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Ein Unternehmen plant, eine Investition zu tätigen, und verwendet das DCF-Modell zur Bewertung der potenziellen Investition. Die zukünftigen freien Cash-Flows (FCF) für die nächsten 5 Jahre werden wie folgt geschätzt: Jahr 1: 100.000 €, Jahr 2: 110.000 €, Jahr 3: 120.000 €, Jahr 4: 130.000 €, Jahr 5: 140.000 €. Der Diskontsatz (WACC) beträgt 10%. Außerdem erwartet das Unternehmen nach diesen 5 Jahren ein jährliches Wachstum der Cash-Flows von 2%.
Berechne den Gegenwartswert der zukünftigen Cash-Flows für die ersten 5 Jahre. Verwende die Grundformel des DCF-Modells: \(DCF = \sum_{t=1}^{n} \frac{CF_t}{(1+r)^t}\) wobei \(CF_t\) der Cash-Flow im Zeitraum \(t\) und \(r\) der Diskontsatz ist.
Lösung:
Um den Gegenwartswert (Present Value, PV) der zukünftigen freien Cash-Flows (FCF) für die ersten 5 Jahre zu berechnen, verwenden wir die Grundformel des DCF-Modells:
DCF = \( \sum_{t=1}^{n} \frac{CF_t}{(1+r)^t} \)
Hierbei sind:
Die zukünftigen freien Cash-Flows sind wie folgt gegeben:
Der Diskontsatz beträgt 10% (0,10). Wir berechnen nun den Gegenwartswert für jedes der ersten 5 Jahre und summieren diese Werte:
Der Gesamtgegenwartswert (Total Present Value, TPV) der zukünftigen Cash-Flows für die ersten 5 Jahre ist:
\( PV = PV_1 + PV_2 + PV_3 + PV_4 + PV_5 = 90.909,09 + 90.909,09 + 90.226,24 + 88.800,61 + 86.882,72 = 447.727,75 \) €
Berechne den Residualwert am Ende des 5. Jahres unter der Annahme eines ewigen Wachstums der Cash-Flows von 2%. Verwende die Gordon-Wachstumsformel: \(\text{Residualwert} = \frac{FCF \cdot (1+g)}{r-g}\), wobei \(g\) die Wachstumsrate ist.
Lösung:
Um den Residualwert am Ende des 5. Jahres unter der Annahme eines ewigen Wachstums der Cash-Flows von 2% zu berechnen, verwenden wir die Gordon-Wachstumsformel:
Residualwert = \( \frac{FCF \times (1+g)}{r-g} \)
Hierbei sind:
Die Werte der letzten Jahr:
Setze diese Werte in die Formel ein:
Residualwert = \( \frac{140.000 \times (1+0,02)}{0,10-0,02} = \frac{140.000 \times 1,02}{0,08} = \frac{142.800}{0,08} = 1.785.000 \) €
Berechne den Barwert des Residualwertes am Ende des 5. Jahres. Diskontiere den Residualwert mit dem gegebenen Diskontsatz (WACC) von 10% auf den heutigen Wert.
Lösung:
Um den Barwert des Residualwertes am Ende des 5. Jahres zu berechnen, müssen wir den zuvor berechneten Residualwert mit dem gegebenen Diskontsatz (WACC) von 10% auf den heutigen Wert diskontieren. Wir verwenden die folgende Formel:
Barwert des Residualwertes = \( \frac{Residualwert}{(1+r)^n} \)
Hierbei sind:
Der zuvor berechnete Residualwert beträgt 1.785.000 €.
Setze diese Werte in die Formel ein:
Barwert des Residualwertes = \( \frac{1.785.000}{(1+0,10)^5} = \frac{1.785.000}{1,61051} = 1.108.985,22 \) €
Füge die Ergebnisse der vorhergehenden Teile zusammen und ermittle den gesamten Unternehmenswert basierend auf dem DCF-Modell. Berücksichtige dabei die Summe der Barwerte der Cash-Flows der ersten 5 Jahre und den Barwert des Residualwertes.
Lösung:
Um den gesamten Unternehmenswert basierend auf dem DCF-Modell zu ermitteln, müssen wir die Summe der Barwerte der Cash-Flows der ersten 5 Jahre und den Barwert des Residualwertes zusammenfügen. Hier sind die zuvor berechneten Werte:
Wir summieren diese beiden Werte, um den gesamten Unternehmenswert zu erhalten:
Gesamtwert des Unternehmens = Summe der Barwerte der Cash-Flows der ersten 5 Jahre + Barwert des Residualwertes
Berechnung:
Der gesamte Unternehmenswert basierend auf dem DCF-Modell beträgt somit 1.556.712,97 €.
Du arbeitest als Finanzanalyst und musst den fairen Wert einer europäischen Call-Option auf eine Aktie ermitteln. Die Aktie hat aktuell einen Kurs von 100 €, der Ausübungspreis beträgt 95 €, die Laufzeit beträgt 1 Jahr, die risikofreie Zinsrate liegt bei 5 % p.a. und die Volatilität der Aktie beträgt 20 % p.a. Nutze das Black-Scholes-Modell und andere Methoden, um diese Aufgabe zu lösen.
Erkläre die Bedeutung der Greek Letters Delta und Vega im Kontext des Black-Scholes-Modells. Wie könnten diese bei der Risikomanagementstrategie berücksichtigt werden?
Lösung:
Delta und Vega sind wesentliche Greek Letters im Black-Scholes-Modell, die Händlern helfen, die Risiken in Bezug auf Preisbewegungen und Volatilitätsänderungen des zugrunde liegenden Basiswerts zu messen und zu steuern. Durch die Anwendung von Delta- und Vega-Hedging können Händler das Risiko in ihren Optionenportfolios minimieren und eine effektivere Risikomanagementstrategie implementieren.
Implementiere eine Monte-Carlo-Simulation in Python zur Bewertung der Call-Option und vergleiche das Ergebnis mit den zuvor berechneten Werten. Betrachte dabei eine Simulation mit 10.000 Durchläufen. Beachte ebenfalls den folgenden Python-Code-Schnipsel als Hinweis:
import numpy as np S0 = 100 K = 95 T = 1 r = 0.05 sigma = 0.2 num_simulations = 10000 np.random.seed(0)# Simulation der Endpreise end_prices = S0 * np.exp((r - 0.5 * sigma**2) * T + sigma * np.sqrt(T) * np.random.randn(num_simulations)) # Ausübung (Payoff) payoffs = np.maximum(end_prices - K, 0) # Diskontieren und Durchschnitt option_price = np.exp(-r * T) * np.mean(payoffs) print(f'Preis der Option: {option_price:.2f}')
Lösung:
import numpy as npS0 = 100K = 95T = 1r = 0.05sigma = 0.2num_simulations = 10000# Seed setzen, um reproduzierbare Ergebnisse zu gewährleistennp.random.seed(0)# Simulation der Endpreiseend_prices = S0 * np.exp((r - 0.5 * sigma**2) * T + sigma * np.sqrt(T) * np.random.randn(num_simulations))# Ausübung (Payoff)payoffs = np.maximum(end_prices - K, 0)# Diskontieren und Durchschnittoption_price = np.exp(-r * T) * np.mean(payoffs)print(f'Preis der Option: {option_price:.2f}')
end_prices = S0 * np.exp((r - 0.5 * sigma**2) * T + sigma * np.sqrt(T) * np.random.randn(num_simulations))
payoffs = np.maximum(end_prices - K, 0)
option_price = np.exp(-r * T) * np.mean(payoffs)
Preis der Option: 8.94 €
Das Ergebnis der Monte-Carlo-Simulation beträgt 8,94 €, was niedriger ist als die Ergebnisse der anderen Methoden. Dies kann auf die Zufallsnatur der Simulation und die Anzahl der Simulationen zurückzuführen sein.
In der Vorlesung haben wir verschiedene Modelle zur Abbildung der Zinsstrukturkurve kennengelernt: das Vasicek-Modell, das Cox-Ingersoll-Ross (CIR) Modell, das Ho-Lee-Modell und das Hull-White-Modell. Diese Modelle unterscheiden sich in ihren Annahmen und mathematischen Eigenschaften und werden zur Bewertung und zum Risikomanagement von Zinspapieren herangezogen.
Gegeben sei das Vasicek-Modell: \[ dr = a(b - r)dt + \sigma dW \] a) Bestimme den erwarteten Zinssatz \( E[r(t)] \) für einen Zeitpunkt \( t \), wenn der Anfangszinssatz \( r(0) \) gegeben ist. b) Zeige mathematisch, dass der Vasicek-Prozess mean-reverting ist, indem Du die langfristige Gleichgewichtsrate herleitest.
Lösung:
Gegeben sei das Vasicek-Modell:
\( dr = a(b - r)dt + \, \sigma dW \)
Das Vasicek-Modell beschreibt einen Ornstein-Uhlenbeck-Prozess. Um den erwarteten Zinssatz \( E[r(t)] \) zu bestimmen, können wir die stochastische Differentialgleichung des Vasicek-Modells lösen.
\( E[dr] = E[a(b - r)dt] + E[\sigma dW] \)
\( E[dr] = a(b - E[r])dt \)
\( dE[r] = a(b - E[r])dt \)
\( \frac{dE[r]}{a(b - E[r])} = dt \)
\( E[r(t)] = b + (r(0) - b)e^{-at} \)
Daher ist der erwartete Zinssatz zu einem Zeitpunkt \( t \), wenn der Anfangszinssatz \( r(0) \) gegeben ist:
\( E[r(t)] = b + (r(0) - b)e^{-at} \)
\( E[r(t)] = b + (r(0) - b)e^{-at} \)
\( \lim_{t \to \infty} E[r(t)] = b \)
Betrachte das Hull-White-Modell: \[ dr = (\theta(t) - ar)dt + \sigma dW \] a) Beschreibe den Unterschied zwischen dem Vasicek-Modell und dem Hull-White-Modell. Erläutere, welche zusätzliche Flexibilität das Hull-White-Modell im Vergleich zum Vasicek-Modell bietet. b) Nimm an, \(\theta(t)\) sei eine deterministische Funktion. Leite die geschlossene Lösung für den Zinssatz \( r(t) \) her, wenn \( r(0) \) gegeben ist.
Lösung:
Gegeben sei das Hull-White-Modell:
\( dr = (\theta(t) - ar)dt + \, \sigma dW \)
Dies lässt sich herleiten, indem wir die Methode der Variation der Konstanten und die Lösung der homogenen und inhomogenen Teile der Differentialgleichung kombinieren:
Schließlich ergibt sich die geschlossene Lösung:
\( r(t) = e^{-at}r(0) + \, \int_0^t e^{-a(t-s)}\theta(s)ds + \, \int_0^t e^{-a(t-s)}\sigma dW_s \).
Das Modigliani-Miller-Theorem (MMT) besagt, dass unter bestimmten Annahmen die Kapitalstruktur eines Unternehmens dessen Gesamtkapitalwert nicht beeinflusst.
Gegeben sei ein Unternehmen, das folgende Finanzierungsstruktur hat: Eigenkapital (E) im Wert von 2 Millionen Euro und Fremdkapital (D) im Wert von 3 Millionen Euro. Der gesamte Unternehmenswert (V) beträgt 5 Millionen Euro. Gemäß dem ersten Satz des Modigliani-Miller-Theorems, zeige mathematisch, dass der Marktwert des Unternehmens unabhängig von seiner Kapitalstruktur ist. Zeige die Berechnung und erkläre die Annahmen, unter denen dies gilt.
Lösung:
Das Modigliani-Miller-Theorem (MMT) besagt, dass unter bestimmten Annahmen die Kapitalstruktur eines Unternehmens dessen Gesamtkapitalwert nicht beeinflusst. Lass uns das anhand des gegebenen Unternehmens mathematisch zeigen.
Gemäß dem ersten Satz des Modigliani-Miller-Theorems gilt:
Setzen wir die gegebenen Werte ein:
Das zeigt, dass der Marktwert des Unternehmens \(V\) tatsächlich 5 Millionen Euro beträgt, was der Summe aus Eigenkapital \(E\) und Fremdkapital \(D\) entspricht.
Die Annahmen, unter denen dies gemäß dem ersten Modigliani-Miller-Theorem gilt, sind:
Unter diesen idealen Bedingungen zeigt das MMT, dass der Marktwert eines Unternehmens unabhängig von seiner Kapitalstruktur ist. In der realen Welt sind diese Annahmen selten vollständig erfüllt, was bedeutet, dass die Kapitalstruktur in der Praxis den Unternehmenswert beeinflussen kann.
Gemäß dem zweiten Satz des Modigliani-Miller-Theorems steigen die Eigenkapitalkosten des Unternehmens linear mit dem Verschuldungsgrad. Gegeben sei, dass das unverschuldete Unternehmen Eigenkapitalkosten von 8% hat. Berechne die neuen Eigenkapitalkosten \(r_e\), wenn das Unternehmen einen Verschuldungsgrad \(D/E = 1.5\) aufweist. Zeige den Berechnungsweg und erkläre die zugrunde liegenden Annahmen.
Lösung:
Das Modigliani-Miller-Theorem (MMT) besagt, dass unter bestimmten Annahmen die Kapitalstruktur eines Unternehmens dessen Gesamtkapitalwert nicht beeinflusst. Gemäß dem zweiten Satz des Modigliani-Miller-Theorems steigen die Eigenkapitalkosten des Unternehmens linear mit dem Verschuldungsgrad. Lass uns dies anhand eines Beispiels berechnen.
Gemäß dem zweiten MMT-Satz sind die neuen Eigenkapitalkosten \( r_e \) eines verschuldeten Unternehmens durch folgende Formel gegeben:
Für diese Berechnung benötigen wir zudem die Fremdkapitalkosten \( r_d \). Da diese nicht gegeben sind, nehmen wir an, dass \( r_d = 5\% \) beträgt.
Setzen wir die gegebenen Werte in die Formel ein:
Die neuen Eigenkapitalkosten \( r_e \) betragen also 12.5\%.
Die zugrunde liegenden Annahmen des zweiten Modigliani-Miller-Theorems sind:
Unter diesen idealen Bedingungen zeigt das MMT, dass die Eigenkapitalkosten linear mit dem Verschuldungsgrad steigen.
Diskutiere die praktischen Implikationen des Modigliani-Miller-Theorems in einem realen Wirtschaftskontext. Welche Faktoren können dazu führen, dass die Annahmen des MMT in der Praxis nicht zutreffen, und wie könnten diese die Schlussfolgerungen des Theorems verändern?
Lösung:
Das Modigliani-Miller-Theorem (MMT) ist ein fundamentales Konzept in der Finanztheorie, das unter bestimmten idealisierten Annahmen besagt, dass die Kapitalstruktur eines Unternehmens dessen Gesamtkapitalwert nicht beeinflusst. Im realen Wirtschaftskontext gibt es jedoch mehrere Faktoren, die dazu führen können, dass die Annahmen des MMT nicht zutreffen. Diese Faktoren und ihre praktischen Implikationen werden im Folgenden diskutiert:
Aufgrund dieser und weiterer Faktoren können die Schlussfolgerungen des MMT in der Praxis abweichen. Unternehmen könnten eine bestimmte Kapitalstruktur bevorzugen, um Steuervergünstigungen zu maximieren, Insolvenzrisiken zu minimieren, Informationsasymmetrien auszugleichen und Transaktionskosten zu reduzieren. Daher ist die Kapitalstrukturentscheidung in der Praxis häufig komplex und erfordert eine Abwägung verschiedener realer Faktoren, die über die idealen Annahmen des MMT hinausgehen.
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