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2022-06-24
英文标题:
《Game-Theoretic Optimal Portfolios in Continuous Time》
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作者:
Alex Garivaltis
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最新提交年份:
2019
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英文摘要:
  We consider a two-person trading game in continuous time whereby each player chooses a constant rebalancing rule $b$ that he must adhere to over $[0,t]$. If $V_t(b)$ denotes the final wealth of the rebalancing rule $b$, then Player 1 (the `numerator player\') picks $b$ so as to maximize $\\mathbb{E}[V_t(b)/V_t(c)]$, while Player 2 (the `denominator player\') picks $c$ so as to minimize it. In the unique Nash equilibrium, both players use the continuous-time Kelly rule $b^*=c^*=\\Sigma^{-1}(\\mu-r\\textbf{1})$, where $\\Sigma$ is the covariance of instantaneous returns per unit time, $\\mu$ is the drift vector of the stock market, and $\\textbf{1}$ is a vector of ones. Thus, even over very short intervals of time $[0,t]$, the desire to perform well relative to other traders leads one to adopt the Kelly rule, which is ordinarily derived by maximizing the asymptotic exponential growth rate of wealth. Hence, we find agreement with Bell and Cover\'s (1988) result in discrete time.
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中文摘要:
我们考虑一个连续时间的两人交易游戏,其中每个玩家选择一个恒定的再平衡规则$b$,他必须遵守超过$0,t]$。如果$V\\t(b)$表示再平衡规则$b$的最终财富,那么玩家1(“分子玩家”)选择$b$以最大化$\\mathbb{E}[V\\t(b)/V\\t(c)]$,而玩家2(“分母玩家”)选择$c$以最小化它。在唯一的纳什均衡中,两个参与者都使用连续时间凯利规则$b^*=c^*=\\Sigma^{-1}(\\mu-r\\textbf{1})$,其中$\\Sigma$是单位时间瞬时回报的协方差,$\\mu$是股市的漂移向量,而$\\textbf{1}$是一个向量。因此,即使在很短的时间间隔$[0,t]$,相对于其他交易者表现良好的愿望也会导致人们采用凯利规则,这通常是通过最大化财富的渐近指数增长率得出的。因此,我们发现与Bell和Cover(1988)的离散时间结果一致。
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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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一级分类:Economics        经济学
二级分类:General Economics        一般经济学
分类描述:General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类:Economics        经济学
二级分类:Theoretical Economics        理论经济学
分类描述:Includes theoretical contributions to Contract Theory, Decision Theory, Game Theory, General Equilibrium, Growth, Learning and Evolution, Macroeconomics, Market and Mechanism Design, and Social Choice.
包括对契约理论、决策理论、博弈论、一般均衡、增长、学习与进化、宏观经济学、市场与机制设计、社会选择的理论贡献。
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Economics        经济学
分类描述:q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学,包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:General Finance        一般财务
分类描述:Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Mathematical Finance        数学金融学
分类描述:Mathematical and analytical methods of finance, including stochastic, probabilistic and functional analysis, algebraic, geometric and other methods
金融的数学和分析方法,包括随机、概率和泛函分析、代数、几何和其他方法
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2022-6-24 02:35:33
博弈论最优投资组合不连续时间*Alex Garivaltis+2019年6月9日摘要我们考虑一个连续时间的两人交易游戏,其中每个玩家选择一个他必须遵守的恒定再平衡规则b,超过[0,t]。如果Vt(b)表示再平衡规则b的最终财富,那么参与者1(“分子参与者”)选择b以使E[Vt(b)/Vt(c)]最大化,而参与者2(“分母参与者”)选择c以使其最小化。在唯一的纳什均衡中,双方都使用连续时间凯利规则b*= c*= Σ-1(u - r1),其中∑是单位时间瞬时收益的协方差,u是股票市场的漂移向量,1是1的向量。因此,即使在很短的时间间隔[0,t]内,相对于其他贸易商表现良好的愿望也会导致人们采用凯利法则,凯利法则通常是通过最大化财富的渐近指数增长率得出的。因此,我们同意Bell和Cover(1988)的离散时间结果。关键词:竞争性最优交易、投资组合选择、连续平衡投资组合、凯利准则、渐进资本增长、MinimaxJEL分类代码:C44、C72、C73、D80、D81、G11*我感谢编辑和一位匿名评论者的有益评论,这些评论改进了论文。+北伊利诺伊大学经济学助理教授,514 Zulauf Hall,DeKalb IL 60115。电子邮件:agarivaltis1@niu.edu.ORCID iD:0000-0003-0944-8517.1简介1.1文献综述(1956)通过在重复赛马中赌博时最大化资本的渐进增长率,获得了同名的凯利规则(“财富公式”,Poundstone2010),其中公布的赔率偏离了真正的获胜概率。著名的是(参见Thorp 2017),card counter Edward O.Thorp使用Kelly规则来衡量他在内华达21点赌桌上的赌注。
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2022-6-24 02:35:36
索普继续在华尔街的资金管理中使用相同的原则(对数最优常数再平衡投资组合)。对于一般的离散时间投资组合问题,凯利投资者愿意放弃相切投资组合(最大夏普比率),以换取可能的最高渐进资本增长率。布雷曼(1961)指出,凯利赌徒几乎肯定会胜过任何本质上不同的策略(通过指数因子),而且他拥有最短的平均等待时间来实现遥远的财富目标。在一对文章中,Bell和Cover(1980、1988)证明了离散时间Kelly规则的短期最优性。他们表明,凯利标准是一类广泛的“投资φ-博弈”的解决方案,其中目标是一个投资者胜过另一个投资者(在两个参与者最终财富比率的函数φ(o)递增的意义上)。这两篇论文都使用了一种技巧,即在游戏开始之前,允许每个玩家对其初始美元进行“公平随机”,将其交换为分布在[0,∞) 其平均值为atmost 1.1.2贡献这篇论文研究了一个连续时间的类似游戏,其中每个玩家都致力于重新平衡规则,该规则必须在时间间隔内持续使用[0,t]。uniqueNash均衡(构成预期财富比率t的鞍点)适用于两个参与者使用连续时间Kelly规则。这一结果与Bell和Cover(1988)的结果一致,适用于具有n个相关股票(i=1,…,n)的几何布朗运动的一般市场。这样做之后,我们证明了连续时间Kelly规则是“连续时间投资φ-博弈”解的基础,这类似于Bell和Cover求解的离散时间版本。2模型我们考虑两个参与者之间的连续时间交易博弈。
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2022-6-24 02:35:39
有一种无风险债券,其价格Bt:=Ert根据dBt=rBtdt演变,而一只股票的价格St遵循几何布朗运动Dst:=St(udt+σdWt),(1)其中u是漂移,σ是波动,WT是标准布朗运动。Att=0每个玩家选择一个恒定的再平衡规则b∈ 他必须坚持0≤ t型≤ T再平衡规则b是一种固定分数下注方案,用于维持股票财富的分数b和1- b在任何时候都在债券中。让Vt(b)表示再平衡规则b中1美元存款在t时的财富。在瞬间t,交易方持有bVt(b)/ST股票和(1-b) Vt(b)e-债券的rtunits。该投资组合将在不同的时间步【t,t+dt】内持有,之后必须重新平衡。如果需要,玩家可以自由使用任何数量的杠杆(b>1或b<0)。玩家1(“分子玩家”)选择再平衡规则b∈ R和Player2(“分母玩家”)选择重新平衡规则c∈ R、 我们考虑两人零和博弈,其payoff核π(b,c):=E[VT(b)/VT(c)]。分子玩家寻求最大化其最终财富与支持者财富的预期比率。分母玩家寻求最小化该数量。2.1支付计算每个玩家的财富遵循几何布朗运动dvt(b)Vt(b)=bdStSt+(1- b) dBtBt=[r+b(u- r) ]dt+bσdWt。(2) 求解,我们得到vt(b)=exp{[r+b(u- r)- σb/2]t+bσWt}。(3) 最终财富比率为Vt(b)Vt(c)=exp{[(u- r) (b)- c) +(c- b) σ/2]t+(b- c) σWt}。(4) 因此,由于最终财富比率是对数正态分布的(参见Shonkwiler 2013),简化后,我们得到了EVt(b)Vt(c)= exp{(u- r-σc)(b- c) t}。
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2022-6-24 02:35:42
(5) 在单调变换之后,我们可以将payoff核重新写为π(b,c):=(u- r-σc)(b- c) ,(6)是E[Vt(b)/Vt(c)]的指数增长率。2.2平衡层1的最佳响应对应isb*(c)=+∞ 如果c<(u- r) /σr,如果c=(u- r) /σ-∞ 如果c>(u- r) /σ。玩家2的最佳响应函数isc*(b)=b+u- rσ. (7) 因此,唯一的纳什均衡是b*= c*= (u - r) /σ,这恰好是连续时间Kelly规则(参见Luenberger 1998)。通常,Kelly(1956)规则是通过最大化渐进连续复合资本增长率增长率(b):=limt得出的→∞t对数Vt(b)=r+(u- r) b类-σb.(8)因此,即使在很短的时间间隔内[0,t],想要在市场上跑赢其他交易者的欲望也决定了凯利规则b的使用*:= (u - r) /σ。因此,我们导出了连续时间Kelly规则的短期最优性,这与Bell和Cover(1988)在离散时间获得的结果相匹配。2.3几个相关股票将上述结果推广到一般股票市场,其中n个相关股票(i=1,…,n)的价格遵循几何布朗运动(参见Bj"ork 1998)dSit:=Sit(uidt+σidWit),(9)其中u:=(u,…,un)是漂移向量,σ:=(σ,…,σn)是波动向量,∑是单位时间瞬时收益的协方差矩阵,例如,∑ij=Cov(dSit/Sit,dSjt/Sjt)/dt。Witare关联标准布朗运动,ρij:=Corr(dWit,dWjt)和∑ij=ρijσiσj。我们假设∑是可逆的。在这种情况下,再平衡规则是向量b:=(b,…,bn)∈ Rn,赌徒在股票i中始终保持固定部分的生物财富。他保留分数1-nPi=10亿债券财富。
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2022-6-24 02:35:46
与单变量情况一样,这允许在需要时尽可能使用杠杆。每个玩家的最终财富Vt(b)遵循几何布朗运动Vt(b)Vt(b)=nXi=1biditsit+1.-nXi=1bidBtBt=[r+(u- r1)b]dt+nXi=1biσidWit。(10) 该随机微分方程的解为vt(b)=exp[r+(u- r1)b- b∑b/2]t+nXi=1biσiWit. (11) 这可以通过对函数F(W,…,Wn,t)应用几个扩散过程的It^o引理直接验证(参见Wilmott 2001):=exp{[r+(u-r1)b-b∑b/2]t+nPi=1biσiWi}。最终财富比率为Vt(b)Vt(c)=exp(u - r1)(b- c) +(c∑c- b∑b)/2]t+nXi=1(bi- ci)σiWit. (12) 因此,最终财富比率为对数正态分布,其中Vt(b)Vt(c)= exp{(u- r1级- ∑c)(b- c) t}。(13) 经过单调变换后,我们得到了简化的payoff核π(b,c):=(u- r1级- ∑c)(b- c) 。(14) 玩家1的最佳响应通信isb*i(c)=+∞ 如果(∑c)i<ui- rR如果(∑c)i=ui- r-∞ 如果(∑c)i>ui- r、 其中(∑c)i:=nPj=1ρijσiσjcjis是向量∑c的ITH坐标。假设∑是可逆的,游戏者2的最佳响应函数为*(b) =[b+∑-1(u - r1)]。(15) 通过对最佳响应的交叉,我们发现唯一的纳什均衡为b*= c*=Σ-1(u - r1),这是连续时间内的多元Kelly规则。因此,我们有了identitymaxb∈Rminc公司∈重新Vt(b)Vt(c)= minc公司∈Rmaxb∈重新Vt(b)Vt(c)= 因此,由于凯利规则b*是玩家1的最大化策略,我们有E[Vt(b*)/Vt(c)]≥1代表所有c,且自Kelly规则c起*是玩家2的极大极小策略,我们有*)] ≤ 1对于所有b.3投资φ-游戏基于凯利规则b*= c*担保E[Vt(b*)/Vt(c)]≥ 1适用于所有cand E[Vt(b)/Vt(c*)] ≤ 1对于所有b,我们可以得到类似于Bell和Cover(1988)的一般结果。首先,我们需要一些定义。定义1。
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