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2022-06-08
英文标题:
《RACORN-K: Risk-Aversion Pattern Matching-based Portfolio Selection》
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作者:
Yang Wang, Dong Wang, Yaodong Wang, You Zhang
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最新提交年份:
2018
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英文摘要:
  Portfolio selection is the central task for assets management, but it turns out to be very challenging. Methods based on pattern matching, particularly the CORN-K algorithm, have achieved promising performance on several stock markets. A key shortage of the existing pattern matching methods, however, is that the risk is largely ignored when optimizing portfolios, which may lead to unreliable profits, particularly in volatile markets. We present a risk-aversion CORN-K algorithm, RACORN-K, that penalizes risk when searching for optimal portfolios. Experiments on four datasets (DJIA, MSCI, SP500(N), HSI) demonstrate that the new algorithm can deliver notable and reliable improvements in terms of return, Sharp ratio and maximum drawdown, especially on volatile markets.
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中文摘要:
投资组合选择是资产管理的中心任务,但事实证明,这非常具有挑战性。基于模式匹配的方法,尤其是CORN-K算法,在多个股票市场上取得了良好的效果。然而,现有模式匹配方法的一个关键不足是,在优化投资组合时,风险在很大程度上被忽视,这可能导致不可靠的利润,尤其是在动荡的市场中。我们提出了一种风险规避的CORN-K算法RACORN-K,该算法在搜索最优投资组合时惩罚风险。在四个数据集(道琼斯工业平均指数、摩根士丹利资本国际指数、SP500(N)、恒生指数)上的实验表明,新算法可以在收益率、夏普比率和最大提取率方面提供显著而可靠的改进,尤其是在波动性市场上。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Risk Management        风险管理
分类描述:Measurement and management of financial risks in trading, banking, insurance, corporate and other applications
衡量和管理贸易、银行、保险、企业和其他应用中的金融风险
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2022-6-8 18:49:03
RACORN-K:基于风险规避模式匹配的投资组合选择Yang Wang,Dong Wang1*, 王耀东,You Zhang清华大学语音和语言技术中心,中国衍生产品中国,中国{王阳,王伊德}@cslt。里特。清华大学。埃杜。cnwangdong99@mails.tsinghua.edu.cn, zy@derivatives-中国。comABSTRACTPortfolio选择是资产管理的中心任务,但事实证明它非常具有挑战性。基于模式匹配的方法,尤其是CORN-K算法,在多个股票市场上取得了良好的表现。然而,现有模式匹配方法的一个关键不足是,在优化por tfolios时,风险在很大程度上被忽略了,这可能导致不可靠的结果,尤其是在动荡的市场中。我们提出了一种风险规避的CORN-K算法RACORN-K,该算法在搜索最优投资组合时惩罚风险。对四个数据集(DJIA、MSCI、SP500(N)、HSI)的实验表明,新算法可以在收益率、夏普比率和最大收益下降方面取得显著而可靠的改善,尤其是在波动性市场上。指数术语-风险规避、投资组合选择、模式匹配、RACORN-K1。投资组合选择因其理论重要性和实用价值而备受关注。其目的是优化资产配置,以便在降低风险的同时获得更高的回报。根据财务符号al的假设,现有的投资组合选择策略可分为三类【1】:跟随赢家【2、3、4、5】、跟随输家【6、7、8、9】和模式匹配【10、11、12】。前两个类别严重依赖于市场趋势,因此,如果趋势不符合假设,则可能导致胡戈损失【13】。
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2022-6-8 18:49:07
相反,模式匹配方法依赖于一个更实际的假设,即模式将再次出现,因此更具实际适用性。典型的模式匹配算法包括两个阶段:相似期检索和投资组合优化。现有研究大多集中在第一阶段,尤其是如何衡量过去和现在市场状况之间的相似性。例如,Gyor fietal。[10,11]使用欧几里德距离,而Li等人[12]采用皮尔逊相关系数。实证研究表明,基于相关的模式匹配方法,这项工作得到了国家自然科学基金项目61371136和61633013的部分支持。通讯作者:王东。以CORN-K表示,通常比其他基于模式匹配的方法具有更好的性能【12】。尽管CORN-K(和其他一些模式匹配方法)取得了成功,但这种方法的一个潜在问题是,在搜索最优投资组合时,即算法的第二阶段,不考虑风险。这是一个明显的缺点,因为风险投资组合将导致长期回报率下降。对于涉及许多风险资产的波动性市场来说,这一问题尤其严重。一个自然的想法是,在寻找最佳投资组合时,启用风险投资组合。在这项工作中,我们提出了一种风险规避的CORN-Kalgorithm,RACORN-K,它通过在优化目标函数中添加正则化项来惩罚风险投资组合。我们用四个数据集(DJIA、MSCI、SP500(N)、HSI)对新算法进行了评估。结果表明,tha tRACORN-K在长期回报率、夏普比率和最大下降方面提供了显著且一致的绩效改进。
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2022-6-8 18:49:10
挥发性市场DJIA和SP500(N)的改善尤为显著,证明了该提案的价值。2、问题设置考虑在n个交易周期对m项资产进行投资。通过xt=(xt,1,…,xt,m)确定交易周期的相对价格向量∈ Rm+,其第i个分量xt,i=P(t,i)P(t-1,i)和P(t,i)是第t个交易周期d的第i个资产的收盘价。给定窗口大小w,t期的市场窗口定义为Xt-1吨-w=(xt-wxt公司-1) ,表示t期的市场状况。由bt=(bt,1,…,bt,m)t表示的投资组合∈ Rmis定义为m资产的分布,其中bt,是t期第i项资产的投资比例。在本研究中,我们假设只允许多头头寸,这对bt有以下限制:bt,i≥ 0,Pibt,i=1。在交易期t,投资者根据过去的市场相对价格{x,…,xt选择投资组合bt-1}. 瞬时收益率由st=Pibt,ixt,i=bTtxt计算得出,累计再收益率d b y{b,…,bn}为st=Qnj=1bTjxj。3、算法在这一部分中,我们首先简要描述了经典的CORN-K算法,然后提出了我们的RACORN-Kalgorithm算法。还将提出RACORN-K的保守版本,由RACORN(C)-K表示。3.1. CORN-K算法在第t个交易期,CORN-K算法首先选择市场地位与当前市场相似的所有历史时期,其中相似性由皮尔逊相关系数衡量。这种模式匹配过程产生了一组相似周期,用C(xt;w,ρ)表示,其中w是市场窗口的大小,ρ是选择相似周期时的阈值。
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2022-6-8 18:49:13
其公式如下:C(xt;w,ρ)={xj | corr(xj-1j-w、 Xt公司-1吨-w) >ρ},其中corr(X,Y)是X和Y之间的相关系数,w<j<t。请注意,在计算相关系数时,Xj中的列-1j-w(Xt相同-1吨-w) 是一个(m×w)维向量。一旦选择了类似的时期,就可以按照BCRP原则获得massets上的投资组合【14】:b*t(w,ρ)=argmaxb∈mXx∈C(xt;w,ρ)log(bTx),(1)其中m={b:Pmi=1bi=1,bi≥ 0}表示具有m个组件的Simplex。最后,CORN-K选择不同的w和ρ。通过对这些参数(w,ρ)的每次设置,最优投资组合b*t(w,ρ)的计算如下(1)。请注意,b*t(w,ρ)是一种特殊的策略,也称为“专家”,由(w,ρ)表示。选择获得top-k累计收益的专家组成专家集合Et,其中专家的累计收益(w,ρ)用St(w,ρ)表示。对于专家集合Et,基于集合的最优投资组合由以下公式推导得出:b*t=P(w,ρ)∈EtSt公司-1(w,ρ)b*t(w,ρ)P(w,ρ)∈等等-1(w,ρ)。(2) 实验表明,这种基于集合的平均值会导致更稳健的组合。3.2. 风险规避CORN-K(RACORN-K)投资组合优化对于CORN-K的成功至关重要。然而,现有形式(1)的一个潜在问题是,优化纯粹是由利益驱动的。这显然是危险的,因为它选择的高收益资产可能会表现出高变化,导致风险投资组合遭受意外损失。对于许多资产价格不稳定的波动性市场尤其如此。解决这个问题的一个自然想法是在搜索最优投资组合时惩罚风险投资组合。RACORN-K指出,这导致了风险厌恶情绪CORN-K。
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2022-6-8 18:49:16
更具体地说,(1)中的目标函数由arisk惩罚项扩充,公式如下:*t(w,ρ,λ)=argmaxb∈mPx公司∈C(xt;w,ρ)log(bTx)| C(xt;w,ρ)|-λσt(w,ρ)(3),其中λ是风险规避系数,| C(xt;w,ρ)|是C(xt;w,ρ)的大小,σt(w,ρ)是风险:σt(w,ρ)=std(log(bTx))| x∈C(xt;w,ρ),其中std(·)表示标准偏差函数。我们强调,风险术语std(log(bTx))不同于bTstd(log(x)):前者是投资组合的风险,后者是根据投资组合的资产风险之和。这种形式类似于经典的均值-方差模型[15]。与均值-方差模型(以及大多数其他风险规避模型)的一个关键区别是,风险是在整个交易周期内,根据历史价格相关系数(xt;w,ρ)计算的。因此,它使用特定的模式匹配策略估计投资组合的风险,即。,CORNK-K算法,而非所选资产的无约束市场风险。对于新的优化目标(3),基于集合的最优投资组合的推导与CORN-K中的类似。唯一的区别是我们引入了一个新的超参数λ,因此专家应该扩展到(w,ρ,λ)。推导类似于(2),公式为:b*t=P(w,ρ,λ)∈EtSt公司-1(w,ρ,λ)b*t(w,ρ,λ)P(w,ρ,λ)∈EtSt公司-1(w,ρ,λ)。3.3. 保守RACORN-K(RACORN(C)-K)在上述RACORN-K算法中,风险规避系数λ被视为一个新的自由参数,并与w和ρ相结合,得出基于集合的最优投资组合。这种“朴素集合”的一个潜在问题是,它没有考虑风险的时变特性。
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