

9,62

13,00

125,06

169,00

53,63

60,38

1,13

1,00

60,34

-0,34

0

0,11

9,18

-0,91


15

72

21,62

14,00

302,68

196,00

53,88

61,40

1,10

1,17

72,44

-0,44

0

0,19

0,01

0,15


16

44

-6,38

15,00

-95,70

225,00

54,13

62,15

0,99

0,71

44,83

-0,83

*****

0,68

0,15

0,36

44,83

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51,36

 

 

 

 

 

51,36

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63,84

 

 

 

 

 

63,84

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76,51

 

 

 

 

 

76,51

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47,06

 

 

 

 

 

47,06


















Суммы

806,00

 

 

304,40

1240,00

836,08

 

 

 

 

 

6,00

38,20

60,66

7,34




Таблица 2. Вспомогательные данные











N

16,0000


Проверка качества модели


L

4,0000







tср

1,0000







Yср

50,38


Точность модели



OK

Альфа1

0,3000


Проверка случайности ряда остатков E(t)

OK

Альфа2

0,6000


Проверка независимости уровней ряда E(t)

OK

Альфа3

0,3000



по критерию Дарбина-Уотсона

OK

k

1,0000



первый коэффициент автокорреляции

OK

d1

1,1000


Проверка нормальности распределения ряда E(t)

OK

d2

1,3700







r1

0,3200







RS1

-1,4987







RS2

2,6914







q

6,1570







p

6,0000







d

1,5879







r(1)

0,1922







S

1,5959







RS

2,6256















Задание 2

 

Даны цены (открытия, максимальная, минимальная и закрытия) за 10дней. Интервал сглаживания принять равным пяти дням. Рассчитать:

1) экпоненциальную скользящую среднюю(ЕМА);

2) момент;

3) скорость изменения цен;

4) индекс относительной силы;

5) % R, %K, %D.

Расчеты проводить для всех дней, для которых эти расчеты можно выполнить на основании имеющих данных.

 

Вариант 7.

Дни

Цены

 

Макс.

Мин.

Закр.

1

663

605

610

2

614

577

614

3

639

580

625

4

625

572

574

5

600

553

563

6

595

563

590

7

608

590

598

8

610

573

580

9

595

575

595

10

600

580

580

n=5

k= 0.33

1) Так как известен интервал сглаживания и цена закрытия найдем простую скользящую среднюю величину по формуле:

МА(5)= (610+614+625+574+563)/5 = 2986/5 = 597,2

Затем находим взвешенную скользящую среднюю величину WMAt

WMA(5) = (1*610+2*614+3*625+4*574+5*563)/15 = 8824/15 = 588.27

Экспоненциальная скользящая средняя

Для n=5, первое значение ЕМА, которую нельзя рассчитать, будет равна МА5 = 597,2, далее ЕМА считается по формуле

ЕМА6= 1/3*590+(1-1/3)*597,2 = 594,8

ЕМА7 = 1/3*598+(1-1,3)*594,8 = 595,87


2) Для определения момента купли или продажи ориентируются на взаимное расположение двух скользящих средних с различными интервалами сглаживания.

МОМ(6) = С6-С(6-5) = С6-С1= 590-610 = -20

МОМ(7) = С7-С2= 598-614 = -16


3)Рассчитываем скорость изменение цен.

ROC(6) = C6/C1*100% = 590/610*100% = 96.72%

ROC(7) = C7/C2*100% = 598/614*100% = 97.39%


4)Индекс относительной силы

Находим повышение и понижение цен, путем Сt-Ct-1

C(t)

Повышение цены

Понижение цены

4

11

12

610

 

 

614

4,00

 

625

11,00

 

574

 

51,00

563

 

11,00

590

27,00

 

598

8,00

 

580

 

18,00

595

15,00

 

580

 

15,00

AU –  повышение цен за 5 дней

AD – понижение цен за 5 дней (в таблице)

RSI(6) = 100-(100/(1+42/62)) = 40,38

RSI(7) = 100-(100/(1+46/62)) = 42,59

RSI(8) = 100-(100/(1+35/80)) = 30,43

И т. д., введены в таблице

5) % R, %K, %D.

Найдем maх(Н5) и min(L5) значения цен за n (5) дней

H5

L5

663,00

553,00

639,00

553,00

639,00

553,00

625,00

553,00

610,00

553,00

610,00

563,00

 = 10/110*100% = 9,09%

= 100/110*100% = 90,91%

 

Для удобства расчета найдем Сумма C(t)-L5 за 3 дня и Сумма H5-L5 за 3 дня (с 5 по 7;с 6 по 8 и т.д.).

%D = 92/282*100% = 32.62%

 

Цена

Индикаторы

Цена открытия

max

min

C(t)

MA(t)

WMA(t)

EMA(t)

MOM(t)

ROC(t)

Повышение цены

Понижение цены

AU

AD

RSI(t)

H5

L5

C(t)-L5

H5-C(t)

H5-L5

%K

%R

Сумма C(t)-L5 за 3 дня

Сумма H5-L5   за 3 дня

%D

Медленная %D

Зона пере-проданности

Зона пере-купленности

Дни (t)

1

2

3

4

5

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

1

 

663

605

610

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

614

577

614

 

 

 

 

 

4,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

639

580

625



 

 

 

11,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

625

572

574

 

 

 

 

 

 

51,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

600

553

563

597,20

588,27

597,20

 

 

 

11,00

 

 

 

663,00

553,00

10,00

100,00

110,00

9,09%

90,91%

 

 

 

 

 

 

6

591

595

563

590

593,20

585,87

594,80

-20,00

96,72

27,00

 

42,00

62,00

40,38

639,00

553,00

37,00

49,00

86,00

43,02%

56,98%

 

 

 

 

 

 

7

594

608

590

598

590,00

587,47

595,87

-16,00

97,39

8,00

 

46,00

62,00

42,59

639,00

553,00

45,00

41,00

86,00

52,33%

47,67%

92,00

282,00

32,62%

 

 

 

8

577

610

573

580

581,00

584,13

590,58

-45,00

92,80

 

18,00

35,00

80,00

30,43

625,00

553,00

27,00

45,00

72,00

37,50%

62,50%

109,00

244,00

44,67%

 

 

 

9

592

595

575

595

585,20

588,80

592,05

21,00

103,66

15,00

 

50,00

29,00

63,29

610,00

553,00

42,00

15,00

57,00

73,68%

26,32%

114,00

215,00

53,02%

 

 

 

10

0

600

580

580

588,60

587,07

588,03

17,00

103,02

 

15,00

50,00

33,00

60,24

610,00

563,00

17,00

30,00

47,00

36,17%

63,83%

86,00

176,00

48,86%

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



























Интервал сглаживания n=

5,00























Сумма от 1 до n


15,00























Коэфф. K для EMA

 

0,33





































































































Задание 3


Выполнить различные коммерческие расчеты, используя данные, приведенные в таблице.

S = 3 500 000 (сумма средств в рублях)

Т лет = 5 (время в годах)

i=40 (ставка в процентах)

m=4 (число начислений)

Тн = 11.01.02. (дата начальная)

Тк = 19.03.02 (дата конечная)

Тдн = 90 (время в днях)


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:

3.1.1) точные проценты с точным числом дней ссуды (I);

3.1.2) обыкновенные проценты с точным числом дней ссуды (I);

3.1.3) обыкновенные проценты с приближенным числом дней ссуды (I).

Дано:

S = 3 500 000

Тн = 11.01.02

Тк = 19.03.02

i = 40

Решение:

3.1.1)

 к=366

t= 20+28+19 = 67

I= 3 500 000 * 0,40*67/366 = 256 284,15

3.1.2)

к = 360

t = 67

I = 3 500 000 * 0,40*67/360 = 260 555, 56

3.1.3)

к=360

t = 19+30+19=68

I = 3 500 000* 0.40*68/360 = 264 444,44

Ответ: 3.1.1) 256 284,15; 3.1.2) 260 555, 56; 3.1.3) 272 222,22


3.2 Через Тдн дней после подписания договора должник уплатит S руб. Кредит выдан под i% годовых (проценты обыкновенные). Какова первоначальная сумма и дисконт?

Дано:

S = 3 500 000

Тдн = 90

i = 40

Решение:

S= P(1+ni)

P= S/(1+ni)

P= 3 500 000/(1+90/360*0.4) = 3 181 818,18

D= S –P = 3 500 000 - 3 181 818,18 = 318 181 .82



3.3 Через Tдн предприятие должно получить по векселю S рублей. Банк приобрел этот вексель с дисконтом. Банк учел вексель по учетной ставке i % годовых (в году 360 дней). Определить полученную предприятием сумму и дисконт.

Дано:

n= 90/360

S = 3 500 000

i = 40%

Решение:

D= 3 500 000*0.4*90/360 = 350 000

P=S-D = 3 500 000 – 350 000 = 3 150 000


3.4 В кредитном договоре на сумму S рублей и сроком на  Tлет лет, зафиксирована ставка сложных процентов i% годовых. Определить наращенную сумму.

Дано:

S = 3 500 000 руб.

Тлет = 5 лет

i = 40%

Решение:

S = 3 500 000*(1+0,4)^5 = 18 823 840,00


3.5 Ссуда размером S  рублей предоставлена на Tлет. Проценты сложные, ставка – i% годовых. Проценты начисляются m  раз в году. Вычислить наращенную сумму(S).

Дано:

S = 3 500 000 руб.

Тлет = 5 лет

i = 40%

m=4

Решение:

S = 3 500 000* (1+0.4/4) ^5*4 = 8 252 816,92


3.6 Вычислить эффективную ставку процента, если банк начисляет проценты m раз в году исходя из номинальной ставки i% годовых.

Дано:

i = 40%

m=4

Решение:

Iэ = [(1+0,4/4) ^4 – 1]*100% = 46,41%

Ответ: 46,41%


3.7. Определить, какой должна быть номинальная ставка при начислении процентов m раз в году, чтобы обеспечить эффективную ставку i% годовых.

Дано:

i = 40%

m=4

Решение:

I = 4[(1+0,4)^-4 -1] = 4[1/3,84 -1] = 35,10%


3.8 Через Tлет предприятию будет выплачена сумма S рублей. Определить ее современную стоимость при условии, что применяется сложная процентная ставка i%  годовых.

Дано:

S = 3 500 000 руб.

Тлет = 5 лет

i = 40%

Решение

S = 3 500 000/(1+0.4)^5 = 650 770.51


3.9 Через Tлет по векселю должна быть выплачена сумма S рублей. Банк учел вексель по сложной учетной ставке i% годовых. Определить дисконт.

Дано:

S = 3 500 000 руб.

Тлет = 5 лет

i = 40%

Решение

D = S[1-(1-i)^5] = 3 500 000(1-(1-0,4)^5) = 3 227 840


3.10 В течение Tлет на расчетный счет в конце каждого года поступает по S руб., на которые m раз в год начисляются проценты по сложной годовой ставке i%. Определить сумму на расчетном счете к концу указанного срока.

Дано:

R = 3 500 000 руб.

Тлет = 5 лет

i = 40%

m=4

Решение:

S= R*((1+0.40/4)^20-1)/((1+0.4/4) ^4-1)= 3 500 000*((1.1)^20-1)/((1.1)^4-1)= 43 193 815,61


Сумма

Дата начальная

Дата конечная

Время в днях

Время в годах

Ставка

Число начислений

Точное число дней сделки

Приближенное число дней сделки

S

Tн

Tк

Tдн

Tлет

i

m

 

 

3500000

11.01.02

19.03.02

90

5

40,00%

4

67

70










1.

1.1 Точные с точным числом дней

256284,15




1.2 Обыкновенные с точным числом дней

260555,56




1.3 Обыкновенные с приближенным числом дней

272222,22




 

 

 




2.

Первоначальная сумма P

3181818,18




Дискнот D

350000




 

 

 




3.

Полученная сумма P

3150000




Дисконт D

350000




 

 

 




4.

Наращенная сумма S

18823840,0




 

 

 




5.

Наращенная сумма при начислении m раз в год

5636785




 

 

 




6.

Эффективная ставка процента iэ

46,41




 

 

 




7.

Номинальная ставка процента jном

4,12




 

 

 




8.

Современная стоимость при сложной ставке P

650770,51




 

 

 




9.

Дисконт D

3227840




 

 

 




10.

Сумма на расчетном счету

10240932,8