第四章证券的收益与风险(投资学-清华大学,朱宝宪)

第四章证券的收益与风险持有期收益率拥有金融资产期间所获得的收益率。HPR=(投资的期末价值—期初价值+此期间所得到的收入)/期初价值投资者期初储蓄5000元，期末获本息5200元，有(5200—5000+0)/5000=200/5000=0.04=4%[(19×500)-(20×500)+(4×500)]/(20×500)=0.15=15%一、单利与复利二、年收益率的折算不同期限的折合成年收益率，折算的公式为年收益率=持有期收益率×[年(或365)÷持有期长度]股票投资期限是5年，而银行储蓄的期限是17个月股票投资的年收益率为15%×[1/5]=3%银行储蓄的年收益率为4%×[12/17]=2.82%三、算术平均收益率算术平均收益率R的计算公式为R(R1+R2+……+RN)/N如果投资者一项投资4年的收益率分别为10%，-5%，0和23%，年算术平均收益率为(10%-5%+0+23%)/4=28%/4=7%几何平均方法是计算复利的方法，几何平均收益率RG的计算公式为RG=[(1+R1)(1+R2)……(1+Rn-1)(1+Rn)]1/n-1如果将上例4期收益的数字代入几何平均收益率的公式，得到的结果为RG=[(1+0.1)(1-0.05)(1+0)(1+0.23)]1/4-1=1.065-1=0.065=6.5%四、几何平均收益率时间权重收益率也是计算复利的一种收益率，计算公式为RTW=[(1+R1)(1+R2)……(1+Rn-1)(1+Rn)]-1它与几何平均收益率的计算公式相比较，只缺少对总收入开1/n次方。因此，也可以说，时间权重收益率是投资的考虑复利的总收益率。五、时间权重收益率第五章投资基金六、名义利率与实际利率实际利率与名义利率的关系有下式：Rreal=[(1+Rnom)/(1+h)]-1Rreal为实际利率，Rnom为名义利率，h是通货膨胀率。如果名义利率为8%，通货膨胀率为5%，其实际利率就是[(1+0.08)/(1+0.05)]-1=1.02857-1=0.02857=2.857%计算实际利率的公式可以近似地写成Rreal≈Rnom—h七、通货膨胀效应年通买1元物品20年1000元20年年实际胀率后要求的金额后的购买力收益率4%2.19元456.39元7.69%6%3.21元311.80元5.66%8%4.66元214.55元3.70%10%6.73元148.64元1.82%12%9.65元103.67元0.00%八、连续复利复利频率n复利水平(%)年16.00000半年26.09000季46.13636月126.16778周526.17998日3656.18313九、连续复利的计算连续复利的计算公式为REFF=[1+(APR)/n]n–1这里，APR为利息的年百分率，n为每年计算复利的期数。当n趋近于无穷大时，(1+APR/n)n会趋近于eAPR，这里，e的值为2.71828。在上例中，e0.06=1.0618365，因此，我们可以说，利息为6%的债券的连续复利为每年6.18365%。十、净现值的计算贴现值是未来收益的现值，因此它是终值计算的逆运算。譬如8年后孩子要读大学，家长要考虑在利率为5%的情况下，现在要存入银行多少钱，8年后才会有30000元。计算现值PV的公式为PV=1/(1+i)n这是利率为i，持续期为n时的1元的现值系数，PV=[1/(1+0.05)8]×30000=0.6768×30000=20305.18即家长现在需要储蓄20305.18元，就可以了。PV=[1/(1+0.06)8]×30000=0.6274×30000=18822.37，PV=[1/(1+0.04)8]×30000=0.7307×30000=21920.71，利率提高或降低一个百分点，可以节省(20305.18-18822.37=)1482.81元，或者多存(20305.18-21920.71=)1615.53元。十一、年金的计算年金的现值普通年金每期获得1元的现值计算公式为PV=[1-(1+i)-n]/iPV为普通年金的现值，i为利率，n为年金的期数。假定有一每年获得100元，利率为6%，可获得10期的普通年金，有PV={[1-(1+006)10]/0.06}×100=736元永久年金指没有到期日的年金，永久年金的计算公式为永久年金的现值=C/IC为定期支付的现金，I为以小数表示的利率。十二、不同资产投资收益投资萧条繁荣高通胀低通胀四期平均(长期政府)债券17%4%-1%8%7%商品指数1-615-51.25%钻石(1克拉投资级)-48791524.5%黄金(金块)-8-91051926.75%私人住宅46655.25%实物资产(商业)91318611.5%白银(银块)3-694423.75%股票(蓝筹)147-3219.75%股票(小型增长公司)171471212.5%国库券(3个月期)65735.25%年度股票收益国债收益国库券收益通胀率26-97均值13.05.63.83.2十三、长期投资的效果风险(risk)是指未来收益的不确定性，不确定性的程度越高，风险就越大。形势概率期末总价总收益率繁荣0.2513000元30%正常增长0.5011000元10萧条0.259000元-10十四、风险及测度十五、期望收益与方差E(r)=∑p(s)r(s)E(r)=(0.25×0.30)+(0.50×0.10)+[0.25×(-0.10)]=0.075+0.05-.025=0.10=10%σ2=∑p(s)[r(s)-E(r)]2σ2=∑0.25×(30-10)2+0.50×(10-10)2+0.25(-10-10)2=200或14.14%十六、26-99年美国大股票长期国债中期国债国库券通货膨胀率收益12.505.315.163.763.22风险20.397.966.473.354.54十七、彼得堡悖论数学家丹尼尔·贝诺里1725-1733年在圣彼得堡做研究时研究了这样一个问题：这是一个掷硬币的游戏，参加者先付门票，然后开始掷硬币，直至第一个正面出现时为止。在此之前出现的反面的次数决定参加者的报酬，计算报酬R的公式为R(n)=2n公式中的n为参加者掷硬币出现反面的次数，参加者可能获得的报酬取决于他掷硬币时，在掷出第一个正面前可以掷出多少个反面。参加者可能遇到的各种情况的概率及报酬见表。参加者可能遇到的各种情况的概率及报酬表反面概率报酬概率×报酬01/211/211/421/221/841/231/1681/2....n(1/2)n+12n1/2十七、彼得堡悖论如果n为0，他可以得到的报酬为20=1元，期望报酬为1/2；如果n为1，他可以得到的报酬为21=2元，期望报酬仍为1/2；余此类推，如果n为n，他可以得到的全部期望报酬为E(R)=∑Pr(n)R(n)=1/2+1/2+……=∞。由于门票的价格是有限的，而期望报酬却是无穷大的，这就成为了一个悖论。贝诺里运用边际效用递减的道理解决了这个问题。他指出，参加者赋予所有报酬的每一元不同的价值，随着报酬的增加，每新获得的1元价值是递减的。因此，函数log(R)给报酬为R元的参加者一个主观价值，报酬越高，每一元的价值就越小。最后，他计算出风险报酬应为2元，这是参加者愿付的最高价。十七、彼得堡悖论我们将风险溢价为零时的风险投资称为公平游戏(fairgame)，风险厌恶型的投资者不会选择公平游戏或更糟的资产组合，他们只愿意进行无风险投资或投机性投资。当他们准备进行风险投资时，他们会要求有相应的风险报酬，即要求获得相应的超额收益或风险溢价。投资者为什么不接受公平游戏呢？公平游戏看上去至少不坏，因为它的期望收益为0，而不是为负。十八、风险厌恶与公平游戏假定有一公平游戏，投资10万，获利5万的概率为50%，亏5万的概率为50%，因此，这一投资的期望收益为0。当10万增到15万时，利用对数效用函数，效用从log(100000)=11.51增加到log(150000)=11.92，效用增加值为0.41，期望效用增加值为0.5×0.41=0.21。如果由10万降到5万，由于log(100000)-log(50000)=11.51-10.82=0.69，期望效用的减少值为0.5×0.69=0.35，它大于期望效用的增加值十九、边际效用递减举例这笔投资的期望效用为–E[U(W)]=pU(W1)+(1+p)U(W2)=(1/2)log(50000)+(1/2)log(150000)=11.37–由于10万的效用值为11.51，比公平游戏的11.37要大，–风险厌恶型投资者不会进行这一投资。即不投资于公平游戏。十九、边际效用递减举例这里有一个金融界广泛运用的一个投资效用计算公式，资产组合的期望收益为E(r)，其收益方差为2，其效用值为：U=E(r)-0.005A2其中A为投资者的风险厌恶指数，风险厌恶程度不同的投资者可以有不同的指数值，A值越大，即投资者对风险的厌恶程度越强，效用就越小。在指数值不变的情况下，期望收益越高，效用越大；收益的方差越大，效用越小。二十、效用公式如果股票的期望收益率为10%，标准差为21.21%，国库券的收益率为4%，尽管股票有6%的风险溢价，一个厌恶风险的投资者会选择全部购买国库券的投资策略。投资者A=3时，股票效用值为：10-(0.005×3×21.212)=3.25%，比无风险报酬率稍低，在这种情况下，投资者会放弃股票而选择国库券。如果投资者的A为2，股票效用值为：10-(0.005×2×21.212)=5.5%，高于无风险报酬率，投资者就会接受这个期望收益，愿意投资于股票。所以，投资者对风险的厌恶程度十分关键。二十一、效用数值应用举例–风险厌恶型的投资者承担风险是要报酬的，这个风险报酬就是超额收益或风险溢价。–因此对于风险厌恶型的投资者来说，存在着选择资产的均值-方差准则：当满足下列(a)、(b)条件中的任何一个时，投资者将选择资产A作为投资对象：–(a)E(RA)≥E(RB)且σ2Aσ2B–(b)E(RA)E(RB)且σ2A≤σ2B二十二、均值-方差准则二十二、均值-方差准则（2）因为它的期望收益大于或等于第四象限中的任何资产组合，而它的标准差则等于或小于第四象限中的任何资产组合，即资产组合P优于在它东南方向的任何资产组合。相应地，对投资者来说，所有第一象限的资产组合都比资产组合P更受欢迎，因为其期望收益等于或大于资产组合P，标准差等于或小于资产组合P，即资产组合P的西北方向的资产组合更受欢迎。那么，通过P点的投资者效用的无差异曲线(indifferencecurve)一定位于第二和第三象限，即一定是条通过P点的、跨越第二和第三象限的东南方向的曲线。二十二、均值-方差准则（3）一方面，风险厌恶程度不同的投资者有不同的无差异曲线，但它们都通过P点，因为，这是市场提供的唯一的风险溢价水平决定的。一般风险厌恶程度较高的投资者的投资效用无差异曲线较为陡峭，因为风险的增加他要求很高的期望收益的增长；而一般风险厌恶程度较低的投资者的投资效用无差异曲线较为平缓。另一方面，每一个投资者一旦确定其风险厌恶程度，其投资效用的无差异曲线的斜率就确定了，除了一条由市场提供的唯一风险溢价水平决定的无差异曲线外，还一定可以有无数条平行它的无差异曲线。二十二、均值-方差准则（4）我们首先来看均值，投资的期望值或均值并不是投资收益概率分布的唯一代表值，其他的选择还有中值与众数。中值(median)是所有收益按照高低排序时处于正中位置的收益率，众数(mode)是最大概率时的分布值或结果值，它代表了最大的可能收益，但不是平均加权收益，也不是按高低排序后处于正中的收益。但投资者和理论界均认为均值最好，代表性最强，实际使用也最广泛。二十三、均值的分析–均值本身是期望值的一阶矩差，方差是围绕均