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本书共分6章,由浅入深地进行金融数量分析的讲解。首先,讲解金融数量分析的主要对象——金融市场与金融产品。接着,简要概述数量分析的基本概念,例如资产估值与定价、投资组合管理、风险测量与管理以及相应MATLAB函数使用与计算实例。然后,以银行按揭贷款、商业养老保险、股票挂钩结构产品与组合保险策略为实际分析对象,利用金融数量分析与MATLAB编程对其进行深入的数量分析,展示金融数量分析的基本步骤:理论分析、数学建模、编程计算。在基本步骤的讲解中,作者根据自身(金融工程师)的经验,指出了在数量分析过程中理论与实践间的区别与联系。最后,以相对比较复杂的BS公式的隐含波动率的计算、KMV模型方程组的求解、移动平均Hurst指数的计算和基于优化方法的指数追踪技术为例,讲解金融数量分析的数值分析技术与MATLAB编程技巧。MATLAB基本介绍、MATLAB优化工具箱与遗传算法工具箱的使用方法作为附录,以便初级读者学习或者高级读者查阅。.
+ ~# |3 S- _2 Y7 D) v _7 a本书适用于经济金融学科的高年级学生、研究人员以及金融从业人员等。书中金融实例有很强的可读性、可操作性与实用性。...
' N# M+ \3 {* Q0 ?2 ?' i) \: e" Y0 o) r# L3 V
l" D, L9 p! A# l0 a第1章 金融市场与金融产品.1
' [, }4 ]/ S5 @ w2 h- Y5 a9 [" i1.1金融市场1
1 C& K% k& f& q. s3 m1.1.1货币市场2 & g; J2 x& }) p- z1 w/ `( u4 w0 p
1.1.2资本市场2 - i8 D/ N+ H) j- @3 G
1.1.3商品市场3 % C6 U# v( O% m
1.2金融机构3
: B2 y) }1 Y0 \1 Q1.2.1存款性金融机构4 - Q) I v- l Z- n# O9 v0 E( c
1.2.2非存款性金融机构4 7 B! W0 O1 A8 l' K$ ]9 s+ Z( S
1.2.3家庭或个人5 5 V, f) O% \( W6 F$ D/ D8 O
1.3基础金融工具6
' j. D1 p3 G+ [! x4 {+ i% e; v; P0 U1.3.1原生金融工具6
! ^6 \3 F7 m7 J( ^1.3.2衍生金融工具6 : X$ V2 I" l& P! X* d! w% W
1.3.3金融工具的基本特征6
( {3 _4 N" `- |7 c- l5 Q1.4金融产品7 ! P& m. N% ?% F- ?3 ^2 Z0 u
1.5金融产品风险8
" r+ z- `& T+ G# q9 M9 S8 }: } p& z第2章 数量分析的基本概念10
2 i+ h/ j5 c1 v+ z N+ C# T2.1货币的时间价值10 , L5 \5 q' i0 m; ^
2.1.1货币时间价值的概念10 5 U: W+ C8 G% z) k
2.1.2货币时间价值的计算10 + [/ G. g& c# i+ @5 `
2.1.3固定现金流计算11
2 i0 C1 t0 ~: P) z% D! J1 \- i.2.1.4变化现金流计算13 ) Q' f! t% o/ V( l+ ?" Y
2.1.5年金现金流计算14 2 b: Z. Y: K5 p
2.2马柯维茨均值方差模型15 . D" |8 K E% ^# ?# ]5 M( E2 w1 T
2.2.1模型理论15 : \. J' ~2 N1 N7 ?1 a4 p
2.2.2收益与风险计算函数16 5 g e3 O; h8 W3 b' Q
2.2.3有效前沿计算函数17 : m: T6 k$ E- Y* @7 L' p9 x f1 Y" a
2.2.4约束条件下有效前沿20
3 l4 e4 K& d$ T2.3投资组合绩效22
+ G" e$ A6 Q" b4 Z' M( g/ r2.3.1夏普比率23 5 J v5 ]0 \7 Q Y) y+ n
2.3.2信息比率25 ( l* u3 I& z0 h) ~& {, Z& Z
2.3.3跟踪误差26
2 `3 M* N0 q* I9 |3 T( |+ Y: T m6 ]2.4风险价值VaR26
' W6 q; [( A6 y- Y" t2.4.1VaR定义27 ! k& r5 x; D- q* M" K+ Z$ r" H: U
2.4.2VaR计算27 3 ?! q) T# }: C* ^- p8 q0 x' c9 \
2.5期权定价29
6 }, B. T; H( {1 g, b2.5.1布朗运动29
* L7 w/ i: K* K# G, V) F2.5.2 BS定价模型31 1 R" O0 S: F4 k8 N7 o) K
第3章 商业保险与按揭贷款的现金流分析33
/ V- M8 d7 n# h% Z9 C3 Q+ K2 i3.1商业按揭贷款分析33 5 u: G! C/ h) |
3.1.1按揭贷款还款方式33 * d6 h1 N; @/ r0 S+ U
3.1.2等额还款模型与计算34
$ d: ?' u" I& d! i8 T3.1.3等额本金还款36 7 E S7 M: p5 d- p2 C& q1 v
3.1.4还款方式比较37 d: I% |6 K- a9 g& c
3.1.5提前还款违约金估算38
; a- m7 Y5 ?0 a# s! @3.2商业养老保险分析39 ; d5 w. @* y1 b q
3.2.1商业养老保险案例39
4 O$ g% } b. l" ]" C7 u. _( T3.2.2产品结构分析40
6 v0 d" o- r# U: N) R" c) o3.2.3现金流模型40 $ Q; a% q! Z' W* g U: s S
3.2.4产品现金流情景分析41
. B- ]" f$ L; l2 v5 l9 X3 Y) q3.2.5保险支出现值函数41
+ f' p0 Z) f; ?3 T3 n' @3.2.6保险收入现值函数42
9 k; S8 \7 b& }+ Z9 [1 p; d3.2.7案例数值分析43 , U, w: N- u s1 Y* F) O6 J0 t4 T
3.2.8案例分析结果44
( v" K6 H" Z& ` W% }第4章 股票挂钩结构分析46 2 q; {1 v3 y5 L1 u9 O; K& ?
4.1股票挂钩产品的基本结构46 5 d7 {* S3 {/ O3 u' _* a V# e4 `" j" J1 m
4.1.1高息票据与保本票据46 + N) `1 k! p3 S6 N
4.1.2产品构成要素说明47 + o" |$ c8 c2 z6 o' V
4.1.3产品的设计方法48
: }4 b+ L$ D# j! K3 I. c: g: N0 f) n4.2股票挂钩产品案例分析50
# ? F- I* D; N" W/ g3 O% U+ M4.2.1产品定价分析50
- O" Q0 c" f! u9 h" C6 ~4.2.2产品案例要素说明50
; X; N) _. l& d8 @; n& o4.2.3保本票据定价与收益51
4 L' y v8 j, I+ g& k$ m; Q) i4.2.4高息票据定价与收益55
" k4 C) B: q# a* n4.3分级型结构产品分析57
2 O4 d0 C2 W. O8 }0 F9 J# k( C4.3.1分级型结构产品的组成57 6 R- P# y. e e& ~; d! M
4.3.2分级型结构产品的结构比例57 " |% q+ X: B7 @1 B( X
4.3.3分级型结构产品的收益分配58
! }: u- c! G; z5 C [4.3.4分级型结构产品的流通方式58 2 R' l9 `( \& m: B
4.3.5分级型结构产品的风险控制59
8 M" H& x) I6 V/ X6 p0 \第5章 组合保险策略分析60 * D6 d, L& ~! a0 {6 U% O
5.1固定比例组合保险策略60 ! P+ W% C, V% ^/ ?( o
5.1.1策略模型60 _9 P# d# ?0 t* n1 k
5.1.2模型参数61
- E6 C" n# v4 n$ \8 F( s. E; G5.2 时间不变性组合保险策略62
+ C8 l3 F+ ~; ^- }( g# H, ]4 U5.2.1策略模型62
7 c+ y+ X; |! g6 {5.2.2模型参数62 9 h2 k$ A+ p/ n4 |; ^1 o1 j& s& q; U
5.3策略数值模拟62
) p3 g8 G; x7 P$ g5.3.1模拟情景假设62 & U# T% k3 k" a# C; y* M6 R2 Z% i- |
5.3.2固定比例组合保险策略模拟63 * P4 i: k+ L: a
5.3.3时间不变性组合保险策略模拟66 & i. x% J0 |( P4 B r4 G3 _" u8 F
5.4策略选择与参数优化69
) g# |- L) I5 W- g6 Z) f% M5.4.1模拟情景假设69
! Y5 T$ Y% ?+ i* k: c; [5.4.2模拟方案与模拟参数69 ) R/ g- H; [. c7 i0 s* ^
5.4.3模拟程序与结果..70 1 M. X* ~ n9 A; {% v3 A" M
第6章 金融数量计算技巧与实例78
0 ` g r- p& }& }1 W6.1 BS公式隐含波动率计算78
& h6 |, g D% M) Y/ u& s5 [3 S! l6.1.1隐含波动率概念78
]- u4 J1 R: i, ?/ u4 J) [& w: E6.1.2隐含波动率计算方法79 5 q) O) @ x5 f0 I' U2 w
6.1.3隐含波动率计算程序79 / s( @; y& h8 ^ H5 L: Y9 S1 h
6.2 KMV模型方程组的求解83
: X8 u+ G5 O+ @5 c/ h6.2.1 KMV模型简介83
, D& p6 ]) w# F, L' z {/ P6.2.2 KMV模型计算方法84 . p& C4 ^" h' z8 C- m6 m
6.2.3 KMV模型计算程序85 6 d4 O2 y$ Z, g" z+ y) P& _* H
6.3移动平均Hurst指数计算88 / S$ p, u# E, f! |' E# M. a; R
6.3.1 Hurst指数简介88 8 {( c# B0 v5 Q9 l0 j. Q( ]
6.3.2 R/S方法计算Hurst指数89
2 v4 b/ p* z" g4 ?8 r) h* @/ a5 s6.3.3移动平均Hurst指数计算程序89 ! x+ @; q3 U! i% M
6.4基于遗传算法的积极指数化技术94 * {5 A0 H) u3 ?6 t- Q. e( r
6.4.1积极指数化投资介绍94
( ?8 o4 E; R8 `, C& O6 O, a8 m6.4.2积极指数化技术数学模型95
& e, s5 U- t8 T( E- F& G$ }5 O; I6.4.3基于遗传算法的积极指数化技术96 3 b! D* r6 ]6 W5 ?0 M. R& l0 Z, o
附录A MATLAB基本介绍100 0 \- a. m/ @: e7 H- {2 h
A.1 MATLAB 的发展历程和影响100 + S6 `3 B, e9 j, \% @( B
A.2 基本操作101 " D9 V# i2 T" J/ m
A.2.1操作界面101 . z8 H$ N: @+ u% E8 |3 U; k
A.2.2 Help帮助101 ) [; Y9 a8 x9 e# K
A.2.3系统变量与运算符103
5 `( x( I s/ Y, o/ L* I+ }& |A.3多项式运算104
! R2 s9 w7 v/ w& ?* y/ g1 zA.3.1多项式表达方式104 + h3 v' J0 z0 U. m, l- u
A.3.2多项式求解104
5 p3 R, o+ L0 e7 i' R VA.3.3多项式乘法(卷积)104 ; B/ Z+ d6 v r8 Q, M
A.4多项式的曲线拟合105
9 X- C) h7 `$ xA.4.1函数拟合105
4 Q! c0 k! T+ ~+ RA.4.2曲线拟合工具CFTOOL106
, K7 P+ T8 u/ `A.4.3多项式插值107
: F# c0 z4 |6 {A.5微积分计算109 , I) F, g/ O9 m* l
A.5.1数值积分计算109 * U; t% B1 c6 p/ L
A.5.2符号积分计算109
) H( Y, Q$ b( xA.5.3数值微分运算109 . e/ O6 y; K8 l8 L9 @
A.5.4符号微分运算(diff)110 * Q# P2 E6 ^( ]3 E+ D. r; V1 \ X
A.6矩阵计算111
8 [; k9 F0 ^+ s1 iA.6.1线性方程组的求解111
% S3 o& v9 l- A4 D# EA.6.2矩阵的特征值和特征向量112 # q9 d0 b7 G0 i* W" ]4 k- B
A.6.3矩阵求逆112 # u4 ? A1 x2 J
A.7 M函数编程规则113
. N0 Q: g% r5 Q: q: Q jA.8绘图函数118
, ?" e; F$ i! @+ ~$ Q, U7 zA.8.1简易函数绘图118 0 K* T! ]' f- }* j; M/ u
A.8.2二维图形绘制120 & m- n3 W$ v6 L# Z& E, j
A.8.3三维图形绘制121 9 t! h/ n; M" |0 [" x
A.8.4等高线图形绘制123
! Q0 N5 ]1 w1 A' H f/ DA.8.5二维伪彩图绘制124
/ O. R4 g1 Q, f% `1 q4 U( O: uA.8.6矢量场图绘制125
- K# r7 \' m; ~" E6 RA.8.7多边形图绘制125 * f3 M- ^( F: }" [- c- x* M# W* D8 c
A.9 ExcelLink126
( j0 w; Y/ @. P- v3 Q' I7 cA.9.1加载ExcelLink宏127
2 ~0 y* Z* @! T. i& w8 Y" ZA.9.2 ExcelLink使用方法128
% X$ H) v$ I+ m附录B MATLAB优化工具箱131 5 w# {' }3 D7 j1 O b1 o0 A& _
B.1优化的基本概念与理论131
6 s7 n( W! Y) D7 W2 }3 N$ gB.1.1基本概念131
' R& L* L# p, w) SB.1.2线性最优化131 ' t$ @! @2 n" ^) R! }6 E( @
B.1.3非线性最优化132
o& i. {8 ]8 ^B.2线性规划133
4 ~2 D# m" o. p( oB.2.1线性规划的模型结构133 ! ?7 l' O/ o/ m v
B.2.2linprog函数133 : z, e* H$ u1 U* c6 ^9 \- c, K, n
B.3无约束优化135
; L- O( ~8 E6 [2 J; sB.3.1无约束优化模型结构135 , G' v+ `; @! F; N5 H+ Q2 h1 j
B.3.2 fminsearch函数136
8 }) K$ b( t- I& t" N! CB.3.3 fminunc函数138 2 K# F" F4 s# {8 i& M* h
B.3.4含参数优化问题139 0 E) |2 U: P- X' y
B.4 约束优化算法139
9 W" B. `: q0 } ]4 WB.4.1约束优化模型结构140
& c% ^3 x; Q7 ^" u% cB.4.2 fmincon函数140
9 p; Q [5 s' t* c2 Y2 {0 o7 ^+ yB.4.3含参数的优化问题142
# N- j& X3 _4 V3 Z7 n4 |$ H+ rB.5求解方程组143 + Q- G2 H8 O; r4 v+ f+ a1 a
B.5.1方程组模型结构143 1 i4 L5 Y" o7 R4 b1 B
B.5.2 fsolve函数143
- A* D( K( R) QB.5.3含参数方程组求解144
* G' p; u+ ^7 x- z. PB.6优化工具箱参数设置145
* ~ D5 C% j' A. I6 Q; P0 gB.6.1优化工具箱参数说明145
# p" V1 u; p# R4 Q7 P* E9 h" Y0 vB.6.2优化工具箱参数设置方法149 ) N I1 r4 R$ k
B.6.3参数设置实例演示151
+ |6 b) z! |& [, f附录C MATLAB遗传算法工具箱152 - C: o; \) C' I
C.1遗传算法概要152 2 W& P5 G9 ?. m- ^- x
C.1.1遗传算法模型152 # p$ f6 U6 d" q+ _- K L1 i9 v
C.1.2遗传算法的特点153
1 E U; H8 O% y" R, @; o1 oC.1.3遗传算法的发展153
$ D2 I6 |- `( d+ K5 I; o3 sC.1.4遗传算法的应用154 4 K4 a' u( t5 k# W
C.1.5基本遗传算法155
% T& R& m+ {' ^7 zC.2 Genetic Algorithm Toolbox157 . T0 h% w& ^5 V& {. N! b" h
C.2.1函数概述157
! n, O2 L/ O* j$ T. `8 F) {C.2.2 GA函数使用说明158 ; d6 T& O1 X! J/ W
C.2.3函数参数设置162 ( |# B7 J9 s, C: C! b& r1 \2 ?% N
C.2.4遗传算法M文件自动生成165 ; X; T, p+ A/ @$ P
参考文献...166 , s* S6 f% x' S6 m$ z, P
3 x* `# r! v2 e" h& G
5 \5 c+ s5 i& a. V4 x- ^
1 T1 s4 S+ m7 ^ |! I- `; z |
zan
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