| |
|
Využití modelů úrokových měr při řízení úrokového rizika v prostředí českého finančního trhu
Cíchová Králová, Dana ; Arlt, Josef (vedoucí práce) ; Cipra, Tomáš (oponent) ; Witzany, Jiří (oponent)
Hlavním cílem práce je zejména nalezení vhodného přístupu k modelování úrokového rizika v prostředí českého finančního trhu při různých situacích na finančních trzích. Analyzována jsou tři zcela odlišná období, která jsou charakteristická různou mírou ohodnocení likviditního a kreditního rizika, rozdílnými vztahy mezi finančními veličinami a účastníky trhu a rozdílnou regulací trhu. Konkrétně se jedná o období před globální finanční krizí, období finanční krize a období po odeznění globální finanční krize a uklidnění následné dluhové krize v eurozóně. V rámci tohoto cíle je stěžejní aplikace modelu BGM v prostředí českého trhu. Použití modelu BGM pro účely predikce dynamiky výnosové křivky není běžné, neboť primární použití tohoto modelu je oceňování finančních derivátů při zajištění neexis- tence arbitráže a jeho aplikace je navíc relativně náročná. Přesto v této práci model BGM využiji pro získání predikcí pravděpodobnostních rozdělení úrokových sazeb v pro- středí české trhu a trhu eurozóny, protože jeho komplexnost, přímé modelování výnosové křivky na základě tržních sazeb a hlavně možnost odhadu parametrů založená na ak- tuálních kotacích volatilit swapcí mohou vést k výraznému zkvalitnění predikcí, což se v této práci potvrdilo. Převážně v období bezprecedentního monetárního uvolňování a zvýšených zásahů centrálních bank a ostatních regulátorů do činnosti finančních trhů, ke kterým dochází po finanční krizi, je využití tržních kotací volatilit swapcí výhodné, protože odráží aktuální očekávání trhu se započítáním očekávaných budoucích zásahů do fungování finančních trhů. Vzhledem k tomu, že v důsledku nerozvinutosti českého finančního trhu neexistují tržní kotace volatilit korunových swapcí, navrhuji jejich aproximace na základě kotací volatilit eurových swapcí s využitím volatilit forwardových korunových i eurových sazeb, díky čemuž jsou v získaných predikcích dynamiky české výnosové křivky započteny aktuální očekávání trhu. Není mi známo, že by nějaký jiný autor dosud publikoval obdobnou aplikace modelu BGM v prostředí českého finančního trhu. V této práci dále konstruuji predikce dynamiky české a eurové výnosové křivky peněžního trhu pomocí modelů CIR a GP jakožto zástupců různých typů modelů úro- kových měr. Pro posouzení predikční schopnosti jednotlivých modelů a vhodnosti jejich použití v prostředí českého trhu během různých situacích na finančním trhu navrhuji ucelený systém tří kritérií založený na porovnání predikcí se skutečností. Z této analýzy pre- dikční schopnosti vyplývá, že na základě modelu BGM lze získat predikce dynamiky výnosové křivky českého peněžního trhu s vysokou predikční schopností a nejlepší kva- litou ve srovnání s ostatními analyzovanými modely, nicméně i model GP poskytuje relativně kvalitní predikce. Naopak predikce učiněné na základě modelu CIR jakožto 6 zástupce modelů okamžité úrokové míry při popsání skutečnosti zcela selhaly. V situaci, kdy ekonomika umožňuje záporné sazby a zároveň existuje signifikantní pravděpodob- nost jejich zavedení, doporučuji provedení predikcí dynamiky výnosové křivky českého peněžního trhu pomocí modelu GP, který záporné sazby připouští. Součástí této analýzy je i provedení statistického testu predikční schopnosti jednotlivých modelů a informace o dalších možných statistických testech pro zhodnocení kvality modelů. Při aplikaci Berkowitzova testu byla u všech zkoumaných modelů zamítnuta hypotéza o tom, že vý- sledné predikce přesně popisují skutečnost. Tento fakt je však při aplikaci statistických testů na reálná data běžný i při použití relativně dobrého modelu především z důvodu obtížného splnění podmínek testů v reálném světě. Takovouto analýzu predikční schop- nosti vybraných modelů úrokových měr a navíc v prostředí českého finančního trhu jsem doposud v žádných jiných publikacích nezaznamenala. Posledním cílem této práce je navržení vhodného přístupu k predikci dynamiky ri- zikové přirážky českých státních dluhopisů, kterou definuji jako rozdíl mezi výnosem státních dluhopisů a fixní sazbou CZK IRS totožné délky. Takto definovaný ukazatel kreditního rizika České republiky modeluji pomocí modelu GP. Pro získání časových řad rizikové přirážky potřebných k odhadu parametrů modelu GP odhadnu nejdříve výnosové křivky českých státních dluhopisů pomocí Svenssonova modelu pro každý obchodní den od roku 2005. Z výsledných simulací je patrné, že model GP relativně dobře predikoval skutečný vývoj rizikových přirážek všech analyzovaných splatností. Navržený postup je vhodný pro modelování kreditního rizika České republiky na zá- kladě využití informací z finančních trhů. S takovýmto přístupem k modelování rizikové přirážky státních dluhopisů a navíc v českém prostředí jsem se doposud v žádné jiné publikaci nesetkala.
|
|
Modelling, parameter estimation, optimisation and control of transport and reaction processes in bioreactors.
ŠTUMBAUER, Václav
With the significant potential of microalgae as a major biofuel source of the future, a considerable scientific attention is attracted towards the field of biotechnology and bioprocess engineering. Nevertheless the current photobioreactor (PBR) design methods are still too empirical. With this work I would like to promote the idea of designing a production system, such as a PBR, completely \emph{in silico}, thus allowing for the in silico optimization and optimal control determination. The thesis deals with the PBR modeling and simulation. It addresses two crucial issues in the current state-of-the-art PBR modeling. The first issue relevant to the deficiency of the currently available models - the incorrect or insufficient treatment of either the transport process modeling, the reaction modeling or the coupling between these two models. A correct treatment of both the transport and the reaction phenomena is proposed in the thesis - in the form of a unified modeling framework consisting of three interconnected parts - (i) the state system, (ii) the fluid-dynamic model and (iii) optimal control determination. The proposed model structure allows prediction of the PBR performance with respect to the modelled PBR size, geometry, operating conditions or a particular microalgae strain. The proposed unified modeling approach is applied to the case of the Couette-Taylor photobioreactor (CTBR) where it is used for the optimal control solution. The PBR represents a complex multiscale problem and especially in the case of the production scale systems, the associated computational costs are paramount. This is the second crucial issue addressed in the thesis. With respect to the computational complexity, the fluid dynamics simulation is the most costly part of the PBR simulation. To model the fluid flow with the classical CFD (Computational Fluid Dynamics) methods inside a production scale PBR leads to an enormous grid size. This usually requires a parallel implementation of the solver but in the parallelization of the classical methods lies another relevant issue - that of the amount of data the individual nodes must interchange with each other. The thesis addresses the performance relevant issues by proposing and evaluation alternative approaches to the fluid flow simulation. These approaches are more suitable to the parallel implementation than the classical methods because of their rather local character in comparison to the classical methods - namely the Lattice Boltzmann Method (LBM) for fluid flow, which is the primary focus of the thesis in this regard and alternatively also the discrete random walk based method (DRW). As the outcome of the thesis I have developed and validated a new Lagrangian general modeling approach to the transport and reaction processes in PBR - a framework based on the Lattice Boltzmann method (LBM) and the model of the Photosynthetic Factory (PSF) that models correctly the transport and reaction processes and their coupling. Further I have implemented a software prototype based on the proposed modeling approach and validated this prototype on the case of the Coutte-Taylor PBR. I have also demonstrated that the modeling approach has a significant potential from the computational costs point of view by implementing and validating the software prototype on the parallel architecture of CUDA (Compute Unified Device Architecture). The current parallel implementation is approximately 20 times faster than the unparallized one and decreases thus significantly the iteration cycle of the PBR design process.
|
|
Numerical model of saltation in open channel with rough bed
Kharlamova, Irina ; Vlasák, Pavel
The present contribution deals with a numerical modelling of a saltation of solid spherical particle in turbulent flow along rough bed in the open channel. The goal of the research is to obtain the dependences of average characteristics of particle saltation motion (as length and height of one particle jump) on flow parameters (which can be characterized e.g. by shear velocity and water depth) and bed roughness. The suggested dependences and calculated results are compared with analogical relationships introduced by other authors in literature.
|
|
Does oxidation make the organic aerosol coatings more hydrophilic? Insight from molecular dynamics study of oxidized surfactant monolayers
Roeselová, Martina ; Khabiri, Morteza ; Cwiklik, Lukasz
Organic compounds are ubiquitous in atmospheric aerosols. The morphology and structure of the organic phase affect the optical properties of the aerosols, their heterogeneous reactivity as well as their ability to nucleate cloud droplets and ice particles. It is commonly assumed that atmospheric oxidative ageing of the organic material, leading to the formation of polar groups such as carbonyl (=O), hydroxyl (-OH) and carboxylic acid (-COOH), will render the aerosol particle surfaces increasingly more hydrophilic, hence, able to take up more water. Field measurements have shown that a large fraction of the organic material found in aerosols are surface active compounds, such as fatty acids and lipids(Tervahattu, 2002 and 2005). An inverted micelle structure, with an aqueous core surrounded by an organic surfactant layer, has thus been proposed for aqueous aerosols, both marine and continental (Donaldson, 2006). While recent experiments suggest the existence of more complex structures, such as organic inclusions and surfactant lenses (Dennis-Smither, 2012), a monolayer (ML) of surface active organics on an aqueous subphase (the so called Langmuir monolayers) represents the basic model system used in laboratory studies aimed at elucidating the effect of oxidative processes on structural properties of organic coatings on aerosol particles. In our previous work, we used molecular dynamics computer simulations to study the structure and stability of oxidized phospholipid MLs (Khabiri, 2012). In this contribution, we employed the molecular dynamics simulation technique to investigate – with atomistic resolution – structural changes occuring in a fatty acid ML upon moderate degree of oxidation.
|
|
Microbubble generation by fluidics. Part I: Development of the oscillator
Tesař, Václav
Author investigates generation of sub-millimetre air bubbles in water. An economical alternative is pulsating the supplied air flow, using a no-moving-part fluidic oscillator. The paper summarises the existing oscillator principles and discusses the author's development of the chosen oscillator – which resulted in a device with behaviour different from what has been so far described in literature.
|
| |
|
Ověřování vztahu mezi hustotou obsádek a průhledností vody
CHMELICKÝ, Petr
Na třech rybnících, ve zvláště chráněné oblasti Českého Ráje, o vodních plochách 68,2 ha, 48 ha a 5,5 ha byly sledovány fyzikálně chemické vlastnosti vody se zaměřením na její průhlednost, společně s odběrem zooplanktonu a měřením dynamiky růstu obsádky. Rybníky byly nasazeny kaprem věkové kategorie K2 na Kv o počátečních hmotnostech obsádek 196 kgxha-1, 102 kgxha-1 a 127 kgxha-1. Tyto rybníky byly vybrány tak, aby byly rozdílné jak z hlediska velikosti, tak z hlediska intenzity rybářského obhospodařování. Vzorky planktonu byly odebírány pomocí Schlott Fichtenbauer Bauerovy sondy, pracující na principu Patalasova odběrného sběrače.
|
|
Microalgal Growth Problem for the Photosynthetitc Factory and its Optimization: An Overview and Further Analysis
Čelikovský, Sergej
The overview of the micro-algal growth problem for the photosynthetic factory and its optimal control solution is presented here. First, the model description and its properties like Haldan steady state dynamics, light integration property and the forward invariance of the set of biologically well-de ned states are described. This shows that the model meets basic experimentally based requirements. Further, its optimal control problem is formulated and solved analytically for the one dimensional singular perturbation based reduction. Properties of the optimal control for the reduced model are discussed and compared with some experimental observations. Among them, the general biotechnological paradigm that on large time intervals the optimal solution is, in certain sense, almost constant, is substantiated. As a new original result of this paper, the explicit solvable di erentiable equation for the unsaturated part of the optimal control is derived.
|
|
Modelování proudění a disipace turbulentní kinetické energie v míchané nádobě
Kysela, Bohuš ; Skočilas, J. ; Konfršt, Jiří ; Chára, Zdeněk
Rychlostní pole a distribuce disipace energie jsou klíčové parametry při navrhování míchaných reaktorů. V tomto příspěvku jsme porovnávali výsledky CFD výpočtů s výsledky středních rychlostí naměřených pomocí LDA (Laser Doppler Anemometry) a s výsledky odvozených disipací energie, kde byla celková střední disipace energie použita jako kontrolní hodnota. Porovnání ukazuje, že ani k-ε model (založený na isotropní turbulenci) ani RSM nepočítají zcela správně hodnoty rychlostí v oblastech, kde se vyskytují vlečené víry (v blízkosti hran lopatek míchadla, atd.) a v oblasti hlavního proudu z míchadla, kde je tok silně neizotropní. Podobné odchylky se objevují i v hodnotách disipace energie. Nízké hodnoty disipace energie jsou také vypočítány i v oblasti objemu mimo oblast míchadla. Běžně vychází z CFD výpočtů nižší hodnoty celkové disipace, než jsou reálné hodnoty, což je ve shodě s ostatními publikovanými výsledky.
|
host ::
