QUANTITATIVE METHODS FOR FINANCE

Matteo Iacopini, Christian-Timothy Brownlees

Obiettivi formativi

Potenziare le tecniche analitiche di base necessarie per la gestione degli strumenti finanziari, la finanza aziendale e l’asset pricing. Il corso si articola in due parti: richiami di matematica e statistica di base; applicazioni finanziarie. Tutti gli argomenti sono esposti sia teoricamente sia tramite l'implementazione di casi studio in Python.

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica generale, matematica finanziaria, statistica, e programmazione in python.

Risultati di apprendimento attesi

Lo studente acquisirà le competenze quantitative necessarie alla gestione del rischio e alla gestione di portafoglio. Insieme agli aspetti modellistici, saranno sviluppati gli aspetti applicativi attraverso l’implementazione di casi studio. I temi trattati saranno affrontati con un’ottica applicativa. Saranno sviluppati casi studio pratici da implementare in Python. Implementare casi studio su dati reali permetterà allo studente di fare esperienza su come si formalizza un problema, come si codifica e infine sull’interpretazione dei risultati. Il potenziamento dei metodi quantitativi per l’analisi e la soluzione dei problemi finanziari aiuterà lo studente a focalizzare l’attenzione sulle variabili realmente importanti, e quindi a comunicare in maniera più efficace e chiara, a interlocutori specialistici e non, la soluzione proposta e i risultati. Le esercitazioni in aula, la discussione dei casi studio e gli esercizi a casa aiuteranno lo studente a prendere confidenza con gli strumenti analitici appresi per essere in grado di affrontare in modo ampiamente autonomo i problemi di misurazione e gestione del rischio, ed il necessario aggiornamento delle conoscenze e dei modelli in continua evoluzione nell'ambito finanziario

Contenuti Del Corso

Argomenti principali del corso: richiami di algebra lineare; ottimizzazione libera e vincolata di funzioni a più variabili; richiami dei concetti di base della teoria della probabilità; ottimalità media-varianza e gestione di portafoglio; la frontiera efficiente; richiami sulla regressione lineare; il CAPM, rischio idiosincratico e sistematico; titoli a tasso fisso e struttura a termine dei tassi; analisi delle componenti principali.

Testi Di Riferimento

Sydsaeter, K., Hammond, P., & Strom, A. (2016). Essential mathematics for economic analysis. Pearson Education UK. Ross, S. M. (2020). A first course in probability (Tenth, Global ed.). Pearson. Elton, E. J., Gruber, M. J., Brown, S. J., & Goetzmann, W. N. (2010). Modern portfolio theory and investment analysis (8th, international student version ed.). John Wiley & sons. Stock, J. H. and Watson, M. W. (2014) Introduction to Econometrics (quarta edizione), Pearson Ed. Greene, W.H. (2011). Econometric Analysis (settima edizione), Prentice Hall.

Metodologie Didattiche

Lezioni frontali integrate da implementazioni in Python di casi studio ed esercizi teorici svolti in aula.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Il voto finale è basato su due prove: un esame di metà corso (midterm) e un esame finale. Il midterm è una prova scritta individuale obbligatoria che copre gli argomenti della prima metà del corso. La preparazione degli studenti sarà valutata tramite domande teoriche, esercizi computazionali e attività di programmazione in Python. L'esame finale è una prova scritta individuale che copre tutti gli argomenti trattati nel corso e ha la stessa struttura del midterm. È importante sottolineare che il midterm non esonera gli studenti dalla prima parte del programma. Anche nella sua forma ridotta, l'esame finale copre l'intero syllabus. Il voto finale è calcolato come segue: midterm (30%) ed esame finale (70%). Il voto del midterm viene conservato per entrambi gli appelli della sessione regolare. Viene automaticamente perso a partire dalla prima sessione di recupero, per la quale il voto finale è basato interamente sull'esame finale (100%). Per superare il corso, gli studenti devono ottenere un voto di almeno 18 all'esame finale e un voto finale di almeno 18.

Criteri per l’assegnazione dell’elaborato finale

Colloquio

Settimana 1

Algebra Matriciale I. Richiami di Algebra lineare. Vettori e matrici. Sistemi lineari.

Settimana 2

Algebra Matriciale II Il teorema di Rouché-Capelli. Soluzione numerica di sistemi lineari.

Settimana 3

Algebra Matriciale III Autovalori e autovettori. Diagonalizzazione di matrici.

Settimana 4

Calcolo Multivariato I Richiami di calcolo. Funzioni di più variabili. Le curve di livello, le derivate parziali, il gradiente, la matrice Hessiana. Il polinomio di Taylor.

Settimana 5

Calcolo Multivariato II Ottimizzazioni libere e vincolate.

Settimana 6

Probabilità I Elementi di Teoria della Probabilità. Variabili aleatorie: funzioni di distribuzione e densità. Esempi di distribuzioni notevoli. Valori attesi e momenti di una distribuzione.

Settimana 7

Probabilità II La legge dei grandi numeri. Il teorema del limite centrale. Metodi Monte Carlo e la generazione di scenari.

Settimana 8

Regressione Lineare I Ipotesi del modello lineare. Stimatore OLS.

Settimana 9

Regressione Lineare II Proprietà dei campioni finiti OLS (teorema di Gauss-Markov). Proprietà dei campioni grandi. Inferenza OLS. Stima di intervalli OLS. Test t e F.

Settimana 10

Regressione Lineare III Bontà di adattamento. Variabili dummy. Multicollinearità. Eteroschedasticità: conseguenze e test (White). Stimatori GLS/WLS.

Settimana 11

Ottimizzazione di Portafoglio Ottimizzazione di portafoglio. Ottimalità media-varianza. Il problema con due titoli rischiosi. Il problema con N titoli rischiosi. La soluzione analitica. Il teorema dei due fondi. I limiti dell’approccio media-varianza. Il CAPM.

Settimana 12

Fixed Income Introduzione al mercato fixed income. Il bootstrap della struttura per scadenza dei tassi di interesse come problema di algebra lineare. La calibrazione del modello di Nelson Siegel come problema di ottimizzazione. Analisi delle componenti principali (PCA).