基于蒙特卡罗的风险评估

附件1：学 号： 218课 程 论 文课程名 云计算及应用题 目基于蒙特卡罗模拟的金融风险评估学 院 计信学院专 业计算机科学与技术班 级 13计算机2学生姓名 但林柯指导教师 刘波2016 年04月25日重庆工商大学课程论文成绩评定表学院： 计信 班级:13计2 学生姓名：但林柯 学号：2013131318项目分值优秀(100x90)良好(90x80)中等(80x70)及格(70x60)不及格(x60)评分参考标准参考标准参考标准参考标准3参考标准学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题创新10有重大改进或独特见解，有一定实用价值有较大改进或新颖的见解，实用性尚可有一定改进或新的见解有一定见解观念陈旧论文(计算书、图纸)撰写质量50结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰成绩评定： 教师签名： 2016 年 04 月 25日目录1.云计算及应用41.1摘要42.蒙特卡罗方法的基本原理43. 蒙特卡罗风险评估模型的建立43.2 投资项目风险分析53.3 模拟实例研究54.结论65.参考文献：61.云计算及应用 1.1摘要：风险价值是一个金融统计概念，它度量在一定条件下的期望损失大小。评估VaR的方法极为复杂，其中涉及随机条件下的市场模拟，这需要进行大量计算。这些方法背后采用了一种称为蒙特卡罗模拟的技术。蒙特卡罗模拟中给出数千个甚至数百万个随机的市场状况，并观察这些状况对投资组合的影响。由于Spark本身具有高并行性，它非常适合进行蒙特卡罗模拟。2.蒙特卡罗方法的基本原理 蒙特卡罗（Monte Carlo）方法，或称计算机随 机模拟方法，是一种基于“随机数”的计算方法。由 概率定义知，某事件的概率可以用大量试验中该 事件发生的频率来估算，当样本容量足够大时，可 以认为该事件的发生频率即为其概率。因此，可以 先对影响其可靠度的随机变量进行大量的随机抽 样，然后把这些抽样值一组一组地代入功能函数 式，确定结构是否失效，最后从中求得结构的失效 概率。蒙特卡罗法正是基于此思路进行分析的。设 有统计独立的随机变量 X（i i=1，2，n），其对应的 概率密度函数分别为（f x）（i i=1，2，n），功能函数 式为 Z=g（x1，x2，x）n 。首先根据各随机变量的相 应分布，产生 N 组随机数 X（i i=1，2，n）值，计算 功能函数值 Zk=g（x1，x2，x）（n k=1，2，N），若其 中有 L 组随机数对应的功能函数值 Zk0，则当 N 时，根据伯努利大数定理及正态随机变量的 特性有：结构失效概率，可靠指标。 从蒙特卡罗方法的思路可看出，该方法回避 了结构可靠度分析中的数学困难，不管状态函数 是否非线性、随机变量是否非正态，只要模拟的次 数足够多，就可得到一个比较精确的失效概率和 可靠度指标。3. 蒙特卡罗风险评估模型的建立 3.1.蒙特卡罗风险评估模型蒙特卡罗风险评估模型是在投资测算基本财务模型的基础上，考虑风险变量因素的动态变化， 将风险变量（或子变量）原有的静态取值通过随机 抽样实现动态取值，得到可以计算动态经济评价 指标的财务模型。利用风险评估模型，可以模拟计 算经济指标的 N 个值，用来反映经济指标的变化 规律，并对此规律加以评价。其基本步骤如下：（1）确定各风险变量。在投资测算基本财务模 型中，根据风险辨识结果，分析哪些是影响经济评 价指标的主要风险因素，将它们视为风险变量（理 论上，蒙特卡罗模拟法可以将影响经济评价指标 的所有因素视都为风险变量），并将影响评价指标 的经济风险变量分解为可以估计分布特征的子变 量。 （2）估计风险子变量的分布特征。分析这些风 险子变量的分布有何规律性，根据其分布特性，采用一定的方法（历史资料统计或专家调查），估计 其分布特征及其分布参数。（3）根据随机数据计算模拟结果，需要指出的是，此模拟过程可重复进行。 3.2 投资项目风险分析 根据以上原理，可得投资项目风险分析的具 体步骤如下所示： （1）假定方案中的参数是随机变量，可以通过 经验或对这些参数的统计分析得到其可能取值及 取值的概率。设随机变量的可能取值为 x1，x2， xn，对应的概率分别为 p1，p2，pn。 （2）模拟参数的组合。 采用随机数产生程序，生 成随机数。不同的随机数 代表不同的参数值，这样 就可以确定一组参数值的 组合。 （3）根据所得参数值 的组合和投资效益计算公 式，计算项目的经济效益。 经过 n 次（一般不少于 30 次）随机抽样和运算，就可以得到一系列的经济效 益值。 （4）根据计算结果，计算 期望值、标准差等，可以得到 该方案各个参数的风险度。 （5） 对各方案的多个参 数的风险度进行比较，得到 项目的满意方案。 在投资项目风险决策 中，项目评价指标一般有：项 目净现值（NPV）、动态投资 回收期 （T）、内部收益率 （IRR）、净现值指数 （NPVR）。计算公式如下所示： 净现值（NPV）计算公式：NPV= n i = 0 NCFt （1+i）t 。式 中，i 是基准折现率，NCFt 是各年净现金流量，n 是 项目的生命周期。 NCFt = 初始投资（负值） t=0 （年收入-年支出-折旧）（1-税率）+折旧 t0 其中，折旧按直线法计算，第 年折旧为 ，其 他年份的折旧为： Dt = 初始投资-净现值 使用寿命 动态投资回收期（）累计净现金流量开始出 现正值年份上年累计净现金流量现值的绝对 值/当年净现金流量现值 内部收益率（IRR）：当 NPV=0 时，折现率 i 即 为内部收益率。公式为， n i = 0 NCF（t 1+IRR）-t=0 净现值指数（NPVR）的计算公式如下： NPVR= NPV PVI = n i = 0 NCF（t 1+IRR）-t n i = 0 K（t 1+i）-t 式中，NPVR 是净现金指数，NPV 是净现值， PVI 是全部投资的折现值。 3.3 模拟实例研究 某项目的投资初步筛选 A、B 两个方案，影响 该项目投资的主要风险因素为投资、寿命期、净残 值、基准折现率、税率、年收入、年支出。具体数据 如表 1 所示。 按照蒙特卡罗模拟模型的基本步骤，将 A、B 两方案分别模拟 1000 次，相关参数如表 2 所示： 通过对模拟结果分析，可得模拟结果均近似 符合正态分布。方案参数比较之后，认为采用B方案。考虑到实际中，各指标可能出现矛盾，此时需要根据实际情况进行取舍。4.结论 采用蒙特卡罗模拟技术对投 资项目风险进行了评价，以提高项目评估的准确 性和可靠性。利用蒙特卡罗模拟技术对项目风险 因素进行了模拟和评价。通过模拟数据分析得出 方案 B 具有较强的抗风险能力，项目风险评价研 究的结果能够作为项目评价和决策的依据。从分 析和模拟结果数据可以看出，蒙特卡罗模拟技术 能够在项目前期定量分析中识别风险因素，并完 成方案的比选，能够满足项目决策的风险评价要 求，具有可行性。5.参考文献：1魏星，夏恩君，李全兴.风险投资项目决策中的风 险综