面试题：Fortran实现金融风险价值（VaR）算法

Question

在金融工程里，风险价值（VaR）是一个重要指标。请用Fortran实现一个基于历史模拟法的VaR计算程序。假设给定一组历史收益率数据，计算在95%置信水平下的VaR值。需要考虑数据的读取、排序以及VaR的计算逻辑，代码要具备一定的可读性和可维护性。

Answer 1

program calculate_var
    implicit none

    integer, parameter :: max_size = 10000
    real :: returns(max_size)
    integer :: n, i
    real :: var_95

   ! 从文件读取数据
    open(unit = 10, file = 'returns_data.txt', status = 'old')
    n = 0
    do while (n < max_size. and. 1 == read(10, *, end = 100))
        n = n + 1
        read(10, *) returns(n)
    end do
100 close(unit = 10)

   ! 对收益率数据进行排序
    call sort(returns, n)

   ! 计算95%置信水平下的VaR
    var_95 = returns(int(0.05 * n))

    write(*, *) '95%置信水平下的VaR值为:', var_95

contains

    subroutine sort(arr, size)
        real, intent(inout) :: arr(:)
        integer, intent(in) :: size
        integer :: i, j
        real :: temp
        do i = 1, size - 1
            do j = i + 1, size
                if (arr(i) > arr(j)) then
                    temp = arr(i)
                    arr(i) = arr(j)
                    arr(j) = temp
                end if
            end do
        end do
    end subroutine sort

end program calculate_var

1. 数据读取：程序从名为returns_data.txt的文件中读取收益率数据。假设文件每行包含一个收益率数据。
2. 排序：使用简单的冒泡排序法对读取到的收益率数据进行排序。
3. 计算VaR：根据95%置信水平，计算相应的VaR值，即取排序后数据的5%位置的值作为VaR值。

注意事项：

1. max_size参数定义了可读取数据的最大数量，实际应用中可能需要根据实际数据量调整。
2. 冒泡排序在大数据量时效率较低，对于更高效的排序需求，可以考虑使用更高级的排序算法，如快速排序、归并排序等。
3. 文件returns_data.txt应确保存在且数据格式正确，否则程序可能出错。