Формула полной вероятности. формула байеса

Часто мы начинаем анализ вероятностей, имея предварительные, априорные значения вероятностей интересующих нас событий. Затем из источников информации, таких как выборка, отчет, опыт и т.д. мы получаем дополнительную информацию об интересующем нас событии. Имея эту новую информацию, мы можем уточнить, пересчитать значения априорных вероятностей. Новые значения вероятностей для тех же интересующих нас событий будут уже апостериорными (послеопытными) вероятностями. Теорема Байеса дает нам правило для вычисления таких вероятностей.

Пусть событие А может произойти лишь вместе с одним из событий В 1 , В 2 , В 3 ,…,В n , образующих полную группу. Пусть известны вероятности Р(В 1), Р(В 2), Р(В 3),…,Р(В n) . Так как события В i образуют полную группу, то . Так же известны и условные вероятности события А: Р(А/B 1), Р(А/B 2),…, Р(А/B i),…, Р(А/B n). Так как заранее неизвестно с каким из событий В i произойдет событие А , то события В i называют гипотезами.

Необходимо определить вероятность события А и переоценить вероятности событий В i с учетом полной информации о событии А .

Вероятность события А определяется как:

. (5.1)

Эта вероятность называется полной вероятностью.

Если событие А может наступить только с одним из событий В 1 , В 2 , В 3 ,…,В n , образующих полную группу несовместных событий, называемых гипотезами, то вероятность события А равна сумме произведений вероятностей каждого из событий В 1 , В 2 , В 3 ,…,В n , на соответствующую условную вероятность события А.

Условные вероятности гипотез вычисляются по формуле:

Это - формулы Байеса, (по имени английского математика Т. Байеса, опубликовавшего их в 1764 году), где в знаменателе P(A)- полная вероятность.

Пример 1. Экономист полагает, что вероятность роста стоимости акций некоторой компании в следующем году равна 0,75, если экономика страны будет на подъеме; и эта же вероятность равна 0,30, если экономика страны не будет успешно развиваться. По его мнению, вероятность экономического подъема в будущем году равна 0,80. Используя предположения экономиста, оцените вероятность того, что акции компании поднимутся в цене в следующем году?

Решение. Определим события: А – «акции компании поднимутся в цене в будущем году». Событие А –« акции компании поднимутся в цене в будущем году»- может произойти только вместе с одной из гипотез: B 1 –экономика страны будет на подъеме и B 2 –экономика страны не будет успешно развиваться.

По условию известны вероятности гипотез: P(B 1)= 0,8; P(B 2)= 0,2

и условные вероятности события А: P(А/B 1)= 0,75; P(А/B 2)= 0,3.

Гипотезы образуют полную группу, сумма их вероятностей равна 1. Рассмотрим событие А – это (или B 1 А или B 2 А ). События B 1 А и B 2 А – B 1 и B 2 – несовместны.

События B 1 и А, B 2 и А – зависимые.

Вышеизложенное позволяет применить для определения искомой вероятности события А формулу полной вероятности:

Ответ: 0,66.

Пример 2. Экономист полагает, что в течении периода активного экономического роста американский доллар будет расти в цене с вероятностью 0,7; в период умеренного экономического роста доллар подорожает с вероятностью 0,4; и при низких темпах экономического роста доллар подорожает с вероятностью 0,2. В течении любого периода времени вероятность активного экономического роста роста 0,3, умеренного экономического роста равна 0,5 и низкого роста равна 0,2. Предположим, что доллар дорожает в течение текущего периода. Чему равна вероятность того, что анализируемый период совпал с периодом активного экономического роста?

Решение. Определим события: А – «доллар дорожает». Оно может произойти только вместе с одной из гипотез: B 1 –«активный экономический рост»; B 2 –«умеренный экономический рост»; B 3 –«низкий экономический рост».

По условию известны доопытные (априорные) вероятности гипотез и условные вероятности события А :

P(B 1)= 0,3; P(B 2)= 0,5; P(B 3)= 0,2.

P(А/B 1)= 0,7; P(А/B 2)= 0,4; P(А/B 3)= 0,2.

Гипотезы образуют полную группу, сумма их вероятностей равна 1. 1.Событие А – это (или B 1 А, или B 2 А, или B 3 А ). События B 1 А и B 2 А и B 3 А – несовместные попарно, так как события B 1 , B 2 и B 3 – несовместны.События B 1 и А, B 2 и А,А и B 2 – зависимые.По условию требуется найти уточненную (послеопытную, апостериорную) вероятность первой гипотезы, т.е. необходимо найти вероятность активного экономического роста, при условии, что доллар дорожает (событие А уже произошло), то есть P(B 1 /А)-?

Используя формулу Байеса (5.2) и подставляя заданные значения вероятностей, имеем:

Сегодня поговорим про FXCN - ETF-фонд акций китайских компаний.

Напомним, что главное в любом ETF-фонде - это его наполнение. Покупая акции фонда, мы как бы покупаем портфель ценных бумаг, входящих в состав активов фонда. Состав портфеля определяется индексом, составленным независимым профессиональным участником - провайдером индекса. Подробнее об индексах и устройстве ETF-фондов - в .

При этом в 2013 году Китай обошел США по объему экспорта товаров и услуг:

(Данные World Bank )

По прогнозу Всемирного Банка, в ближайшие годы Китай ждут более высокий темп роста ВВП, чем Россию или США:

(Данные World Bank )

Все это делает Китай интересным рынком для инвестиций, как с точки зрения темпов экономического роста, так и с точки зрения диверсификации.

Это значит, что в китайские акции вкладывать менее рискованно, чем в российские, но более рискованно, чем в американские. На графике выше видно, что график индекса российского рынка «болтает» сильнее всего. Китай - поменьше. И американский рынок на фоне соседей почти похож на медленно, но верно растущую прямую.

Дивиденды, налоги и комиссия фонда

Дивиденды, которые фонд получает по акциям китайских компаний, реинвестируются. То есть на сумму полученных дивидендов фонд покупает для вас дополнительные акции в пропорциях согласно индексу MSCI China.

При продаже акций фонда через российского брокера с физических лиц удерживается НДФЛ в размере 13% с положительной разницы между ценой покупки и ценой продажи. Это значит, что пока вы не продаете акции фонда, налог не удерживается. Чтобы не платить НДФЛ при продаже, акции фонда можно купить на индивидуальный инвестиционный счет, предоставляющий налоговый вычет.

Комиссия в фонде FXCN составляет 0,9% годовых. Вы не платите её отдельно и никогда с ней напрямую не сталкиваетесь. Комиссия взимается фондом из активов и лишь «притормаживает» рост чистых активов фонда.

Цена акции

Портфель из акций 152 китайских компаний - это общее имущество фонда FXCN. Поделив стоимость активов на число выпущенных акций, получаем стоимость одной акции фонда FXCN. Как правило цена акции на бирже и стоимость активов в расчете на одну акцию находятся очень близко.

Несмотря на то, имущество фонда оценивается в долларах, для удобства инвесторов акции фонда FXCN можно покупать и продавать на Московской бирже за рубли наравне с акциями Сбербанка или Газпрома. Еще можно купить в долларах -для этого нужно приобретать или через внебиржевую сделку, или в режиме переговорных сделок (РПС).

По состоянию на 18 июля 2017 года расчетная стоимость одной акции FXCN составляла 37,3657 доллара. Средневзвешенная цена сделок с акциями фонда на Московской бирже за 18 июля составила 2 220 рублей.

Как купить

Для покупки и продажи акций фонда FXCN вы можете обратиться в любой банк или в финансовую компанию, оказывающие брокерские услуги.

Ожидаемая доходность и стандартное отклонение. Этот пример позволит вам на практике рассчитать показатели, которые мы можем ожидать от инвестиционного портфеля. Даны два вида акций и три состояния экономики:

Рассчитайте стандартное отклонение и ожидаемую доходность для каждого типа акций.

Риск портфеля и доходность. Вернемся к примеру 11.1 и предположим, что всего вы имеете $20000. Если вы вложите $6000 в акции A , а остальное в B , какими будут ожидаемая доходность и стандартное отклонение вашего портфеля?

Риск и доходность. Предположим, что вы рассматриваете следующую ситуацию:

Если ставка, свободная от риска, составляет 8%, правильно ли оценены данные ценные бумаги? Какой должна была бы быть ставка, свободная от риска, если ценные бумаги оценить правильно?

CAPM . Предположим, что ставка, свободная от риска, составляет 8%. Ожидаемая доходность на рынке составляет 14%. Если конкретный вид актива имеет (3 = 0,6, то какова ожидаемая доходность этого актива, основываясь на CAPM ? Если другой актив имеет ожидаемую доходность 20%, то какой должен быть (3 коэффициент?

Ответы

Ожидаемые доходности рассчитываются как произведение возможных доходностей на их вероятности:

E(R A ) = 0,1 х (-0,2) + 0,6 х (0,1) + 0,3 х (0,7) = 25% E(RB) = 0,1 х (0,3) + 0,6 х (0,2) + 0,3 х (0,5) = 30%

Непостоянство рассчитывается как сумма произведений квадратов отклонения ожидаемых доходностей на их вероятности:

Од = 0,1 х (-0,2 - 0,25)2 + 0,6 х (0,1 - 0,25)2 + 0,3 х (0,7 - 0,25)2 = = 0,1 х (-0,45)2 + 0,6 х (-0,15)2 + 0,3 х (0,45)2 = = 0,1 х 0,2025 + 0,6 х 0,0225 + 0,3 х 0,2025 = 0,0945

а2, = 0,1 х (0,3 - 0,3)2 + 0,6 х (0,2 - 0,3)2 + 0,3 х (0,5 - 0,3)2 =

0,1 х (0,0)2 + 0,6 х (-0,1)2 + 0,3 х (0,2)2 =

0,1 х 0,0 + 0,6 х 0,01 + 0,3 х 0,04 = 0,0180 Стандартные отклонения равны: аА = УО,0945 =30,74% aB = VO,0180 = 13,42%

Вес каждого типа акций в портфеле составляет: $6000/20000 = 0,3 и $14000/20000 = 0,7. Тогда ожидаемая доходность портфеля составит:

Щ/У = 0,3 х E(RA) + 0,7 х E(RB) = 0,3 х 25% + 0,7 х 30% = 28,50%

Тогда доходность портфеля составляет

E(R p ) = 0,1 х (0,15) + 0,6 х (0,17) - 0 3 х (0,56) = 28,50%.

Это тот же самый результат, что мы получили ранее.

Рассчитаем непостоянство портфеля

Ор = 0,1 х (0,15 - 0,285)2 + 0,6 х (0,17 - 0,285)2 + 0,3 х (0,56 - 0,285)2 = 0,03245

Тогда стандартное отклонение есть корень квадратный из 0,03245 и равно 18,01%

Если мы рассчитаем коэффициент награды за риск для ценных бумаг каждой компании, мы в результате получим (19% - 8%)/1,6 = 6,875% для Cooley и 6,67% для Моуег По отношению к Cooley ожидаемая доходность Моуег слишком низкая, поэтому ее цены слишком высокие

Если ценные бумаги обеих компаний оценены правильно, то они должны предлагать одинаковый коэффициент награды за риск Таким образом, мы можем составить уравнение

(19% - Rj)/],6 = (16% - Rf)/l,2

Произведя небольшие алгебраические преобразования, мы получим /?у= 7%

(19% - Rf) = (16% - ЯД 1,6/1 ,2) 19% - 16% х (4/3) = Rf - Rf x (4/3) йу=7%

Так как рыночная ожидаемая доходность составляет 14%, то рыночная премия риска соответственно (14% - 8%) = 6% (ставка, свободная от риска, равна 8%) Первый вид ценных бумаг имеет Р = 0,6, значит ожидаемая доходность составляет 8% + 0,6x6%= 11,6%

Для второго вида премия риска составляет 20% - 8% = 12% Так как это ровно в два раза превышает рыночную премию риска, то и р коэффициент должен быть точно равен 2 Мы можем проверить это используя теорию CAPM

20% = 8% + х р Р, = 12%/6% = 2,0

Вопросы и задачи

Ожидаемые доходности портфеля. Если портфель имеет положительные инвестиции в каждый вид актива, может ли ожидаемая доходность такого портфеля быть больше, чем доходность каждого актива в этом портфеле? Меньше? Если у вас положительный ответ на один или оба вопроса, пожалуйста приведите пример, чтобы аргументировать ваше решение.

Непостоянство индивидуального актива и диверсификация. Правда или нет: наиболее важной характеристикой при определении ожидаемой доходности хорошо диверсифицированного портфеля являются непостоянства индивидуальных активов портфеля. Объясните.

Риск портфеля. Если портфель имеет положительные инвестиции в каждый вид актива, может ли стандартное отклонение такого портфеля быть меньше, чем стандартное отклонение каждого актива в этом портфеле? Что вы можете сказать о b такого портфеля?

Доходности портфеля. Используя информацию предыдущей главы об истории рынка ценных бумаг, определите, какой была доходность портфеля, который былодинаково распределен между обыкновенными акциями и долгосрочными правительственными облигациями? Который одинаково распределен между малыми акциями и векселями Казначейства?

CAPM . Используя CAPM , докажите, что коэффициент премии риска двух активов равен их коэффициентам р.

Доходности портфеля и отклонения. Имея следующую информацию о портфеле, состоящем из трех видов ценных бумаг, определите:

Если вы инвестировали по 30% в A и B , 40% в C , какой будет ожидаемая доходность портфеля? Непостоянство? Стандартное отклонение?

Если ожидаемый уровень доходности T-bill составляет 5,25%, то какой будет премия риска портфеля?

Если ожидаемый уровень инфляции составляет 5%, то какова реальная ожидаемая доходность портфеля? Какова реальная премия риска портфеля?

Анализ портфеля. Вы хотите создать портфель с таким же уровнем риска, что и фондовый рынок в целом. У вас есть $200000. Имея нижеприведенную информацию, заполните недостающие позиции:

Анализ портфеля. Вы имеете $100000 для инвестиций либо в ценные бумаги типа D , либо в F, либо в актив, свободный от риска. Вы должны вложить все ваши деньги. Ваша цель – создание портфеля с ожидаемой доходностью 10% и только с 60% риска, по сравнению с остальным рынком. Если D имеет ожидаемую доходность 20% и Р = 1,50, F имеет ожидаемую доходность 15% и Р = 1,15, ставка, свободная от риска составляет 5%, то сколько денег вы вложите в F?

Систематический риск против несистематического. Вы имеете следующую информацию:

Рыночная премия риска составляет 8% и ставка, свободная от риска, равна 6%. Какой вид ценных бумаг имеет наибольший систематический риск? Какой вид имеет наибольший несистематический риск? Какой вид ценных бумаг наиболее рискованный? Объясните.

Вопросы повышенной сложности

Коэффициенты b. Может ли рискованный актив иметь b = 0? Объясните. Используя модель CAPM , какой будет ожидаемая доходность такого актива? Может ли рискованный актив иметь отрицательный b коэффициент? Что предсказывает CAPM об уровне ожидаемой доходности для такого актива? Можете ли вы пояснить свой ответ?

Линия состояния фондового рынка (SML ). Предположим, что вы рассматриваете следующую ситуацию:

Допустим, что эти ценные бумаги правильно оценены. Основываясь на CAPM , определите, какой будет ожидаемая рыночная доходность? Какова ставка, свободная от риска?

Экзамен CFA – экзамен на получение сертификата финансового аналитика, который выдается специалистам в области инвестиций в США.

Рассмотрим задачу максимизации ожидаемой прибыли от акций.

Предположим, что мы владеем акциями стоимостью 1000 у.е. Мы должны принять решение относительно того, держать ли акции, продать их все или купить еще акции на сумму 500 у.е.

Вероятность 20%-го роста курсовой стоимости акции составляет 0,6, а вероятность снижения курсовой стоимости на 20% - 0,4. Какое решение необходимо принять с тем, чтобы максимизировать ожидаемую прибыль?

Сначала необходимо решить, что делать с акциями: купить еще, все продать или все держать. Это отображено с помощью дерева решений на рис. 3.2. Диаграмма содержит величину доходов или расходов в случае принятия того или иного решения. Например, вариант «продажи» даст доход в 1000 у.е. (показан как + 1000 на дереве). В противоположность этому, вариант «покупки» принесет расходы в сумме 500 у.е. (показаны как - 500 на дереве). Если мы продадим акции, тогда их у нас будет ноль. Если

мы просто будем держать акции, то в случае 20%-ного подъема на рынке их стоимость составит 1200 у.е., а в случает 20%-ного спада - 800 у.е. В другом случае, после покупки акций еще на 500 у.е., при подъеме рынка мы окажемся обладателями акций стоимостью 1800 у.е., а при падении - стоимостью 1200 у.е. Данные значения указаны в конце каждой ветви в правой части дерева решений (рис. 3.3). Дерево также показывает вероятности возможных событий (т.е. рост или падение курсовой стоимости акций), а также денежные средства, затраченные или полученные при этом. Например, покупка акции стоит 500 у.е. (т.е. в данной точке диаграммы указано - 500 у.е.). Аналогично, продажа акций даст доход в 1000 у.е., и это указано рядом с соответствующей ветвью дерева.

Начиная с правой стороны и двигаясь влево, производится расчет ожидаемых значений, как это показано на рис. 3.4. Таким образом, ожидаемое значение в блоке вероятностных событий А рассчитывается путем умножения каждой вероятности на значе-Рост курсовой стоимости

ние в конце ветви, т.е. ожидаемое значение в блоке А составляет

6 х 1800 + 0,4 х 1200 = 1560 у.е. Аналогично, ожидаемое значение для блока Б составляет 0,6 х 1200 + 0,4 х 800 = 1040 у.е.

Ожидаемое значение

Рост курсовой стоимости

Ожидаемое значение

Рост курсовой стоимости

И наконец, можно принимать решение на основании вывода ожидаемых значений по соответствующим ветвям обратно к бло
ку решений В. Три возможных пути обратно к блоку В дают следующие значения:

Вариант 1: 1560 - 500 = 1060 у.е.

Вариант 2: 0 + 1000 = 1000 у.е.

Вариант 3: 1040 + 0 = 1040 у.е.

Следовательно, на основании данного критерия с целью максимизации ожидаемой стоимости акций мы предпочтем вариант 1. Таким образом, мы решим купить еще акций на сумму в 500 у.е., что даст нам ожидаемую чистую прибыль в 1060 у.е. Это значение показано в блоке В, а путь решения выделен, как показано на рис. 3.4. Следует отметить, что этот простой способ принятия решений, основанный на максимизации ожидаемой отдачи, может не всегда оказаться приемлемым. Например, также необходимо учитывать факторы риска, о чем мы будем говорить в следующем примере.