金融建模课件ch

lecture,1,FINANCIALMODELING,金融建模（第三版）,主讲：上海财经大学邵建利,课件网址：用EXCEL工具上海财经大学出版社2005年5月（第二次印刷）上海人民出版社2010年7月出版,国内书评,国外书评,SimonBenninga是Aviv大学和宾夕法尼亚Wharton学院大学金融学教授。第一版的书评：“财务金融建模是每个财务学教授的必备书。严肃地说它是值传授不可或缺的工具。”HalR.Varian，加利福尼亚大学伯克利分校，信息管理与信息系统学院“我所见到的Excel解决财务问题的一本最好的教科书。”EdMcCarthy,Ticker“极力推荐”EdwardWeiss，财务计算智能化期刊“一本好书！只有一次，有人花时间写一本将财务理论带出课堂并简单直接加以应用的教科书。不幸的是，太多的学院派作者没有走到这一步，因此财务理论的绝大多数都没用充分地被应用。PatrickF.Burka,GeneralManager,加拿大帝国商业银行，投资组合分析部,面向企业内部的财务决策建模,金融建模,面向金融市场的财务决策建模,本课程主要讨论面向金融市场的财务决策建模,面向企业内部的财务决策建模,外部使用者股东,债权人，投资者,期望获得企业在某个阶段经营状况的总括信息。(财务会计),会计信息需求者,面向企业内部的财务决策建模逻辑框架,高层管理者董事会,执行总裁,关注战略制定和控制。期望获得经营业绩评价方面的信息。(财务会计和管理会计),会计信息需求者,职能与部门经理会计、信息中心、营销、运营、产品销售、设备管理,期望获得有关业绩评价和计划实施的具体的信息。(管理会计为主),会计信息需求者,基层管理者销售代表生产线主管采购人员,期望获得与他们工作相关的更及时、更详细的信息，以便进行日常决策。(管理会计),会计信息需求者,财务分析模型,投资决策模型,财务计划模型,销售与利润管理模型,资金管理模型,筹资决策模型,面向企业内部的财务决策建模,面向金融市场的财务决策建模,公司财务模型,第1章介绍基础财务计算的Excel应用。第2章讨论公司的资本成本第3章说明如何建立模拟公司损益表和资产负债表的预计报表模型。第4章开发了一个评估PPG公司价值的预计财务报表模型。第5章说明对银行应用估值技术；第6章、第7章讨论租赁的财务分析。,投资组合模型,第10章中我们介绍如何用收益数据计算方差-协方差矩阵。第11章中我们讨论如何计算值，并对资本资产定价模型(CAPM)的进行了一个简单检验。第12章里我们展示了如何利用Excel的“规划求解”来产生不允许卖空情况下的有效投资组合。我们还说明了在最优化问题中如何结合其他的投资组合约束。第13章讨论了Black-Litterman模型。第14章说明了如何完成一个事件研究。第15章介绍了与投资组合有关的受险价值（VaR）技术。,期权定价模型,第16章是期权导论。第17章中我们讨论二项式期权定价模型和它在Excel中的实施第18章讨论股票价格的对数正态分布。第19章讨论布莱克-斯科尔斯欧洲式看涨期权和看跌期权的定价公式。第20章我们讨论“期权的希腊字母”的计算第21章中我们讨论布莱克-斯科尔斯模型的一个应用-投资组合保险。第19章中讨论的封闭式方程不能为许多期权定价。第22章和23章介绍如何实现MonteCarlo技术对亚洲式期权和障碍期权的定价。第24章介绍实物期权。,IV债券与久期,第25章我们发展了基本的Macauley久期概念。第26章讨论了用久期进行债券组合免疫的内容。第27章展示了怎样用多项式逼近建立期限结构模型。第28章利用一个马尔科夫过程，违约概率的信息和债券采收率建立了一个关于公司风险债券的期望收益率模型。,金融建模工具EXCEL,灵活多样的经济分析函数,Excel工具的优点：,动态链接技术,外部数据（数据库、Web)获取功能,具有预测决策分析功能的多种工具,满足各种管理分析需求的数据透视表,丰富的表格处理功能与图形功能,功能:解决What-if问题示例:分析销售收入、销售成本、销售费用变化对利润的影响?,调整财务计划与方案管理器,功能:解决What-if问题示例:贷款购房中，若30年还清，则月还款额是多少？（利用财务函数）若每月支付额为1500元，还款年限是多长？（利用单变量求解),单变量求解,功能:解决What-if问题示例:分析借款利率和付款期数变动,对每期偿还金额的影响,长期借款分析与模拟运算表,长期借款分析与模拟运算表,EXCEL高级技术的操作实例,操作实例1：膳食问题,操作实例2：购车付款,操作实例3：合同管理,操作实例4：统计分组,操作实例5：财务预测、计划和预算,操作实例6：EXCEL高级技术的一些提示,快速填充和复制数据变化时曲线图标题的变化建立多行的单元格(用于将行断开放单元格中并与图形标题链接)键入希腊字母键入上标和小标(但不是两者同时键入)命名单元格隐藏单元格,第1章基础财务计算,涉及以下内容：净现值(NPV)内部收益率(IRR)终值年金和积累问题连续复利,公司财务模型,1.1概述,所有财务问题几乎都集中于寻找一组随时间变化现金收入（cashreceiptsovertime）的今天价值(valuetoday)。现金收入(或现金流量)可能是确定或者不确定的。若在未来时点t上有一笔预期为CFt的现金流，则其现值(valuetoday)是,式中分子通常被理解为时刻t时的预期现金流（exceptedtime-tcashflow），分母中的折现率r则要根据这笔预期现金流的风险程度作出适当调整风险越高，折现率越大。,在现值计算中的一个基本概念是机会成本（opportunitycost）。机会成本并不是实际发生成本，而是指在选择投资项目时必须放弃的投资其它项目所能带来的收益。在财务中，你会发现机会成本这一术语,经常出现在折现率、资本成本以及利息这些概念中。当它用到风险现金流量(下一章介绍)时，我们有时称其为机会成本风险调整折现率(RADR)或加权平均资本成本(WACC)。正如本章要说明的，当我们计算净现值时,我们把投资机会成本作为一个折现率来使用。当我们计算内部收益率时，我们把它与投资机会成本比较来判断项目的价值。,1.2现值(PV)和净现值(NPV),现值和净现值两个概念是与未来预期现金流量今天价值相关的。例如，假设我们评价一个投资,该投资承诺在年底以及接下来4年的每年年底有100美元的收入。我们假设这连续的五年每年100美元的支付是确定的。如果一家银行对一个五年期存款给我们的一年利率是10%，那么这10%就是投资的机会成本,它是我们判断投资是否有价值的基准。我们将该机会成本作为折现率，通过折现现金流量，就可以计算出该项投资的价值：,其中，379.08美元现值(PV)是该项投资的今天价值。在竞争市场，现值应当同现金流的市场价格相对应。图中电子数据表阐述了三种获得该值的方法：求和C5:C9。为了简化书写，用“”来表示幂指数以及相对和绝对的引用的使用，如：在C5中，=B5/(1+$B$2)A5。运用EXCEL中的NPV函数。以后我们会看到，EXCEL中的NPV函数其实存在着命名错误它实际计算的是现值而不是净现值（详见1.2.2）。运用EXCEL中的PV函数。该函数计算的是一系列将来恒定的偿还额的当前总值。PV（B2,5,-100）是五笔100元的偿还额的在B2中的折现率下的现值。PV函数对正的现金流量返回的是一个负值；为了防止该现象的发生，我们在计算中已经将现金流变成负值。,1.2.1EXCEL中PV函数和NPV函数的区别先前的表格可能给大家留下了这样一个印象：PV和NPV函数的计算功能是完全一样的。然而这并不正确：NPV函数可以计算任何现金流量序列，而PV函数只能处理恒定的现金流：,1.2.3净现值（NPV）假设1.2节中的这项投资正以400美元出售，显然该价格是偏高的，因为按10%的替代收益率(折现率)这项投资只值379.08美元。这就是净现值(NPV)概念的应用。符号r表示用于该投资的折现率，NPV的计算如下:NPV=CF0+,这里的CFt是在时间t该投资的现金流量，而CF0是今天的现金流量。例如，若每笔为$100，共五笔的一组现金流以$250的价格出售，那么见下表所示，其净现值为129.08。,NPV表示财富增量（wealthincrement）即该购买该系列现金流的增值。如果我们用250元购买每笔为100共五笔的现金流，那么你得到129.08的今天的财富。在竞争市场中，一系列现金流的NPV应该是零：因为该现值应该与该现金流的市场价值相对应，因此其NPV应该等于零。换言之，我们的每笔为100的五笔现金流，若在竞争市场中，假设10%是正确的风险调整折现率，则该现金流的市场价应为379.08。,1.2.4年金现值一些有用的公式年金（annuity）是一项保障，它是在未来每期支付一个常数金额的合计数。年金的偿付有有限期和无限期之分。如果年金是有限的且折现率是r，则年金的今天价值是其现值：有限期年金的现值=,=,该公式也可以通过Excel的PV函数来计算。下面的图表还进一步说明了Excel的NPV函数在计算有限期年金中的应用：,1这一小节的所有公式依赖于一些众所周知的但却常常遗忘的高中代数知识，详见第二章的Eulerformula公式。,如果年金约定是一个未来等额支付的无限期序列，那么该公式就简化为：,一项增长年金（growingannuity）付出周期增长率为g的增长总和C，若年金是有限期的，则其今天价值计算如下：,无限期年金的PV=,有限期增长年金的PV=,在前面的公式中，令n，则无限期递增年金的值如下计算：,，假设,下面给出在EXCEL中的例证：,无限期递增年金的现值=,1.3内部收益率(IRR)和贷款表,内部收益率(IRR)定义为使NPV等于0的收益折现率r。,为了说明该结论，我们来看该电子表2-10中的一个例子：一项初期投入800的项目，在以后的1到5年的每年年底回报不等的一组现金流序列。该项目IRR（单元格B10）是22.16%。,注意，Excel的IRR函数可以包含了该投资所有现金流量，包括第一个（这里是负的）现金流量-800。,CF0+,=0,1.3.1通过尝试错误法确定内部收益率没有计算内部收益率简单的公式。EXCEL的IRR函数使用尝试错误法，它可按下面的电子表来模拟：,通过调整折现率或者用单变量求解，我们可以确定在22.16%时单元格B12中的NPV值为0。,下面是我们得到正确答案前的单变量求解方法的显示界面：,1.3.2贷款表与内部收益率IRR是该投资的复收益率。为了完全理解这点，可以制作一张贷款表，它显示了该投资的现金流被分割为投资收益和投资本金返还两个部分：,贷款表将该资产的现金流的每一笔分割为收益和本金偿还两个部分。每年末的收益部分是用IRR乘以在该年的年初本金。注意最后一年的年初本金(此例是327.44美元)完全等于该年年末的本金偿还。我们实际上可以用贷款表去寻找内部收益率。考虑一项现在成本为1,000美元的投资,分别在第1，2，.，5年年末支付。若在15%的收益率上，则在第6年初的本金是负数，说明收益分配的太少。因此内部收益率应该大于15%。,如果B2中的收益率确实是内部收益率，那么B11中的数据应该是零。我们可以运用单变量求解来计算IRR：,当然，我们可以直接使用IRR函数简化该计算：,1.3.3EXCEL的Rate函数EXCEL中的Rate函数用来计算一列未来恒定偿还额的IRR。下面的例子中，期初我们投资1000美元，在接下来的三十年每年支付100美元。Rate函数表明IRR是9.307%。,注意：Rate的运行与PMT和PV非常相似，在本章中曾讨论过，它需要在期初投资和偿付期之间改变符号（注意在B5单元格中是-B2）。它还允许期初偿付转换为期末偿付（此例中未展现）。,1.4多个内部收益率有时一组现金流量有多个IRR。在下个例子中，我们可以看到在单元B6:B11中有两个IRR，因为NPV曲线与X轴相交两次。,IRR(B6:B11,guess)代替IRR(B6:B11)。参数guess是Excel用以寻找IRR的算法的一个起始点；通过调整guess，我们能识别两个IRR。单元B32和B33给出了一个说明。在这个处理中有两件事情我们应该注意：参数guess只是趋近IRR，它不是唯一的。例如通过设定guess为0.1和0.5,我们仍会得到相同的IRR:,为了识别数值和IRR的近似值,按各种不同折现率函数作一个投资的NPV图是非常有帮助的(当然我们已经做了)。内部收益率则是曲线与X轴相交点，这些点附近位置的值应该被用来作为IRR函数中的guess。,从纯粹的技术观点来看，只有当一组现金流量的符号至少有两次变化时，它才可能有多个IRR。许多“典型的”现金流量的符号只有一次变化。如来自购买的票面利率为10%，面值为1,000美元、8年到期的一个债券的现金流。如果其现在市场价格是800美元,则该现金流量符号变化只有一次(从第0年负值到1-8年的正值)。因此只有一个IRR:,1.5等额偿还计划另一个问题是计算等额偿还贷款。例如，你拿到一笔年利率为7%的10,000美元贷款。银行希望你在6年里等额返还贷款及利息。我们可以使用Excel的PMT函数确定每年偿还额应该是多少:,注意“PV”的前面应加上符号（它表示初始的贷款本金），否则Excel将返回一个负的还款额(无效的)。可以通过建立贷款表你能确认2,097.96美元是正确的:,C15中的值为零，说明六期的贷款已经完全清偿。我们可以很容易的验证这六期的偿付额的现值是期初本金10000美元。,1.6终值及其应用我们从一个小事情开始。假如你在一个账户中存了一笔为10年的1,000美元存款，年利率是10%。那么10年后你将有多少钱?下面的电子表显示该结果为2,593.74美元。,正如单元C17内容所示，你不需要做这些如此复杂的计算:以每年10%的利率，在10年后，1,000美元的终值可由下面公式计算得到FV=1,000*(1+10%)10=2,593.74现在考虑下面这个略为复杂的问题:你想再开设一个储蓄账户。你的开户存款是$1,000美元,今年以及接下来的第1，2，.，9年初存入相同的存款。如果每年能获得10%的利息,那么在第10年初你的账户中将有多少钱?,在Excel中，很容易对该问题建模:,1,000*(1+10%)t,因此结果是在第10年末，我们的账户中将会有17,531.17美元的存款。同样结果也可以用每年存款的终值汇总的公式来表示：在第10年年初的总数=1,000*(1+10%)l0+1,000*(1+10%)9+1,000*(1+10%)1=,一个Excel函数注意单元B18中的有一个Excel函数FV给出了这个总数。FV的对话框如下:,关于这个函数我们应该注意以下三点：1对正的存款FV返回一个负数（参见脚注2）。这是它与PV和PMT函数共同具有的一个麻烦的特性。为了避免负数,我们应在Pmt中放-l,000。2.对话框行Pv是指刚开始账户里的存款数。在这个例子中，Pv中是空白,表示账户初始存款是0。3.对话框中我们还应该注意的是“Type”(其值或1或O)，它主要存款是发生存款期初还是期末，如果在期初的话值为1，在期末的话值为0。（在我们的例子中是前者）。,1.7年金问题复杂终值问题一个典型的例子是你现在55岁并打算60岁退休。为了使你退休后能过上安逸的生活，你想开一个退休金账户。在1，2，3，4年的年初(即今年开始和接下来四个年度的每年)你打算每年在退休金账户中存入一笔钱。该账户每年有8%的盈利。在60岁退休后，你预期还能活八年以上。在这些年中，你每年想从你的退休金账户取出30,000美元。当然，账户余额将继续获得8%的盈利。在该账户中你每年应存多少钱呢？下面的电子表说明了对这一问题你很可能出错。这种情况，你算出如果退休后8年里要每年得到30,000美元，你需要在头五年每年存240,000美元/5=48,000美元。正如电子表显示,在第八年底该账户里还有很多钱！(原因是你忽略了复利的影响。如果你将电子表中的利率设置为0%，你将看到你是正确的)。,解决这个问题有两种方法。第一种方法是Excel的“规划求解”,你可以在Excel菜单“工具”中找到它。,点击规划求解出现下面的对话框；这里我们填写参数如下：,1.8连续复利假如你在每年支付5%利息的银行账户中存入1,000美元。到年底，你会有1,000*(1.05)=1,050美元。现在假如银行是每年5%的利息,即一年付两次2.5%的利息。六个月后你将有1,025美元的存款，而且在年底你将有1,000*（1+）2=1,050.625美元。,基于该逻辑，如果你一年有n次利息，到年底增长为1,000*,。随着n越大，这个值也越大，并(你会看到相当快)收敛于e0.05，在Excel中它写为函数Exp。当n是无穷大的时候,我们称这个过程为连续复利（continuouscompounding）。(在一个电子表单元格中键入Exp(1)，你可以看到e=2.7182818285.)下面的表中你可看到，1,000美元一年以5%增值,如果连续复利