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课件网) 8.5 数学与投资 第 讲 数学案例 八 数学与投资 5 情景引入 新知探究 典型例题 布置作业 归纳小结 4 3 1 2 数学与投资 情景引入 情景引入 新知探究 货币的单利和复利计算公式分别为 S=P(1+mr) S=P(1+r)n 典型例题 例1 银行年利率为2.25%,一年结息一次,若三年后要得到本利和600元,则应存入多少钱(结果保留小数点后两位) 解: 设存入的本金为P,将复利公式S=P(1+r)n移项得 把S=600,r=0.022 5和n=3代入,利用计算器计算得 典型例题 因此,应存入561.27元. 新知探究 (1) 终值:现有货币(面值P)在”期后的数值,计算公式为S=P (1+r)n. (2) 现值: n期后持有的货币(面值S)现在的价值,计算公式为 典型例题 例2 一处房产价格为21 万元,据预测,3年后价格将上涨到23万元,某人欲向银行贷款来进行此项投资.设银行贷款利率为5%,按复利计算,此项投资能否盈利( 结果保留小数点后两位) 解法一: 3年后23万元的现值是 现值小于21万元的投资额,不能盈利. 典型例题 解法二:投资额21万元3年后的终值为 S=P(1+r)n=21×(1 +0.05)3≈24.31 (万元). 终值大于23万元,即3年后归还银行的本利和超过那时房屋的价值,不能盈利. 新知探究 设初始投资为I (元),下面引入毛收益、净收益和投资回报率这几个概念. (1)毛收益是指投资行为结束时回收的收益,记为V. (2)净收益是指毛收益中扣除本金后的收益,记为f,且f=V-I. (3)投资回报率是指单位投资的净收益,记为R, 且 典型例题 例3 现有两套房产,一套报价100万元,据评估3年后升值为110万元;另一套报价50万元,3年后值56万元.哪项投资更优 解:记I1,V1,R1和I2,V2,R2分别为两个投资项目的投资额、毛收益和回报率,则投资回报率分别为 典型例题 因为R2>R1,所以第二项投资的回报率高,优于第一项投资. 新知探究 资产组合是指使用不同的证券和其他资产所构成的集合. 资产组合的预期收益是指组合中各种证券的预期收益ri,的加权平均数、其中,每一证券的权重wi等于该证券在整个组合中所占的投资比例. 若组合中包含n种证券,则投资组合的收益率R和预期收益率E分别为 新知探究 新知探究 证券之间相互影响产生的收益的不确定性可用协方差Cov和相关系数ρ来表示资产组合的协方差是测度两种资产收益互补程度的指标,它测量的是两个风险资产收益相互影响的方向与程度,协方差的计算公式为 新知探究 资产组合的风险(方差D)为 新知探究 马克维茨最优投资组合模型 哈里 马克维茨等人于1952年建立了资产组合模型,其目的是寻找有效边界.通过期望收益和方差来评价组合,投资者是理性的,即害怕风险和期待收益.因此,可将投资组合视为一个优化问题,其模型分为以下两种类型. 新知探究 (1) 给定收益的条件下,风险最小化. 新知探究 (2) 给定风险的条件下,收益最大化. 典型例题 例3 投资组合及风险分析. (1)情境导入: A, B, C三种股票在过去5年(2017~2021年)的年收益见表.假设你在2022年时有一笔资金准备投资这三种股票. 请解决以下两个问题. 问题一:若这笔资金按20%,30%,50%的比例投资,计算该投资组合的收益率和风险. 问题二:如果要求年收益率至少达到20%,那么你应当如何投资来确保风险最低 典型例题 (2)问题分析:本案例的问题称为投资组合问题.一般来说, 人们投资股票的收益是不确定的,是一个随机变量,因此,除了考虑收益,我们还应当考虑风险.风险可用方差(或标准差)来衡量,方差越大,则认为风险越大,反之风险越小.直接将数据代入对应的公式,即可求解第一个问题,而第二个问题是在收益率至少达到20%的条件下,求风险最低,即方差最小的优化模型. 典型例题 (3)模型建立及求解: 记股票A,B, C每年的收益率分别为r1,r2和r3,则ri (i=1, ... ...