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        多因素模型中的最佳投資比例

        2010-05-22 08:06:28秦松濤
        統(tǒng)計(jì)與決策 2010年4期
        關(guān)鍵詞:賣(mài)空夏普股票

        秦松濤

        (吉首大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,湖南 張家界 427000)

        Elton,Gruber和Padlberg三人在單因素模型的假設(shè)下,推導(dǎo)出求最佳投資比例的計(jì)算公式 (簡(jiǎn)稱(chēng)EGP方法)。Ross在1976年提出了資產(chǎn)收益率受多個(gè)因素影響的套利定價(jià)模型(APT),多因素模型比單因素模型許多方面更加優(yōu)越而倍受人們的喜愛(ài)。本文導(dǎo)出多因素模型在允許賣(mài)空和不允許賣(mài)空的情況下最佳投資比例公式,從而推廣了EGP方法。

        1 多因素模型下最佳投資比例公式

        (1)多因素模型

        設(shè)有I1,I2,…,Ik共k種不相關(guān)的經(jīng)濟(jì)因素共同影響資產(chǎn)收益,建立風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)收益率受這k種經(jīng)濟(jì)因素共同影響的多因素模型

        其中 Ri是第 i種資產(chǎn)在 t時(shí)期的收益率,I1,I2, …,Ik是這 k 種經(jīng)濟(jì)因素在 t時(shí)期的實(shí)現(xiàn)值,βil(l=1,2,…,k)是第 i種資產(chǎn)收益率對(duì)第l種經(jīng)濟(jì)因素的敏感系數(shù),它是Ri受Il的一定變化所導(dǎo)致的平均變化程度,αi是風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)i在報(bào)酬中獨(dú)立于這k種經(jīng)濟(jì)因素的部分,εi是實(shí)際觀察到的報(bào)酬與回歸線(xiàn)性方程: 的偏差。

        不難計(jì)算這種多因素模型中隨機(jī)變量Ri的數(shù)字特征

        (2)允許賣(mài)空時(shí)的最佳投資比例

        設(shè)投資組合P包含n種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)和一種無(wú)風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),無(wú)風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的收益率是rf,Wi表示投資組合P在第i種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)上的權(quán)重,則由均值方差理論應(yīng)滿(mǎn)足

        重寫(xiě)(5)式可得

        將(2),(3)式代入(6)式得

        (9)式 i=1,2,…,n 共表示 n 個(gè)方程,對(duì)第 j個(gè)方程兩邊同乘以βj1,然后對(duì)這樣作的n個(gè)方程相加,得下列方程組的第一個(gè)方程,同理可得其它方程

        以上方程組(10)是關(guān)于 的 k元一次方程組,當(dāng)其系數(shù)行列式D不為零時(shí)有唯一解,設(shè)為:

        其中(R/V)i是夏普業(yè)績(jī)指數(shù),它計(jì)量了第i種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)每單位風(fēng)險(xiǎn)的超額報(bào)酬,夏普建議將它用作一般證劵組合和特定共同基金的過(guò)去業(yè)績(jī)的一種指標(biāo)。而Gi反映的是第i種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)在多因素模型(1)下關(guān)于各貝它系數(shù)、資產(chǎn)本身的標(biāo)準(zhǔn)差的函數(shù),是風(fēng)險(xiǎn)的一種指標(biāo)度量。

        由(12)知風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)權(quán)重的比W1:W2:…:Wn=x1:x2:…:xn=z1:z2:…:zn,是與目標(biāo)收益率μ無(wú)關(guān)的常數(shù)的比,對(duì)于這n種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)和無(wú)風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的任何組合這個(gè)比例都是不變的,這個(gè)比例與理性投資者對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的偏好無(wú)關(guān),它是所有投資者共同追求的最有效的投資結(jié)果,這個(gè)比例就叫最佳投資比例。

        (3)不允許賣(mài)空時(shí)的最佳投資比例

        當(dāng)不允許賣(mài)空時(shí),投資組合各風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的權(quán)重Wi≥0,亦即 xi=2Wi÷λ≥0,求解方程(6)變成解下列庫(kù)恩-塔克條件:

        (b)xiUi=0 (c)xi≥0 且 Ui≥0 (i=1,2,…,n)

        其中Ui是為保證非負(fù)性而添加的松弛變量。由(b)可知如果xi>0則必有Ui=0,即當(dāng)不存在第i種資產(chǎn)賣(mài)空時(shí),Ui從等式(a)中消失。 如果 Ui>0,則由(b)保證 xi=0,因此賣(mài)空的資產(chǎn)所占比例可設(shè)為零,而不用負(fù)數(shù)。 將(2),(3)式代入(a)可得

        合并后得

        如果將風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)分成兩組,第1組投資組合包含n1種xi>0的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),第2組包含n-n1種xi=0的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),那么對(duì)于第一組Ui=0,(13)式寫(xiě)成

        與允許賣(mài)空推導(dǎo)一樣,也可得公式(12)

        實(shí)際計(jì)算當(dāng)允許賣(mài)空時(shí),若第i種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)夏普業(yè)績(jī)指數(shù)(R/V)i小于它的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Gi,按公式(12)投資于該種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的比例為負(fù)數(shù),因而應(yīng)該按照這種比例賣(mài)空該種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),用其所得連同本身資金買(mǎi)進(jìn)其他夏普業(yè)績(jī)指數(shù)(R/V)i大于它的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Gi的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)。

        當(dāng)不允許賣(mài)空時(shí),凡夏普業(yè)績(jī)指數(shù)(R/V)i小于它的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Gi的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),則應(yīng)當(dāng)從投資組合中剔除;而(R/V)i大于它的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Gi的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),都選入投資組合中。

        將(12)所提供的最優(yōu)投資比例單位化,即使最優(yōu)投資比例的權(quán)數(shù)之和為1,得投資于第i種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化最優(yōu)投資比例為:

        其中當(dāng)允許賣(mài)空時(shí)m=n;當(dāng)不允許買(mǎi)空時(shí)等于夏普業(yè)績(jī)指數(shù)(R/V)i大于或等于它的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Gi的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的個(gè)數(shù)。

        2 多因素模型實(shí)證分析

        從上海證券市場(chǎng)選取上海汽車(chē)、同仁堂、齊魯石化、虹橋機(jī)場(chǎng)和武鋼股份五支股票進(jìn)行投資組合,收集這五支股票從2000年到2003年除去漲停板后的199個(gè)周收益率數(shù)據(jù),不考慮股票的分紅與拆股。用目前銀行活期周利率0.01385%作為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)收益率。

        采用主成分分析的方法確定因素。從上海證券市場(chǎng)隨機(jī)地選取100支股票,并把這100支股票隨機(jī)地分成10組,每組10支股票。賦予每支股票相同的權(quán)重,以每組10支股票每期的算術(shù)平均值作為該組該期的收益率 (叫組內(nèi)收益率),對(duì)這樣得到的10組組內(nèi)收益率數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析。計(jì)算組內(nèi)收益率相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和特征向量。

        前三個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了91.91%,基本上反映了原始數(shù)據(jù)提供的信息,因此取前三個(gè)主成分作為多因素模型中的因素。

        以確定的各個(gè)因素為解釋變量,以風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)上海汽車(chē)、同仁堂、齊魯石化、虹橋機(jī)場(chǎng)和武鋼股份的收益率為被解釋變量分別進(jìn)行回歸,得線(xiàn)性回歸方程(1)中數(shù)據(jù):

        當(dāng)不允許賣(mài)空時(shí),虹橋機(jī)場(chǎng)的夏普業(yè)績(jī)指數(shù)(R/V)i小于Gi,因而投資組合中應(yīng)當(dāng)剔除這種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn),而保留其他四種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)。通過(guò)公式(12)計(jì)算出各風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的最佳投資比例:

        當(dāng)允許賣(mài)空時(shí),對(duì)于夏普業(yè)績(jī)指數(shù)(R/V)i小于Gi的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)虹橋機(jī)場(chǎng),股票的最佳投資比例是負(fù)數(shù),因而應(yīng)該賣(mài)空這種股票,用其所得連同其擁有資產(chǎn)買(mǎi)進(jìn)上海汽車(chē)、同仁堂、齊魯石化、武鋼股份四種股票,其最佳投資比例為:

        [1]吳緒權(quán).投資組合 VaR 分解的一種新方法[J].統(tǒng)計(jì)與決策,2006,(9).

        [2]郭曉輝.基于VaR的無(wú)賣(mài)空投資組合分析及實(shí)證研究[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào),2007,(2).

        [3]史樹(shù)中,楊杰.不允許賣(mài)空證券組合選擇的有效子集[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報(bào),2003,26(2).

        [4]史樹(shù)中,楊杰.證券組合選擇的有效子集[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報(bào),2002,25(1).

        [5]哈摩.勒威,馬歇爾.薩納特.證券投資組合與選擇[M].廣州:中山大學(xué)出版社,1993.

        [6]馬永開(kāi),唐小我.不允許賣(mài)空的多因素證券組合投資決策模型[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2000,(2).

        [7]李博.多因素資產(chǎn)定價(jià)模型的實(shí)證研究[J].商業(yè)研究,2003,(21).

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