- •1. Общее представление об экономико-математическом моделировании
- •1.1. Определение экономико-математической модели
- •1.2. Классификация экономико-математических моделей
- •1.3. Основные этапы экономико-математического моделирования
- •2. Основы финансовой арифметики
- •2.1. Простой процент
- •Наращенная сумма при простом проценте
- •Текущая стоимость при простом проценте
- •Номинальная годовая процентная ставка
- •3. Математически методы анализа последовательностей платежей
- •3.1. Текущая стоимость последовательности платежей
- •3.2. Будущая стоимость последовательности платежей
- •3.3. Стоимость последовательности платежей в произвольный момент времени
- •4. Моделирование инвестиционных проектов
- •4.1. Дисконтирование денежных потоков инвестиционного проекта
- •4.2. Модель с постоянным процентным ростом свободных денежных потоков
- •4.3. Задача оптимального финансирования проекта
- •4.4. Задача оптимального выбора инвестиционных проектов
- •4.5. Анализ чувствительности денежных потоков проекта
- •4.6. Анализ безубыточности проекта
- •4.7. Влияние инфляции на денежные потоки проекта
- •4.8. Анализ финансового риска инвестиционного проекта
- •4.9. Имитационное моделирование денежных потоков проекта
- •5. Математические методы анализа платежей облигаций
- •5.1. Платежи облигаций
- •5.2. Доходность к погашению облигации
- •5.3. Текущая стоимость облигации
- •5.4. Продолжительность облигации
- •5.5. Чистые доходности
- •5.6. Использование чистых доходностей для оценки рыночной стоимости купонных облигаций
- •5.7. Синтетические бескупонные облигации
- •5.8. Описание оценки рыночной стоимости облигации в общем случае
- •5.9. Условия существования имитирующего портфеля и однозначности оценки рыночной стоимости облигации
- •5.10. «Чистые» коэффициенты дисконтирования, их нахождение и использование для оценки рыночной стоимости облигации
- •5.11. Нахождение чистых доходностей методом наименьших квадратов
- •5.12. Форвардные доходности
- •6. Моделирование процентного риска
- •6.1. Продолжительность и выпуклость портфеля облигаций
- •6.2. Чувствительность текущей стоимости портфеля облигаций к изменению доходности
- •6.3. Чувствительность собственного капитала финансовой организации к изменению доходности облигаций
- •6.4. Иммунизация будущих платежей от процентного риска
- •7. Моделирование кредитного риска
- •7.1. Использование линейной модели вероятности для оценки кредитного риска
- •8. Теория инвестиционного портфеля
- •8.1. Инвестиционный портфель и его основные характеристики
- •8.2. Диверсификация риска
- •8.3. Множество инвестиционных возможностей
- •8.4. Оптимизация инвестиционного портфеля
- •8.5. Множество инвестиционных возможностей при наличии безрисковой доходности
- •8.6. Оптимизация инвестиционного портфеля при наличии безрискового актива
- •8.7. Рыночная модель
- •8.8. Разложение общего риска финансового актива на систематическую и собственную составляющие
- •8.9. Модель оценки финансовых активов
- •9. Математические методы анализа финансовых производных
- •9.1. Основные виды финансовых производных
- •9.2. Рыночная стоимость форвардного контракта
- •9.3. Соотношение между рыночной стоимостью форвардного контракта и форвардной ценой базового актива
- •9.4. Форвардные контракты на покупку валюты
- •9.5. Форвардные контракты на процентные ставки
- •9.6. Фьючерсные контракты
- •9.7. Микрохеджирование с помощью фьючерсных контрактов
- •9.8. Макрохеджирование с помощью фьючерсных контрактов
6.4. Иммунизация будущих платежей от процентного риска
Пример 4. Финансовая организация должна выплатить 150 000 д.е. через два года.
На финансовом рынке имеются трехлетние 20%-ые облигация номинальной стоимостью 100 д.е. Купонный период облигаций – 1 год, годовая эффективная доходность к погашению – 11,4% Требуется определить, сколько облигаций надо купить в текущий момент времени, чтобы получить 150 000 д.е. через 2 года.
Решение. Обозначим через требуемый платеж, а через– срок требуемого платежа. В нашем примеред.е.,года.
Временная диаграмма платежей облигации – следующая:
20 20 120
0 1 2 3
Обозначим через – количество облигаций в портфеле. Одна облигация через год выплачивает 20 д.е. Следовательно, через год портфель выплачиваетденежных единиц. Эту сумму финансовая организация вкладывает в покупку облигаций.
Если доходность к погашению облигаций за год не изменится, то цена одной облигации в начале второго года составит д.е. Следовательно, финансовая организация купитоблигаций. Таким образом, в начале второго года портфель будет состоять изоблигаций.
В конце второго года портфель выплатит д.е. купонных платежей. Кроме того, в конце второго года финансовая организация продаст портфель. Если доходность к погашению облигаций к конце второго года не изменится, цена одной облигации составитд.е. Поскольку в портфелеоблигаций, доход, который финансовая организация получит в результате продажи портфеля облигаций, составитд.е. Таким образом, суммарный доход, который фирма получит в конце второго года, составитд.е.
Поскольку, доход, который финансовая организация получит в конце второго года, должен равняться требуемому платежу, равному 150000 д.е, имеет место равенство:
. Отсюда получим .
В условиях примера 4 доход, который получит финансовая организация через два года, можно найти по формуле: . Действительно,.
Заметим, что формула совпадает с формулой (9) главы 2.
Имеет место более общий результат: если купонные платежи облигаций, выплачиваемые до момента времени , реинвестируются в покупку облигаций, а в момент временивыплачиваются, во-первых, купонные платежи (если они есть) и, во-вторых, все облигации портфеля продаются, то суммарный доходсоставит:
. (24)
Эта формула совпадает с формулой (10) главы 2.
Формула (24) имеет место, если, во-первых, доходности к погашению всех видов облигаций входящих в портфель, одинаковы, и во-вторых, доходности к погашению остаются постоянными до момента времени включительно.
Предположим, что в условиях примера 4 количество . В этом случае, как следует из решения примера, если в течение двух лет, доходность к погашению остается постоянной (равной 11,4%), суммарный доход, получаемый через два года, равен 150 000 д.е. (и, следовательно, он полностью обеспечивает требуемый платежд.е.).
Теперь, предположим, что доходность к погашению меняется в течение первого года на (и не меняется в течение второго года). Тогда
.
В случае, когда .
В случае, когда .
Следовательно, при в случае, когда,д.е., а в случае, когда,д.е.
Таким образом, в условиях примера 4 процентный риск связан с повышением доходности к погашению облигаций. Однако, в некоторых случаях, процентный риск может быть связан с понижением доходности облигаций.
Попытаемся найти условия, при выполнении которых отсутствует процентный риск, связанный как с повышением, так и с понижением доходности облигаций. Для этого исследуем, как будет меняться при изменении доходности облигаций. (Будем считать, что доходности к погашению всех видов облигаций, входящих в портфель, одинаковы, и они могут меняться только до выплаты первого купонного платежа.)
Заметим, что . Продифференцируем формулу (24) по:
Итак, мы доказали, что Подставим эту формулу в формулу. Получим:. Отсюда имеем:
(25)
Из формулы (25) следует, что процентный риск, связанный как с повышением, так и с понижением доходности облигаций, отсутствует, если выполняется условие , т.е. продолжительность портфеля облигаций равна сроку выплаты требуемого платежа. (Если, то процентный риск связан с повышением доходности облигаций, если, то процентный риск связан с понижением доходности облигаций.)
Пример 5. Финансовая организация должна выплатить 150 000 д.е. через два года.
На финансовом рынке имеются трехлетние 20%-ые облигации с номинальной стоимостью 100 д.е., купонный периодом – 1 год и годовой эффективной доходностью к погашению – 11,4% . Также на финансовом рынке имеются однолетние бескупонные облигации с номинальной стоимостью 100 д.е. и годовой эффективной доходностью к погашению – 11,4%. Требуется построить портфель из трехлетних и однолетних облигаций, доход от которого через два года составит 150 000 д.е. и защищен от процентного риска.
Решение. Продолжительность портфеля, состоящего из облигаций двух видов, определяется по формуле: . Поскольку, доход, получаемый через два года, должен быть защищен от процентного риска, должно выполняться условие:.
Найдем продолжительность трехлетней облигации:
лет.
Продолжительность однолетней бескупонной облигации – один год: год.
Заметим, что . Следовательно (с учетом того, что), долиитрехлетних и однолетних облигаций в портфеле находятся из системы уравнений:
(26)
Подставив в (26) ,и, получим
Решив эту систему уравнений, получим: и.
Для того, чтобы найти количества облигаций в портфеле и, вначале найдем рыночную стоимость портфеля, рыночную стоимость трехлетних и однолетних облигаций в портфеле и цены облигаций в начальный момент времени.
,
,
, .
Теперь найдем количества облигаций в портфеле и.
, .