金融數(shù)量分析：基于MATLAB編程（第3版）

目錄

第1章金融市場(chǎng)與金融產(chǎn)品1
1.1金融市場(chǎng)1
1.1.1貨幣市場(chǎng)2
1.1.2資本市場(chǎng)2
1.1.3商品市場(chǎng)3
1.2金融機(jī)構(gòu)3
1.2.1存款性金融機(jī)構(gòu)4
1.2.2非存款性金融機(jī)構(gòu)4
1.2.3家庭或個(gè)人5
1.3基礎(chǔ)金融工具6
1.3.1原生金融工具6
1.3.2衍生金融工具6
1.3.3金融工具的基本特征6
1.4金融產(chǎn)品7
1.5金融產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)8
第2章MATLAB基礎(chǔ)知識(shí)概述10
2.1MATLAB 的發(fā)展歷程和影響10
2.2基本操作11
2.2.1操作界面11
2.2.2Help幫助12
2.2.3系統(tǒng)變量13
2.3多項(xiàng)式運(yùn)算17
2.3.1多項(xiàng)式表達(dá)方式17
2.3.2多項(xiàng)式求解17
2.3.3多項(xiàng)式乘法（卷積）18
2.4多項(xiàng)式的曲線(xiàn)擬合18
2.4.1函數(shù)擬合18
2.4.2曲線(xiàn)擬合工具CFTOOL19
2.4.3多項(xiàng)式插值20
2.5微積分計(jì)算22
2.5.1數(shù)值積分計(jì)算22
2.5.2符號(hào)積分計(jì)算22
2.5.3數(shù)值微分運(yùn)算23
2.5.4符號(hào)微分運(yùn)算24
2.6矩陣計(jì)算25
2.6.1線(xiàn)性方程組的求解25
2.6.2矩陣的特征值和特征向量25
2.6.3矩陣求逆26
2.7M函數(shù)編程規(guī)則27
2.8繪圖函數(shù)32
2.8.1簡(jiǎn)易函數(shù)繪圖32
2.8.2二維圖形繪制33
2.8.3三維圖形繪制35
2.8.4等高線(xiàn)圖形繪制37
2.8.5二維彩圖繪制38
2.8.6矢量場(chǎng)圖繪制39
2.8.7多邊形圖繪制40
第3章 MATLAB與Excel文件的數(shù)據(jù)交換
42
3.1案例背景42
3.2數(shù)據(jù)交互函數(shù)42
3.2.1獲取文件信息函數(shù)xlsfinfo42
3.2.2讀取數(shù)據(jù)函數(shù)xlsread43
3.2.3寫(xiě)入數(shù)據(jù)函數(shù)xlswrite45
3.2.4交互界面函數(shù)uiimport46
3.3ExcelLink宏48
3.3.1加載ExcelLink宏48
3.3.2使用ExcelLink宏48
3.3.3Excel 2007加載與使用宏51
3.4交互實(shí)例52
3.4.1基金相關(guān)性的計(jì)算52
3.4.2多個(gè)文件的讀取和寫(xiě)入54
3.5數(shù)據(jù)的平滑處理55
3.5.1smooth函數(shù)55
3.5.2smoothts函數(shù)57
3.5.3medfilt1函數(shù)61
3.6數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化變換62
3.6.1數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化常用方法62
3.6.2數(shù)據(jù)的極差規(guī)格化變換65
第4章 MATLAB與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交互
67
4.1案例背景67
4.2MATLAB實(shí)現(xiàn)67
4.2.1Database工具箱簡(jiǎn)介67
4.2.2Database工具箱函數(shù)67
4.2.3數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)讀取68
4.2.4數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)寫(xiě)入73
4.3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀取75
4.3.1Yahoo數(shù)據(jù)75
4.3.2Google數(shù)據(jù)77
第5章 貸款按揭與保險(xiǎn)產(chǎn)品——現(xiàn)金流分析案例80
5.1貨幣時(shí)間價(jià)值計(jì)算80
5.1.1單利終值與現(xiàn)值80
5.1.2復(fù)利終值與現(xiàn)值81
5.1.3連續(xù)復(fù)利計(jì)算81
5.2固定現(xiàn)金流計(jì)算82
5.2.1固定現(xiàn)金流現(xiàn)值計(jì)算函數(shù)pvfix82
5.2.2固定現(xiàn)金流終值計(jì)算函數(shù)fvfix83
5.3變化現(xiàn)金流計(jì)算83
5.4年金現(xiàn)金流計(jì)算85
5.5商業(yè)按揭貸款分析87
5.5.1按揭貸款還款方式87
5.5.2等額還款模型與計(jì)算87
5.5.3等額本金還款90
5.5.4還款方式比較92
5.5.5提前還款違約金估算92
5.6商業(yè)養(yǎng)老保險(xiǎn)分析93
5.6.1商業(yè)養(yǎng)老保險(xiǎn)案例94
5.6.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析95
5.6.3現(xiàn)金流模型95
5.6.4保險(xiǎn)支出現(xiàn)值函數(shù)96
5.6.5保險(xiǎn)收入現(xiàn)值函數(shù)96
5.6.6案例數(shù)值分析97
5.6.7案例分析結(jié)果98


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第6章 隨機(jī)模擬——概率分布與隨機(jī)數(shù)
100
6.1概率分布 100
6.1.1概率分布的定義100
6.1.2幾種常用概率分布100
6.1.3概率密度、分布和逆概率分布函數(shù)
值的計(jì)算103
6.2隨機(jī)數(shù)與蒙特卡羅模擬106
6.2.1隨機(jī)數(shù)的生成106
6.2.2蒙特卡羅模擬109
6.3隨機(jī)價(jià)格序列112
6.3.1收益率服從正態(tài)分布的價(jià)格序列
112
6.3.2具有相關(guān)性的隨機(jī)序列114
6.4帶約束的隨機(jī)序列116
第7章CFTOOL數(shù)據(jù)擬合——GDP與用電量增速分析119
7.1案例背景——GDP與用電量關(guān)系
119
7.2數(shù)據(jù)擬合方法121
7.3MATLAB CFTOOL使用121
7.3.1CFTOOL函數(shù)的調(diào)用方式122
7.3.2導(dǎo)入數(shù)據(jù)122
7.3.3數(shù)據(jù)的平滑處理123
7.3.4數(shù)據(jù)篩選124
7.3.5數(shù)據(jù)擬合125
7.3.6繪圖控制128
7.3.7擬合后處理128
7.4加權(quán)重?cái)M合130
第8章策略模擬——組合保險(xiǎn)策略分析
133
8.1固定比例組合保險(xiǎn)策略133
8.1.1策略模型133
8.1.2模型參數(shù)134
8.2時(shí)間不變性組合保險(xiǎn)策略135
8.2.1策略模型135
8.2.2模型參數(shù)135
8.3策略數(shù)值模擬135
8.3.1模擬情景假設(shè)135
8.3.2固定比例組合保險(xiǎn)策略模擬136
8.3.3時(shí)間不變性組合保險(xiǎn)策略模擬139
8.4策略選擇與參數(shù)優(yōu)化143
8.4.1模擬情景假設(shè)143
8.4.2模擬方案與模擬參數(shù)143
8.4.3模擬程序與結(jié)果144
第9章KMV模型求解——方程與方程組的數(shù)值解152
9.1方程與方程組152
9.1.1方程152
9.1.2方程組152
9.2方程與方程組的求解153
9.2.1fzero函數(shù)153
9.2.2fsolve函數(shù)154
9.2.3含參數(shù)方程組求解156
9.3KMV模型方程組的求解158
9.3.1KMV模型簡(jiǎn)介158
9.3.2KMV模型計(jì)算方法159
9.3.3KMV模型計(jì)算程序160
第10章期權(quán)定價(jià)模型與數(shù)值方法
164
10.1期權(quán)基礎(chǔ)概念164
10.1.1期權(quán)及其有關(guān)概念164
10.1.2買(mǎi)入、賣(mài)出期權(quán)平價(jià)組合165
10.1.3期權(quán)防范風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用165
10.2期權(quán)定價(jià)方法的理論基礎(chǔ)166
10.2.1布朗運(yùn)動(dòng)167
10.2.2伊藤引理169
10.2.3BlackScholes微分方程170
10.2.4BlackScholes方程求解172
10.2.5影響期權(quán)價(jià)格的因素分析174
10.3BS公式隱含波動(dòng)率計(jì)算178
10.3.1隱含波動(dòng)率概念178
10.3.2隱含波動(dòng)率計(jì)算方法178
10.3.3隱含波動(dòng)率計(jì)算程序179
10.4期權(quán)二叉樹(shù)模型183
10.4.1二叉樹(shù)模型的基本理論183
10.4.2二叉樹(shù)模型的計(jì)算184
10.5期權(quán)定價(jià)的蒙特卡羅方法186
10.5.1模擬基本思路186
10.5.2模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)186
10.5.3模擬技術(shù)改進(jìn)187
10.5.4歐式期權(quán)蒙特卡羅模擬189
10.5.5障礙期權(quán)蒙特卡羅模擬192
10.5.6亞式期權(quán)蒙特卡羅模擬195
第11章股票掛鉤結(jié)構(gòu)分析198
11.1股票掛鉤產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)198
11.1.1高息票據(jù)與保本票據(jù)198
11.1.2產(chǎn)品構(gòu)成要素說(shuō)明199
11.1.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法200
11.2股票掛鉤產(chǎn)品案例分析202
11.2.1產(chǎn)品定價(jià)分析202
11.2.2產(chǎn)品案例要素說(shuō)明202
11.2.3保本票據(jù)定價(jià)與收益203
11.2.4高息票據(jù)定價(jià)與收益207
11.3分級(jí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品分析209
11.3.1分級(jí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的組成209
11.3.2分級(jí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比例209
11.3.3分級(jí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的收益分配210
11.3.4分級(jí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的流通方式210
11.3.5分級(jí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)控制210

第12章馬可維茲均值方差模型212
12.1模型理論212
12.2收益與風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算函數(shù)213
12.3有效前沿計(jì)算函數(shù)214
12.4約束條件下有效前沿218
12.5模型年化參數(shù)計(jì)算220
第13章基金評(píng)價(jià)與投資組合績(jī)效222
13.1資產(chǎn)定價(jià)（CAPM）模型222
13.2組合績(jī)效指標(biāo)223
13.2.1Beta與Alpha計(jì)算224
13.2.2夏普比率228
13.2.3信息比率229
13.2.4跟蹤誤差231
13.2.5最大回撤232
13.3業(yè)績(jī)歸因分析234
13.3.1大類(lèi)資產(chǎn)配置效應(yīng)、行業(yè)配置效應(yīng)和個(gè)股選擇效應(yīng)234
13.3.2基金選股與擇時(shí)能力分析235
第14章風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值VaR計(jì)算237
14.1VaR模型237
14.1.1VaR模型的含義237
14.1.2VaR的主要性質(zhì)237
14.1.3VaR模型的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)238
14.2VaR計(jì)算方法239
14.3數(shù)據(jù)讀取239
14.3.1數(shù)據(jù)提取239
14.3.2數(shù)據(jù)可視化與標(biāo)準(zhǔn)化241
14.3.3數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單處理與分析243
14.4數(shù)據(jù)處理248
14.5歷史模擬法程序249
14.6參數(shù)模型法程序251
14.7蒙特卡羅模擬程序253
14.7.1基于隨機(jī)收益率序列的蒙特卡羅風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值計(jì)算253
14.7.2基于幾何布朗運(yùn)動(dòng)的蒙特卡羅模擬
255
第15章跟蹤誤差最小化——非線(xiàn)性最小二乘法MATLAB編程257
15.1理論與案例257
15.1.1非線(xiàn)性最小二乘法257
15.1.2跟蹤誤差最小化背景257
15.2模型建立258
15.2.1實(shí)際案例258
15.2.2數(shù)學(xué)模型259
15.3MATLAB實(shí)現(xiàn)260
15.3.1lsqnonlin函數(shù)260
15.3.2建立目標(biāo)函數(shù)261
15.3.3模型求解263
15.4擴(kuò)展問(wèn)題266
第16章分形技術(shù)——移動(dòng)平均Hurst指數(shù)計(jì)算267
16.1Hurst指數(shù)簡(jiǎn)介267
16.2R/S方法計(jì)算Hurst指數(shù)268
16.3移動(dòng)平均Hurst指數(shù)計(jì)算程序
268
16.3.1時(shí)間序列分段268
16.3.2Hurst指數(shù)計(jì)算270
16.3.3移動(dòng)平均Hurst指數(shù)計(jì)算272
第17章固定收益證券的久期與凸度計(jì)算
275
17.1基本概念275
17.2價(jià)格與收益率的計(jì)算277
17.2.1計(jì)算公式277
17.2.2債券定價(jià)計(jì)算278
17.2.3債券收益率計(jì)算281
17.3久期與凸度的計(jì)算284
17.3.1債券久期計(jì)算284
17.3.2債券凸度計(jì)算287
17.4債券組合久期免疫策略289
第18章利率期限結(jié)構(gòu)與利率模型293
18.1利率理論與投資策略293
18.1.1利率的期限結(jié)構(gòu)理論293
18.1.2利用利率結(jié)構(gòu)投資策略293
18.2利率期限結(jié)構(gòu)295
18.2.1建立利率期限結(jié)構(gòu)的方法295
18.2.2利率期限結(jié)構(gòu)的計(jì)算296
18.2.3利率期限結(jié)構(gòu)的平滑301
18.3利用利率期限結(jié)構(gòu)計(jì)算遠(yuǎn)期利率
301
18.4利率模型305
18.4.1利率模型分類(lèi)305
18.4.2HoLee模型306
18.4.3BDT二叉樹(shù)的構(gòu)建310
18.4.4HJM模型的構(gòu)建313
第19章線(xiàn)性?xún)?yōu)化理論與方法315
19.1案例背景315
19.1.1線(xiàn)性規(guī)劃應(yīng)用315
19.1.2線(xiàn)性規(guī)劃的求解方法315
19.2線(xiàn)性模型建立316
19.3線(xiàn)性?xún)?yōu)化MATLAB求解316
19.3.1linprog函數(shù)316
19.3.2線(xiàn)性規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)317
19.3.3內(nèi)點(diǎn)法求解318
19.3.4單純形法求解318
19.4含參數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃319
第20章非線(xiàn)性?xún)?yōu)化理論與方法321
20.1理論背景321
20.1.1非線(xiàn)性問(wèn)題321
20.1.2非線(xiàn)性?xún)?yōu)化321
20.2理論模型322
20.2.1無(wú)約束非線(xiàn)性?xún)?yōu)化322
20.2.2約束非線(xiàn)性?xún)?yōu)化323
20.3MATLAB實(shí)現(xiàn)324
20.3.1fminunc函數(shù)（無(wú)約束優(yōu)化）324
20.3.2fminsearch函數(shù)327
20.3.3fmincon函數(shù)329
20.4擴(kuò)展問(wèn)題334
20.4.1大規(guī)模優(yōu)化問(wèn)題334
20.4.2含參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題335
第21章資產(chǎn)收益率分布的擬合與檢驗(yàn)
337
21.1案例描述337
21.2數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)338
21.2.1描述性統(tǒng)計(jì)量338
21.2.2統(tǒng)計(jì)圖341
21.3分布的檢驗(yàn)345
21.3.1chi2gof函數(shù)345
21.3.2jbtest函數(shù)346
21.3.3kstest函數(shù)348
21.3.4kstest2函數(shù)350
21.3.5lillietest函數(shù)352
21.3.6最終的結(jié)論354
21.4投資組合分布圖比較355
第22章技術(shù)分析——指標(biāo)計(jì)算與繪圖
358
22.1理論簡(jiǎn)介358
22.2行情數(shù)據(jù)的K線(xiàn)圖358
22.2.1數(shù)據(jù)讀取358
22.2.2蠟燭圖（K線(xiàn)）359
22.3技術(shù)指標(biāo)計(jì)算361
22.3.1移動(dòng)平均線(xiàn)361
22.3.2布林帶363
22.3.3平滑異同移動(dòng)平均線(xiàn)364
22.3.4其他技術(shù)指標(biāo)365
22.4動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)367
第23章編程實(shí)用技巧370
23.1變量的初始化370
23.2集合交并函數(shù)372
23.3坐標(biāo)軸時(shí)間標(biāo)記375
23.4坐標(biāo)軸過(guò)原點(diǎn)實(shí)現(xiàn)376
23.5定時(shí)觸發(fā)程序運(yùn)行378
23.6發(fā)送郵件379
附錄A使用MATLAB進(jìn)行國(guó)內(nèi)期貨交易
380
A.1國(guó)內(nèi)期貨柜臺(tái)系統(tǒng)介紹380
A.2開(kāi)發(fā)前準(zhǔn)備380
A.3各種對(duì)接方式381
A.4C#版對(duì)接原理381
A.5QuantBox版項(xiàng)目介紹382
A.6C版的特點(diǎn)382
A.7監(jiān)控軟件的使用383
A.8MATLAB對(duì)接期貨接口383
A.9MATLAB對(duì)接證券390
附錄B基于DataHouse的數(shù)據(jù)獲取391
B.1恒生聚源DataHouse介紹391
B.1.1恒生聚源DataHouse概述391
B.1.2DataHouse下載安裝392
B.1.3注冊(cè)登錄393
B.1.4DataHouse指標(biāo)概況394
B.1.5指標(biāo)搜索方法396
B.2DataHouse指標(biāo)應(yīng)用399
B.2.1獲取證券代碼400
B.2.2獲取日期信息404
B.3DH取行情數(shù)據(jù)408
B.3.1DataHouse取高頻行情（包括實(shí)時(shí)）
408
B.3.2DH取日行情414
B.3.3DH取其他行情數(shù)據(jù)419
B.3.4基于行情類(lèi)的其他案例419
B.4基本面數(shù)據(jù)422
B.4.1財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的提取422
B.4.2宏觀數(shù)據(jù)的提取429
B.4.3基于財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單選股模型431
B.4.4基于宏觀數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單擇時(shí)模型433
參考文獻(xiàn)436