投资组合优化有效边界解析式研究文献综述

 2021-09-28 20:05:59

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美国经济学家马克维茨于1952年发表论文《资产组合的选择》时提出Markowits风险投资模型,该模型主要被用于投资组合的选择和资产配置,它所提出的理论已在实践中被证明是行之有效的。投资者遵循一个主宰原则,即在同一风险水平下选择收益率最高的组合,在同一收益率下选择风险水平最低的组合。若以风险为横坐标,收益率为纵坐标,在此法则下则可以得到组合点的一条曲线,这条曲线就被称为投资组合有效边界,投资组合有效边界是一条单调的凹曲线。对应的投资组合叫做有效投资组合。

马克维茨的投资组合理论不仅揭示了组合资产风险的决定因素,而且更为重要的是还揭示了资产的期望收益由其自身的风险的大小来决定这一重要结论。即资产由其风险大小来定价,单个资产价格由其方差或标准差来决定,组合资产价格尤其协方差来决定。马克维茨的风险定价思想在创建的均值-方差模型所决定的二维空间中投资组合集的有效边界上表现得最为清楚。

自马克维茨在上世纪五十年代提出了均值方差投资组合模型,相关的研究就从未停止过。主要有六个分支研究:基于交易费用和流动性的投资组合理论;基于风格投资的投资组合理论;基于连续时间的长期投资组合理论;基于VAR的投资组合理论;基于非效用最大化的投资组合理论;行为金融和行为投资组合理论。

根据文献[14],美国经济学家马克维茨在1952年发表论文《资产组合的选择》这标志着现代投资组合理论的开端,他利用均值-方差模型分析得出通过投资组合可以有效降低风险的结论。1958年,Tobin提出了著名的二基金分离定理,也就是说,在允许卖空的证券组合选择问题中,每一种有效证券组合都是一种无风险资产的与一种特殊的风险资产的组合。Wilianm.F.sharp在1963年提出了单一指数模型,该模型假定每只证券都会假定对市场组合的牵引作出反应,只不过有的多一些,有的少一些。当市场组合显著上升时,几乎所有的股票都将随着它上升。相比于马克维茨模型,夏普作出的改进在于假定了协方差矩阵中所有的股票都对单一的力量作出反应。也正是基于此理论,此后sharp又建立了资本资产定价模型,此模型中提出了一个很重要的系数,也就是系数。Beta系数是描述资产的系统性风险的,是单项资产的风险性收益与市场风险性收益的相比价。但是随着现代研究的深入,也有人对资本资产定价模型提出了疑问,从文献[23]中我们可以看到RollR.A.对资产定价模型提出了试验批判,他提出了两点疑问:论文中的定理论证有错误且含糊其辞;论文中涉及的检验几乎无法在将来得以验证。Roll从现实实现的角度阐述了该模型的不合理性。对马克维茨模型不合理的阐述还有,2002年Athayde,Flores认为马克维茨假设中收益率服从正太分布不太符合现实情况,他们考虑了非对称分布条件下的资产配置情况:在前两阶奇数矩限定的情况下,分别最小化方差与峰度并将其推广到最小化任一奇数矩阵。在Markowitz和Tobin的基础上,Liner.J在1965年提出了风险资产估值,股票投资组合的风险投资和资本预算选择的理论,这位理论的现实应用提出了改进。

国外的研究大都在马克维茨模型的基础上进行修改,主要是两个方面的争议:收益率是否服从正态分布;是否能用方差来描述风险。

国内的研究起步较晚,大部分的研究还是围绕着马克维茨模型展开,只是在限制条件方面加以了更加现实的修正

张卫国,聂赞坎研究了具有投资下界的风险证券有限组合模型,我国证券交易对于低于100股的交易是不受理的,这就使得该模型更具有现实理论意义。对于这个二次规划模型,运用了KT条件,用拉格朗日方法算得有效解。姚海翔,李仲飞也研究了类似有投资下界的最低投资比例约束下的模型,运用了传统的均值方差模型,辅以解析分析法,以计算量较小的特点确定了该模型的有效边界解析式。陈国华则考虑到现实中买卖股票为100股的整数倍,提出了整数线性规划的论题,并运用了直接搜索算法,借助Matlab软件求解了该整数线性规划模型。李磊,倪明芳就研究了含交易费用和机会约束的均值方差投资组合模型,在收益率服从正态分布的假设下,建立了机会约束模型,然后求得其有效边界。同样类似的带有交易费用约束,文献[5]中也研究了带有交易费用和工业约束的模型,所不同的是,所研究的决策变量是交易手数,也就是说所建立的最优化模型是非线性整数规划。鉴于该模型,提出了基于拉格朗日松弛和连续松弛的混合分枝定界算法,成功得解决了该问题。除了投资比例约束和交易费用约束外,国内还有学者对投资者心理预期损失设定了个上限,以此建立约束模型。例如,文献[6]研究了限制最大损失时的证券投资组合模型。现实中,有的投资者往往会希望他们的投资组合在遭受损失时不会超出某个预先给定的界,作者通过分析发现含不含无风险证券的组合,其模型求解最终结果都一样,然后用二次凸规划的一般解法求得有效边界。国内也有学者研究了不允许卖空条件下组合证券投资有效边界的确定方法,也就是说投资比例为非负的前提下,利用二次模型确定了有效边界。

国内也有学者对马克维茨模型进行了修改。例如,文献[7]中用VAR代替了方差,重新量化了模型的风险水平。VAR概念出现于1994年,也称为风险价值。VAR专门用来度量下侧风险,也就是发生损失的情况,所以近年来常被用于投资组合的风险研究。

我国证券市场相比于西方的市场还不成熟,很多股民投资股市还不是很理性。对于

一个理性的投资者,他总是在相同的收益下选择最低风险的组合,在相同风险水平下选择最高收益的组合,这就是著名的主宰原理。理性投资者都是严格遵循主宰原理的,而根据此原理可以得出投资组合的有效边界。所以,研究投资组合的有效边界,有益于从理论上使得投资者有个更为理性的参考,对于基金公司有着理论上的指导意义。

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