证券投资问题
摘要:
1、所有投资中采用循环投资,以获得更大利益;
2、每一次投资都要满足题目中的约束条件,简化问
题。
3、在第二问的贷款问题中,考虑尽快还贷,防止利
息越来越多,每次收益时首先以还贷为主。
4、所有问题中利用线性规划,和 lingo 软件编程。
由于上次时间有限没有上台说出我们组的
想法,现在麻烦刘老师和赵老师帮我们看看。
还是由于还是问题,我们的论文没有按照
正规的格式写,望老师见谅!
组员: 理学院
计算机
焦娇娇
高 院
任英杰
符号
符号意义
xi
yi
zi
si
ai
bi
ti
w
p
Q
R
di
以 1000 万的投资金额未循环投资之前分别对五种证券的投资金额
以 1000 万为投资金额的循环投资分别对五种证券的投资金额
以不到 1100 万的投资金额未循环投资之前分别对五种证券的投资金额
以不到 1100 万的投资金额的循环投资分别对五种证券的投资金额
五种证券投资的净收益率,且 B、C、D 的收益率均为税后的
五种证券的信用等级
五种证券的到期年限
以 1000 万的投资金额未循环投资之前获得的本利
以 1000 万为投资金额的循环投资本利
以不到 1100 万为投资金额的未循环之前获得的本利
以不到 1100 万为投资金额的循环投资本利
以 2.75%的利率贷款 i 年所需缴纳的本息之和
符号说明:
模型假设:
1、市政证券的收益可以免税,其他证券的收益需按 50%的税率纳税;
2、考虑循环投资;
3、每次投资都要满足题目中的三个限制条件;
4、证券的收益率和贷款利率均为年利率,且均按复利计算;
模型建立及求解:
(一)、以下计算以百万为单位,要想获得最大利益,在循环投资之前利润达到最大,
在循环投资之后利润也要达到最大,进而使 1000 万的投资资金获得最大的利益,故
要设定两个目标函数。未循环之前,设得到的利润和本金为 w。
目标函数为:max
w
5
i
1
xi
1(
tiai
)
S.t
5
i
1
5
xibi
xi
4.1
%平均信用等级不超过 1.4
i
1
xiti
xi
xi
5
4
%平均到期年限不超过 5 年
%政府及代办机构的证券中共至少要购进 400 万
5
i
1
5
4
i
i
1
2
5
xi
编程运行结果见下表:
1
i
10
%总的投资金额不超过 1000 万
w
.11
99981
12
(百万)
投资项目
投资金额
A
x1=3.66
B
x2=0
C
x3=0
D
x4=6.48
E
x5=0.16
由于 x2=0,x1=3.66,故设定总的投资年限为 9 年,即 9 年之后所有投资及收益在
合理条件下均停止。2 年之后,E 证券的本利为 w5=0.1747,不满足条件 1;三年之
后,D 证券的本利 w4=6.9172,和 E 证券的本利之和为:w4+w5=7.09,符合限制条
件 1,由于条件 2、3 的限制,只能对 C、D、E 三种证券进行投资,设此时循环投
资的总共的本利为 p。
目标函数;
max
p
5
i
3
yi
1(
tiai
)
5
i
3
5
yiti
i
3
yi
5
i
3
5
i
3
4
yi
3
yi
i
5
程序运行结果见表 2:
09.7
i
3
yibi
yi
5
4.1
S.t
%平均信用等级不超过 1.4
%平均到期年限不超过 5 年
4
%政府及代办机构的证券中共至少要购进 400 万
%总的循环投资金额为 7.09 百万
P=7.83
投资项目
投资金额
A
不投
B
不投
C
y3=7.09
D
y4=0
E
y5=0
分析运行的数据,只对 C 种证券进行了投资,现在投资累计年数为:3+4=7 年,
与最高限制年限 9 年相比差了两年,可以再次投资,但是又有限制条件 2、3 的限制,
不满足循环的条件,故循环停止。
综 合 以 上 分 析 , 以 1000 万 为 投 资 金 额 时 , 所 获 得 最 大 的 本 利 为 :
w+p=12+7.83=19.83,
此时获得的纯利润为:w+p-10-w4-w5=2.74(百万)
(二)、第二问中说明,此人能以 2.75%的利率借到不超过 100 万的资金,该如何
操作。
和第一问一样的道理,要想获得最大利益,在循环投资之前利润达到最大,在
循环投资之后利润也要达到最大,进而使不到 1100 万的投资资金获得最大的利益,
但不同的是,要考虑银行借贷的 2.75%的利率会影响到最终的纯利润,而且如果贷
款的时间越长,所要还的利息越多,所以我们考虑尽快还贷,即在得到第一笔本利
时就考虑还贷问题,这样可以有效解决利息随时间会变得越来越多的问题。
在循环之前,设以不到 1100 万的投资金额投资证券所收获的本利为 Q。
目标函数: max
Q
5
i
1
zi
1(
tiai
)
S.t
5
i
1
5
i
1
zibi
zi
4.1
%平均信用等级不超过 1.4
5
i
1
5
i
4
i
2
1
ziti
zi
zi
5
4
%平均到期年限不超过 5 年
%政府及代办机构的证券中共至少要购进 400 万
5
zi
1
i
程序运行结果如下表:
11
%总的投资金额不超过 1100 万
Q=13.19979
投资项目
投资金额
A
z1=3.70
B
z2=0
C
z3=0
D
z4=7.13
E
z1=0.176
与题目一类似,B 类证券的投资金额恰为 0,而 A 的投资金额为 3.70,故和题
目一样,投资年限为 9 年,即 9 年之后所有投资及收益在合理条件下均停止。2 年
之后,E 证券的本利为 Q5=0.19,而贷款两年的本息之和 d2=1.056,则能还两年全
部的利息和一部分的本金,剩余本金为 0.866,之后相当于以 0.866 的本金以 2.75%
的利率重新继续贷款。三年之后,D 类证券的本利为 Q4=7.61,而 0.866 的贷款在
一年之内的本息为 0.8898,此时用 D 类证券的本利可还清 0.8898 的本息,还贷之后
剩余的金额为 7.61-0.8898=6.72,符合限制条件 1,故可以循环投资,由条件 2、3
可知,只能投资给 C、D、E 三种证券,设此时循环投资的总共的本利为 O。
目标函数: max
R
5
i
3
ri
1(
tiai
)
S.t
5
i
3
5
i
3
sibi
si
4.1
%平均信用等级不超过 1.4
siti
%平均到期年限不超过 5 年
5
4
%政府及代办机构的证券中共至少要购进 400 万
si
5
i
3
5
si
3
si
i
5
i
4
3
72.6
编程的运行结果如下表:
1
i
%总的循环投资金额为 6.72 百万
R=7.40
投资项目
投资金额
A
不投
B
不投
C
s3=6.72
D
s4=0
E
s5=0
分析运行的数据,只对 C 种证券进行了投资,现在投资累计年数为:3+4=7
年,与最高限制年限 9 年相比差了两年,可以再次投资,但是又有限制条件 2、3
的限制,不满足循环的条件,故循环停止。
综合以上分析,以不超过 1100 万为投资金额时,所获得最大的本利为:
Q+R=13.19979+7.40=20.60,。
由于在循环投资之前在第三年时已将贷款的本息还清,所以此时获得的纯利润
为:Q+R-11--6.72=2.88。
综合问题(一)和问题(二),后一问(288 万)比前一问(274 万)获利较多,
故选择以 2.75%的利率借贷不超过 100 万的资金能获得更多的利润,约为 288 万。
模型评估:
优点:利用线性规划和 lingo 编程,较好得解决了问题,并且采用循环投资的方
式获得更大的利益。在贷款问题上考虑尽快还贷,防止利息越来越多,每次收益时
首先以还贷为主,以避免更多的损失。
缺点:每次投资都要符合和利用约束条件,分析循环投资前的数据,确定证券投
资的最大期限,这些使得局限性较大,可能会造成一定的误差。