【Python金融量化 5- 100 】、五、蒙特卡洛和毛利

本文介绍了蒙特卡洛模拟的概念,它是通过大量随机抽样来解决复杂问题的方法。同时,解释了毛利(毛利润)的计算,包括毛利率的定义。文章还展示了如何使用Python的numpy库进行蒙特卡洛模拟,预测公司的预期毛利润,其中收入预期为2亿美元,COGs(产品成本)预计为收入的40%,并进行了250次迭代的模拟分析。

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@Author:Runsen

什么是蒙特卡洛

蒙特卡罗法也称统计模拟法、统计试验法。是把概率现象作为研究对象的数值模拟方法。是按抽样调查法求取统计值来推定未知特性量的计算方法。

通常蒙特卡罗方法可以粗略地分成两类:一类是所求解的问题本身具有内在的随机性,借助计算机的运算能力可以直接模拟这种随机的过程。例如在核物理研究中,分析中子在反应堆中的传输过程。中子与原子核作用受到量子力学规律的制约,人们只能知道它们相互作用发生的概率,却无法准确获得中子与原子核作用时的位置以及裂变产生的新中子的行进速率和方向。科学家依据其概率进行随机抽样得到裂变位置、速度和方向,这样模拟大量中子的行为后,经过统计就能获得中子传输的范围,作为反应堆设计的依据。

通过大量的模拟,来得到比较信服的数值

什么是毛利(毛利润,毛利率,毛利)

  • 毛利率是比率。
  • 毛利润是金额。
  • 毛利率=(收入-成本-税金)/收入
  • 毛利润=收入-成本-税金
  • 毛利是指主营业务收入只减主营业务成本。看主要经营项目的盈利水平。
  • 毛利润=收入-成本
  • 毛利润-费用 =净利润(retained profits)
  • 因为毛利润是:一个物品卖60,进价是40,那么用60-40=20就是毛利润,
  • 而净利润就是:一个物品卖60,进价是40,还有一些房费用等除外那么就是净利润.
  • 主营业务利润=主营业务收入-主营业务支出-资产减值损失-
### 使用Python实现蒙特卡洛模拟估圆周率 #### 导入必要库 为了执行蒙特卡洛模拟,需要先导入一些标准库中的模块。`random` 模块用来生成随机数;而 `math` 可选用于验证结果准确性。 ```python import random import math ``` #### 定义蒙特卡洛函数 定义一个名为 `estimate_pi` 的函数接收参数 `num_samples` 表示要产生的样本数量。此函数内部会创建两个变量:一个是计数器 `inside_circle` 记录位于单位圆内的点数目,另一个是循环次数控制变量 `i` 代表总共尝试了多少次投点操作。 对于每一次迭代,都会生成一对介于 `[0, 1)` 区间上的均匀分布伪随机浮点数作为坐标 `(x, y)` 。接着利用勾股定理检查这些坐标是否满足条件 \( x^{2} + y^{2}\leqslant 1 \),如果成立,则认为该点处于半径为1的四分之一圆形区域内并增加计数器值。最后根据比例关系计出估计得到的 π 值[^1]。 ```python def estimate_pi(num_samples): inside_circle = 0 for _ in range(num_samples): x, y = random.random(), random.random() if (x ** 2 + y ** 2) <= 1: inside_circle += 1 pi_estimate = (inside_circle / num_samples) * 4 return pi_estimate ``` #### 执行仿真测试 调用上述定义好的 `estimate_pi()` 函数传入想要使用的样本量大小,并打印输出最终获得的结果。这里可以设置较大的 `N` 来提高精度,比如一百万甚至更多。 ```python if __name__ == "__main__": N = 1_000_000 # 设置总的抽样次数 estimated_value_of_pi = estimate_pi(N) print(f"Estimated value of Pi after {N:,d} samples is approximately: {estimated_value_of_pi}") actual_error = abs(math.pi - estimated_value_of_pi) relative_error_percentage = (actual_error / math.pi) * 100 print(f"The absolute error compared to the true value ({math.pi}) was about ±{relative_error_percentage:.6f}%.") ``` 通过这种方式能够直观地理解蒙特卡洛方法的工作机制以及其在实际编程实践中的具体体现[^5]。
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