background image

Egzamin dla Aktuariuszy z 17 maja 2003 r. 
 
Matematyka Finansowa 
 
Zadanie 1 
 

1

1

1

1

1

=

=

n

n

n

n

n

a

v

Ia

Ia

v

a

a

 

 

I. 

98

,

9

8

,

0

04

,

0

8

,

0

04

,

0

=

+

=

+

n

n

n

n

nXv

Ia

Xv

a

 

 

Po roku : 

v

v

v

v

Xv

a

v

Xv

v

v

a

Xv

a

n

n

n

n

n

n

04

,

0

8

,

0

04

,

0

04

,

0

04

,

0

04

,

0

1

1

=

+

=

+

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

+

 

[

]

v

v

v

Xv

a

nXv

Ia

v

Xv

v

nXv

v

a

v

Ia

v

Xv

n

Ia

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

98

,

8

8

,

0

8

,

0

98

,

9

8

,

0

)

04

,

0

(

04

,

0

)

(

04

,

0

)

1

(

04

,

0

1

1

=

=

+

+

=

=

+

=

+

 

Analogicznie dla drugiej obligacji: 
 

udzial

 

 to

0,4

 

gdzie

   

4

,

0

04

,

0

8

,

0

    

04

,

0

8

,

0

98

,

8

8

,

0

=

=

v

v

C

v

d

A

A

 

6

,

0

06

,

0

9

,

0

      

06

,

0

9

,

0

85

,

7

9

,

0

=

=

v

v

C

v

d

B

B

 

052

,

0

06

,

0

6

,

0

04

,

0

4

,

0

    

2

=

=

=

C

c

C

d

 

35

,

8

+

+

+

+

=

C

B

A

C

C

B

B

A

A

C

C

C

C

d

C

d

C

d

ODP

 

 

Zadanie 2 

 
od - odchylenie stopy zwrotu akcji 
 

[

]

[

]

5

,

0

5

,

0

2

5

,

0

5

,

0

1

2

1

5

,

0

)

/(

)

/

ln(

5

,

0

)

/(

)

/

ln(

)

exp(

)

(

)

exp(

)

(

n

od

n

od

Rn

E

S

d

n

od

n

od

Rn

E

S

d

Rn

E

S

C

P

d

N

Rn

E

d

SN

C

E

E

E

+

=

+

+

=

+

=

=

 

 
(i) 

0

R

n

   

)

exp(

)

(

)

exp(

)

(

)

(

)

exp(

)

(

2

1

2

1

=

+

=

Rn

S

S

d

N

Rn

S

d

SN

d

N

Rn

S

d

SN

 

(ii) 

X

n

od

SN

n

od

SN

X

d

N

Rn

S

d

SN

n

n

dla

=

=

=

)

5

,

0

(

)

5

,

0

(

)

(

)

exp(

)

(

  

 

5

,

0

0

5

,

0

0

2

0

1

0

 

 

background image

(

) (

)

[

]

X

odn

N

odn

N

S

n

od

SN

n

od

SN

ODP

2

5

,

0

5

,

0

2

)

)

4

(

2

1

5

,

0

(

2

)

)

4

(

2

1

5

,

0

(

2

5

,

0

0

5

,

0

0

5

,

0

5

,

0

=

=

=

=

 

 

Zadanie 3 

 

)

20

(

14

,

0

25

,

0

14

,

1

)

10

(

14

,

0

;

10

10

dlug

Ls

L

dlug

=

=

 

(i) 

10

1

,

0

;

10

10

1

,

1

5

,

0

1

,

1

)

20

(

+

=

+

L

Xa

NPV

L

dlug

L

od

 

 

å

=

=

úû

ù

êë

é

=

10

1

08

,

0

;

10

08

,

0

;

10

10

08

,

0

5

,

0

08

,

0

5

,

0

1

,

1

08

,

1

08

,

0

10

5

,

0

)

1

(

5

,

0

k

k

od

Ia

a

L

k

L

NPV

 

Wiemy, 

Ŝ

e: 

 

obliczamy

 

1

,

1

5

,

0

450000

1

,

1

)

20

(

12

,

0

5

,

0

12

,

1

14

,

0

5

,

0

12

,

1

14

,

1

)

20

(

10

1

,

0

;

10

10

*

12

,

0

;

10

10

14

,

0

;

10

10

10

*

L

L

a

NPV

L

dlug

Ls

Ls

L

dlug

od

+

=

=

=

 

 
Z (i) wychodzi X około 213046 
 

Zadanie 4 

 

)

1

(

...

2

)

3

2

(

)

1

(

...

2

1

...

...

3

2

)

3

2

(

2

)

1

(

...

2

1

2

)

3

2

(

)

1

(

...

2

1

)

1

(

...

2

1

...

...

2

1

1

1

2

3

2

1

2

1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

=

=

+

+

+

+

n

n

n

n

n

n

r

n

n

n

n

r

n

n

n

r

n

r

r

r

n

n

n

n

  

{

}

)

1

2

(

2

2

)

3

2

)(

1

(

2

1

1

n

1,...,

k

  

2

)

1

(

+

+

+

+

+

+

=

+

+

=

n

k

k

n

n

n

k

n

n

r

k

k

r

k

k

 

 
Analizuj

ą

c dochodzimy do tego, 

Ŝ

e max dla k=n+1 bo: 

 

 

1

n

k

 

dla

 

+

k

r

 jest funkcj

ą

 rosn

ą

c

ą

 wi

ę

c max dla k=n+1 

k

 dla k>=n+2 jest parabol

ą

 i wierzchołek jest w k wi

ę

kszym od n+1, dlatego max dla k=n+2 

Porównuj

ą

c warto

ś

ci dla k=n+1 i k=n+2 otrzymujemy, 

Ŝ

e max dla k=n+1 

 

background image

38

780

2

)

2

)(

1

(

=

=

+

+

n

n

n

 

 
Czyli: 
 

{

}

{

}

77

,...,

40

 

   

)

39

(

2

40

79

)

39

(

780

39

,...,

1

 

  

2

)

1

(

+

+

=

+

=

k

dla

k

k

k

r

k

dla

k

k

r

k

k

 

51

,

99

36

171

406

741

465

210

55

2

1

70

60

50

40

30

20

10

70

60

50

40

30

20

10

+

+

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

+

=

v

v

v

v

v

v

v

r

r

r

r

r

r

r

R

R

 

 

Zadanie 5 

 
(i) 

TAK bo: 

 

( )

( )

( )

( )

( )

( )

å

=

=

+

=

=

úû

ù

êë

é

+

+

+

úû

ù

êë

é

+

+

+

=

úû

ù

êë

é

+

úû

ù

êë

é

+

=

1

1

1

1

1

1

1

1

)

(

)

(

(Taylor)

 

)

1

ln(

)

1

(

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

m

i

m

i

m

i

i

m

i

i

i

m

i

m

i

d

δ

 

 
(ii) 

TAK bo: 

 

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

+

=

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

+

=

...

1

...

1

3

2

2

1

2

1

2

m

m

m

m

m

v

v

m

Iv

v

v

m

I

    

(

)

)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

1

2

2

1

1

2

1

1

)

1

(

2

)

1

(

1

2

1

1

m

m

m

m

m

m

m

m

m

d

i

m

m

d

i

m

i

i

m

v

v

v

m

I

=

=

+

+

+

=

+

=

 

 
(iii) 

TAK bo: 

 

( )

(

)

1

1

1

1

1

0

1

1

)

1

(

)

1

(

+

+

+

+

+

=

+

=

=

=

=

=

=

+

ò

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

t

nv

v

v

nv

v

v

P

nv

v

v

nv

a

v

nv

a

v

L

nv

a

v

a

I

v

dt

i

i

δ

δ

δ

δ

δ

δ

 

 

background image

Zadanie 6 

 

α

α

α

8

)

...

(

...

...

2

)

(

12

5

8

6

5

2

5

1

=

+

+

=

+

=

v

v

X

v

v

X

v

X

 

 

)

(

)

(

6

5

4

3

4

3

2

2

1

v

v

v

X

v

v

X

v

X

ODP

+

+

+

+

+

=

 

 
Wiemy, 

Ŝ

e: 

 

obliczamy

  

370

)

1

(

8

)

1

(

7

370

)

1

(

)

1

(

3

8

4

7

4

3

8

7

α

α

α

=

+

=

+

v

a

v

v

a

v

v

X

v

X

 

34

,

5733

07

,

1

3

07

,

1

2

07

,

1

3

2

2

3

3

3

3

4

2

2

2

4

2

5

+

+

=

+

+

=

α

α

α

α

α

α

a

v

a

v

a

v

a

v

v

v

ODP

 

 

Zadanie 7 

 

........

).........

12

,

1

1000

5

,

0

12

,

1

1000

(

5

,

0

    

12

,

1

1000

5

,

0

    

:

....

..........

 

          

          

12

,

1

)

12

,

1

1000

5

,

0

1000

(

    

12

,

1

1000

    

2

+

+

WYP

K

 

[

]

[

]

(

)

(

)

å

=

=

=

=

=

+

+

+

=

=

+

+

+

=

k

n

k

k

n

n

k

k

k

k

k

W

1

1

1

2

1

2

12

,

1

5

,

0

1

44

,

0

560

12

,

1

5

,

0

1

)

12

,

1

5

,

0

(

1

)

12

,

1

5

,

0

(

5

,

0

1000

5

,

0

5

,

0

12

,

1

1000

5

,

0

12

,

1

5

,

0

...

12

,

1

5

,

0

12

,

1

1000

5

,

0

12

,

1

1000

5

,

0

...

12

,

1

1000

5

,

0

12

,

1

1000

5

,

0

)

(

 

(

)

(

)

å

=

ú

û

ù

ê

ë

é

=

=

20

6

15

6

19000

12

,

1

5

,

0

1

12

,

1

5

,

0

1

12

,

1

5

,

0

15

44

,

0

560

)

(

k

k

W

ODP

 

 

Zadanie 8 

 

02

,

1

1

=

v

 

....

)

1

)(

(

)

(

)

1

(

3000

...

3000

)

(

)

3000

3000

(

...

6000

3000

100000

2

2

2

2

2

2

2

4

2

=

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

v

n

A

n

A

v

v

n

v

n

A

v

n

v

v

n

n

 

2

4

2

2

2

2

2

2

1

)

1

(

3000

)

1

(

1

3000

)

(

v

v

n

v

v

v

n

A

n

n

+

=

+

+

 

Porównujemy A(n) i 100000 
Sprawdzamy, 

Ŝ

e dla n=7 A(n)<100000, dla n=8 A(n)>100000 

background image

Z tego wynika: 
 

obliczamy

 

8

3000

...

6000

3000

100000

18

16

4

2

X

Xv

v

v

v

+

+

+

+

=

 

 

 

0

)

5

,

4

(

)

4

(

24000

)

5

,

3

(

24000

21000

)

3

(

2

4

2

6

4

2

=

=

+

=

+

+

=

ZAD

Xv

ZAD

Xv

v

ZAD

Xv

v

v

ZAD

 

 
ZAD(3)-ZAD(3,5)=KAP(3,5) 
ZAD(3,5)-ZAD(4)=KAP(4) 
 

2

6

4

2

24000

21000

45000

)

4

(

24000

)

5

,

3

(

21000

Xv

Xv

v

v

KAP

KAP

ODP

+

=

+

=

 

 
Wychodzi około 4050. 
 

Zadanie 9 

 
(i)

30

5000

Xa

=

 

 
dla pojedynczej renty: 

)

1

(

)

(

)

1

(

)

(

31

30

31

k

k

k

v

X

Xa

Xa

X

k

ZAD

k

ZAD

X

k

OD

=

+

=

+

=

 

 

 
 

(

)

[

]

(

)

ú

û

ù

ê

ë

é

=

=

=

=

+

+

+

=

å

=

14

30

30

14

30

31

30

15

31

12

,

1

12

,

1

12

,

0

12

,

1

1

16

16

)

1

(

)

15

(

...

)

29

(

)

30

(

X

s

s

v

X

v

X

OD

OD

OD

ODP

k

k

&

&

&

&

 

 
W stawiamy X wyliczony w równaniu (i) i wychodzi około 5603 
 

 
 
 
 

background image

Zadanie 10 

 

ò

+

+

=

+

+

n

cn

bn

an

ct

bt

a

0

3

2

2

3

2

 

)

3

2

exp(

)

(

3

2

cn

bn

an

n

A

=

 

03

,

0

,

02

,

0

,

02

,

0

6

,

1

3

125

2

25

5

42

,

0

9

2

9

3

04

,

0

3

2

=

=

=

ï

ï

ï

î

ï

ï

ï

í

ì

=

=

=

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

 

 

58

3

343

2

49

7

exp

)

7

(

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

c

b

a

A