matlab第六讲金融工具箱(精)
合集下载
MATLAB金融工具箱投资组合函数的调用PPT课件
• Default = 1, the equally weighted linear moving average model (BIS).
2•020/W10/13indowLength %(Optional)计算时最近的观 6
[PortRisk, PortReturn] = portstats(ExpReturn, ExpCovariance, PortWts)
• PortReturn %(optional)有效前沿上，每个 点的回报。默认为，最大最小做平均得到 值。
• AssetBounds %(Optional)投资组合分配到
每一种资产上的权重的最小和最大值，是
2*NASSETS矩阵。所有资产下界的默认值=0
（没有卖空），商界的默认值=1（表示该
2020/资10/13产构成整个投资组合）
• TickTimes %(Optional)时间，若是空的，则 按1,2,3,4…排序。
• Method %(Optional)Method='Simple'（默 认）, tick2ret表示简单加减收益率. If Method='Continuous', 表示复合收益率
2020/10/13
5
[ExpReturn, ExpCovariance, NumEffObs] = ewstats(RetSeries, DecayFactor,
• RetSeries %收益率序列
• StartPrice %起始价格，默认值为1
• RetIntervals %收益率序列的时间间隔，默认 值为1
• StartTime %开始时间，默认值0 StartTime=datenum(’06-Mar-2007’) =733107
2•020/W10/13indowLength %(Optional)计算时最近的观 6
[PortRisk, PortReturn] = portstats(ExpReturn, ExpCovariance, PortWts)
• PortReturn %(optional)有效前沿上，每个 点的回报。默认为，最大最小做平均得到 值。
• AssetBounds %(Optional)投资组合分配到
每一种资产上的权重的最小和最大值，是
2*NASSETS矩阵。所有资产下界的默认值=0
（没有卖空），商界的默认值=1（表示该
2020/资10/13产构成整个投资组合）
• TickTimes %(Optional)时间，若是空的，则 按1,2,3,4…排序。
• Method %(Optional)Method='Simple'（默 认）, tick2ret表示简单加减收益率. If Method='Continuous', 表示复合收益率
2020/10/13
5
[ExpReturn, ExpCovariance, NumEffObs] = ewstats(RetSeries, DecayFactor,
• RetSeries %收益率序列
• StartPrice %起始价格，默认值为1
• RetIntervals %收益率序列的时间间隔，默认 值为1
• StartTime %开始时间，默认值0 StartTime=datenum(’06-Mar-2007’) =733107
0MATLAB金融工具箱简介.pptx
金融数据处理与格式转换 货币格式 金融数据的图表技术 现金流的计算与分析 利率期限结构计算 证券类衍生产品定价与分析 资产组合分析 利率模型
利率期限结构敏感性分析 条件均值与方差 对冲分析 GARCH模型
主要内容
数据主要类型介绍 债券计算 资产组合计算 模拟 数据输入输出与画图
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.12.920.12.9Wednesday, December 09, 2020
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。07:44:3407:44:3407:4412/9/2020 7:44:34 AM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.12.907:44:3407:44Dec-209-Dec-20 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。07:44:3407:44:3407:44Wednesday, December 09, 2020 13、志不立，天下无可成之事。20.12.920.12.907:44:3407:44:34December 9, 2020
T H E E N D 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午7时44分34秒上午7时44分07:44:3420.12.9
谢谢观看
help
点击help（或F1,出现产品信息) 选择help from command,当前显示关于
command的一些说明。选择help from desktop, 显示关于desktop的一些操作指南。 在弹出的窗口选择index 输入关键词，会给出命令的使用方式和例句 例如命令strcat，字符串合并命令
第6讲 matlab工具箱介绍与仿真基础
Signal Processing Toolbox——信号处理工具 箱 Spline Toolbox——样条工具箱 Statistics Toolbox——统计工具箱 Symbolic Math Toolbox——符号数学工具箱 Simulink Toolbox——动态仿真工具箱 System Identification Toolbox——系统辨识 工具箱 Wavele Toolbox——小波工具箱 等等
领域型工具箱
—— 专用型
领域型工具箱是学科专用工具 箱，其专业性很强，比如控制系统工
具箱（ Control System Toolbox）；信
号处理工具箱（Signal Processing
Toolbox）；财政金融工具箱（ Financial
Toolbox）等等。只适用于本专业。
Matlab常用工具箱
变量 f fun H A,b Aeq,beq vlb,vub X0 x1,x2 options 描 述 线性规划的目标函数f*X 或二次规划的目标函 数X’*H*X+f*X 中线性项的系数向量 非线性优化的目标函数.fun必须为行命令对象 或M文件、嵌入函数、或MEX文件的名称 二次规划的目标函数X’*H*X+f*X 中二次项的系 数矩阵 A矩阵和b向量分别为线性不等式约束： AX b 中的系数矩阵和右端向量 Aeq矩阵和beq向量分别为线性等式约束： Aeq X beq 中的系数矩阵和右端向量 X的下限和上限向量：vlb≤X≤vub 迭代初始点坐标 函数最小化的区间 优化选项参数结构，定义用于优化函数的参数 调用函数 linprog,quadprog fminbnd,fminsearch,fminunc, fmincon,lsqcurvefit,lsqnonlin, fgoalattain,fminimax quadprog linprog,quadprog,fgoalattain, fmincon, fminimax linprog,quadprog,fgoalattain, fmincon, fminimax linprog,quadprog,fgoalattain, fmincon,fminimax,lsqcurvefit, lsqnonlin 除fminbnd外所有优化函数 fminbnd 所有优化函数
matlab工具箱
help specmat compan - Companion matrix. gallery - Several small test matrices. hadamard - Hadamard matrix. hankel - Hankel matrix. hilb - Hilbert matrix. invhilb - Inverse Hilbert matrix. magic - Magic square. pascal - Pascal matrix. toeplitz - Toeplitz matrix. vander - Vandermonde matrix.
matlab6功能扩充的工具箱有：
• 控制系统工具箱、图象处理工具箱、 神经元网络工具箱、信号处理工具箱、 simulink仿真工具箱 虚拟现实工具箱 电力系统工具箱 仪器仪表控制工具箱 报告编辑工具箱
Matlab6新增工具箱有：
• • • •
工具箱的扩充功能：
用户可以修改工具箱中的函数， 更为重要的是用户可以通过编制 m 文件来任意地添加工具箱中原来没 有的工具函数。此功能充分体现了 matlab语言的开发性。
• 符号代数方程求解
• 符号微积分
• 符号微分方程
例如： z ='a*t^2+b*t+c'; r =solve(z,‘t’) —— 对缺省变量求解
r=
[1/2/a*(-b+(b^2-4*a*c)^(1/2))]
[1/2/a*(-b-(b^2-4*a*c)^(1/2))]
对任意变量求解 r =solve(z,'b') r= -(a*t^2+c)/t r =solve(z,'c') r= -a*t^2-b*t r =solve(z,'a') r= -(b*t+c)/t^2
Matlab工具箱
• 非线型方程求解
信号处理工具箱
• 数字和模拟滤波器设计、应用及仿真
• 谱分析和估计 • FFT、DCT等变换 • 参数化模型
学科前沿最新的工具箱
模糊控制逻辑工具箱
友好的交互设计界面，自适应神经模糊学习、聚类以及Sugeno推理 神经网络工具箱 神经网络系统具有集体运算的能力 和自适应的学习能力。具有很强的容错 性和鲁棒性，善于联想、综合和推广。
• Image Processing Toolbox——图象处理工具箱 • LMI Control Toolbox——线性矩阵不等式工具 箱 • Model predictive Control Toolbox——模型预测 控制工具箱 • μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工 具箱 • Neural Network Toolbox——神经网络工具箱 • Optimization Toolbox——优化工具箱 • Partial Differential Toolbox——偏微分方程工 具箱 • Robust Control Toolbox——鲁棒控制工具箱
•
除toolbox\matlab之外的工具箱，在比较 完整的专业版matlab语言中有20多个工 具箱。这些工具箱是需要单独选择购买 的。 • matlab主工具箱共有21个函数库 datafun —— 数据分析函数库
sonnds —— 声音处理函数库 dde —— 动态数据交换函数库 elfun —— 初等数学函数库 specmat —— 特殊矩阵函数库
• 领域型工具箱 —— 专用型
领域型工具箱是学科专用工具箱， 其专业性很强，比如控制系统工具箱
（ Control System Toolbox）；信号处理
matlab工具箱
• • • • • Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱 Control System Toolbox——控制系统工具箱 Communication Toolbox——通讯工具箱 Financial Toolbox——财政金融工具箱 System Identification Toolbox——系统辨识 工具箱 • Fuzzy Logic Toolbox——模糊逻辑工具箱 • Higher-Order Spectral Analysis Toolbox—— 高阶谱分析工具箱
• 领域型工具箱 —— 专用型
领域型工具箱是学科专用工具箱， 其专业性很强，比如控制系统工具箱
（ Control System Toolbox）；信号处理
工具箱（Signal Processing Toolbox）；财
政金融工具箱（ Financial Toolbox）等等。
只适用于本专业。
Matlab常用工具箱
生成一个可在matlab命令窗口运行的
m文件。
• 然后就可用simulation菜单中start开
始仿真了。
仿真结果 ：
[t,x,y]=sim('sim5',20); plot(t,y)
plot(t,yout)
三、工具箱和工具箱函数的查询办法
1. matlab的目录结构 • 目录树 c:\matlab\bin c:\matlab\extern c:\matlab\simulink c:\matlab\toolbox\comm\ c:\matlab\toolbox\control\ . . . c:\matlab\toolbox\symbolic\
matlab6功能扩充的工具箱有：
• 控制系统工具箱、图象处理工具箱、 神经元网络工具箱、信号处理工具箱、 simulink仿真工具箱 虚拟现实工具箱 电力系统工具箱 仪器仪表控制工具箱 报告编辑工具箱
• 领域型工具箱 —— 专用型
领域型工具箱是学科专用工具箱， 其专业性很强，比如控制系统工具箱
（ Control System Toolbox）；信号处理
工具箱（Signal Processing Toolbox）；财
政金融工具箱（ Financial Toolbox）等等。
只适用于本专业。
Matlab常用工具箱
生成一个可在matlab命令窗口运行的
m文件。
• 然后就可用simulation菜单中start开
始仿真了。
仿真结果 ：
[t,x,y]=sim('sim5',20); plot(t,y)
plot(t,yout)
三、工具箱和工具箱函数的查询办法
1. matlab的目录结构 • 目录树 c:\matlab\bin c:\matlab\extern c:\matlab\simulink c:\matlab\toolbox\comm\ c:\matlab\toolbox\control\ . . . c:\matlab\toolbox\symbolic\
matlab6功能扩充的工具箱有：
• 控制系统工具箱、图象处理工具箱、 神经元网络工具箱、信号处理工具箱、 simulink仿真工具箱 虚拟现实工具箱 电力系统工具箱 仪器仪表控制工具箱 报告编辑工具箱
matlab工具箱幻灯片资料
• 由于matlab和simulink是集成在一起的， 因此用户可以在两种环境下对自己的模 型进行仿真、分析和修改。
• 不用命令行编程，由方框图产生m文件 （s函数）
• 当创建好的框图保存后，相应的m文件就 自动生成，这个.m文件包含了该框图的 所有图形及数学关系信息。
• 框图表示比较直观，容易构造，运行速 度较快。
See also PLOTXYZ, GRAPHICS.
help specmat compan - Companion matrix. gallery - Several small test matrices. hadamard - Hadamard matrix. hankel - Hankel matrix. hilb - Hilbert matrix. invhilb - Inverse Hilbert matrix. magic - Magic square. pascal - Pascal matrix. toeplitz - Toeplitz matrix. vander - Vandermonde matrix.
不可缺少的。
• 除toolbox\matlab之外的工具箱，在比较 完整的专业版matlab语言中有20多个工 具箱。这些工具箱是需要单独选择购买 的。
• matlab主工具箱共有21个函数库 datafun —— 数据分析函数库
sonnds —— 声音处理函数库
dde —— 动态数据交换函数库
elfun —— 初等数学函数库
Simulink优点 • 适应面广：包括线性、非线性系
统；离散、连续系统
• 结构和流程清晰：以方块图形式 呈现，
• 仿真精细、贴近实际
simulink 的模型：
matlab6_工具箱
2001-8-20 15
（4） matlab函数的查阅与定位—— which 函数名
例如: which laplace D:\MATLAB701\toolbox\symbolic\@sym\laplace.m % sym method which fft2 D:\MATLAB701\toolbox\matlab\datafun\fft2.m which poly
2001-8-20
24
三、 Matlab信号处理工具箱
信号处理工具箱(signal processing toolbox) 的大多数功能是通过函数的调用来实现的，工 具箱函数根据常用的信号处理应用需求，整合 了数据生成、数据计算以及数据图形化的功能， 从而最大限度地方便信号处理系统设计人员的 工作。
第六讲
Matlab工具箱
通信与信息工程学院 2012~2013学年冬季学期
2001-8-20 1
Matlab对许多专门的领域都开发了 功能强大的模块集——工具箱。 一般来说，它们都是由特定领域的 专家开发的，用户可以直接使用工具箱 学习和应用，而不需要自己编写代码。
2001-8-20
2
目前， Matlab已经把工具箱延伸到了科学研究和 工程应用的诸多领域，诸如数据采集、数据库接口、 概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、 神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨 识、控制系统设计、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、 金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原 型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP 与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（Toolbox）家 族中有了自己的一席之地。
2001-8-207Leabharlann
Image Processing Toolbox——图象处理工具箱 LMI Control Toolbox——线性矩阵不等式工具箱 Model predictive Control Toolbox——模型预测控制工具 箱 μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱 Neural Network Toolbox——神经网络工具箱 Optimization Toolbox——优化工具箱 Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱
（4） matlab函数的查阅与定位—— which 函数名
例如: which laplace D:\MATLAB701\toolbox\symbolic\@sym\laplace.m % sym method which fft2 D:\MATLAB701\toolbox\matlab\datafun\fft2.m which poly
2001-8-20
24
三、 Matlab信号处理工具箱
信号处理工具箱(signal processing toolbox) 的大多数功能是通过函数的调用来实现的，工 具箱函数根据常用的信号处理应用需求，整合 了数据生成、数据计算以及数据图形化的功能， 从而最大限度地方便信号处理系统设计人员的 工作。
第六讲
Matlab工具箱
通信与信息工程学院 2012~2013学年冬季学期
2001-8-20 1
Matlab对许多专门的领域都开发了 功能强大的模块集——工具箱。 一般来说，它们都是由特定领域的 专家开发的，用户可以直接使用工具箱 学习和应用，而不需要自己编写代码。
2001-8-20
2
目前， Matlab已经把工具箱延伸到了科学研究和 工程应用的诸多领域，诸如数据采集、数据库接口、 概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、 神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨 识、控制系统设计、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、 金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原 型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP 与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（Toolbox）家 族中有了自己的一席之地。
2001-8-207Leabharlann
Image Processing Toolbox——图象处理工具箱 LMI Control Toolbox——线性矩阵不等式工具箱 Model predictive Control Toolbox——模型预测控制工具 箱 μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱 Neural Network Toolbox——神经网络工具箱 Optimization Toolbox——优化工具箱 Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
BS定价模型的matlab计算
语法： [Call,Put] = blsprice(Price, Strike, Rate, Time, Volatility) Price:标的资产市场价格 Strike：行权价格 Rate:无风险利率 Time:距离到期时间 Volatility:标的资产波动率 Call:看涨（买入）期权价格 Put:看跌（卖出）期权价格
维纳过程的特点：
（1）它是一个Markov过程。因此该过程的当 前值就是做出其未来预测中所需的全部信息。 （2）维纳过程具有独立增量。该过程在任一时 间区间上变化的概率分布独立于其在任一的其他 时间区间上变化的概率。 （3）它在任何有限时间上的变化服从正态分 布，其方差随时间区间的长度呈线性增加。 期货定价模型BS模型中，期货价格及其所依 赖的标的资产价格都受同一种不确定因素的影响， 两者也都是遵循相同的维纳过程。
复利终值与现值
符号设定： PV：现值；FV：终值；R：利率； T：时间 计算公式： FV=PV(1+R)^T PV=FV/(1+R)^T
2、固定现金流的计算
例1：设某10年期面值为1000元的国债，票 面利率为5%，国债投资者每年在付息日都 会收到50元利息，并在第10年（最后一年） 收到1000元本金。 假设：Rate（贴现率）为6%; NumPeriods（贴现周期）为10年； Payment(利息)为50元（周期现金流）； ExtraPayment（本金）为1000元。
收益与风险计算函数
语法: [PortRisk,PortReturn]=portstats(ExpReturn, ExpCovariance,PortWts) 对于上例的计算（见jrcx2.m）：
有效前沿计算函数
在给定期望收益时，求 方差最小的组合 即解决下面的规划问题 ： min p X T X X T R e n x 1 i i 1
例3：有华北制药、中国石化、上海机场三只股 票，资产数据如下表，如何使用马柯维茨均 值-方差模型构建投资组合？
类别
收益率 收益率标 协方差矩阵 准差 5.27 2.8 1.74 华北制药 0.054 2.3
中国石化 0.0275 2.06 上海机场 0.0236 1.7 2.8 1.74 4.26 1.67 1.67 2.9
假设欧式股票期权三个月后到期，执行 价格95元，现价100元，无股利支付，股价 年化波动率为50%，无风险利率为10%， 则期权价格的为： [Call,Put] = blsprice(Price, Strike, Rate, Time, Volatility) [Call,Put] = blsprice(100, 95, 0.1, 0.25, 0.5)
二、马柯维茨均值-方差模型
理论模型： 2 min p X T X T max E ( r ) X R p n s.t. xi 1 i 1 其中决策变量X ( x1, x 2,..., xn)T 是投资组合的权重向量 ； 是n种资产间的协方差矩阵 ；R是n种资产的预期收益率。
Matlab计算方法
语法： [PortRisk, PortReturn, PortWts] = frontcon(ExpReturn, ExpCovariance, ... NumPorts, PortReturn, AssetBounds, Groups, GroupBounds) 算例（见jrcx3.m）
3、变化现金流计算
例2：购买设备A，花费8000元，设备使用年 限5年，现金流依次为[-8000,2500,1500, 3000,1000,2000]，如果对于企业来说投资 的必要收益率为8%，该投资是否合适？ 判断方法：净现值(NPV)法和内部收益率 (IRR)方法。
参数：CF (现金流) [8000 ,2500 ,...,2000] Rate 0.08 CFi NPV , CF0 Invest i i 0 (1 Rate) CFi IRR : 0, CF0 Invest i i 0 (1 r ) 当NPV 0或者IRR Rate就可以投资
matlab金融工具箱感受
一、货币的时间价值
1、概念 现值PV：又称本金，是指资金现在的价值。 终值FV：又称本利和，是指资金经过若干时 期后包括本金和时间价值在内的未来价值。
单利终值与现值
符号设定： PV：现值；FV：终值；R：利率； T：时间 计算公式： FV=PV+PV*R*T=PV(1+R*T) PV=FV/(1+R*T)
固定现金流现值计算函数pvfix
语法： PV=pvfix(Rate,Numperiods,Payment,ExtraP ayment) 由此计算例1的现值： PV=pvfix(0.06,10,50,1000)
固定现金流终值计算函数fvfix
语法： FV=fvfix(Rate,Numperiods,Payment,Present Val) 由此计算例1的现值： FV=fvfix(0.06,10,50,0)+1000
维纳过程(Wiener process)
若一个随机过程{X(t),t>=0}满足： (1) X(t)是独立增量过程； (2) 任意s,t>0,X(s+t)-X(s)~N(0,c^2*t)，即 X(s+t)-X(s)是期望为0，方差为c^2*t的正态分布； (3) X(t)关于t是连续函数。 则称{X(t),t>=0}是维纳过程(Wiener process)或布朗 运动。
三、期权定价（B-S公式）
1973年，芝加哥大学教授Black和MIT 教授Scholes在Journal of Political Economy上发表了一篇题为《期权定价和 公司负债》的论文；同年，哈佛大学教授 Merton在《贝尔管理科学学报》上发表了 另一篇论文《期权的理性定价理论》。这 两篇论文奠定了期权定价理论基础。
则现值与终值的计算公 式分别为： PV FV
Numperiods
i 1 i 1
P ayment ExtraPaym e t i (1 Rat e) (1 Rate) Numperiods
i
Numperiods
Paym ent (1 R计算函数pvvar
语法： NPV=pvvar(CF,Rate,IrrCFDates) 计算方法（见 jrcx1.m文件）
内部收益率计算函数irr
语法： Return=irr(CF) 对于例2中的数据计算： CF=[-8000,2500,1500,3000,1000,2000]; Return=irr(CF)