金融MATLAB实验报告三解析.docx
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金融MATLAB实验报告三解析
安徽财经大学金融证券实验室
实验报告
实验课程名称
《金融MATLAB
》
开课系部
金融学院
班
级
学
号
姓
名
指
导教师
2015年**月**日
1
实验名称MATLAB金融数量分析
学院学号姓名
实验准备
实
验
目
的
实
验
设
计
方
案
学会使用MATLAB金融工具箱进行金融数量分析，如：
期权定价分析、投资组合绩效分析、收益和风险的计算、有效前沿的计算、固定收益证券的久期和凸度计算、利率的期限结构、技术指标计算等。
使用MATLAB金融工具箱对下述6个主题进行数量分析，数据来源自行在网上搜寻，要求是2014年之后的数据。
（可参照各章的例题）
1.期权定价分析（第10章）
2.收益、风险和有效前沿的计算（第12章）
3.投资组合绩效分析（第13章）
4.固定收益证券的久期和凸度计算（第17章）
5.利率的期限结构（第18章）
6.技术指标分析（第22章）
本实验报告不指定具体的题目，请大家自行设定，同学相互之间不要出现雷同。
2
实验分析过程
一、收益、风险和有效前沿的计算
从Wind咨询金融终端分别下载三只股票（美好集团、石油化服和首开股份）从2013年年初至今的
日收盘价价格，经过相关处理得出三只股票的收益率均值、标准差以及协方差矩阵等数据，如下表。
现根据表格数据进行关于收益、风险和有效前沿计算。
收益率均值收益率标准差协方差矩阵
美好集团0.00180.03120.00100.00040.0005
石油化服0.00160.04110.00040.00170.0003
首开股份0.00060.03610.00050.00030.0013
1.收益率和风险计算函数
例1.假设等权重配置美好集团、石油化服、首开股份，计算资产组合的风险和收益。
解：
>>>ExpReturn=[0.0018,0.0016,0.0006];ExpCovariiance=[0.0010,0.0004,0.0005;
0.0004,0.0017,0.0003;0.0005,0.0003,0.0013];PortWts=1/3*ones（1,3）;
[PortRisk,PortReturn]=portstats（ExpReturn,ExpCovariance,PortWts）
PortRisk=
0.0170
PortReturn=
0.0013
2.有效前沿计算函数
例2.
（1）怎样配置美好集团、石油化服和首开股份，则资产组合为最优组合？
解：
>>ExpReturn=[0.0018,0.0016,0.0006];
>>ExpCovariiance=[0.0010,0.0004,0.0005;0.0004,0.0017,0.0003;0.0005,0.0003,0.0013];
>>NumPorts=10;
>>[PortRisk,PortReturn,PortWts]=frontcon（ExpReturn,ExpCovariance,NumPorts）PortRisk=
0.0137
0.0139
0.0144
0.0151
0.0158
0.0166
0.0175
0.0184
0.0194
0.0229
3
PortReturn=
0.0006
0.0008
0.0009
0.0010
0.0012
0.0013
0.0014
0.0015
0.0017
0.0018
PortWts=
00.04390.9561
00.17240.8276
0.02750.26780.7047
0.10320.30540.5914
0.17890.34300.4781
0.25460.38060.3647
0.33030.41830.2514
0.40600.45590.1381
0.48170.49350.0248
1.000000
画图：
frontcon（ExpReturn,ExpCovariance,NumPorts）
4
（2）例2中如果各个资产投资上限为50%，求解有效前沿？
>>ExpReturn=[0.0018,0.0016,0.0006];
ExpCovariiance=[0.0010,0.0004,0.0005;0.0004,0.0017,0.0003;
0.0005,0.0003,0.0013];NumPorts=10;AssetBounds=[0,0,0;0.5,0.5,0.5];
[PortRisk,PortReturn,PortWts]=frontcon（ExpReturn,ExpCovariance,NumPorts,[],AssetBounds）
PortRisk=
0.0156
0.0160
0.0164
0.0168
0.0173
0.0177
0.0182
0.0187
0.0192
0.0197
PortReturn=
0.0011
0.0012
0.0013
0.0013
0.0014
0.0014
0.0015
0.0016
0.0016
0.0017
PortWts=
0.1196
0.3804
0.5000
0.1967
0.3519
0.4514
0.2344
0.3706
0.3949
0.2722
0.3894
0.3385
0.3099
0.4081
0.2820
0.3476
0.4268
0.2256
0.3853
0.4456
0.1691
0.4230
0.4643
0.1126
0.4608
0.4831
0.0562
0.5000
0.5000
0
5
frontcon（ExpReturn,ExpCovariance,NumPorts,[],AssetBounds）
3.约束条件下有效前沿
例3.例配置美好集团、石油化服、首开股份三个资产，美好集团最大配置60%，石油化服最大配置70%，
首开股份最大配置50%，美好集团为资产集合A，石油化服、首开股份组成资产计划B，集合A的最大
配置为70%，集合B的最大配置为50%，集合A的配置不能超过集合B的3倍，则如何配置？
解：
>>NumAssets=3;
ExpReturn=[0.0018,0.0016,0.0006];
ExpCovariiance=[0.0010,0.0004,0.0005;
0.0004,0.0017,0.0003;
0.0005,0.0003,0.0013];
NumPorts=5;
PVal=1;
AssetMin=0;
AssetMax=[0.6,0.7,0.5];
GroupA=[100];
GroupB=[011];
GroupMax=[0.7,0.5];
AtoBmax=3;
6
ConSet=portcons（'PortValue',PVal,NumAssets,'AssetLims',...
AssetMin,AssetMax,NumAssets,'GroupComparison',GroupA,NaN,...
AtoBmax,GroupB,GroupMax）;
[PortRisk,PortReturn,PortWts]=portopt（ExpReturn,ExpCovariance,NumPorts,[],ConSet）
PortRisk=
0.0156
0.0165
0.0176
0.0187
0.0199
PortReturn=
0.0011
0.0013
0.0014
0.0016
0.0017
PortWts=
0.1196
0.3804
0.5000
0.2468
0.3768
0.3764
0.3346
0.4204
0.2450
0.4225
0.4640
0.1135
0.6000
0.4000
0
画图
>>portopt（ExpReturn,ExpCovariance,NumPorts,[],ConSet）
7
二、投资组合绩效分析
从Wind咨询金融终端分别下载三只股票（华丽家族、华远地产、合肥城建）和一只指数（中证
800）从
2014年年初至今的日收盘价数据，加以处理整理。
之后根据
2013-2014年的数据，对华丽家族、华远地
产、合肥城建、中证
800进行投资组合绩效分析。
中证800
华丽家族
华远地产
合肥城建
日期
收盘价（元）
收盘价（元）收盘价（元）收盘价（元）
2013-01-04
2643.83
4.61
4.01
6.95
2013-01-07
2658.72
4.46
3.94
6.91
2013-01-08
2657.14
4.48
3.94
7.4
2013-01-09
2659.23
4.49
3.9
7.2
2013-01-10
2666.74
4.94
3.98
7.2
2013-01-11
2612.77
4.95
3.79
6.9
2013-01-14
2710.2
5.01
3.9
7.05
2013-01-15
2736.96
5.08
3.91
7.08
解：
1.读取数据
>>[typ,desc,fmt]=xlsfinfo（'HHHZ.xlsX'）;
>>[data,textdate]=xlsread（'HHHZ.xlsX'）;
>>HHHZ=data;
>>saveHHHZHHHZ
2.三只股票和一只指数的精致曲线
>>loadHHHZ
>>figure;
>>holdon
>>plot（HHHZ（:
1）/HHHZ（1,1）,'k'）
>>plot（HHHZ（:
2）/HHHZ（1,2）,'r-.'）
>>plot（HHHZ（:
3）/HHHZ（1,3）,'bo'）
>>plot（HHHZ（:
4）/HHHZ（1,4）,'g--'）
>>xlabel（'time'）
>>ylabel（'price'）
>>legend（'中证800’,’华丽家族','华远地产','合肥城建'）
8
3.Beta与Alpha计算
以中证800作为市场收益，使用portbeta函数分别计算华丽家族、华远地产、合肥城建的beta值。
过程如
下：
（1）betaj计算
loadHHHZ
Rate=price1ret（HHHZ）;
BSbeta=portbeta（Rate（:
4）,Rate（:
1））;
（2）Alpha计算
以中证800作为市场收益，使用portalpha函数分别计算华丽家族、华远地产、合肥城建的beta值。
过程
如下：
>>loadHHHZRate=price2ret（HHHZ）;zz800=Rate（:
1）;hljz=Rate（:
2）;
hydc=Rate（:
3）;
hfcj=Rate（:
4）;
daynum=fix（length（Rate）/2）;
cash=（1+0.03）^（1/daynum）-1;
cash=cash*ones（daynum,1）;
RatioHL2013=daynum*portalpha（hljz（1:
daynum）,zz800（1:
daynum）,cash,'capm'）
RatioHL2014=daynum*portalpha（hljz（daynum+1:
2*daynum）,zz800（daynum+1:
2*daynum）,cash,'capm'）
RatioHY2013=daynum*portalpha（hydc（1:
daynum）,zz800（1:
daynum）,cash,'capm'）
RatioHY2014=daynum*portalpha（hydc（daynum+1:
2*daynum）,zz800（daynum+1:
2*daynum）,cash,'capm'）
RatioHF2014=daynum*portalpha（hfcj（1:
daynum）,zz800（1:
daynum）,cash,'capm'）
RatioHF2013=daynum*portalpha（hfcj（daynum+1:
2*daynum）,zz800（daynum+1:
2*daynum）,cash,'capm'）
RatioHL2013=
0.3119
RatioHL2014=
0.2903
RatioHY2013=
0.1122
RatioHY2014=
0.1566
RatioHF2013=
0.1046
RatioHF2014=
0.0315
9
4.夏普比率
计算华丽家族、华远地产、合肥城建的夏普比率
>>loadHHHZ
Rate=price2ret（HHHZ）;
hljz=Rate（:
2）;
hydc=Rate（:
3）;
hfcj=Rate（:
4）;
daynum=fix（length（Rate）/2）;
Cash=（1+0.03）^（1/daynum）-1;
RatioHL2013=sharpe（hljz（1:
daynum）,Cash）
RatioHL2014=sharpe（hljz（daynum+1:
2*daynum）,Cash）
RatioHYDC2013=sharpe（hydc（1:
daynum）,Cash）
RatioHYDC2014=sharpe（hydc（daynum+1:
2*daynum）,Cash）
RatioHF2013=sharpe（hfcj（1:
daynum）,Cash）
RatioHF2014=sharpe（hfcj（daynum+1:
2*daynum）,Cash）
结果：
RatioHL2013=
0.0768
RatioHL2014=
0.0549
RatioHYDC2013=
0.0493
RatioHYDC2014=
0.0460
RatioHF2013=
0.0876
RatioHF2014=
0.0377
5.信息比率
以中证800指数作为业绩比较基准，计算华丽家族、华远地产、合肥城建成长的信息比率编码：
>>loadHHHZRate=price2ret（HHHZ）;zz800=Rate（:
1）;hljz=Rate（:
2）;hydc=Rate（:
3）;hfcj=Rate（:
4）;daynum=fix（length（Rate）/2）;
RatioHL2013=inforatio（hljz（1:
daynum）,zz800（1:
daynum））
RatioHL2014=inforatio（hljz（daynum+1:
2*daynum）,zz800（daynum+1:
2*daynum））
RatioHYDC2013=inforatio（hydc（1:
daynum）,zz800（1:
daynum））
RatioHYDC2014=inforatio（hydc（daynum+1:
2*daynum）,zz800（daynum+1:
2*daynum））
RatioHF2013=inforatio（hfcj（1:
daynum）,zz800（1:
daynum））
RatioHF2014=inforatio（hfcj（daynum+1:
2*daynum）,zz800（daynum+1:
2*daynum））
10
计算结果：
RatioHL2013=
0.0115
RatioHL2014=
-0.0107
RatioHYDC2013=
-0.0279
RatioHYDC2014=
-0.0171
RatioHF2013=
-0.0455
RatioHF2014=
-0.0486
6.最大回撤
根据华丽家族的数据计算最大回撤
>>loadHHHZ
TRate=HHHZ（:
2）/HHHZ（1,2）-1;
[MaxDD,MaxDDIndex]=maxdrawdown（TRate,'arithmetic'）
plot（TRate）
holdon
plot（MaxDDIndex,TRate（MaxDDIndex）,'r-o','MarkerSize',10）
计算结果
MaxDD=
2.3110
MaxDDIndex=
359
417
11
7.市场指数变化的最大回撤图
根据中证800指数数据画出最大收益回撤
>>loadHHHZZZ800price=HHHZ（:
1）;N=length（ZZ800price）;RetraceRatio=zeros（N,1）;fori=2:
N
C=max（ZZ800price（1:
i））;
ifC==ZZ800price（i）
RetraceRatio（i）=0;
else
RetraceRatio（i）=（ZZ800price（i）-C）/C;
end
end
TRate=ZZ800price/ZZ800price
（1）-1;
f=figure;
fill（[1:
N,N],[RetraceRatio;0],'r'）
holdon
plot（TRate）;
xlabel（'time'）
ylabel（'Rate/RetraceRatio'）
12
三、固定收益证券的久期和凸度计算
从wind资讯金融终端下载三只国债的相关信息如下，进行国定收益证券的久期和凸度的计算。
证券编号
固定收益证券
到期收益率
票面利率
结算日
到期日
计息方式
150007
15附息国债07
3.0450
3.5400
16-Apr-15
16-Apr-22
每年付息一次
150026
15附息国债26
3.0600
3.0500
22-Oct-15
22-Oct-22
每年付息一次
150019
15附息国债19
2.9050
3.1400
8-Sep
8-Sep-20
每年付息一次
15
1.三种债券的价格及计算日的利息计算
（1）15附息国债07的价格和结算日利息计算
>>Yield=[0.03045];
CouponRate=0.0354;Settle='16-Apr-2015';Maturity='16-Apr-2022';Period=1;
Basis=0;
[Price,AccruedInt]=bndprice（Yield,CouponRate,Settle,Maturity,Period,Basis）Price=
102.9320AccruedInt=
0
（2）15附息国债26的价格和结算日利息计算
>>Yield=[0.036];
CouponRate=0.0305;Settle='22-Oct-2015';
Maturity='22-Oct-22';
Period=1;
Basis=0;
[Price,AccruedInt]=bndprice（Yield,CouponRate,Settle,Maturity,Period,Basis）
Price=
96.4564
AccruedInt=
0
（2）15附息国债19的价格和结算日利息计算
>>Yield=[0.02905];
CouponRate=0.0314;Settle='8-Sep-2015';Maturity='8-Sep-2020';Period=1;
Basis=0;
[Price,AccruedInt]=bndprice（Yield,CouponRate,Settle,Maturity,Period,Basis）
Price=
100.9817
AccruedInt=
013
2.根据债券价格计算久期
（1）15附息国债07的久期计算
PRICE=[102.9320];
CouponRate=0.0354;
Settle='16-Apr-2015';
Maturity='16-Apr-2022';
Period=1;
Basis=0;
[ModDuration,YearDuration,PerDuration]=bnddurp（Price,CouponRate,Settle,Maturity,Period,Basis）
ModDuration=
6.2212
YearDuration=
6.3255
PerDuration=
12.6509
（2）15附息国债26的久期计算
>>PRICE=[96.4564];
CouponRate=0.0305;Settle='22-Oct-2015';Maturity='22-Oct-22';Period=1;Basis=0;
[ModDuration,YearDuration,PerDuration]=bnddurp（Price,CouponRate,Settle,Maturity,Period,Basis）
ModDuration=
6.3209
YearDuration=
6.4116
PerDuration=
12.8233
（3）15附息国债19的久期计算
>>Price=[100.9817];
CouponRate=0.0314;
Settle='8-Sep-2015';
Maturity='8-Sep-2020';
Period=1;
Basis=0;
[ModDuration,YearDuration,PerDuration]=bnddurp（Price,CouponRate,Settle,Maturity,Period,Basis）
14
M
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