- •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
8.9. Модель оценки финансовых активов
В модели оценки финансовых активов (сокращенно CAPM от capital asset pricing model) предполагается, что все инвесторы имеют полную информацию о всех финансовых активах (т.е. знают ожидаемые доходности ,, стандартные отклоненияи ковариации) и действуют рационально (т.е. стремятся увеличить доходность портфеля и уменьшить его риск).
Тогда при наличии безрискового актива каждый инвестор будет строить портфель , обеспечивающий эффективную границу множества инвестиционных возможностей комбинаций безрискового актива и портфелей рисковых активов (см. параграф 7.6).
Такой портфель является решением задачи (60)-(62):
, (60)
, (61)
, (62)
где – тангенс угла наклона луча.
Для простоты ограничимся рассмотрением случая, когда оптимальный портфель задачи (60)-(62) единственен. Тогда (в условиях моделиCAPM) все инвесторы будут строить один и тот же портфель . (Вообще говоря, количествафинансовых активов в портфелях разных инвесторов могут отличаться, однако долидолжны совпадать.) Следовательно, доли финансовых активов в суммарном портфеле всех инвесторов равны соответствующим долямв оптимальном портфеле.
С другой стороны, поскольку суммарный портфель всех инвесторов состоит из всех финансовых активов в экономике, суммарный портфель совпадает с рыночным портфелем.
Следовательно, доли финансовых активов в оптимальном портфелеравны соответствующим долямв рыночном портфеле.
Замечание 16. В рыночном портфеле доли всех финансовых активов положительны (и меньше единицы).
Замечание 17. Поскольку рыночный портфель является (единственным) оптимальным портфелем задачи (60)-(62), коэффициент(соответствующий рыночному портфелю) больше коэффициенталюбого другого портфеля, т.е
. (84)
Основной результат модели CAPM состоит в том, что для любого финансового актива справедливо равенство:
, (85)
где коэффициент определен формулой:
. (86)
Замечание 18. Отметим, что в условиях рыночной коэффициент также может вычисляться по формуле (98) (см. формулу (68)). Однако в условиях моделиCAPM предположения рыночной модели могут не выполняться.
Замечание 19. Из формулы (86) следует, что для безрискового актива , а для рыночного портфеля.
Равенство (85) представляет собой уравнение прямой в координатной плоскости , проходящую через точкии. Эту прямую называют рыночной линией финансового актива (security market line).
1
Докажем равенство (85). Для этого построим портфель следующим образом: портфельпредставляет собой комбинацию финансового активаi–го вида и рыночного портфеля , причем в такой комбинации доля активаi–го вида равна , а доля рыночного портфеля равна.
Обозначим через иожидаемую доходность и стандартное отклонение доходности портфеля. В соответствием с определением портфеляиз формул (19) и (28) следует, что
, (87)
. (88)
Очевидно, что доли и() финансовых активов в портфелеопределяются следующим образом:
, (89)
. (90)
Замечание 20. Мы предполагаем, что доли (рисковых) финансовых активов в рассматриваемых нами портфелях неотрицательны. Для неотрицательности долей и(рассчитываемых по формулам (89) и (90)) необходимо и достаточно, чтобы. Поскольку (в соответствии с Замечанием 16), значение выраженияопределено и отрицательно. Следовательно, при достаточно малых по модулю (как положительных, так и отрицательных) значенияхпортфельсостоит из неотрицательных долей финансовых активов. То, что параметрможет принимать как положительные, так и отрицательные значения будет использовано ниже при доказательстве равенства (85).
Обозначим коэффицентпортфеля, т.е
. (91)
Замечание 21. Поскольку рыночный портфель является оптимальным портфелем задачи (60)-(62), то при любых допустимых значениях(т.е.при), в соответствии с Замечанием 17,
. (92)
Заметим, что при портфельсовпадает с рыночным портфелем, и следовательно, при. Отсюда следует, что
. (93)
Докажем, что
. (94)
Доказательство равенства (94) проведем от противного.
Предположим, что . Тогда, как следует из равенства (93), при достаточно малых по модулювыражениеположительно, и, следовательно, при достаточно малых положительных, что противоречит оптимальности рыночного портфеля (см. Замечание 21).
Замечание 22. Если бы , то рыночный портфель можно было бы улучшить, увеличив в нем долю активаi-го вида.
Предположим, что . Тогда, как следует из равенства (93), при достаточно малых по модулювыражениеотрицательно, и, следовательно, при достаточно малых отрицательных, что противоречит оптимальности рыночного портфеля (см. Замечание 21).
Замечание 23. Если бы , то рыночный портфель можно было бы улучшить, уменьшив в нем долю активаi-го вида.
Поскольку, как мы доказали, производная не может быть ни положительной, ни отрицательной, то она равна нулю.
Найдем производную . С помощью формулы (91) имеем:
. (95)
При формула (95) примет вид:
. (96)
Из формул (87) и (88) следует, что
, (97)
. (98)
При формула (98) примет вид:
. (99)
Подставив (97), (99) в (96), получим
. (100)
Из формулы (86) следует, что
. (101)
Подставив эту формулу в равенство (100), получим
. (102)
Из равенства производной нулю (см. соотношение (94)) и из формулы (102) очевидным образом следует равенство (85) (основной результат моделиCAPM):
, (85)
Замечание 24. Если бы , то (в силу формулы (102)) производнаябыла бы положительной, и, следовательно (см. замечание 22), рыночный портфель можно было бы улучшить, увеличив долю активаi-го вида в портфеле.
Если бы , то (в силу формулы (102)) производнаябыла бы отрицательной, и, следовательно (см. замечание 23), рыночный портфель можно было бы улучшить, уменьшив долю активаi-го вида в портфеле.