《金融计算》实验报告

1、金融计算实验报告班 级： 2013 级信息与计算科学学 号：姓 名：指导老师：李峰2016年6月年级专业班2013级信息与计算科学日期20160318实验项目名称多期复利算法指导教师李峰实验目的掌握多期复利终值的计算公式，并能够进行实际应用。 实验内容案例：26岁的外企白领王小姐，每月工资 6000元，除去日常开销和朋友应酬所 剩无几。考虑到未来购车购房的需求，王小姐打算每月固定拿出1000元用于购买 招商信诺运筹帷幄终身寿险（投资连结型），交满10年，既能投资又有年轻人必 须的意外险保障，不再做个“月光族”。这样一来，在每月扣取15元初始费用后， 剩余的985元进入王小姐名下的保单账户，则在

2、投资回报率分别为7%的假设下，其未来可能的个人账户价值是多少？三、源程序清单public class jisuanpublic static void main(String args)double r=0.07;无风险年利率double t; 时间double c=985*12;每一年的的本金double p;double b=0; 收益p=1+r;for(t=1;tv=10;t+)b=(c+b)*p;System.out.println(b);四测试结果public class jisuan教师评价| Problems 紐 Javadoc Declaration 旦 Console 利pu

3、blic double double double double double P=1+r;for(tl;t=10;t+) b= (c+fc);System,cutFrin匸:static void irain (String args) r=0.0牛/无図险年利率七/时间c-905*12; 每一年的的本金P；b-0;/ /收益jiuanjava 洛 & jisuan Java Application D:UsersAdministratorAppDtBLcK目I年级专业班2013级信息与计算科学日期20160325实验项目名称固定收益证券定价算法指导教师李峰一、实验目的掌握固定收益证券定价公

4、式，并能够进行实际应用。二、实验内容案例：假设有一种面值为100，票面利率是10%当时的市场年利率是 9%期限是3年，每年 支付一次利息的债券，试计算该债券的价格。三、源程序清单public class jisua npublic static void main( Stri ng args) double p=0;债卷价格double t;double r=0.09;利率double T=3;债卷期限double Ct=1OO*O.1;利息for(t=1;tT;t+) p=p+Ct/(Math.pow(1+r,t);p=p+(Ct+100)/(Math.pow(1+r,T); System.

5、out.pri ntl n( p);测试结果pT3t)liG class:Problems Javadoc 血 Declaration I 8 Gonsole 旌：教师评价public dotible doable dotible doilble double for(t=l;cT;t4+) p=p+Ct/(Math.psv(1+r,t);p=p+ (Ct+100) /pov (1 + r, T);Syscen口冷匸左工工心匸丄n(p);圧I 厦 nu ； yn T vji5uanjav Ejia ratio vo id itain (3trinq args) p=0 ; / /债卷f介格七;

6、1=0.02;/$T-釘债卷期限 匚t=100*0 1 ；/器L息、 jhuen 卩Applkatior CiUrsAdministratarAppa lGe-n 1O2.53129459SS1年级专业班2013级信息与计算科学日期20160325实验项目名称普通股定价算法指导教师李峰实验目的掌握普通股票定价公式，并能够进行实际应用。二、实验内容案例：假设贴现率5%,每期的股息如下图所示，计算该股票的价格?0.0 0A 020 50 50.80.60.7源程序清单public class jisuanpublic static void main(String args) double v=0

7、;股票价格 int t;double r=0.05; 贴现率double T=7; 期限double Ct=0.1,0.2,0.5,0.5,0.8,0.6,0.7; 股息 for(t=1;tv=T;t+) v=v+Ctt-1/(Math.pow(1+r,t);System.out.println(v);四、测试结果jlsuanava W -.public class jisuanpublic static void train (String args) double v=0;/股票价格int 匸；double r-0,05;/贴现率double T=7;/MS限double Ct=0.1,0

8、,2,0.5,0.5,0,8,0.6f0.7for (匸=1; r=T;匸卄v=v+Ct(t-l/(Math 口4*(1+1 t)、;Systerc. Dut .prmtln();f* Problems Javadoc 區 Declaration 曰 Console 滋J亘X海臺脏 jisuan Java Application匚:UsersAdministratorAppDataLocalGenijitecCcmr 691941129S392126教师评价年级专业班2013级信息与计算科学日期20160401实验项目名称个人房贷的两种还款算法指导教师李峰实验目的掌握等额本金和等额本息两种还款

9、算法，并能够进行实际应用。二、实验内容案例：韩女士打算在保定源盛嘉禾二期买一套三居室住房，已经看好的户型面积啊131平米,目前单价7300元/平米。韩女士在某高校工作，个人月收入8000,每年有公积金收入 25000,孩子上幼儿园开销 15000，家庭开销30000。首套房首付款比例 30%公积金贷款利率 4%最 多贷40万；商业银行贷款利率 5.9%，贷款额度不能超过100万，贷款期限30年。给出你的购 房建议以及还款方式！三、源程序清单等额本息还款：#include stdio.h#include math.hvoid main()float s,p,V,R1,R2,B,r1,r2,m,m

10、 仁0.0,m2=0.0;int T;int G;printf(”住房面积：”)；scanf(%f, &s);printf(”单位面积价格：”)；scanf(%f,&p);printf(公积金贷款额：)；scanf(%d, &G);printf(”商业性贷款年利率：);scanf(%f,&R1);printf(”公积金贷款年利率：”)；scanf(%f,&R2);printf(”贷款时间(月)：);scanf(%d, &T);V=s*p*0.7;B=V-G;printf(贷款总额为%f元n,V);printf(公积金贷款额为%d元n,G);printf(商业性贷款额为%f元n,B);r1= R

11、1/12;r2=R2/12;m仁 B*r1*(pow(1+r1),T)/(pow(1+r1),T)-1);m2=G*r2*(pow(1+r2),T)/(pow(1+r2),T)-1);m=m1+m2;printf(每月还款额为%f元n,m);等额本金还款：#include stdio.h#include math.hvoid main()floats,p,V；R1,R2,B,r1,r2,m,Gpermoney,Bpermoney,Bperbenjin,Gperbenjin,ALLpermoney,Glefthu ankuane,Blefthuankuane;int T,t,G;printf(”

12、住房面积：);scanf(%f, &s);printf(”单位面积价格：”)； scanf(%f,&p);printf(公积金贷款额：)； scanf(%d, &G);printf(商业性贷款年利率：);scanf(%f,&R1);printf(公积金贷款年利率：”)；scanf(%f,&R2);printf(贷款时间(月)：); scanf(%d, &T);V=s*p*0.7;Gperbenjin=G/T;B=V-G;Bperbenjin=B/T;printf(贷款总额为%f元n,V);printf(公积金贷款额为%d元n,G);printf(商业性贷款额为%f元n,B);r1= R1/12

13、;r2=R2/12;Glefthuankuane=G;Blefthuankuane=B;for(t=1;tv=T;t+)Gpermoney=Gperbenjin+Glefthuankuane*r1;Gpermoney 公积 金每月 还款额Gperbenjin公积金每月还款本金额Bpermoney=Bperbenjin+Blefthuankuane*r2;Glefthuankuane公积金剩余还款本金额以B开头的同样的意思ALLpermoney=Gpermoney+Bpermoney;printf(每个月还款额为 %f 元 n,ALLpermoney);Glefthuankuane-=Gperb

14、enjin;Blefthuankuane-=Bperbenjin;测试结果住房面积：131 单位面积价格：7300 公初金侍款额；400000 商业性贷款年別率：0.059 公积金贷款年利率：044 贷款时间（月）：360_贷款总额669410. QOOOOOtl 公积金贷款额为400000元_商业性贷款额为269410.0000007t 每月还款额为35笛.6301盯元怜TH辻就釧内如山M丄丄W兀 每个月还款额为200Z 784241 霉个月还款额为1994. 827271 每个月还款额1386-餌0361应 每个月还款额为均913391S； 每个月还款额为19T0- 956482 每个月还

15、款1962. 393512； 每个月还款额为1955. 042430； 每个月还款额为1947. 085510 毎个月还款额为归阳.128601； 每个月还款额为1羽1.171631； 穿个月还款额为均以214722S 毎个月还款额为归15257751； 每个月还款额1907. 300842； 毎个月还款额为189氐343872 毎个月还款S1891. 386963H； 每个月还款额为1333. 429871 每个月还款额1875. 472961 毎个月还款额加剜.5159317T；教师评价年级专业班2013级信息与计算科学日期20160408实验项目名称远期定价公式的算法指导教师李峰实验目的

16、掌握无收益远期远期定价算法和有收益的远期定价算法，并能够进行实际应用。二、实验内容案例1 :考虑一个6个月的远期多头情况，标的资产是1年期贴现债券，远期的交割价为950元。假设6个月的无风险利率为6%,债券的现价为930元。试求远期的价值及远期合约生效时远期的价格分别是多少？案例2：考虑一种5年期债券，价格为900元。假设这种债券的1年期远期的交割价格为910元。在6个月后和12个月后，预计都将收到60元的利息。第二个付息日正好在远期交割日之前。已知6个月和12个月的无风险利率分别是9%和10%。试计算这种远期的价值和价格？三、源程序清单案例一：#i nclude stdio.h#in elu

17、de math.hvoid mai n()float f,F,S,K,r,t;printf(远期的现价：);scan f(%f,&S);printf(远期的交割价格：);scan f(%f,&K);printf(远期的期限(年 )：);scan f(%f, &t);printf(远期的利率:);scan f(%f,&r);f=S-K*exp(-r*t);printf(远期的价值为%fn,f);F=S*exp(r*t);printf(远期的价格为f,F);案例二：#include stdio.h#in clude math.hvoid mai n()float f,F,S,K,r,r1,r2,t

18、,t1,t2,l,l1,l2;printf(远期的现价：);scan f(%f,&S); printf(远期的交割价格：);scan f(%f,&K); printf(远期的利息：);scan f(%f,&I);printf(远期的期限(年):);scan f(%f, &t);printf(远期的期限对应的利率：”)； scan f(%f,&r);printf(远期的第一种付息时间(年)：”)； scan f(%f, &t1);printf(远期的第二种付息时间(年)：”)；scan f(%f, &t2);printf(远期的第一种付息时间对应的利率：);scan f(%f,&r1);prin

19、tf(远期的第二种付息时间对应的利率：);scan f(%f,&r2);I1=l*exp(-r1*t1);I2=l*exp(-r2*t2); f=S-I1-I2-K*exp(-r*t);printf(远期的价值为%fn,f);F=(S-I1-I2)*exp(r*t); printf(远期的价格为f,F);四、测试结果ggS&W/l： 930远期的交割价格:950 远期的期限(年)：0.5 远期的利率：0.06 远期的价值3.076745 远期的价格为958. 322716远期的期限(年)：1远朗的期限对应的刹率：0-1 远期的第一手啊寸息时间(年)：0,.5 远期的第二种付息时间(年)：1 远

20、期的第一种付息时间对应的利率：0-03 远期的第二手啊寸息时间对应的利率：0*1 远期的价值为-35.052142 远朗的价487161332教师评价年级专业班2013级信息与计算科学日期20160408实验项目名称外汇期货的定价算法指导教师李峰实验目的掌握外汇期货的定价算法，并能够进行实际应用。二、实验内容案例1：考虑一外汇期货，其标的资产价格是$100,交割价格是$99，本国无风险年利率是10%， 外汇的无风险年利率是0.2%，到期时间是6个月，试计算该外汇期货的价格。三、源程序清单#i nclude stdio.h#in elude math.hvoid mai n()float f,F

21、,S,K,t,r1,r2;printf(”外汇期货标的资产的现价：”)；scan f(%f,&S);printf(外汇期货标的资产的交割价格：”)；scan f(%f,&K);printf(外汇期货的到期时间(年)：”)；scan f(%f, &t);printf(外汇期货的本国无风险利率：”)；scan f(%f,&r1);printf(外汇的无风险年利率：”)；scan f(%f,&r2);f=S*exp(-r2*t)-K*exp(-r1*t);F=S*exp(r1- r2) *t);printf(远期的价值为%fn,f);printf(远期的价格为f,F);四、测试结果夕 夕 夕 夕iz

22、卜汇期货标的资产的现价：1W 卜汇朋货标的资产的交割价格：99 卜汇期货的到期时司(年)：0.5 卜汇期货的本国无风险利率：0.1 、汇的无凤险年利率：0,002 &期的价值为5728337 匸期的价格为105. 022034教师评价年级专业班2013级信息与计算科学日期20160415实验项目名称对数正态分布的算法指导教师李峰实验目的掌握对数正太分布的算法，并能够进行实际应用。二、实验内容案例1: 一只初始价格为40美元的股票，该股票的收益率期望为每年 16%,波动率为每年20%， 则6个月之后的股票价格的概率分布是什么？三、源程序清单#i nclude stdio.h#in elude m

23、ath.hvoid mai n()double a,b,r,k,S,qw,fc,T,bzc,mi n, max; printf(股票的初始价格:”);scan f(%lf,&S);printf(期望收益率:);scan f(%lf,&r);printf(波动率:);scan f(%lf,&k);printf(周期:);scan f(%lf, &T);qw=log(S)+(r-k*k/2)*T;fc=k*k*T;printf(股票的期望值为%lf,方差为%lfn,qw,fc); bzc=sqrt(fc);a=qw-1.96*bzc;b=qw+1.96*bzc;min=exp(a);max=exp

24、(b);printf(股票价格的概率分布为(%lf,%lf)n,min,max); 四、测试结果股票期望收益率：0,16菠动睾：6 2周期：6 5.股票的期望值为3. 758879.方董为0.020000 股票价格的槪率分布为(32. 514742, 56.603188 )教师评价年级专业班2013级信息与计算科学日期实验项目名称 Black-Scholes期权定价模型的算法指导教师| 李峰一、实验目的掌握Black-Scholes期权定价的算法，并能够进行实际应用。通过二分法，确定隐含波动率。二、实验内容案例1：某金融机构卖出100 000份无股息股票的欧式看涨期权，收入300 000美元，

25、假设股票价格49美元，期权执行价格为50美元，无风险利率 5%，股票价格波动率每年20%，期权期限20周，股票的收益率期望为每年13%。根据期权定价公式，该期权的理论价格应是多少？案例2：某欧式看涨期权价格1.875，标的资产价格21,执行价格20,无风险利率10%，期限3个月，计算隐含波动率？三、源程序清单案例一：#i nclude stdio.h#in clude math.h#defi ne pi 3.14#defi ne R 0.2316double n( double x)double v1;v1=1.0/sqrt(2*pi)*exp(-x*x/2);return v1;double

26、 N(double x)double a1=0.3194;double a2=-0.3566;double a3=1.7815;double a4=-1.8213;double a5=1.3303;double k,v2;k=1/(1+R*x);if(x=0)v2=1-n (x)*(a1*k+a2*k*k+a3*k*k*k+a4*pow(k,4)+a5*pow(k,5);elsev2=1-N(-x);return v2;void mai n()double d1,d2,X,S,r,k,T,c;printf(看涨期权的价格:”);scan f(%lf,&S);printf(行权价格:);scan

27、 f(%lf, &X);printf(无风险利率:);scan f(%lf,&r);printf(价格波动率:);scan f(%lf,&k);printf(周期:);scan f(%lf, &T);d1=(log(S/X)+(r+k*k/2)*T)/(k*sqrt(T);d2=d1-k*sqrt(T);c=S*N(d1)-X*exp(-r*T)*N(d2);printf(看涨期权的价格为%lf元,c);案例二：#in clude#in clude#in cludeusing n amespace std;&r,double&time,double/voidopti on _price_par

28、tials_call_black_scholes(double&S,double &X,double&sigma,double &Delta,double &Gamma,double &Theta,double &Vega,double& Rho)/double time_sqrt=sqrt(time);/double d1=(log(S/X)+r*time)/(sigma*time-sqrt)+0.5*sigma*time_sqrt;/double d2=d1-(sigma*time_sqrt);/Delta=N(d1);/Gamma=N(d1)/(S*sigma*time_sqrt);/

29、Theta=-(S*sigma*N(d1)/(2*time_sqrt)-r*X*exp(-r*time)*N(d2);/Vega=S*time_sqrt*N(d1);/Rho=X*time*exp(-r*time)*N(d2);/double N(co nst double &x)if(x6.0)return 1.0;if(x-6.0)return 0.0;double b仁0.31938153;double b2=-0.356563782;double b3=1.781477937;double b4=-1.821255978;double b5=1.330274429;double p=0

30、.2316419;double c2=0.3989423;double a=fabs(x);double t=1.O/(1.O+a*p);double b=c2*exp(-x)*(x/2.0);double n=(b5*t+b4)*t+b3)*t+b2)*t+b1)*t;n=1.0-b*n;if(x0.0) n=1.0-n;return n;double option_price_call_black_scholes(const double &S,const double &X,const double &r,const double &sigma,c onst double &time)d

31、ouble time_sqrt=sqrt(time);double d1= (log(S/X)+r*time)/(sigma*time_sqrt)+0.5*sigma*time_sqrt;double d2=d1-(sigma*time_sqrt);double c=S*N(d1)-X*exp(-r*time)*N(d2);return c;double opti on _price_impied_volatility_call_black_scholes_bisect ion s(c onst double &S,c onst double&X,c onst double &r,const

32、double &time,c onst double &opti on _price)co nst double ACCURACY=1.0e-5;const int MAX_ITERA TIONS=100;con st double ERROR=-1e4O;double sigma_low=1e-5;double sigma_high=0.3;for(i nt i=0;iMAX_ITERA TIONS;i+)double sigma=(sigma_low+sigma_high)*0.5;double price=optio n_price_call_black_scholes(S,X,r,si

33、gma,time);double test=(price-opti on _price);/coutsigmae ndl;if(fabs(test)ACCURACY)return sigma;if(test0.0)sigma_low=sigma;elsesigma high=sigma;return ERROR;int mai n() double S=21;double X=20;double r=0.10;double time=0.25;double c=1.875;cout隐含波动率：；coutopti on _price_impied_volatility_call_black_sc

34、holes_bisect ion s(S,X,r,time,c)e ndl; return 0;四、测试结果|看涨期权的价格临行权价榕:50无风险刑率0 05介格液动率:2周期：0.385看涨期权的价格为Q 390500元爲含波动率：02345155ress any key to continu耳教师评价金融计算实验报告开课实验室：实训楼 B-206年级专业班2013级信息与计算科学日期20160429实验项目名称蒙特卡洛模拟算法的期权定价指导教师李峰实验目的掌握蒙特卡洛模拟方法的基本原理和实现过程。能够熟练应用蒙特卡洛法进行期权等衍生产品的定价计算。二、实验内容案例1：考虑无股息的欧式看涨期

35、权和看跌期权，他们的标的资产价格为100美元，行权价格为100美元，无风险年利率为10%，年波动率25%,期权有效期1年，分别用Black-Scholes期权定价公式和蒙特卡洛法(对数正太分布随机变量模拟)计算他们的价格，并进行比较？三、源程序清单/* Note:Your choice is C IDE */#include stdio.h#include#includeusing namespace std;double N(const double &x)if(x6.0)return 1.0;if(x-6.0)return 0.0;double b仁0.31938153;double b2

36、=-0.356563782;double b3=1.781477937;double b4=-1.821255978;double b5=1.330274429;double p=0.2316419;double c2=0.3989423;double a=fabs(x);double t=1.0/(1.0+a*p);double b=c2*exp(-x)*(x/2.0);double n=(b5*t+b4)*t+b3)*t+b2)*t+b1)*t;n=1.0-b*n;if(xb)return a;else return b;double option_price_call_black_sch

37、ooles(const double &S,const double &X,const double &r,const double &sigma,const double &time)double time_sqrt=sqrt(time);double d1=(log(S/X)+r*time)/(sigma*time_sqrt)+0.5*sigma*time_sqrt;double d2=d1-(sigma*time_sqrt);double c=S*N(d1)-X*exp(-r*time)*N(d2);return c;double &r,constdouble &r,const&no_sim