1、 数学建模数学建模 课程设计报告课程设计报告 题题 目:目: 投资的收益与风险投资的收益与风险 专专 业:业: * 学学 号:号: * 姓姓 名:名: * 指导教师:指导教师: * 成成 绩:绩: * 年年 * 月月 * 日日 一一. .问题的重述问题的重述 市场上有 n 种资产(如股票、债券、) 供投资者选择,某公司有数额为 的 一笔相当大的资金可用作一个时期的投资。公司财务分析人员对这 n 种资产进行 了评估,估算出这在这一时期内购买 的平均收益率为 ,并预测出购买 的风险损 失率 。考虑到投资越分散,总的风险越小,公司确定,当用这笔资金购买若干种 资产时,总体风险可用所投资的 中最大的一
2、个风险来度量。购买 要付交易费, 费率为 ,并且当购买额不超过给定值 时,交易费按购买 计算(不买当然无须付 费) 。另外,假定同期银行存款利率是 , 且既无交易费又无风险。 ( =5%) (1)已 知 n = 4 时的由给出的相关数据,试给该公司设计一种投资组合方案,即用给定 的资金,有选择地购买若干种资产或存银行生息,使净收益尽可能大,而总体风 险尽可能小。 (2)试就一般情况对以上问题进行讨论,并利用给出数据进行计算。 建立了正确的双目标模型,并且把该模型通过控制总体风险合理地转化为单目 标线性规划问题,还给出了计算结果。通过计算的收益风险的一系列解,通 过多次函数拟合建立了收益风险的函
3、数关系,并且根据函数的导数,二阶导 数的性质,结合本题的经济含义,获得了保守型,温和型以及冒险型的区分及比 较合理的投资区间。分析结论有一定的数学理论依据,而且也较符合实际。 应用多目标决策方法建立模型,并通过简化,成为一个单目标线性规划问题。计 算后得到了一个合乎公司要求的,净收益尽可能大,而总体风险尽可能小的最优 方案,如下所示: 问题 1 的最佳投资方案 对第 i 项投资的金额 S0 S1 S3 S4 S5 收益 0.0033M 0.2368M 0.3947M 0.1076M 0.2277M 对表中的数据进行同样的计算和分析,也获得了一个理想的投资方案,从而证明 了我们的模型具有一般性。
4、 二二. .问题分析问题分析 本题中的投资问题是利用所给数据,通过计算分析得到一种尽量让人满意的投 资方案,并推广到一般情况。下面是实际中要考虑的两点情况: a. 在风险一定的情况下,取得最大的收益; b. 在收益一定的情况下,所冒风险最小。 不同的投资者对利益和风险的侧重点不同,但在一定范围内都是正常的。所以我 们只能要求选择一种尽量好的方案。即风险尽量小,收益尽量大,这符合题意和 一般投资者的心理。 表中给出的几种投资项目各自的平均收益率,风险损失率以及交易费率各不相 同,我们先以 qi 为横坐标表示风险。以(ri-pi)为纵坐标表示收益建立一个粗略 的图形。从大体趋势可以看出,qi 越大,(ri-pi)也越大,即风险越大,期望收益 越大。同理对表画出图,也可看出同样的趋势。虽然很粗糙,但符合一般的实际 情况。 题目中给出交易费的计算数额是一个分段函数,设为 li= ui , xiui xi ,