馬科維茨投資組合理論

2021-08-01 22:20:40 字數 2797 閱讀 6282

即對以下問題求解:

ma

x:u=

e(r)

−12a

σ2s.t

. ∑i

ωi=1

不考慮做空的情況下,加一條限制條件ωi

>

0

目標函式及約束條件中: e(

r)=∑

iωie

(ri)

σ2=ω

⃗ tcω

⃗ 

注:

a 為個人投資者的風險厭惡度,ωi

為每種資產的配置比例,ω⃗ 

為各資產配置比例列向量

c 為各資產ri

的協方差矩陣,是乙個實對稱方陣。

可以直接將資產不區分無風險資產和有風險資產,代入所有已知條件求um

ax及對應的ω⃗ 

。但也可以將問題分解,首先考慮風險資產的配置比例問題,然後再考慮無風險資產與風險資產的配置比例問題。

step 1 風險資產的內部配置對應的e−

σ 可行域及邊界曲線

現在假設投資僅限於風險資產(且不做空):

具體如何求

σ 的左上部分邊界曲線,即為以下問題

mi

n:σ2

=ωtc

ω s.

t. e

=∑iω

iri∈

[e(r

min)

,e(r

max)

]∑iω

i=1

不考慮做空的情況下,加一條限制條件ωi

>

0

注:

a為個人投資者的風險厭惡度,ωi

為每種風險資產的配置比例,

ω 為各風險資產配置比例列向量

r 為各風險資產的預期收益率,c為各風險資產ri

間的協方差矩陣,是乙個實對稱方陣,e為區間內某個可能值,遍歷所有可能的e即可得到所求邊界曲線

上述等式約束條件的二次型問題可以用拉格朗日乘子法求解,問題變為:

l(

ω)=ω

tcω+

λ1(e

−rtω

)+λ2

(1−ω

ti0)

)∇ωl

(ω,λ

)=0∇

λl(ω

,λ)=

0

求解∇ω

l(ω)

=∇

ωtr(

l(ω)

) =∇

ωtr(

ωωtc

)−λ1

∇ωtr

(ωte

)−λ2

∇ωtr

(ωti

0)=∇ω

tr(ω

iωtc

)−λ1

e−λ2

i0=cω

+ctω

−λ1e

−λ2i

0 =2

cω−λ

1e−λ

2i0=

0

c 可逆,則ω=

12c−

1(λ1

e+λ2

i0),結合兩個約束條件即可得λ1

與λ2 ,求得

ω 。

step 2 無風險資產與風險資產的配置比例求解∀(

e,σ)

∈σ,均可作為乙個可行解,我們從

σ 中任取一點(e

p,σp

) ,其對應的配置比例為ω⃗ 

p 。

下面,考慮該內部配置為ω⃗ 

p ,預期收益為ep

,標準差為σp

的風險資產與無風險資產的配置問題。

從chapter 6 中可以知道,效用函式取最大值up

時,效用無差異曲線與資本配置線相切,且up

隨著資本配置線的夏普比率

s 增大而增大。

證明: u=

e−12

aσ2⇒

u=ef

+y(e

p−ef

)−12

aσ2p

y2⇒最

大值up

進一步考慮,什麼樣的(e

p,σp

) 會使up

取最大值。通過影象可知,與

σ 左上邊界線相切的資本配置線有著最大的

s 值,因而對應著up

,max

,此時的配置比例即為最優配置。