金融建模与量化分析-教学大纲

《金融建模与量化分析》教学大纲

课程编号：

课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课

□专业必修课□专业选修课

□学科基础课

总学时：32讲课学时：实验（上机）学时：

学分：2

适用对象：经济学（实验班）

先修课程：金融学、统计学、计量经济学等

一、教学目标

《金融建模与量化分析》是一门为数学基础扎实的经济学专业学生们所开设的前沿课程。它将计算机技术和数学模型融入金融学理论中，定量分析金融市场中几种常见金融产品的动态特征。本课程作为金融学相关课程的新分支，为传统金融学的研究开辟了一种全新的思维方式，为我国的经济学发展培育一批既具备数理知识又拥有计算机基础的金融创新人才。

通过本门课程的学习，使学生们达到以下几点目标：

1、了解金融建模与量化分析与金融数据处理在经济学课程体系中的地位及其在实际工作中的作用；

2、熟练掌握MATLAB数值计算基本功能及其语句用法，规范编程；

3、掌握几种主要金融产品的动态特征和计算方法；

4、具有进一步深入学习金融工程和金融计量理论和方法的能力。

二、教学内容及其与毕业要求的对应关系

（一）教学内容

本课程以金融学相关理论为背景，结合计算机编程软件MATLAB的数据分析及数值计算功能，讨论几种主要金融产品的计算问题。主要讲授内容有：MATLAB 数值计算的基本功能、固定收益证券现金流的计算以及利率期限结构的估计、相关约束条件下最优投资组合的计算问题以及金融数据的统计分析。其中，固定收益证券和投资组合的计算是本门课程的重点和难点。在讲授过程中，采取实际案例与理论操作相结合的方法进行重难点突破，让学生们通过案例直观的理解相关理论和操作。

（二）教学方法和手段

根据上述教学目标的要求，本课程的讲授拟采用多媒体教学的方式，理论与实践相结合的方法。在讲授MATLAB编程语言时，以实际操作为主，理论分析为辅；在讲授固定收益证券和投资组合的计算部分时，通过案例分析与学生们进行互动教学，再对重要理论进行梳理，最后对程序操作进行演练；在讲授金融数据的统计分析内容时，通过实例进行操作分析，帮助学生们更好的理解和应用该部分内容。

（三）实践教学要求

本课程的讲授需要使用MATLAB软件，因此需要教室所配备的电脑上安装该软件，并保证多媒体设备的正常使用。

（四）学习要求

本课程要求学生们在上课前对即将要学习的内容进行预习，带着问题参与到课堂的学习中；在课后，对照着课堂笔记进行复习，并完成教师布置的操作作业。在教学过程中，着重培养学生们运用所学知识独立思考并解决问题的能力，挖掘学生们在计算机操作方面的潜力。

三、各教学环节学时分配

教学课时分配

四、教学内容

第一章 MATLAB数值计算初步

第一节数据类型

第二节矩阵及向量运算

第三节插值

第四节数值拟合

第五节符号计算

第六节字符串命令

第七节逻辑运算

第八节控制语句

第九节 MATLAB编程的基本知识

教学重点、难点：本章主要介绍MATLAB数值计算基本功能。教学重点在于掌握MATLAB的基本编程语言。教学的难点在于把握MATLAB语句的内在逻辑性，教会学生们根据语句的内在逻辑性进行准确的记忆。

课程的考核要求：掌握变量与常量的基本用法；熟悉单元数组与结构数组的特点；掌握向量与数组基本运算，矩阵运算等；掌握MATLAB语句用法，规范编

程。

复习思考题：学会使用MATLAB求解线性方程组和非线性方程组。

第二章固定收益证券的计算

第一节固定收益证券的基本概念

第二节固定收益函数的调用方法

第三节现金流计算

第四节利率期限结构

教学重点、难点：本章的教学重点在于固定收益现金流的计算和利率期限结构的估计。本章的教学难点在于掌握固定收益函数的调用方法及规则以及拟合利率期限结构。

课程的考核要求：运用MATLAB的固定收益工具箱计算现金流现值、将来值、久期与凸度；掌握利用现有的债券品种推出利率期限结构，并且对新国债品种进行定价。

复习思考题：编写程序计算固定收益久期与凸度；编写程序：使用牛顿迭代法求解静态利差；分析国债回购利率与上证指数之间的相关系数。

第三章资产组合计算

第一节资产组合基本原理

第二节投资组合评价指标

第三节资产组合最大跌幅

第四节资产组合有效前沿

第五节非线性规划求解资产组合问题

第六节资产定价理论

第七节蒙特卡洛模拟多资产组合

教学重点、难点：本章属于实务性比较强的章节。本章的教学重点在于资产

组合有效前沿的计算和非线性多约束下最优投资组合问题。教学难点在于对资产组合相关理论的理解及应用，这部分理论内容庞杂，而且属于实践操作的基础，需要在梳理清楚整体脉络后用程序实现。

课程的考核要求：熟悉资产组合基本理论；掌握协方差与相关系数之间的相互推导，并学会计算均值与方差；掌握资产组合有效前沿的计算，能够处理无风险利率以及借贷关系情况下的最优投资组合；会用MATLAB规划工具箱求解非线性多约束下最优投资组合问题。

复习思考题：给定资产组合中几种资产的协方差矩阵，计算相关系数以及资产组合有效前沿，并且在无风险利率已知的情况下，计算该组合的夏普比率。

第四章金融数据统计

第一节随机模拟基本原理

第二节随机变量的数字特征

第三节统计绘图

第四节多元线性回归分析

第五节主成分分析

第六节因子分析

第七节方差分析

教学重点、难点：本章主要介绍统计学的基本原理和基本统计量。本章教学的重点在于运用主成分分析和因子分析方法研究金融相关问题。本章教学的难点在于多元线性回归的几种方法的原理和操作。

课程的考核要求：掌握均匀分布、正态分布随机数生成方法；熟记常用的统计绘图命令；掌握回归的方法；运用主成分、因子分析方法解决金融问题。

复习思考题：生成10个均值为0、方差为1的正态分布随机数，然后求其偏度、峰度；比较A股三只不同行业股票的收益率，利用因子模型观察分析是否