[go: up one dir, main page]

  • A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2022/2023

Случайные процессы и стохастические дифференциальные уравнения

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус: Курс по выбору (Бизнес-информатика)
Направление: 38.03.05. Бизнес-информатика
Когда читается: 2-й курс, 4 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Преподаватели: Попов Виктор Юрьевич
Язык: русский
Кредиты: 3
Контактные часы: 30

Программа дисциплины

Аннотация

Случайные процессы — широко используемый набор инструментов для моделирования во многих прикладных областях: финансовой математике, макроэкономике, физике. Эволюции цен, диффузия, потоки заявок для обработки, путешествие пользователя по ресурсам сети Интернет —— это лишь малая часть явлений, которые с их помощью можно исследовать. В нашем курсе мы хотели бы, с одной стороны, предоставить хороший фундамент для дальнейшего более самостоятельного изучения специальных областей, а с другой —— предоставить несколько интересных примеров, как связать это знание с компьютером и научиться не только доказывать интересные факты, но и смело строить решения практических задач в виде программ.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование представления о случайных процессах (СП) и стохастических дифференциальных уравнениях (СДУ) и о применении их для решения задач финансового менеджмента, финансов, экономики.
  • Формирования понимания теоретических основ, допущений и ограничений теории СП и СДУ
  • Формирование навыков применения методов теории СП и СДУ для решения исследовательских и прикладных задач финансового менеджмента, финансов, экономики.
  • Формирования навыков анализа СП, финансовых временных рядов, СДУ и их решений
  • Формирование навыков оценки производных финансовых инструментов с использованием методов теории СП и СДУ
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Использовать формулу Блэка-Шоулза и модель Блэка для оценки производных инструментов.
  • Знание элементов теории вероятностей и теории управляемых случайных процессов, используемых при построении и анализе прикладных стохастических моделей
  • Изучить понятие случайного блуждания
  • Уметь применять уравнение Блэка-Шоулза (постоянная волатильность)
  • Знакомство с основными свойствами винеровского процесса
  • Знать вывод уравнения Фоккера-Планка-Колмогорова, понимать его смысл и смысл начальных и граничных условий. Уметь находить некоторые решения уравнения Фоккера-Планка-Колмогорова для рассмотренных в курсе случаев.
  • Знать и понимать теорию случайного блуждания. Уметь решать задачу о разорении игрока. Знать и понимать процессы рождения и гибели, уметь выводить основные формулы. Знать и понимать процесс Пуссона
  • Знать основные понятия и свойства винеровского процесса и уметь применять их при решении теоретических и практических задач.
  • Знать основные понятия теории случайных процессов и уметь применять их при решении теоретических и практических задач.
  • Знать понятие стохастического дифференциального уравнения, основные типы стохастических дифференциальных уравнений курса , понимать их смысл. Знать методы их решений и уметь применять их для решения теоретических и практических задач. Уметь решать рассмотренные на занятиях и в процессе самостоятельно работы стохастические дифференциальные уравнения, в том числе при помощи численных методов.
  • Уметь выводить уравнение Блэка-Шоулза и понимать его смысл. Знать и понимать допущения модели Блэка-Шоулза. Уметь приводить уравнение Блэка – Шоулса к каноническому виду. Уметь находить решение уравнения Блэка-Шоулза. Знать и понимать смысл формулы Блэка – Шоулса. Знать, понимать и уметь использовать на практике методы оценки производных финансовых инструментов в модели Блэка – Шоулза и их арбитражные свойства. Знать модель стохастической волатильности.
  • Знать понятие интеграла Ито, его свойства. Уметь применять их при решении теоретических и практических задач.
  • Знать формулу Ито. Уметь применять ее при решении теоретических и практических задач. Уметь делать замены переменных в выражениях, содержащих стохастические слагаемые
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Знакомство со случайными процессами. Основные понятия
  • Винеровский процесс.
  • Интеграл Ито и его свойства
  • Формула Ито.
  • Стохастические дифференциальные уравнения
  • Уравнение Фоккера-Планка-Колмогорова.
  • Производные финансовые инструменты. Уравнение Блэка-Шоулза.
  • Задача о разорении.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Активность на лекциях и семинарах, самостоятельная работа.
  • неблокирующий Экзамен
    Письменный экзамен в аудитории или онлайн (продолжительность написания экзаменационной работы - 120 минут
  • неблокирующий Посещение аудиторных и/или онлайн лекций и семинаров
  • неблокирующий Защита проекта по тематике дисциплины на предложенную и согласованную тему
  • неблокирующий Контрольная работа 1
  • неблокирующий Контрольная работа 2
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2022/2023 учебный год 4 модуль
    0.1 * Контрольная работа 1 + 0.1 * Защита проекта по тематике дисциплины на предложенную и согласованную тему + 0.6 * Экзамен + 0.1 * Контрольная работа 2 + 0.05 * Активность на лекциях и семинарах, самостоятельная работа. + 0.05 * Посещение аудиторных и/или онлайн лекций и семинаров
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Белопольская, Я. И. Стохастические дифференциальные уравнения. Приложения к задачам математической физики и финансовой математики : учебное пособие для вузов / Я. И. Белопольская. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2021. — 308 с. — ISBN 978-5-8114-6859-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/152655 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Каштанов, В. А.  Случайные процессы : учебник и практикум для вузов / В. А. Каштанов, Н. Ю. Энатская. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 156 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-04482-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/513724 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Круглов, В. М.  Случайные процессы в 2 ч. Часть 1. Основы общей теории : учебник для вузов / В. М. Круглов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 276 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-01748-9. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/511875 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Круглов, В. М.  Случайные процессы в 2 ч. Часть 2. Основы стохастического анализа : учебник для вузов / В. М. Круглов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 280 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-02086-1. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/512947 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Чжун, К. Л. Элементарный курс теории вероятностей. Стохастические процессы и финансовая математика : учебник / К. Л. Чжун, Ф. Аит-Сахлиа , перевод с английского М. Б. Лагутина , художник С. Инфантэ. — 4-е изд. — Москва : Лаборатория знаний, 2021. — 458 с. — ISBN 978-5-93208-572-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/176459 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Энатская, Н. Ю.  Математическая статистика и случайные процессы : учебное пособие для вузов / Н. Ю. Энатская. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 201 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-9916-9808-5. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/512082 (дата обращения: 28.08.2023).

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Gerard-Michel Cochard. (2019). Introduction to Stochastic Processes and Simulation. [N.p.]: Wiley-ISTE. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=2282582
  • Steven Shreve. (2019). Stochastic Calculus for Finance I : The Binomial Asset Pricing Model (Vol. 2004). Springer.
  • Берикашвили, В. Ш.  Статистическая обработка данных, планирование эксперимента и случайные процессы : учебное пособие для вузов / В. Ш. Берикашвили, С. П. Оськин. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 164 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-09216-5. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/515268 (дата обращения: 28.08.2023).

Авторы

  • Попов Виктор Юрьевич