1统计的应用领域含作业

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1、统 计 学,x,o,y,主讲教师：何小平（高级工程师）TEL：13533995045EMAIL：,学 统 计 学,为 什 么,？,理解统计对每个人 都是必要的,统计在许多领域都有应用。在日常生活中，我们也经常会接触到各种统计数据，比如，媒体报道中使用的一些统计数据、图表等。下面就是统计研究得到的一些结论：吸烟对健康有害；不结婚的男性会早逝10年；身材高的父亲，其子女的身材也较高；怕老婆的丈夫得心脏病的几率较大。这些结论正确吗？你相信这些结论吗？要正确阅读和理解这些数据，就需要具备一些统计学知识。,我们每天都会关心生活中的一些事情，其中都会包括统计知识。比如，在外旅游时，需要关心一段时间内的详细

2、天气预报；在投资股票时，需要了解股票市场价格的信息，了解某只特定股票的有关财务信息；在观看世界杯足球赛时，了解各支球队的技术统计，等等。,理解和掌握一些统计知识，对政治家或制定政策的人来说更为重要，在他们做决策时，如果不懂统计可能会闹出笑话来。比如，一个统计办公室的主管是一个行政事务官，一次与一些统计学者开会，统计学者抱怨从其他部门收到的一些估计值没有给出标准误差（估计时的误差大小，表示估计的精度），这位主管马上问道：“对误差也有标准吗？”健康部门的一位官员看到一位统计学者提供的报告，报告中提到去年由于某种疾病，平均1000人中死亡人数为3.2人，这位官员问他的私人秘书，3.2个人是如何死法？

3、他的秘书说：“先生，当一位统计学家说死了3.2个人时，意味着三个人已经死亡，两个人正要死”。,一、案例简介如何选择合适的投资理财方案，使家庭资产保值增值，已成为人们普遍关心的一个热点问题。,二、有关背景资料王先生是一位高校的副教授，他的妻子是国家公务员，有一位正在大学四年级读书的儿子。每月收入扣除日常消费外，有一定结余。目前已有30万元的积蓄。由于各种原因，王先生除了银行存款外，原先一直没有采用过其他的投资理财方式。最近在朋友的劝说下，王先生也想尝试一些其他的投资方式。因为教学科研工作较忙，王先生不想进行比较花费精力并且风险较大的股票短期操作，也不想进行房地产投资。除银行存款外，拟选择可长期持

4、有的股票和购买国债作为主要的投资理财方式。此外，也想买一些彩票碰碰运气。,选择理财方案,目前正在发行的三年期凭证式国债年利率为2.65%，三年期定期存款的年利率为2.56%。一位朋友向他推荐了两只可长期投资的股票。一只是长江电力证券代码600900；另一只是福建高速证券代码600033。朋友说，这两家公司均为从事国民经济重要基础设施和产业的经营的企业，属于带有垄断性质的行业。其经营业绩比较稳定，近年来均有分红或送股。随着国民经济的增长和资本市场的完善。两只股票的价格长期看均有上涨的空间。,另一位朋友向他推荐电脑型体育彩票36选7的单式投注，即从36个运动项目中任意选取不重复的7个运动项目组成一

5、注彩票进行投注，每注2元。每组所设的奖项如下：一等奖1注奖金500万元，二等奖7注，每注奖金5万元，三等奖154注，每注奖金1千元。对于投资理财3年后要达到的目标。王先生和他的妻子与儿子有不同的想法。王先生希望获得收益期望值（平均值）为最大。王夫人希望在30万元肯定保本的基础上，获得较大的收益期望值。王先生的儿子小王，则提出只要保证10万元保本，非常希望能达到500万元。,要求： 请你根据上述背景资料和王先生一家三口提出的不同理财目标，利用统计决策思想与方法帮助他们制定具体的投资理财方案。,三、具体分析步骤和需要讨论的问题1.了解并分析长江电力和福建高速两家上市公司的经营、财务与分红送股的具体

6、情况。 2.收集上证指数、长江电力和福建高速2003年1月1日至2004年10月1日的有关数据，建立这两只股价的预测模型。可考虑的方法主要有以下两种：一是以上证指数为自变量、两只股票的日均价为因变量，建立回归模型；二是用股价的时间序列模型。 3.收集有关专家的分析，在此基础上提出各种股价预测值实现的概率。 4.计算不同情况下，购买长江电力和福建高速可能得到红利，（假定未来3年仍按2003年的分红、送股方案进行）和股价变动带来的资本损益。 5.计算投注36选7体育彩票获奖的概率分布。（为简明起见，假定一、二、三等奖不能同时获得） 6.利用决策树形图，对购买股票、国债和彩票三种不同理财方式可能带来

7、的收益进行分析。 7.根据王先生一家三口提出的希望实现的不同目标，选择合适的投资理财方案。,四、案例1讨论 （一）两家上市公司的经营、财务 与分红送股的具体情况,1.长江电力公司是在三峡总公司下属的原葛洲坝电厂的基础上改制设立的。该公司于2003年11月18日上市，作为国内水电企业龙头，良好的成长性和行业龙头地位一直被市场所认同。2003年末以总股本7,856,000,000股为基数，每10股派0.90元（含税），税后每10股实派0.72元。2.福建发展高速公路股份有限公司是由福建省高速公路有限公司联合福建省汽车运输总公司、福建省公路物资公司、福建福通对外经济合作公司和福建省畅达交通经济技术开

8、发公司等四家单位共同发起设立的上市公司。公司资产质量良好，现金流充沛，运营效益逐年上升。2003年末以总股本822,000,000股为基数，每10股送2股派1.50元（含税），税后每10股实派0.80元。,（二）股价预测模型,长江电力2003年11月18日上市，所以2003年1月1日至2003年11月17日的资料无法收集。长江电力在2004年6月3日除权，其价格在该时点前后没有可比性，而福建高速在2004年6月1日除权，为方便进行回归分析，所有数据都从2004年6月4日开始考察。2004年6月4日至2004年9月30日期间每天的上证综合指数、长江电力（600900）和福建高速（600033）的

9、日均值各有85个有效数据。1.相关回归分析 以上证指数日均值为自变量，长江电力日均值为因变量的散点图见图1。以上证指数日均值为自变量，福建高速日均值为因变量的散点图见图2。,图1 上证指数与长江电力股价的相关图,图2 上证指数与福建高速股价的相关图,结论：由这两个图可以看出这两只股票的价格与大盘之间相关程度较低，经计算相关系数分别为0.221和-0.096。这表明，这两只股票的价格的变化受大盘股指变化的影响较小。不适合用大盘指数作为自变量来预测其股价变动。,2.时间序列分析 计算长江电力的日均值的一阶差分，如图3所示，均在（-0.3，0.3）之间，近似于一个平稳的时间序列。,令2004年6月4

10、日为t=1，长江电力的日均值为，拟合线性模型，但回归方程拟合程度非常差，可决系数R2只有0.03406，无法通过显著性水平检验。所以，我们采用日均值的平均数预测其未来的股价，同时以样本期内的最大值和最低值分别作为未来股价预测的上限和下限。这样得到以下高、中、低三种股价预测值： 样本期所有长江电力股价日均值的平均数 8.77 （中） 样本期长江电力股价的最高值 9.21 （高） 样本期长江电力股价的最高值 8.29 （低）,图3,计算福建高速的日均值的一阶差分，如图4所示，也在（-0.3，0.3）之间，近似于一个平稳的时间序列。令2004年6月4日为t=1，福建高速的日均值为，拟合线性模型，得到

11、：（133.8） （6.69） R2=0.3507,该方程可通过显著性检验，但拟合程度并不高。另外，该只股票除派发现金外，还采用送股的方式。送股之后，股票基数增加，而股价会相应下降，而后又逐渐回升。我们分析时所采用的样本只是一年内的样本，所以股价随时间推移有上升的趋势。到第二年送股分红之后，该股价又会相应下跌。为简明起见，我们也用样本期间内福建高速日均值的平均数预测其未来的股价，同时，在计算股票的资本收益时，也不考虑由于送股而使得股票持有数量增加的因素。这样，得到以下高、中、低三种股价预测值： 样本期所有福建高速股价日均值的平均数=5.98元 （中） 样本期福建高速股价的最高值 6.41 （高

12、） 样本期长江电力股价的最低值 5.41 （低）,图4,（三）股价预测值实现概率估计,与有关专家讨论，同时观察样本资料，对各种按各案的预测值实现的概率作如下估计： 1.长江电力 中方案实现的概率为0.5 高方案实现的概率为0.3 低方案实现的概率为0.2 2.福建高速 中方案实现的概率为0.3 高方案实现的概率为0.6 低方案实现的概率为0.1,（四）股票收益估计,1.长江电力 假定王先生一家2004年9月30日将30万元全部用于购买长江电力, 当日的股价为8.74元。设三年后的股价为X, 由于股价变动带来的资本收益为Q, 则有： Q=300000/8.74（X-8.74） （1） 将不同的股

13、价预测值代入（1）式，可得： Q= 1030元 (中) Q=16133元 （高） Q= -15446元 （低） 假定未来的分红水平不变，王先生购买长江电力股票3年可获得的红利为： 300000/（8.7410）0.723=7414元。,2.福建高速 假定王先生一家9月30日将30万元全部用于购买福建高速，当日的股价为6.14元。设三年后的股价为X, 由于股价变动带来的资本收益为Q, 则有： Q=300000/6.14（X-6.14） （2） 将不同的股价预测值代入（2）式，可得： Q= -7818元 (中) Q=13192元 （高） Q= -35668元（低） 若假定分红送股的水平不变，王先生

14、一家购买福建高速，3年可获得红利为： 300000/（6.1410）+（300000/（6.1410）1.2+（300000/（6.1410）1.22 0.80=14228元。 上式与长江电力的计算是不同是由于考虑到福建高速股东利益分配除派现金外，还采用送股方式。,（五）体育彩票获奖概率分布估计,这种彩票是从36个运动项目中任意选取不重复的7个运动项目组成一组彩票进行投注，其组合有个，即所有可能的投注数为8347680个，其中任何一个组合成为中奖号码的概率为。根据前面给出的设奖数，一等奖1注，奖金500万元，一等奖的理论中奖率为；二等奖7注，奖金5万元，二等奖的理论中奖率为；三等奖154注，奖

15、金1千元，三等奖的理论中奖率为。,所求的购买1注体育彩票的获奖概率分布如下：,（六）投资理财的决策树图,王先生一家目前共有30万元的积蓄，现在面临着三种投资理财方案： 1.投资国债 因为三年期凭证式国债的年利率为2.65%，所以若将30万元全部投资于国债，则到期后利息为： （元） 2.购买电脑型体育彩票36选7的单式投注 每注彩票2元，假设王先生将30万元全部用于购买彩票，一共可以购买15万注。 购买15万注后可能发生的状态有非常多种。 最好的一种状态是囊括了所有的奖项，这时的收益为：500+57+0.1154-30=520.4万元 最差的一种是没有任何一注中奖，这时的收益为：-30万元 这两

16、种情况的概率都非常小。有关这一场合各种状态出现的概率可利用多项分布去计算，此处省略。 实际上，我们可以不必给出各种状态下的收益及相应的概率分布，直接用下式计算购买15万注彩票的期望收益。,3.投资股票 根据上面的计算结果，可以资本收益与红利的合计作为购买股票的总收益。若王先生将30万元全部用于购买长江电力，股价上扬时总收益为23547元，股价持平时总收益为9680元，股价下跌时总收益为-9006元，其期望总收益为9680元。若全部用于购买福建高速，股价上扬时总收益为27420元，股价持平时总收益为6410元，股价下跌时总收益为-21440元，其期望总收益为9928元。有关该问题的决策树形图见图5。,（七）选择合适的理财方案,由以上分析和决策树图可以看出，从我国目前的情况看，投资国债风险最小，并有一定的收益。朋友所推荐的两只股票尽管在我国股市中属于皎皎者，但其分红收益仍低于国债的收益，资本收益则与股价的升降有密切关系，在股价上升的状态下，股票的总收益可能超过国债，而在股价持平或者下跌的状态下，情况则相反。总的看投资者两只股票的总收益的期望值尚不及投资国债。购买彩票虽然有获得巨额收益的可能，但其期望收益为负数。这是因为，国家发行体育彩票收入只有一部分用于发放奖金，大部分用于体育事业的发展。,