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MATLAB基礎財務分析與應用：前言大綱•MATLAB應用軟體•MATLAB發展史•MATLAB與財務相關的工具•MATLAB基本執行環境一、MATLAB基本執行步驟彙整二、MATLAB視窗的操作三、命令視窗之功能四、MATLAB基本指令之操作MATLAB應用軟體•華爾街最普遍使用的財務應用軟體•縮短巨幅的財務應用開發時間•可重複使用已開發的函式:OpenSource;•快速的財務模型整合應用MATLAB應用軟體•Bondpricing,yieldandsensitivityanalysis•Portfoliooptimizationandanalysis•Assetallocation•Financialtimeseriesanalysis•Optionpricingandsensitivityanalysis•Cashflowanalysis•Riskmanagement•Forecastingandsimulation•Interestratecurvefittingandtermstructuremodeling•MonteCarlosimulation•GARCH-basedvolatilityanalysisMATLAB發展史•1978年由新墨西哥大學CleveMoler教授所開發線性代數、矩陣理論、數值方法•核心技術源於數值運算軟體LINPACK及EISPACK•1994年Pentium晶片發生Fdiv的bug，CleverMoler為第一個以軟體解決此bug的人•JackLittle(StanfordUniversity)以C語言重寫，並於1984年成立MathWork公司，首次推出MATLAB商用版MathWork兩大成功要素：1.選用C語言2.選定PC為主要平台MATLAB發展史MATLAB：早期以矩陣運算為主，兩重要里程碑如下：一、第四版：推出握把式圖形(handlegraphics)與科學目視(scientificvisualization)二、第五版：允許使用者建立各類型的資料型態二維矩陣－多維、結構、異質陣列MATLAB主要功能說明•MATLAB為計算核心•針對不同應用所開發的應用程式稱為Toolbox•Simulink專用於連續或離散時間的動態模擬•Stateflow專用有限狀態機或事件驅動系統MATLAB產品其他工具箱Optimization最佳化的各種方法Statistics統計及機率應用NeuralNetworks類神經網路的設計與應用Symbolic/ExtendedSymbolicMath符號運算及化簡PartialDifferentialEquation解偏微分方程式的各種方法Financial金融計算與投資組合之分析FinancialTimeSeries對金融時間序列的預測與分析GARCH對於GARCH的模擬與分析Spline如何利用Spline進行資料的內插NAGFoundation由NAG發展出的數學工具箱，可進行最佳化、統計、求解微分方程等運算FinancialToolBox之功能•處理固定收益證券、其他有價證券、衍生性金融商品與投資組合之定價、敏感度及利率期限結構之計算•分析與管理投資組合•設計與評估避險策略•衡量與管理風險•現金流量之分析及計算•分析與預測經濟活動•建立結構性的金融商品MATLAB基本執行步驟彙整一、啟動MATLAB二、設定目前工作路徑或永久路徑三、執行MATLAB程式四、離開MATLABMATLAB基本執行步驟步驟一：啟動MATLAB三種開啟MATLAB的方法方法一：在桌面上點選MATLAB的捷徑圖示方法二：在開始的主選單下，選取”所有程式/Matlab7.1/Matlab7.1”方法三：在C:\ProgramFiles\MATLAB71的資料夾下，點選MATLAB的捷徑圖示MATLAB第七版的外觀三種MATLAB的主要視窗•命令視窗(CommandWindow)：用來輸入指令和資料•編輯視窗(edit)：用來建立編輯與除錯M檔•圖形視窗(FigureWindow)：用來顯示繪圖與圖形MATLAB視窗的操作•若MATLAB開啟太多視窗，則可將部分視窗關閉，或者是拖曳至桌布外任何一個地方•已拖曳出MATLAB桌布外之視窗，可由反向操作重新嵌入MATLAB裡MATLAB視窗的操作：拖曳以Currentdirectory為例MATLAB視窗的操作：拖曳MATLAB視窗的操作：拖曳•拖出之currentdirectory可藉由反向操作重新嵌入MATLABMATLAB主要視窗：命令視窗•命令視窗用來輸入指令和資料•MATLAB的命令模式是循序的，且對每個指令均會立刻回應輸出其結果MATLAB主要視窗：命令視窗•“指派”是將值賦予到各個變數名稱；亦即將計算中的結果儲存至對應的變數名稱的記憶體中•前述指令即將100這個值儲存至test這個變數名稱裡•MATLAB也立即回應輸出結果：test=100MATLAB主要視窗：命令視窗•想知道某變數的內容為何，只需鍵入該變數名稱•注意：在MATLAB裡有區分大小寫即Test與test是不同的MATLAB主要視窗：命令視窗•若在輸入MATLAB指令並按ENTER鍵計算其值時並未將計算結果指派給某一特定變數名稱，此時MATLAB會將答案指派給預設的變數ans•ans不但預設來承接MATLAB指令中未指派給變數所計算出來的值，我們上可應用ans來做進一步計算MATLAB主要視窗：命令視窗MATLAB次要視窗：工作空間瀏覽器•工作空間是MATLAB用來儲存變數的空間•workspace可用來儲存變數的名稱、值、與資料型態MATLAB精確度標準：double•DoublePrecision：64位元的精確度，有效位數可達15位以10為底的數字expi=3.14159265358679•FloatingNumber(SinglePrecision)：32位元的精確度，有效位數可達7位以10為底的數字expi=3.141593MATLAB基本指令•clc：清除命令視窗並將游標移至命令視窗左上角•clear：清除工作空間中的變數clearvar：清除工作空間中名為var的變數clearall：清除工作空間中所有的變數•formatlong：輸出結果將顯示十五位有效小數(MATLAB預設其輸出結果為四位小數)•formatshort：輸出結果回復預設的四位小數•figure：可叫出圖形視窗•Run：執行M檔若在指令的後面加上分號(;)，則MATLAB計算出來的結果不會顯示在螢幕上，但其計算結果仍然會存在變數裡MATLAB基本執行步驟•步驟二：設定目前工作路徑或永久路徑•若在命令視窗中跳過路徑設定而直接執行MATLAB程式，則MATLAB易發出錯誤訊息•ex：還未設定工作路徑在命令視窗中輸入runtest.m???Undefinedfunctionorvariable‘test’???Undefinedvariable“test”orclass“test.m”MATLAB指令處理程序•每次MATLAB遇到一個指令時(如test)時，其處理程序為：檢查test是否為使用者定義之變數。若是，則取用之若否，檢查test是否為永久常數。若是，則取用之若否，檢查test是否為”目前工作目錄”之M檔。若是，則取用之若否，檢查test是否為”搜尋路徑”下之M檔。若是，則取用之若否，則MATLAB發出錯誤訊息MATLAB的永久常數•i或j：基本虛數單位•eps：系統的浮點（Floating-point）精確度•inf：無限大，例如1/0•nan或NaN：非數值（Notanumber），例如0/0•pi：圓周率pi（=3.1415926...）•realmax：系統所能表示的最大數值•realmin：系統所能表示的最小數值•nargin:函數的輸入引數個數•nargout:函數的輸出引數個數MATLAB基本執行步驟•設定目前工作路徑或永久路徑類型一：設定MATLAB目前工作路徑方法一：利用瀏覽資料夾設定目前工作路徑方法二：利用目前工作目錄瀏覽器設定目前工作路徑•方法一：利用瀏覽資料夾設定目前工作路徑•方法二：利用目前工作目錄瀏覽器設定目前工作路徑MATLAB基本執行步驟•設定目前工作路徑或永久路徑類型二：設定MATLAB永久路徑方法一：在命令視窗上鍵入pathtool方法二：在MATLAB的主選的上選取”File”中的”SetPath…”以上兩種均會產生“路徑設定瀏覽器”•方法一：在命令視窗鍵入pathtool•方法二：在MATLAB的主選單上選取”File”的”SetPath…”路徑設定瀏覽器•在路徑設定瀏覽器下設定永久路徑MATLAB搜尋路徑•欲檢視MATLAB已設定之搜尋路徑鍵入PATH指令即可•欲查詢某一特定檔案所在的搜尋路徑，可用WHICH指令目錄操作相關的指令•pwd可傳回目前工作目錄•cd可改變指定目錄•dir指令可顯示”目前工作目錄”下的內容•欲呼叫DOS的指令可以在命令視窗下驚嘆號+DOS指令ex!dir可將DOS模式下dir的結果秀在MATLAB命令視窗裡MATLAB基本執行步驟•步驟三：執行MATLAB程式執行MATLAB程式的方法有兩種類型類型一：在命令視窗上執行MATLAB程式類型二：在編輯視窗執行MATLAB程式命令視窗執行MATLAB程式•命令視窗上共有四種下達指令的方式以runtest.m檔為例指令一：test指令二：runtest若把m檔放在c槽資料夾下指令三：runc:\test指令四：runc:\test.m•MATLAB在命令視窗上無法接受執行MATLAB指令的下達方式：test.mruntest.m編輯視窗上執行MATLAB程式•首先應開啟所欲執行的MATLAB程式至編輯視窗•MATLAB主要有三種開啟舊檔的方法方法一：點選主選單中”file”的“open”方法二：由目前工作瀏覽器點選方法三：在命令視窗中鍵入edit和欲開啟的M檔三種開啟舊檔的辦法•方法一三種開啟舊檔的辦法•方法二三種開啟舊檔的辦法•方法三編輯視窗上執行MATLAB程式•兩種在編輯視窗上執行MATLAB的方法方法一：在編輯視窗的主選單中，選”Debug”下拉式選單中的”run”方法二：在編輯視窗之主選單中點選“run”•程式計算結果將顯示在命令視窗中MATLAB基本執行步驟•步驟四：離開MATLAB方法一：在命令視窗中鍵入quit方法二：在命令視窗中鍵入exit方法三：在”file”主選單選取”ExitMATLAB”方法四：點選右上角的MATLAB關閉圖示