Matematyka finansowa. Ćwiczenia ZPI. Ćwiczenia do wykładu Zarządzanie portfelem inwestycyjnym 1

Transkrypt

1 Matematyka finansowa Ćwiczenia ZPI 1

2 Zadanie 1. Procent składany W banku A oprocentowanie lokat 4% przy kapitalizacji kwartalnej. W banku B oprocentowanie lokat 4,5% przy kapitalizacji miesięcznej. W banku A ulokowano kwotę 1000 zł. Jaki kapitał należy ulokować w banku B, aby po 2 latach stan kont był taki sam? Kapitalizacja prosta Kapitalizacja oparta o procent składany Kapitalizacja ciągła 2

3 Zadanie 2. Dyskonto handlowe weksla Pan Scott zdyskontował weksel handlowo w banku po stopie 16% na 1 miesiąc przed datą zapadalności weksla. Suma wekslowa wynosiła 5000 PLN. Ile otrzymał? ( d/360 * W o = W n *(1 r d W o wartość początkowa, r d stopa dyskonta, d- czas pozostały do zapadalności W n wartość końcowa (suma wekslowa), 3

4 Zadanie 3. Wartość pieniądza w czasie dyskontowanie Inwestor ma czteroletnią obligację o wartości nominalnej 1000 zł, oprocentowaną 8% rocznie, przy czym odsetki wypłacane są raz na koniec roku. Stopa zwrotu w okresie do wykupu (YTM) dla tej obligacji wynosi 9%. Oblicz cenę obligacji. YTM stopa zwrotu w terminie do wykupu, którą uzyska inwestor z inwestycji w obligację, którą kupił po cenie P o do momentu zapadalności, reinwestując otrzymane z niej odsetki wg. tej samej stopy zwrotu. P o = n t=1 C t /(1+YTM)t +M/(1+YTM) n YTM =[C+(M- P o )/n]/[(m+ P o )/2] P 0 cena obligacji w chwili t=0, C t strumień pieniężny generowany przez obligację w chwili t 4

5 Zadanie 3. rozwiązanie Obligacja (n) 4 letnia Nominał obligacji (M) = 1000 pln Oprocentowanie (r) = 8% Kupon w danym roku (Ct) = M*r = 1000 * 8% = 80 pln Rentowność obligacji (YTM) = 9% Przepływy pieniężne w obligacji 1 rok 80 pln (kupon) 2 rok 80 pln (kupon) 3 rok 80 pln (kupon) 4 rok 1000pln (zwrot nominału) + 80 pln (kupon) = 1080 pln 5

6 Zdyskontowanie przepływów pieniężnych 1 rok 80 pln = 73,39 2 rok 80 pln = 67,33 967,6 3 rok 80 pln = 61,78 4 rok 1080 pln = 56, ,43 = 765,10 6

7 Zadanie: Oblicz w oparciu o powyższe dane cenę początkową obligacji jeżeli: Oprocentowanie (r) = 8%, a rentowność obligacji (YTM) = 8% Oprocentowanie (r) = 9%, a rentowność obligacji (YTM) = 8% 7

8 Cena obligacji a rentowność Przykład: YTM > r P 0 < M 9%>8% => 967,6<1000 YTM = r P 0 = M 8%=8% => 1000=1000 YTM < r P 0 > M 8%<9% => 1033>1000 8

9 Zadanie 4. Realna efektywna stopa procentowa Oblicz realną efektywną roczną stopę procentową dla poszczególnych ofert kredytów banków: 1/ stopa nominalna 10%, kapitalizacja kwartalna, 2/ stopa nominalna 8%, kapitalizacja półroczna. Który z banków ma korzystniejszą ofertę? 9

10 Zadanie 5. Rachunek rentowy Należy wyznaczyć przyszłą wartość renty po 3 latach i przy rocznej kapitalizacji odsetek i stopie nominalnej 5%, jeżeli rata wynosi 600 zł, a płatności są wpłacane: 1/ pod koniec każdego roku, 2/ na początku każdego roku. 10

11 Rachunek rentowy Renta z góry Renta z dołu 11

12 Zadanie 6. Rachunek rentowy Proszę wyznaczyć wartość renty z dołu i z góry, po dwóch latach, przy kwartalnych wpłatach i kwartalnej kapitalizacji odsetek oraz stopie nominalnej 5%. Stała rata renty wynosi 400 zł. 12

13 Przykład spłaty kredytu Firma zaciągnęła kredyt zł na 4 lata przy oprocentowaniu rocznym 16%. Jak będzie wyglądał plan spłaty kredytu jeśli: a) Kredyt jest spłacany pod koniec każdego roku w 4 stałych ratach kapitałowych, odsetki naliczane od malejącej kwoty kredytu na koniec każdego roku. W związku z czym okresowa kwota spłaty kredytu jest zmienna (stała rata kapitałowa + zmienne odsetki). b) Kredyt jest spłacany pod koniec każdego roku w 4 stałych płatnościach (annuity). W związku z czym okresowa kwota spłaty kredytu jest stała (suma raty kapitałowej i odsetek). 13

14 Spłata kredytu w stałych ratach kapitałowych (płatność kredytu=stała rata +zmieniające się odsetki) Ko kwota zaciągniętego kredytu na początku, r nominalna stopa procentowa w skali roku, n - ilość rat spłaty, T= Ko/n wysokość stałej raty kapitałowej, m liczba podokresów spłaty kredytu w roku. 14

15 Spłata kredytu według stałej płatności tzw. annuita stała płatność kredytu=zmienna rata +zmieniające się odsetki) Ko kwota zaciągniętego kredytu, i nominalna stopa procentowa w skali roku, n -ilość rat spłaty, a - wysokość stałej płatności wyliczona wg rachunku rentowego, 15

16 Rozkład normalny 16

17 Stopa zwrotu 17

18 Zadanie 7. Rozkład normalny Prawdopodobieństwa wystąpienia oraz spodziewane stopy zwrotu w przypadku danej spółki giełdowej są zaprezentowane w tabeli. 1/ Oblicz oczekiwaną wartości stopy zwrotu. 2/ Oblicz wariancję i odchylenie standardowe. 3/ Określ parametry rozkładu stopy zwrotu i przedstaw je graficznie. 4/ Zinterpretuj wyniki. R1 R2 R3 R4 R5 R6-1,00% -2,00% 0,50% 1,50% 2,00% 4,00% P1 P2 P3 P4 P5 P6 0,05 0,10 0,20 0,40 0,20 0,05 18

19 Zadanie 7. rozwiązanie Prognoza Stopa zwrotu % P-stwo Oczekiwana stopa zwrotu Wariancja krok 1 Wariancja krok 2 Wariancja krok 3 Wzory: Rj Pj RjPj Rj-ER (Rj-E)^2 Pj (Rj-E)^2 1-1,00 0,05 2-2,00 0,1 3 0,50 0,2 4 1,50 0,4 5 2,00 0,2 6 4,00 0,05 X X ER= 19

20 Zadanie 8. Rozkład normalny Na podstawie danych stóp zwrotu i prawdopodobieństwa oblicz oczekiwana stopę zwrotu i odchylenie standardowe? Przedstaw graficznie rozkład stóp zwrotu. Prognoza Prawdopodobieństwo Stopa zwrotu % 1 0,1 12,00 2 0,2 10,00 3 0,5 5,00 4 0,1 0,00 5 0,1-10,00 Oczekiwana stopa zwrotu Wariancja 20

21 Zadanie 8. rozwiązanie Prognoza P-stwo Stopa zwrotu % Oczekiwana stopa zwrotu Wariancja krok 1 Wariancja krok 2 Wariancja krok 3 Wzory: Pj Rj RjPj Rj-ER (Rj-E)^2 Pj (Rj-E)^2 1 0,1 12,00 2 0,2 10,00 3 0,5 5,00 4 0,1 0,00 5 0,1-10,00 ER = 21

22 Zadanie 9. Rozkład normalny Analiza wskaźnika C/Z (cena do zysku na 1 akcję) wykazała, że: A/ średnia wartość C/Z dla wszystkich spółek giełdowych wynosi 16,9 a odchylenie standardowe 5,1. B/ średnia wartość C/Z dla spółek giełdowych z branży ubezpieczeniowej wynosi 10, a odchylenie standardowe 3,8. Rozkład tego zjawiska zbliżony jest do rozkładu normalnego. Pewna spółka ubezpieczeniowa ma wartość C/Z =6,6. Porównaj wartość wskaźnika C/Z tej spółki ze wskaźnikiem C/Z dla całej giełdy i dla branży ubezpieczeniowej? 22

23 Prawo trzech sigm Z i =abs(r i - E(R))/S R i stopa zwrotu z inwestycji Korzystając z rozkładu dystrybuanty należy pamiętać: F(Z i )=0,5 + F(Z i ), dla Z i >0 F(Z i )=1-F(Z i ), dla Z i <=0 23

24 Odpowiedź: Zadanie 9 Z = (6,6-16,9)/5,1= -2,02, co oznacza, że C/Z tej spółki odchyla się od średniej wartości wskaźnika dla wszystkich spółek giełdowych o 2 S na lewo. Potwierdza to również rozkład wartości dystrybuanty rozkładu normalnego. Dla P(X<6,6)=P(Z<-2,02)= 1-0,97831 = 0, =2% Interpretacja: Stosując regułę 3 sigm można powiedzieć, że jedynie ok. 2% spółek ma C/Z niższe od tego ubezpieczyciela. Rozkład wskaźnika C/Z dla wszystkich spółek 24

25 Odpowiedź: Zadanie 9 cd Z= (6,6-10)/3,8 = -0,89 co oznacza, że C/Z tej spółki odchyla się od średniej wartości wskaźnika dla spółek ubezpieczeniowych o mniej niż 1 S na lewo od średniej. Stosując regułę 3 sigm można powiedzieć, że jest to w miarę typowa spółka dla tego sektora, ma C/Z niewiele niższe od pozostałych. Potwierdza to również rozkład wartości dystrybuanty rozkładu normalnego. Dla P(X<6,6) = P(Z<-0,89) = 1-0,8133 = 0,1867 = 18% Interpretacja: Około 18% spółek sektora ubezpieczeniowego ma wartość wskaźnika C/Z niższą niż 6,6 (odchyloną o więcej niż 0,89 odchylenia standardowego na lewo od średniej). Rozkład wskaźnika C/Z dla spółek ubezpieczeniowych 25

26 Rozkład normalny wykorzystanie pakietu MS Excel Wykorzystanie funkcji EXCEL: NORMALIZUJ, ROZKŁAD NORMALNY, ROZKŁAD NORMALNY ODW 26

27 Zadanie 10. Kryteria oceny dobroci inwestycji Kryterium I spośród dwóch inwestycji o podobnym ryzyku lepszą jest ta, która maksymalizuje oczekiwaną stopę zwrotu. Dla przykładu: R A, śr =9%, S(R A )=4% R B, śr =6%, S(R B )=4% lepszą będzie akcja A, ponieważ przy takim samym ryzyku daje wyższy zysk. Rozkład akcji o tym samym ryzyku i różnych stopach zwrotu 27

28 Zadanie 10. Kryteria oceny dobroci inwestycji Kryterium II spośród dwóch inwestycji o podobnej stopie zwrotu lepszą jest ta, która minimalizuje ryzyko. Dla przykładu: R A, śr =9%, S(R A )=6% R B, śr =9%, S(R B )=4% lepszą będzie akcja B, ponieważ przy mniejszym ryzyku daje szansę na taki sam zysk. Rozkład akcji o tych samych stopach zwrotu i różnym ryzyku 28

29 Zadanie 10. Kryteria oceny dobroci inwestycji Kryterium III w przypadku porównywania inwestycji o różnych oczekiwanych stopach zwrotu i różnych odchyleniach standardowych, miarą oceny jest współczynnik zmienności. Miara ta określa, ile ryzyka przypada na 1 jednostkę średniego zysku. Lepszą inwestycją będzie zatem ta, która niższy współczynnik zmienności. Miara liczona dla R śr >0 V=S(R)/R śr *100, Dla przykładu: R A, śr =5%, S(R A )=7%, V=7/5=1,4 R B, śr =9%, S(R B )=11%, V=11/9=1,2 dla R śr <0 W=R śr /S(R) lepszą będzie akcja B, ponieważ mimo wyższego ryzyka, jednostkę zysku inwestor uzyska przy mniejszym ryzyku 1,2. Rozkład akcji o różnych stopach zwrotu i ryzyku 29

30 Zadanie 11. Opracować w domu Na podstawie cen akcji wybranych 4 spółek indeksu WIXX w roku 2008, proszę obliczyć dla każdej ze spółek: 1/ średnią stopę zwrotu, 2/ odchylenie standardowe, 3/ współczynnik zmienności, oraz oceń, która ze spółek jest najbardziej, najmniej ryzykowna? 4/ jakie jest prawdopodobieństwo straty przy zakupie akcji spółki Beta po kursie 500? 30

31 Dodatkowe Na podstawie cen akcji wybranych spółek z GPW, proszę obliczyć dla każdej ze spółek: 1/ średnią stopę zwrotu, 2/ odchylenie standardowe, 3/ współczynnik zmienności, oraz oceń, która ze spółek jest najbardziej, najmniej ryzykowna? 4/ jakie jest prawdopodobieństwo straty przy zakupie akcji Banku PKO BP po kursie 30,00? 31

32 Rozkład dystrybuanty rozkładu normalnego 32

33 33