Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

CPT206 Computer Programming for Financial Mathematics: Coursework 3 Task Specification

2022

This is the specification task sheet for the Coursework 3 assessment component of your CPT206 module.  The task covers all Learning Outcomes, and has a weighting of 70% towards the final grade for this module. This assignment has two parts: a coding part described in Section 1, and a report described in Section 2.  The submission deadline for this assignment is Sunday, 22 May, 2022, at 10pm. Detailed submission instructions are provided in Section 3.

1    Program description (65 marks)

The aim of this coursework is to build a program to store, manipulate, and retrieve information from the evolution of stock prices over time.   All the work should be coded into a single Java NetBeans project, with the class structure and different functionalities of the program described as follows. All classes should be properly encapsulated, as seen in the Lectures and Labs throughout the semester. Your project should also contain a Controller class for testing.

1.1    PricePoint class (10 marks)

The basic building block of the program will be a simple PricePoint data class.  A PricePoint object comprises of a pair  (≠﹐ 夕(≠)), where ≠ is a time coordinate, and 夕(≠) the price at time ≠ . PricePoint objects should be compared according to their time coordinate.

1.2    PriceData class (25 marks)

A PriceData object stores a collection of PricePoint objects. You should choose a suitable data

structure in the Java collection framework for this, according to the following conditions.

●  There should be no duplicate time coordinates among the PricePoint objects in the collection.

●  The collection should be maintained in increasing order of time coordinates. Leave a comment in your code explaining your choice of data structure for this.

In addition, your PriceData class should have the following functionalities.

1. It should be possible to create either an empty PriceData object ( containing no PricePoint objects), or a customised object according to a specified (Java) Collection of PricePoint objects.

2.  There should be a method add(PricePoint  newPp) to add a new PricePoint to a PriceData object.

3. We can view a  PriceData object as a function 夕  :  ≠  →l 夕(≠),  where we take the linear interpolation between any consecutive time coordinates of PricePoints.  Let i  and f  be the first and last time coordinates in a givenPriceData object.  In addition to being able to get the value 夕(≠) of this linear interpolation for any time coordinate ≠ ∈ [≠i﹐ ≠ f], it should be possible to calculate the following statistics:

● the spread of the PriceData, given by  max  (夕(≠)) −  min  (夕(≠));

the average of the PriceData, given by  t乞(t)j () d;

 the maximal differential of the PriceData, given by t ,t1e(m)ax[t,tj]       1  2         .

Each of these should be implemented through a method with the same name as the statistic in

question (e.g.  spread() for the spread statistic). There should also be a general display() method in the PriceData class which displays the above statistics over the given time period in a sensible and informative manner.

1.3    StockPriceData class (15 marks)

Finally, a StockPriceData object should be a PriceData object with the additional information of the name of the stock, and two coefficients:

●  a positive volatility coefficient U;

●  a probability π ∈ [0 ﹐ 1] measuring how likely price trends are to continue.

The StockPriceData class should have the same functionalities as the PriceData class. In addition, there should be a method that, given a time differential ∆≠, estimates a future PricePoint for the stock, as follows.

●  Draw a random variable γ ∈ [0﹐ U].

●  Let ε  ∈  {−1﹐ +1} be the monotinicity of 夕 (≠) at ≠f(_), that is ε =  +1 if the function 夕 (≠) is

increasing in the final time interval, and ε = − 1 otherwise.  Then the future PricePoint is

given by the pair ╱ f + ≠﹐ ( f + ), where

( f + ) = ,夕(夕)

1.4    Code quality (15 marks)

The remaining marks (15) will be awarded for the quality of your code, as covered throughout the

semester in the Lectures and Labs.

 Keep your code neat and tidy; make sure it is properly indented throughout.

  Choose suitable names for variables and methods, respecting standard Java naming conventions.

  Comment your code as needed.

  Split your code into separate methods as appropriate; methods should not be too long.

2    Report (35 marks)

For this part of the assignment, you will write a report detailing how you designed, implemented,

and tested the program described in Section 1.   The report should be typed into e.g.   a Word document, and submitted as a PDF (see Section 3 for more details).

2.1    OOP features (10 marks)

Over the course of the semester, you have learned a number of OOP features (e.g. encapsulation) and principles (e.g.  single responsibility principle).  In your report, you will explain where you have incorporated these in your design and how you have done so; include a brief definition of the features/principles in question.  Be as precise as possible, illustrating with small portions of code if necessary.  Note that not all the features and principles we saw in the lectures need to be

incorporated into your design; your report should only discuss those that are.  This section should

be one-and-a-half to two pages in length.

Good example:  The Single Responsibility Principle states that every class in the program should have responsibility over a single functionality of the program; a class should do one thing.

This principle is incorporated into our class design: all the classes have their own, separate, purpose.

For instance, the PricePoint class1...

Bad example: Encapsulation and inheritance are two core features of OOP; they are used in many parts in my program.

2.2    Testing description (15 marks)

As covered throughout the Lectures and Lab sessions in this module, testing is an essential part of writing computer programs.  In your report, you will include a description of how you tested the various parts of the program described in Section 1. You will state clearly what functionalities you tested, and describe how you tested them, thinking carefully about possible corner cases. You may

include some sample code if you wish. This section should be one-and-a-half to two pages in length (screenshots excluded).

2.3    Improvements (10 marks)

Finally, this program is, by necessity, a simplified model.  In your critical evaluation document, you will list two (2) possible improvements to the system. These could be for instance additional features to be implemented, changes to existing features so that the system is a more accurate

reflection of a real-world system, etc.  Give a brief justification for why these would improve the system. This part should be no longer than one page in length.

3    Submission instructions

In the dedicated Coursework 3 submission” Assignment activity on the Learning Mall Online, you will need to submit the following two (2) documents.

● A single ZIP archive of your entire  NetBeans  project.   Include all the resources your project needs to run. This file will be named “CPT206 CW3 Project studentId.zip .

● Your report from Section 2, typed into e.g. a Word document, and converted into a PDF le. This file will be named “CPT206 CW3 Report studentId.pdf”.

The submission deadline is: Sunday, 22 May, 2022, at 10pm.

This assignment is individual work. Plagiarism (e.g. copying materials from other sources without proper acknowledgement) is a serious academic offence. Plagiarism and collusion will not be tolerated and will be dealt with in accordance with the University Code of Practice on Academic Integrity.  Submitting work created by others, whether paid for or not, is a serious offence, and will be prosecuted vigorously. Individual students may be invited to explain parts of their code in

person during a dedicated BBB session, and if they fail to demonstrate an understanding of the code, no credit will be given for that part of the code.

Late  submissions.   The standard University policy on late submissions will apply:  5% of the total marks available for the component shall be deducted from the assessment mark for each working day after the submission date, up to a maximum of five working days, so long as this does not reduce the mark below the pass mark (40%); submissions more than five working days late will not be accepted.

This is intended to be a challenging task, and quite a step up from what you have been doing so far, so think about things carefully. We can - and will - discuss some aspects in the Lab sessions, and of course, as usual, you can ask me anything by email, during Office Hours, or in the LMO Forums. Good luck!