background image

Egzamin dla Aktuariuszy z 31 maja 2010 r. 
 
Matematyka Finansowa 
 
Zadanie 1 
 

F

S

FD

SD

ODP

=

  to jest: 

duration-based hedge ratio – współczynnik zabezpieczenia oparty na czasie trwania 
price sensitivity hedge ratio – współczynnik zabezpieczenia wrażliwości cenowej 
 
gdzie: 
 

+

=

25

1

,

0

;

25

1

,

1

08

,

1

08

,

0

1000000

a

S

 

+

=

15

09

,

0

;

15

09

,

1

06

,

1

06

,

0

100000

a

F

 

( )

+

=

25

1

,

0

25

1

,

1

08

,

1

25

08

,

0

1000000

Ia

S

D

S

 

( )

+

=

15

09

,

0

15

09

,

1

06

,

1

15

06

,

0

100000

Ia

FD

F

 

58

,

11

55

,

11

09

,

1

06

,

1

15

09

,

1

1

1

09

,

1

1

15

09

,

0

09

,

1

1

1

06

,

0

1

,

1

08

,

1

25

1

,

1

1

1

1

,

1

1

25

1

,

0

1

,

1

1

1

08

,

0

10

15

16

15

25

26

25

+

+

=

ODP

 

 
Zadanie 2 
 

4

4

4

3

4

4

4

2

1

4

4

4

3

4

4

4

2

1

B

A

v

v

v

v

v

v

ODP

...

7

5

3

...

8

5

2

6

4

2

5

3

+

+

+

+

+

+

+

=

 

(

)

2

3

2

3

3

2

3

5

3

2

5

3

2

1

2

1

3

2

2

1

3

2

...

3

3

2

1

...

5

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

A

v

v

Av

+

=

+

=

+

=

+

+

+

=

+

+

=

 

(

)

2

2

3

1

2

v

v

v

A

+

=

 

 
 
 

background image

(

)

2

4

2

2

4

4

2

2

4

2

6

4

2

2

6

4

2

1

3

1

2

3

3

1

2

3

...

2

2

3

1

...

5

3

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

B

v

v

Bv

=

+

=

+

=

+

+

+

=

+

+

=

 

(

)

2

2

4

2

1

3

v

v

v

B

=

 

(

)

540

05

,

1

1

  

gdzie

  

1

3

2

2

2

4

2

3

=

+

+

=

ODP

v

v

v

v

v

v

ODP

 

 
Zadanie 3 
 
Przy scenariuszu 1: 

(

)

5

,

37

250

15

,

1

250

=

=

WYP

 

Przy scenariuszu 2: 

(

)

(

)

5

,

22

09

,

0

1

250

250

=

=

WYP

 

 

25

,

0

15

60

5

,

22

056

,

1

5

,

227

5

,

37

056

,

1

5

,

287

0

0

0

0

0

0

=

=

=

+

=

+

B

B

 

 
Z tego: 
 

55

,

32

056

,

1

5

,

37

25

,

0

5

,

287

0

=

B

 

 
Zadanie 4 
 
Mamy sytuację gdy stopa kwartalna wynosi 0,08/4=0,02 czyli mamy n=40 okresów i m=3 
płatności w okresie. Szukamy płatności kwartalnej: 
 

57

,

3655

02

,

1

1

1

02

,

0

100000

100000

40

02

,

0

;

40

=

=

R

Ra

 

czyli co miesiąc spłata=R/3 
wtedy amortyzacja kredytu przebiega tak: (dla 

[

]

nm

t

;

0

 

=

3

1

40

02

,

1

1

1

3

)

(

t

R

t

OD

 

3

1

40

02

,

1

1

3

)

(

=

t

R

t

KAP

 

 

1.  KAP(t)>OD(t) 

 

3

1

40

3

1

40

02

,

1

1

1

02

,

1

1

>

t

t

 

 

background image

5

,

0

02

,

1

1

3

1

40

>

t

 

5

,

0

ln

02

,

1

1

ln

3

1

40

>

t

 

<

02

,

1

1

ln

5

,

0

ln

3

1

40

t

 

02

,

1

ln

2

ln

40

3

1

>

t

 

16

99

,

15

1

02

,

1

ln

2

ln

40

3

1

=

+

>

n

t

 

 

2.  KAP(t)>2OD(t) 

 

3

1

40

3

1

40

02

,

1

1

2

2

02

,

1

1

>

t

t

 

3

2

02

,

1

1

3

1

40

>

t

 

>

3

2

ln

02

,

1

1

ln

3

1

40

t

 

02

,

1

ln

3

ln

2

ln

3

1

40

<

t

 

02

,

1

ln

2

ln

3

ln

40

3

1

>

t

 

60

57

,

59

1

02

,

1

ln

2

ln

3

ln

40

3

2

=

+

>

n

t

 

 

75

,

3

16

60

1

2

=

=

=

n

n

ODP

 

 
Zadanie 5 
 

Gdy  

(

)

)

2

1

exp(

;

2

2

δ

ω

δ

ω

+

=

X

Ee

N

X

 

Przy braku arbitrażu: 

015

,

0

015

,

0

06

,

0

045

,

0

06

,

0

)

0

(

)

1

(

)

1

(

)

1

(

)

1

(

)

0

(

e

S

A

e

A

e

e

A

ES

e

S

=

=

=

=

 

( )

)

15

,

0

exp(

)

0

(

)

0

(

)

0

(

)

0

(

6

,

0

06

,

0

03

,

0

06

,

0

6

,

0

03

,

0

2

S

e

E

e

e

S

e

e

e

S

S

E

ODP

Z

Z

=

=

=

 

 
 
 

background image

Zadanie 6 
 

(

) (

) (

)

+

+

+

+

+

+

+

+

=

4

4

3

3

2

2

1

1

)

1

(

1

1

1

1000

1000

s

i

s

i

s

i

s

i

 

(

)

(

) (

) (

)

4

4

3

3

2

2

1

4

4

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

s

s

s

s

s

i

+

+

+

+

+

+

+

+

=

 

02

,

0

1

3

10

14

100

1

1

=

=

s

 

036

,

0

1

6

10

28

100

1

2

=

=

s

 

04

,

0

1

9

10

42

100

1

3

=

=

s

 

1100

46

1

12

10

56

100

1

4

=

=

s

 

%

1

,

4

14

,

4

1100

46

1

1

04

,

1

1

036

,

1

1

02

,

1

1

1100

46

1

1

1

4

3

2

4

+

+

+

+

+

=

i

 

 
Zadanie 7 
 
WE – wartość obecna emerytury na koniec 20 roku 

004

,

0

004

,

1

1

1

3000

3000

60

004

,

0

;

60

=

=

a

WE

 

W1 – wartość funduszu na koniec 10 roku 

(

)

[

]

119

10

4000

(

...

006

,

1

10

4000

006

,

1

4000

06

,

0

1

118

119

+

+

+

+

+

=

W

 

W2 – wartość funduszu na koniec 20 roku 

[

(

)

...

005

,

1

002

,

1

)

119

10

4000

(

005

,

1

002

,

1

119

10

4000

100

005

,

1

1

2

118

2

119

120

+

+

+

+

+

=

x

W

W

 

]

0

120

005

,

1

002

,

1

)

119

10

4000

(

...

+

+

+

 

(

)

119

006

,

0

006

,

1

1

006

,

1

119

006

,

1

...

006

,

1

006

,

1

006

,

0

006

,

1

119

006

,

1

118

...

006

,

1

2

006

,

1

006

,

1

119

006

,

1

118

...

006

,

1

2

006

,

1

119

118

119

2

118

119

117

118

=

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

A

A

A

 

(

)

006

,

0

119

006

,

0

006

,

1

1

006

,

1

2

119

=

A

 

 

background image

(

)

+

=

006

,

0

1190

006

,

0

006

,

1

1

006

,

1

10

4000

006

,

0

1

006

,

1

06

,

0

1

2

119

120

W

 

+

=

005

,

1

002

,

1

1

005

,

1

002

,

1

1

005

,

1

002

,

1

5190

100

005

,

1

1

2

120

119

120

x

W

W

 

W2=WE 

 

 

(

)

7

,

7

100

005

,

1

002

,

1

1

005

,

1

002

,

1

1

005

,

1

002

,

1

5190

006

,

0

1190

006

,

0

006

,

1

1

006

,

1

10

4000

006

,

0

1

006

,

1

005

,

1

06

,

0

004

,

0

004

,

1

1

1

3000

120

119

2

119

120

120

60

+

=

x

 
Zadanie 8 
 

OZNACZENIE: 

i

i

=

4

)

4

(

   X – płatności nieparzyste 

K  - kredyt po połowie rat 
 





+

+

+

+

+

+

+

+





+

+

+

+

+

+

+

=

8

6

4

2

7

5

3

)

1

(

1

)

1

(

1

)

1

(

1

)

1

(

1

5

,

3

)

1

(

1

)

1

(

1

)

1

(

1

1

1

i

i

i

i

X

i

i

i

i

X

K

 





+

+

+

+

+

+

+





+

+

+

+

+

+

=

16

4

2

15

3

)

1

(

1

...

)

1

(

1

)

1

(

1

5

,

3

)

1

(

1

...

)

1

(

1

1

1

55

,

0

i

i

i

X

i

i

i

X

K

 

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

+

2

16

2

2

16

2

8

2

2

8

)

1

(

1

1

)

1

(

1

1

)

1

(

1

5

,

3

)

1

(

1

1

)

1

(

1

1

1

1

55

,

0

)

1

(

1

1

)

1

(

1

1

)

1

(

1

5

,

3

)

1

(

1

1

)

1

(

1

1

1

1

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

 

18

16

17

16

10

8

9

8

)

1

(

1

)

1

(

5

,

3

55

,

0

)

1

(

1

)

1

(

55

,

0

)

1

(

1

)

1

(

5

,

3

)

1

(

1

)

1

(

i

i

i

i

i

i

i

i

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

 

5

,

3

55

,

0

)

1

(

5

,

3

55

,

0

)

1

(

55

,

0

)

1

(

55

,

0

)

1

(

5

,

3

)

1

(

5

,

3

)

1

(

)

1

(

16

17

8

16

9

17

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

i

i

i

i

i

i

i

[

]

[

]

[

]

[

]

1

)

1

(

5

,

3

55

,

0

1

)

1

(

)

1

(

55

,

0

1

)

1

(

)

1

(

5

,

3

1

)

1

(

)

1

(

16

16

8

8

8

9

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

i

i

i

i

i

i

i

 

[

]

[

]

1

)

1

(

5

,

3

55

,

0

1

)

1

(

)

1

(

55

,

0

)

1

(

5

,

3

)

1

(

8

8

8

9

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

i

i

i

i

i

 

5

,

3

55

,

0

)

1

(

5

,

3

55

,

0

)

1

(

55

,

0

)

1

(

55

,

0

)

1

(

5

,

3

)

1

(

8

9

8

9

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

i

i

i

i

i

 

925

,

1

)

1

(

55

,

0

)

1

(

575

,

1

)

1

(

45

,

0

8

9

+

+

=

+

+

+

i

i

i

 

[

]

)

1

(

55

,

0

925

,

1

)

1

(

55

,

0

925

,

1

)

1

(

77

63

8

i

i

i

+

+

=

+

+

+

 

background image

1

)

1

(

77

63

8

=

+

i

 

63

77

)

1

(

8

=

+

i

 

%

10

4

%

100

1

63

77

125

,

0

=



=

i

ODP

i

 

 
Zadanie 9 
 

gdzie

B

A

ODP

,

=

 

=

=

+

=

1

1

2

2

1

2

2

)

1

2

(

)

2

(

2

)

1

2

(

n

n

n

n

v

n

n

v

n

n

A

 

=

=

+

=

1

1

2

1

2

)

1

2

(

2

2

)

1

2

(

n

n

n

n

v

n

n

v

n

n

B

 

 

(

)

=

=

+

+

=

1

1

2

2

3

2

4

8

2

1

2

2

1

n

n

n

n

v

n

n

v

n

n

v

A

 

(

)

=

=

+

=

1

1

2

2

2

2

4

2

1

1

1

n

n

n

n

v

n

n

v

n

v

B

 

 

(

)

(

)

2

2

2

1

2

2

4

2

2

1

6

4

2

1

1

4

2

2

1

1

1

...

1

...

2

....

2

v

v

R

v

v

v

v

v

R

v

v

v

R

v

v

nv

R

n

n

=

=

+

+

=

+

+

=

+

+

=

=

=

 

 

=

=

1

2

2

1

n

n

v

n

R

 

=

=

=

1

2

1

2

2

1

2

2

n

n

v

v

v

dv

dR

 

=

2

2

1

2

v

v

dv

dR

 

 

dygresja: 

=

=

=

=

+

+

+

=

+

+

=

+

+

5

,

0

5

,

0

1

0

1

)

(

1

)

1

(

)

1

(

1

1

2

2

b

a

b

a

b

a

v

b

a

v

b

a

v

v

b

v

a

v

b

v

a

 

 

=

=

+

=

+

=

2

2

2

1

1

ln

)

1

ln(

)

1

ln(

1

1

1

1

1

2

R

v

v

v

v

v

v

v

 

 

=

2

2

1

1

ln

v

R

 

background image

(

)

(

) (

)

...

2

3

1

2

1

1

...

2

1

...

2

1

6

3

3

4

3

3

2

3

2

3

6

3

4

3

2

3

1

4

3

2

3

2

3

3

+

+

+

=

+

+

=

+

+

=

=

=

v

v

v

v

R

v

v

v

R

v

v

v

n

R

n

n

 

 
dygresja: 

1

3

3

1

3

3

)

1

(

2

3

2

3

3

3

+

+

=

+

+

+

=

+

n

n

n

n

n

n

n

n

 

 

(

)

(

)

(

)

(

)

=

=

=

=

+

+

+

=

+

+

=

+

+

=

0

0

0

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

3

3

1

3

3

1

3

3

1

n

n

n

n

n

n

n

n

v

n

n

v

v

v

v

n

n

v

v

n

n

v

R

 

 

(

)

(

)

...

1

2

1

1

...

2

1

...

2

1

4

2

2

2

2

2

3

6

2

4

2

2

3

1

4

2

2

2

2

2

3

+

+

=

+

+

=

+

+

=

=

=

v

v

v

S

v

v

v

S

v

v

v

n

S

n

n

 

 
dygresja: 

1

2

1

2

)

1

(

2

2

2

2

+

=

+

+

=

+

n

n

n

n

n

n

 

 

(

)

=

=

=

=

+

=

+

=

+

=

+

=

0

0

2

1

2

1

0

2

2

2

2

2

2

3

2

2

)

1

2

(

1

n

n

n

n

n

n

n

n

v

R

v

v

nv

v

v

n

v

S

 

(

)

(

) (

)

(

)

(

)

(

)

3

2

2

4

3

2

2

2

4

2

2

2

3

2

4

3

2

2

2

2

2

1

1

1

2

1

1

2

1

1

1

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

S

v

v

v

v

+

=

+

=

+

=



+

=

 

 

(

)

(

) (

)

(

)

(

)

(

)

=

+

+

+

=



+

+

+

=

3

2

2

4

4

6

2

2

2

2

2

2

3

2

2

4

2

2

2

2

3

1

1

3

3

3

1

1

3

1

3

1

1

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

R

 

(

)

(

)

3

2

6

4

2

3

2

6

4

4

6

6

4

2

1

4

1

3

3

3

3

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

+

+

=

+

+

+

+

=

 

(

)

4

2

6

4

2

3

1

4

v

v

v

v

R

+

+

=

 

 

3

3

2

2

2

1

4

8

1

1

ln

2

1

1

2

2

1

S

R

v

v

v

R

v

A

+

+

=

 

1

3

2

2

2

2

4

2

1

1

1

R

S

R

v

v

v

B

+

=

 

(

)

(

)

(

)

3

2

2

4

4

2

6

4

2

2

2

2

2

2

2

1

4

4

1

8

32

8

1

1

ln

2

1

1

2

1

2

1

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

A

+

+

+

+



+

=

 

(

) (

)

2

2

2

3

2

2

4

2

2

2

1

2

1

4

4

1

1

ln

2

1

1

1

v

v

v

v

v

v

v

v

v

B

+

+

=

 

 
 

background image

(

)

(

)

(

)(

)

(

)

=

+

+

+

+

+

=

2

4

2

2

2

4

6

4

2

3

2

2

2

1

1

ln

2

1

1

1

4

4

8

32

8

1

2

1

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

A

 

(

)

=

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

4

2

6

2

6

4

2

7

5

3

5

3

1

1

ln

2

1

1

4

4

8

32

8

2

6

6

2

2

4

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

 

(

)

+

+

+

+

+

=

2

4

2

6

4

2

7

5

3

1

1

ln

2

1

1

12

32

4

2

4

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

 

(

)

(

)

(

)

=

+

+

=

2

3

2

2

2

2

4

2

2

1

1

ln

2

1

1

1

2

4

4

1

v

v

v

v

v

v

v

v

v

B

 

(

)

(

)

+

+

+

=

+

+

+

+

=

2

3

2

2

4

5

3

2

3

2

4

2

2

4

5

3

1

1

ln

2

1

1

2

6

2

1

1

ln

2

1

1

2

2

4

4

2

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

v

 

32

=

B

A

ODP

 

 
Zadanie 10 
 

( )

[

]

=

=

=

0

0

1

,

0

1

,

0

1

,

0

0

100

100

10

sup

t

t

t

k

k

e

te

dt

te

a

I

 

[

]

+

=

+

=

=

N

N

N

N

t

t

t

e

N

e

t

v

dt

a

0

0

1

,

0

0

1

,

0

100

100

10

100

10

1

,

0

1

 

( )

[

]

=

=

=

k

k

k

t

t

t

t

t

te

e

dt

te

e

dt

a

I

0

0

0

1

,

0

1

,

0

1

,

0

1

,

0

10

100

100

1

,

0

1

,

0

1

 

[

]

2000

100

2000

100

1000

100

1000

100

1

,

0

1

,

0

0

1

,

0

1

,

0

1

,

0

+

+

=

+

+

+

=

k

k

k

t

t

t

ke

e

k

e

te

e

t

 

0

2000

100

2000

100

1

lim

0

1

,

0

0

1

,

0

=

+

+

4

3

42

1

4

3

42

1

k

k

k

ke

e

k

 

=

=

=

=

10

14

4

10

10

4

1

,

0

1

1

,

0

1

,

0

1

,

0

N

e

N

e

N

e

a

N

N

N

N

 

=

+

=

+

=

+

=

N

N

t

N

N

N

N

e

N

dt

a

0

1

,

0

40

100

10

140

10

100

10

14

100

10

100

100

10

 

4000

0

1

40

100

=

=

ODP