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2022-06-11
英文标题:
《Weak comonotonicity》
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作者:
Ruodu Wang, Ricardas Zitikis
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最新提交年份:
2019
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英文摘要:
  The classical notion of comonotonicity has played a pivotal role when solving diverse problems in economics, finance, and insurance. In various practical problems, however, this notion of extreme positive dependence structure is overly restrictive and sometimes unrealistic. In the present paper, we put forward a notion of weak comonotonicity, which contains the classical notion of comonotonicity as a special case, and gives rise to necessary and sufficient conditions for a number of optimization problems, such as those arising in portfolio diversification, risk aggregation, and premium calculation. In particular, we show that a combination of weak comonotonicity and weak antimonotonicity with respect to some choices of measures is sufficient for the maximization of Value-at-Risk aggregation, and weak comonotonicity is necessary and sufficient for the Expected Shortfall aggregation. Finally, with the help of weak comonotonicity acting as an intermediate notion of dependence between the extreme cases of no dependence and strong comonotonicity, we give a natural solution to a risk-sharing problem.
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中文摘要:
在解决经济、金融和保险领域的各种问题时,共名的经典概念发挥了关键作用。然而,在各种实际问题中,这种极端正依赖结构的概念过于严格,有时甚至不切实际。在本文中,我们提出了弱共单调性的概念,其中包含了经典的共单调性概念作为特例,并给出了一些优化问题的充要条件,如投资组合多样化、风险聚合和溢价计算中出现的问题。特别是,我们表明,对于某些度量选择,弱共单调性和弱反单调性的组合足以实现风险价值加总的最大化,而弱共单调性对于预期短缺加总是必要和充分的。最后,借助于弱共单调性作为无依赖和强共单调性极端情况之间依赖的中间概念,我们给出了一个风险分担问题的自然解。
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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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2022-6-11 06:23:03
加拿大安大略省滑铁卢市滑铁卢大学统计和精算科学系,N2L5A7。电子邮件:wang@uwaterloo.caRiˇcardas ZitikisSchool of Mathematic and Statistic Sciences,University of Western Ontario,London,OntarioN6A 5B7,Canada。电子邮件:rzitikis@uwo.caThis版本:2019年7月摘要。在解决经济、金融和保险领域的各种问题时,共名的经典概念发挥了关键作用。然而,在各种实际问题中,这种极端正依赖结构的概念过于严格,有时甚至不切实际。在本文中,我们提出了弱共单调性的概念,其中包含了经典的共单调性概念作为特例,并给出了一些优化问题的必要和充分条件,例如投资组合分散、风险聚合和溢价计算中产生的问题。特别是,我们表明,对于某些度量选择,弱共单调性和弱反单调性的组合对于风险价值聚集的最大化是有效的,而弱共单调性对于预期的短缺聚集是必要的和有效的。最后,借助弱共单调性actingas这一介于无相依性和强共单调性的极端情况之间的依赖性的中间概念,我们给出了一个风险分担问题的自然解。关键词和短语:金融;共名性;风险汇总;有条件测试版。1引言如果一个函数的起伏遵循另一个函数的起伏,则两个函数称为共单调函数。因此,虽然在本质上是几何的,但共单调性也是函数之间的一种依赖关系。
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2022-6-11 06:23:06
因此,在解决经济、银行业和保险业的各种问题时,尤其是那些涉及投资组合变动、风险加总和保费计算原则的问题时,共名性已经产生了足够的条件,这并不奇怪。我们对必要条件和有效条件的研究表明,通过适当的构造措施,对经典(和固有的逐点)共单调性概念进行一定程度的增强,可以实现比有效条件相关的目标更高级的目标。作为一种副产品,我们称之为弱共单调性的共单调性的增强概念,在上述应用领域的一系列概念和统计领域(包括关联度量)之间架起了天然的桥梁。在下文中,我们从第一原则出发,系统地发展了弱共名性的概念,建立了它的各种性质,并展示了它的多种用途。严格地说,无论性质如何,两个函数g和h都是共单调的g(x)- g(x′)h(x)- h(x′)≥ 0(1.1)适用于所有x,x′∈ R、 这种共名性的概念(Schmeidler,1986)在众多应用和发展新理论方面发挥了关键作用(例如,Yaari,1987;Denneberg,1994)。自那时以来,这些进步一直是定量金融和经济学文献的主流(例如,Dhaene等人,2002a,b;F¨ollmer和Schied,2016)。在本文中,我们将关注一维函数(和dom变量)之间的依赖性概念;关于多变量扩展和共单调性的进一步参考,我们参考了toPuccetti和Scarsini(2010)、Carlier等人(2012)、Ekland等人(2012)和R¨uschendorf(2013)。
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2022-6-11 06:23:08
请注意,如果属性(1.1)中的非负性替换为非正性,则函数g和h称为反单调函数。(Borel)函数g和h的共单调性是卵巢Cov[g(X),h(X)]非负性的充分条件,其中X是一个随机变量,使得g(X)和h(X)具有微秒矩。从方程2 Cov[g(X),h(X)]=E可以立即看出这一点(g(X)- g(X′)(h(X)- h(X′)=ZZR公司g(x)- g(x′)h(x)- h(x′)FX(dx)FX(dx′),(1.2),其中X′是X的独立副本,FX表示X的累积分布函数(cdf)。确定上述协方差符号的问题在经济学、保险、银行业、可靠性工程和统计学中有着广泛的兴趣。这种类型的研究产生了几种效果,包括四元依赖性(Lehmann,1966)、关联度量(Esary et al.,1967)、单调性(Kimeldorf and Sampson,1978)和d上确界(Gebelein,1941)相关系数。以下示例说明了对此类结果的需要。示例1.1。设X为风险的严重程度,例如,它可能是盈亏变量。设g(X)为与风险X相关的成本,设fhxb为原始随机变量X的所谓(基于知识的)加权cdf(如Rao,1997,以及其中的参考文献)。也就是说,FhXis由微分方程Fhx(dx)=h(x)E[h(x)]FX(dx),(1.3)定义,其中h是一个非负函数,如E[h(x)]∈ (0, ∞). 函数h的作用是修改原始随机变量X的概率。
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2022-6-11 06:23:11
例如,在保险业中,它通常被设计为降低X pdf的左尾,并提升其右尾,从而使较大的保险风险/损失更加明显,并增加保费;例如,我们参考Deprez和Gerber(1985)的Esscher保险费计算原理,其中h(x)=etx,对于某些常数t>0。在加权cdf FhX下,平均成本isEh[g(X)]=Zg(X)FhX(dx)=E[g(X)h(X)]E[h(X)],这不小于真实cdf FXif下的平均成本E[g(X)],且仅当Cov[g(X),h(X)]为非负时。在这种情况下出现了几个自然问题:在什么条件下,代价函数g和概率加权函数h的协方差为非负?正如我们前面的论证所表明的那样,这些函数真的应该是共单调的吗?在这一点上需要注意的是,由于经济主体行为的复杂性,实际和理论考虑可能支持或不支持后一种假设(例如,Markowitz,1952;Pennings和Smidts,2003;Gillen和Markowitz,2009)。我们将论文的其余部分组织如下。在第2节中,我们定义、说明并讨论了弱共单调性的概念,首先针对Borel函数,然后针对随机变量(即一般可测函数)。在第3节中,我们阐明了弱共单调性在风险聚集中的作用。特别是,我们表明,对于某些度量集,弱共单调性和弱反单调性的组合对于风险价值(VaR)聚集的最大化是有效的,而弱共单调性对于预期短缺(ES)聚集是必要的和有效的。VaR和ES聚合问题在最近的风险管理文献中都很普遍(例如,R¨uschendorf,2013;McNeil等人,2015;Embrechts等人,2015)。
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2022-6-11 06:23:15
在第四节中,我们探讨了弱共单调性的一些性质及其与其他依赖结构和关联测度的关系。由于本文的大部分内容涉及生产测度的弱共单调性,因此在第5节中,我们将在联合测度的一般背景下说明这些测度的特殊作用。在发展理论的帮助下,在第6节中,我们提出了一个风险分担问题的详细解决方案,通过调用弱共名性约束,其自然性在注意到允许分配之间的任意依赖性假设有时太弱,强共名性假设可能太强时变得明显,因此,基于弱共单调性的中间依赖假设最自然地出现了。第7节总结了本文的主要贡献。2弱共单调性您在解决上一节中所述问题,尤其是与风险聚集(第3节)相关的问题时所做的努力,自然使我们产生了弱共单调性的概念(稍后确定),它以以下方式自然地弥合了(1.1)和(1.2)中有关数量的争论:首先,注意等式g(x)- g(x′)h(x)- h(x′)=ZZR公司g(z)- g(z′)h(z)- h(z′)δx(dz)δx′(dz′),(2.1),其中δx和δx′分别是点x和x′处的点质量。现在很明显,通过选择不同的乘积度量来代替δx×δx′,我们可以无缝地从经典共单调性(1.1)转移到协方差非负性(1.2)。
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