Финансовая математика
Покупка
Тематика:
Финансовая математика
Издательство:
Прометей
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 306
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-00172-507-7
Артикул: 828979.01.99
Целью пособия является оказание помощи студентам в изучении теоретических основ дисциплины «Финансовая математика». В пособии кратко и доступно изложены следующие темы: временные и календарные шкалы, начисление простых и сложных процентов, математическое дисконтирование и банковский учет, учет инфляции, финансовые потоки и ренты, облигации, портфельный анализ, модели финансовых рынков, производные финансовые инструменты. Изложение сопровождается большим количеством подробно разобранных примеров и задач для самостоятельного решения, способствующих лучшему пониманию изложенных теоретических выводов.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 38.03.01 «Экономика», 38.03.02 «Менеджмент».
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ) Департамент математики Факультета информационных технологий и анализа больших данных С.В. Александрович ФИНАНСОВАЯ МАТЕМАТИКА Учебное пособие Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 38.03.01 «Экономика», 38.03.02 «Менеджмент» МОСКВА 2023
ISBN 978-5-00172-507-7 УДК 336.6(075.8) ББК 65.261я73 А 46 Автор: Александрович С.В., канд. физ.-мат. наук, доцент Департамента математики Факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве РФ. Рецензенты: Аль-Натор М.С., кандидат физико-математических наук, доцент, доцент Департамента математики факультета информационных технологий Финансового университета при Правительстве Российской Федерации; Попов В.Ю., доктор физико-математических наук, профессор, профессор Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики». А 46 Александрович С.В. Финансовая математика: Учебное пособие / С.В. Александров. – М.: Прометей, 2023. – 306 с. ISBN 978-5-00172-507-7 Целью пособия является оказание помощи студентам в изучении теоретических основ дисциплины «Финансовая математика». В пособии кратко и доступно изложены следующие темы: временные и календарные шкалы, начисление простых и сложных процентов, математическое дисконтирование и банковский учет, учет инфляции, финансовые потоки и ренты, облигации, портфельный анализ, модели финансовых рынков, производные финансовые инструменты. Изложение сопровождается большим количеством подробно разобранных примеров и задач для самостоятельного решения, способствующих лучшему пониманию изложенных теоретических выводов. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 38.03.01 «Экономика», 38.03.02 «Менеджмент». © Александрович С.В., 2023 © Издательство «Прометей», 2023
Оглавление Глава 1. Временная и календарная шкалы.................................4 Задачи к главе 1 .......................................................... 9 Глава 2. Простейшие кредитные операции ..............................12 Задачи к главе 2 .........................................................21 Глава 3. Начисление простых и сложных процентов ..............24 Задачи к главе 3 .........................................................46 Глава 4. Финансовая эквивалентность обязательств и конверсия (перерасчет) платежей ..........................................50 Задачи к главе 4 .........................................................53 Глава 5. Инфляция и доходность. Формула фишера................56 Задачи к главе 5 .........................................................61 Глава 6. Дискретные финансовые потоки .................................63 Задачи к главе 6 .........................................................79 Глава 7. Непрерывные финансовые потоки .............................81 Задачи к главе 7 .........................................................88 Глава 8. Ренты .............................................................................90 Задачи к главе 8 ....................................................... 143 Глава 9. Облигации ...................................................................151 Задачи к главе 9 ....................................................... 179 Глава 10. Портфельный анализ ...............................................182 Задачи к главе 10 ..................................................... 240 Глава 11. Модели финансовых рынков ...................................244 Задачи к главе 11 ..................................................... 265 Глава 12. Производные финансовые инструменты ................267 Задачи к главе 12 ..................................................... 299 Литература.................................................................................303 Приложение. Порядковые номера n(∂) дней в году, используемые при применении правил act/365; act/360 .... 304
Глава 1. ВРЕМЕННАЯ И КАЛЕНДАРНАЯ ШКАЛЫ Временной шкалой называется временная координата, заданная началом отсчета и единицей измерения. Началом отсчета обычно служит 0 t = . Если единицей измерения времени является год, то временная шкала называется годовой. Основным элементом календарной шкалы является дата. Дата обозначается упорядоченной тройкой чисел: ( . . ) d m y ∂ = , где d — номер дня, m — номер месяца, y — номер года. В календарной шкале мерой длины является продолжительность промежутка в днях. Она вычисляется с помощью функции ( ) N ∂ — порядкового номера даты ∂ в календарной шкале. Функция ( ) N ∂ задается таблицей (см. Приложение). При вычислении продолжительности временного промежутка между двумя датами 1 ∂ и 2 ∂ календарной шкалы, день, соответствующий дате 1 ∂ и день, соответствующий дате 2 ∂ считаются за один день. Временные правила Обозначим через T — срок финансовой операции в годах. Если срок финансовой операции измеряется не в годах T , а в днях D , то в качестве T нужно взять отношение: D T K = , ( 1.1)
где K — временная база (число дней в финансовом году). На практике обычно используются следующие временные правила. Правило АСТ/365 (английская практика) Согласно этому правилу, временная база 365 K = , число дней между двумя датами D является точным и продолжительность месяца равна календарной. Правило АСТ/360 (французская практика) Согласно этому правилу, временная база 360 K = , число дней между двумя датами D является точным и продолжительность месяца равна календарной. Это правило также называется банковским правилом. Правило 30/360(немецкая практика) Согласно этому правилу, временная база 360 K = , число дней между двумя датами D является приближенным и продолжительность любого месяца равна 30 дням. Точное и приближенное число дней между датами 1 ∂ и 2 ∂ Точное число дней между датами 1 ∂ и 2 ∂ вычисляется по формуле: 1 2 2 1 2 1 ( ; ) ( ) ( ) 365( ) D N N y y k ∂ ∂ = ∂ − ∂ + − + , (1.2) где ( ) N ∂ — порядковый номер даты по таблице, k — число високосных дат между датами 1 ∂ и 2 ∂ . Високосной датой называется дата 29.02. вy , где вy — номер високос ного года. Приближенное число дней между датами 1 ∂ и 2 ∂ вычисляется по формуле:
1 2 2 1 2 1 2 1 ( ; ) 360( ) 30( ) D y y m m d d ∂ ∂ = − + − + − , (1.3) где d — номер дня, m — номер месяца, y — номер года. Пример Найти точное и приближенное число дней между 25.02.2015 и 11.08.2022. Решение 1 1 25.02.2015; ( ) 56; N ∂ = ∂ = 2 2 11.08.2022; ( ) 223; 2 N k ∂ = ∂ = = Точное число дней между датами 1 ∂ и 2 ∂ равно: 2 1 2 1 ( ) ( ) 365( ) D N N y y k = ∂ − ∂ + − + = 223 56 365*(2022 2015) 2 167 2555 2 2724 = − + − + = + + = дня. Приближенное число дней между датами 1 ∂ и 2 ∂ равно: 2 1 2 1 2 1 360( ) 30( ) D y y m m d d = − + − + − = 360 *(2022 2015) 30 *(8 2) 11 25 2520 180 14 2686 = − + − + − = + − = дней. Пример Найти срок в годах между датами 25.02.2015 и 11.08.2022 по временным правилам / 365; / 360; 30 / 360 ACT ACT . Решение В предыдущем примере было найдено: 2724; 2686 D D = = . По правилу / 365 ACT срок в годах равен: 2724 7,463013699 365 D T K = = = лет По правилу / 360 ACT срок в годах равен:
2724 7,666666667 360 D T K = = = лет По правилу 30 / 360 срок в годах равен: 2686 7,461111111 360 D T K = = = лет Часто встречающиеся календарные промежутки Календарным годом называется промежуток между двумя датами 1 ∂ и 2 ∂ , если выполняются соотношения: 1 2 1 2 2 1 ; ; 1 d d m m y y = = = + . Промежуток между 01.01.y и 01.01.( 1) y + называется стандартным календарным годом. Календарным месяцем называется промежуток между двумя датами 1 ∂ и 2 ∂ , если выполняются соотношения: 1 2 2 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1 ; 1; 12 ; 1; 1 12 d d m m y y при m d d m y y при m = = + = ≠ = = = + = Календарным кварталом называется промежуток между двумя датами 1 ∂ и 2 ∂ , если выполняются соотно шения: 1 2 2 1 2 1 1 1 2 2 1 2 1 1 ; 3; 9 ; 9; 1 9 d d m m y y при m d d m m y y при m = = + = ≤ = = − = + > Календарным полугодием называется промежуток между двумя датами 1 ∂ и 2 ∂ , если выполняются соотно шения: 1 2 2 1 2 1 1 1 2 2 1 2 1 1 ; 6; 6 ; 6; 1 6 d d m m y y при m d d m m y y при m = = + = ≤ = = − = + >
Пример Кредит выдан 17 марта 2021 год на 7 календарных месяцев. Найти дату возврата и срок кредита в днях по временным правилам / 365; ACT / 360; 30 / 360 ACT . Решение Дата выдачи: 1 1 17.03.2021; ( ) 76 N ∂ = ∂ = Дата возврата: 2 2 17.10.2021; ( ) 290 N ∂ = ∂ = По правилам / 365 ACT и / 360 ACT срок кредита в днях равен точному числу дней между датами: 2 1 2 1 ( ) ( ) 365( ) D N N y y k = ∂ − ∂ + − + = 290 76 365 (2021 2021) 0 214 − + ⋅ − + = дней. По правилу 30 / 360 срок кредита в днях равен приближенному числу дней между датами: 2 1 2 1 2 1 360( ) 30( ) D y y m m d d = − + − + − = 360 (2021 2021) 30 (10 3) 17 17 210 = ⋅ − + ⋅ − + − = дней. Пример Кредит, выданный на 15 календарных месяцев, был погашен 27 августа 2022 года. Найти дату выдачи и срок кредита в днях по временным правилам / 365; / 360; 30 / 360 ACT ACT . Решение Дата погашения: 2 2 27.08.2022; ( ) 239 N ∂ = ∂ = Дата выдачи: 1 1 27.05.2021; ( ) 147 N ∂ = ∂ = По правилам / 365 ACT и / 360 ACT срок кредита в днях равен точному числу дней между датами: 2 1 2 1 ( ) ( ) 365( ) D N N y y k = ∂ − ∂ + − + = 239 147 365 (2022 2021) 0 92 365 0 457 · = − + − + = + + = дней. По правилу 30 / 360 срок кредита в днях равен приближенному числу дней между датами:
2 1 2 1 2 1 360( ) 30( ) D y y m m d d = − + − + − = 360 (2022 2021) 30 (8 5) 27 27 360 90 450 · · = − + − + − = + = дней. Правило вычисления количества дней по известному количеству лет При вычислении точного и приближенного количества дней по заданному количеству лет, полученное значение всегда округляется до ближайшего большего целого числа. Пример Кредит выдан на 2,1235 года. На сколько дней выдан кредит по временным правилам / 365; / 360; 30 / 360 ACT ACT . Решение По правилу / 365 ACT : 365 365 2,1235 775,0775 D ·T · = = = Согласно правилу: 776 D = дней. По правилу / 360 ACT : 360 360 2,1235 764,46 D ·T · = = = . Согласно правилу: 765 D = дней. По правилу 30 / 360 : 360 360 2,1235 764,46 D ·T · = = = . Согласно правилу: 765 D = дней. Задачи к главе 1 1.1. Найдите точное и приближенное число дней между датами 1 23.12.2015 ∂ = и 2 05.04.2023 ∂ = . Ответ: 2660 D = ; 2622 D =
1.2. Найдите срок в годах между датами 1 23.12.2015 ∂ = и 2 05.04.2023 ∂ = по временным правилам / 365 ACT , / 360 ACT , 30 / 360 . О т в е т : / 365 ACT : 2660 / 365 7,287671233 T = = ; / 360 ACT : 2660 / 360 7,388888889 T = = ; 30 / 360 : 2622 / 360 7,283333333 T = = . 1.3. Заём сделан 03.10.2019 и возвращен 08.08.2022 . Найдите срок займа в годовой шкале по правилам / 365 ACT , / 360 ACT , 30 / 360 . Ответ: / 365 ACT : 1040 / 365 1,849315068 T = = ; / 360 ACT : 1040 / 360 2,888888889 T = = ; 30 / 360 : 1025 / 360 2,847222222 T = = . 1.4. Заём сделан 22.03.2016 и возвращен 17.11.2022 . Найдите срок займа в годовой шкале по правилам / 365 ACT , / 360 ACT , 30 / 360 . Ответ: / 365 ACT : 2431 / 365 6,660273973 T = = ; / 360 ACT : 2431 / 360 6,752777778 T = = ; 30 / 360 : 2395 / 360 6,652777778 T = = . 1.5. Кредит выдан 15 мая 2022 года на 5 календарных месяцев. Найдите дату возврата и срок кредита в годовой шкале по правилам / 365 ACT , / 360 ACT , 30 / 360 . Ответ: Дата возврата: 15.10.2022 . / 365 ACT : 153 / 365 0,419178082 T = = ; / 360 ACT : 153 / 360 0,425 T = = ; 30 / 360 : 150 / 360 0,416666667 T = = . 1.6. Кредит, выданный на 14 календарных месяцев, был погашен 8 сентября 2022 года. Найдите дату выдачи и срок кредита в годовой шкале по правилам / 365 ACT , / 360 ACT , 30 / 360 . Ответ: Дата выдачи: 08.07.2021 .