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2022-05-05
英文标题:
《Seven Sins in Portfolio Optimization》
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作者:
Thomas Schmelzer and Raphael Hauser
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最新提交年份:
2013
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英文摘要:
  Although modern portfolio theory has been in existence for over 60 years, fund managers often struggle to get its models to produce reliable portfolio allocations without strongly constraining the decision vector by tight bands of strategic allocation targets. The two main root causes to this problem are inadequate parameter estimation and numerical artifacts. When both obstacles are overcome, portfolio models yield excellent allocations. In this paper, which is primarily aimed at practitioners, we discuss the most common mistakes in setting up portfolio models and in solving them algorithmically.
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中文摘要:
尽管现代投资组合理论已经存在了60多年,但基金经理往往很难让其模型产生可靠的投资组合配置,而不必通过严格的战略配置目标约束决策向量。这个问题的两个主要根源是参数估计不足和数值伪影。当这两个障碍都被克服时,投资组合模型会产生出色的配置。本文主要针对实践者,讨论了在建立投资组合模型和算法求解时最常见的错误。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Portfolio Management        项目组合管理
分类描述:Security selection and optimization, capital allocation, investment strategies and performance measurement
证券选择与优化、资本配置、投资策略与绩效评价
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2022-5-5 02:37:27
投资组合优化中的七宗罪托马斯·施梅尔泽和拉斐尔·豪塞拉斯特拉特。虽然现代投资组合理论已经存在了60多年,但基金经理往往很难让其模型产生可靠的投资组合分配,而不需要通过严格的战略分配目标来训练决策向量。这个问题的两个主要根源是参数估计不足和数值伪影。当两种情况都被克服时,投资组合模型会产生出色的配置。本文主要针对实践者,讨论了在建立投资组合模型和在算法上解决它们时最常见的错误。AMS科目分类。小学91G10。次级90C25,90C90。关键词。投资组合理论,均值-方差优化,二次曲线优化。1.导言。现代投资组合理论[17,22,23]将资产配置问题描述为一个优化模型,其目标是在将估计风险保持在最低水平(“风险预算”)的前提下,最大化预期投资组合回报。从理论上讲,这种方法应该导致在各种可投资资产之间谨慎地分配不同的资产。然而,在实践中,从投资组合模型计算出的最佳资产配置通常被视为违反直觉且分散性差,因为它们可能只包含少数资产中的大量头寸,以及大量非常小的头寸[18]。为了克服这个问题,基金经理经常以战略分配目标的形式引入额外的约束。然而,我们发现,如果投资组合模型中的参数估计和数值计算都进行得非常仔细,那么设定分配目标是艺术性的,也是不必要的。本文主要针对从业者。
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2022-5-5 02:37:30
受Wilmott[28]的一篇文章启发,我们列出了porfolio优化中应该不惜一切代价避免的七个错误。2.模型问题。最著名的投资模型是Markowitz[17]的单周期均值-方差(MV)模型。出于本文的目的,我们仅限于此模式,因为它非常简单,在读者中广为人知,但在金融方面却有着根本的利益。对于涉及更一般风险术语的更复杂的多周期模型,可以进行非常类似的讨论。为了完整性和定义符号,我们先简要回顾一下MV模型。投资者希望积极管理n种风险资产的投资组合。投资者在投资期间[t,t+1](一小时,一天,一周,一个月,…)持有资产i的固定头寸xi(t),最后,他/她准备调整位置A。资产i的预期收益为E[Ri]。Ri是描述投资期间[t,t+1]资产i单位头寸回报率的随机变量。因此,预期的投资组合回报率为xixie[Ri]=xTE[R]。投资组合收益的方差为xi,jxixjcij=xTCov(R,R)x。n×n方差协方差矩阵Cov(R,R)的元素cijo=Cov李,Rj:= E里- E[Ri]Rj- Rj[E].投资者面临的问题是决定头寸xi(t)。该问题的均值-方差方法建议通过解决以下优化问题来选择位置,x(t)=arg maxx∈RnxTE[R](2.1)s.t。
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2022-5-5 02:37:34
xTCov(R,R)x≤ σmax,其中arg max指的是x∈ 目标函数最大化的地方。为了使模型(2.1)在实践中可用,需要用估计值ui代替期望值和协方差≈ E[Ri],σij≈ 冠状病毒李,Rj.这通常是通过使用历史价格和时间t时可用的其他数据的专有方法完成的。要解决的实际问题是thenx(t)=arg maxx∈RnxTu,(2.2)s.t.xTQx≤ σmax,其中·t表示向量的转置,u表示ui的向量,Q表示σij的矩阵。满足优化问题约束的决策向量集F称为可行域。对于模型问题,这是由不等式约束xTQx诱导的椭球的内部≤ σmax.如果F是凸集(即,对于任意一对点x,y∈ F线段{ξx+(1)- ξ) y:ξ∈ 在x和y之间的[0,1]}位于F),如果F是凸函数(即,对于任何x,y∈ F和ξ∈ [0,1],f(ξx+(1- ξ) y)≤ ξf(x)+(1)- ξ) f(y)),则该问题称为凸优化问题。如果Q为对称正定义且u6=0,则该问题的解析解为asx*= σmaxQ-1upuTQ-1u. (2.3)凸问题的一个等价定义是要求题词epi f:={(x,z)∈F×R:F(x)≤ u}是一个凸集。-3.-2.-1 0 1 2 3-3.-2.-10123x1x2Fig。2.1. Q的期望方差xTQx的等高线=0.2 0.10.1 0.2. 红线标记了椭球体xTQx的边界≤ 1.Q的特征向量定义了椭球体的主方向和特征值平方根的倒数是相应的赤道半径。注意,xT*Qx*= σmax,例如,最佳值位于上述Dellipsoid的边界处。在本文中,我们引入了X6=0的夏普比[23],即asS(x)=xTu- rfpxTQx,其中rfpxTQx是在考虑的投资期内的无风险利率。
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2022-5-5 02:37:38
此后,我们将以天为单位假设短期投资期,并将rf设置为0,但所有计算都很容易扩展到rf=0的情况。请注意,SharpeRatio S(x*) 最优投资组合的风险不依赖于σmax.3。七宗罪的清单。我们将模型公式、参数估计和算法解决方案确定为投资组合优化的潜在领域。另一个矿区涉及参数不确定性。为了将本文的技术难度降到最低,我们选择不在这里讨论这个问题,但我们建议读者参考关于稳健优化的大量最新文献[3,4,6,8,9,10,11,12,20,21,27]。我们选择了七种最常见的建模方法来讨论最常见的TCO结果。3.1. 协方差矩阵中的负特征值。这是一个真正的经典,值得在这里排名第一。一个单一的负特征值(即使接近零)可能会毁掉一切。在实践中,协方差矩阵Q是使用历史数据估计的。对每个条目使用独立的过程来估计矩阵的元素是很有诱惑力的,例如具有不同更新率的移动平均值。这是一个灾难的食谱。我们说明了结果:设Q是一个对称实矩阵。然后存在一个实正交矩阵xV,使得D=VTQV是一个对角矩阵。D的对角项是Q的特征值。V的列是特征向量。假设存在一个与负特征值λ相关的特征向量v。然后vTQv=λvTv=λ<0。因此,我们可以找到一个方差为负的投资组合,即v对应于负风险的投资组合。
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2022-5-5 02:37:41
取权重x=符号(uTv)τv,其中当uTv>0时符号(uTv)=1,且-1否则,在τ>0的情况下,我们获得一个预期回报τ|uTv |的投资组合,该投资组合满足风险预算,因为(τx)TQ(τx)=-τλ<0<σmax。这可能会诱使人们错误地认为不会超过风险预算,从而采取任意大的立场。一些人认为,引入额外的约束条件,如自我融资条件Pixi=1和非卖空条件xi≥ 0避免大仓位的问题。然而,这些头寸仍然是完全无意义的,额外的约束可能不适用于所有资产类别。虽然有一些方法可以纠正估计和污染的协方差,见Higham[13],但我们发现,仔细分析估计过程本身会为交易策略增加更多价值。3.2. 没有意识到病态。罪的第二个和更多的微妙之处是。对于几乎没有秩的矩阵,图2.1中的椭球变得非常雪茄形状。即使矩阵的扰动很小,与小特征值相关的特征向量也会发生强烈变化。在典型的回溯测试中,这样一个矩阵的条目会被更新,因此椭球会旋转。即使Q只有正特征值,它们也可能太小。qisq的反比-1=vd-其中V和D是上述特征向量和特征值的矩阵。这种分解可以表示为外积之和,即isQ-1=nXi=1λivivTi。我们假设λ≥ λ≥ . . . ≥ λn.插入(2.3)产量x(t)=σmaxpuTQ-1unXi=1vTiμλivi。位置x(t)是n个主要投资组合vi的线性组合。该项仅适用于标准模型的显式解。在约束更多的问题中,病态的影响同样重要。
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