1) 泰勒公式:
f(x)=f(a) + f'(a)(x-a)/1! + f''(a)(x-a)^2/2! + ... + f^n(a)(x-a)^2/n! + ...
一般只取到二阶,也就是f''()这里。
2) 那么对于一个utility function u(x),把E[x]当成a:
u(x)=u(E[x]) + u'(E[x])(x-E[x])+{u''(E[x])(x-E[x])^2}/2 +...
两边分别取expectation:
E[u(x)]=u(E[x])+u'(E[x])(E[x]-E[x])+u''(E[x])E[(x-E[x])^2]/2
=u(E[x])+0+u''(E[x])Var(x)/2
3) certain equavilent (CE)可以理解为期望值加上一个risk discount D,也就是:
CE = E[x] - D,把这个带入utility function
u(CE)=u(E[x]-D),这里把E[x]当作泰勒展开式里的a,然后展开:
u(CE)=u(E[x])+u'(E[x])(-D)+u''(E[x])(-D)^2/2
在D很小的情况下可以忽略D^2项,因而得到
u(CE)=u(E[x]) - u'(E[x])D
4) 根据定义,u(CE)=E[u(x)],左边是3)的结果,右边是2)的结果,两边建立等式:
u(E[x]) - u'(E[x])D = u(E[x])+0+u''(E[x])Var(x)/2
D = -u''(E[x])Var(x)/u'(E[x])/2
5) 把D带回3)的开头对CE的定义,得到:
CE = E[x]+u''(E[x])Var(x)/u'(E[x])/2
根据risk tolerance coefficient的定义 lamda=-u''(x)/u'(x),上面的式子也就是
CE = E[x]-Var(x)/2lamda
maximize expected utility也就是maximize certain equivalent,所以就是mean-variance criterion如上