均值__方差模型(金融经济学导论,对外经济贸易大学

2019/8/1312019/8/132教学目的及要求1、了解当效用函数是二次函数或者资产回报率服从正态分布是，均值－方差可以完全用于刻画个体的偏好。2、掌握均值－方差模型描述的构建最优投资组合的技术路径的规范数理模型3、掌握证券投资组合的系统性风险和非系统性风险的内涵及与市场收益的关系重点内容掌握马科维兹投资组合理论的假设条件的合理性及选择最优投资组合的数理方法，及其中蕴涵的多元化投资、风险、收益间关系。2019/8/133第一节马科维兹投资组合理论的假设和主要内容第二节证券收益与风险的度量——均值、方差及协方差投资组合的风险分散效应与第三节证券投资组合的可行集、有效集与最优投资组合第四节两基金分离定理——投资组合构建的指数策略2019/8/134第一节马科维兹投资组合理论的假设条件和主要内容一、主要内容二、假设条件三、二次效用函数和市场的资产回报率服从正态分布2019/8/135•马科维茨(H.Markowitz,1927～)《证券组合选择理论》•有着棕黄色头发，高大身材，总是以温和眼神凝视他人，说话细声细语并露出浅笑。2019/8/136一、主要内容•金融决策的核心问题是什么？不确定条件下收益与风险的权衡tradeoffbetweenriskandreturn2019/8/137•研究不确定性经济问题的几种（数理方法）：1.效用函数分析法缺乏实际的可操作性，因为完全刻画一个人在所有状态下的效用是几乎不可能的2.均值——方差分析法避免讨论具体的效用函数，灵活且操作性强。3、一般均衡分析法——但不是金融经济学的典型方法4、套利分析法——方法论的里程碑2019/8/138瑞典皇家科学院决定将1990年诺贝尔奖授予纽约大学哈利.马科维茨（HarryMarkowitz）教授,为了表彰他在金融经济学理论中的先驱工作—资产组合选择理论。2019/8/139•发展了一个在不确定条件下严格陈述的可操作的选择资产组合理论：均值方差方法Mean-Variancemethodology.•这个理论演变成进一步研究金融经济学的基础.这一理论通常被认为是现代金融学的发端.•这一理论的问世，使金融学开始摆脱了纯粹的描述性研究和单凭经验操作的状态,标志着数量化方法进入金融领域。马科维茨的工作所开始的数量化分析和MM理论中的无套利均衡思想相结合,酝酿了一系列金融学理论的重大突破。主要贡献2019/8/1310投资组合理论的基本思想：投资组合是一个风险与收益的tradeoff问题，此外投资组合通过分散化的投资来对冲掉一部分风险。——“nothingventured,nothinggained”——foragivenlevelofreturntominimizetherisk,andforagivenlevelofriskleveltomaximizethereturn“——“Don’tputalleggsintoonebasket”2019/8/1311马科维兹模型概要•马科维兹于1952年提出的“均值－方差组合模型”是在禁止融券和没有无风险借贷的假设下，以资产组合中个别股票收益率的均值和方差找出投资组合的有效边界(EfficientFrontier)，即一定收益率水平下方差最小的投资组合，并导出投资者只在有效边界上选择投资组合。根据马科维兹资产组合的概念，欲使投资组合风险最小，除了多样化投资于不同的股票之外，还应挑选相关系数较低的股票。因此，马科维兹的“均值－方差组合模型”不只隐含将资金分散投资于不同种类的股票，还隐含应将资金投资于不同产业的股票。同时马科维兹均值－方差模型也是提供确定有效边界的技术路径的一个规范性数理模型。2019/8/1312实现方法：收益——证券组合的期望报酬风险——证券组合的方差风险和收益的权衡——求解二次规划2019/8/1313首先，投资组合的两个相关特征是：（1）它的期望回报率（2）可能的回报率围绕其期望偏离程度的某种度量，其中方差作为一种度量在分析上是最易于处理的。其次，理性的投资者将选择并持有有效率投资组合，即那些在给定的风险水平下的期望回报最大化的投资组合，或者那些在给定期望回报率水平上的使风险最小化的投资组合。2019/8/1314再次，通过对某种证券的期望回报率、回报率的方差和某一证券与其它证券之间回报率的相互关系（用协方差度量）这三类信息的适当分析，辨识出有效投资组合在理论上是可行的。最后，通过求解二次规划，可以算出有效投资组合的集合，计算结果指明各种证券在投资者的资金中占多大份额，以便实现投资组合的效性——即对给定的风险使期望回报率最大化，或对于给定的期望回报使风险最小化。2019/8/1315一些需准备的概念1.证券投资组合的选择狭义的定义：是指如何构筑各种有价证券的头寸（包括多头和空头）来最好地符合投资者的收益和风险的权衡。广义的定义：包括对所有资产和负债的构成做出决策，甚至包括人力资本（如教育和培训）的投资在内。我们的讨论限于狭义的含义。2019/8/1316尽管存在一些对理性的投资者来说应当遵循的一般性规律，但在金融市场中，并不存在一种对所有投资者来说都是最佳的投资组合或投资组合的选择策略，原因如下：1.投资者的具体情况2.投资周期的影响3.对风险的厌恶程度4.投资组合的种类2019/8/13172.投资者的无差异曲线在不同的系统性风险中，投资者之所以选择不同的投资组合，是因为他们对风险的厌恶程度和对收益的偏好程度是不同的。对一个特定的投资者而言，任意给定一个证券组合，根据他对期望收益率和风险的偏好态度，按照期望收益率对风险补偿的要求，可以得到一系列满意程度相同的（无差异）证券组合。所有这些组合在均值方差（或标准差）坐标系中形成一条曲线，这条曲线就称为该投资者的一条无差异曲线。2019/8/1318同一条无差异曲线上的组合满意程度相同；无差异曲线位置越高，该曲线上的组合的满意程度越高。无差异曲线满足下列特征：(1)无差异曲线向右上方倾斜。(2)无差异曲线是下凸的。(3)同一投资者有无数条无差异曲线。(4)同一投资者在同一时间、同一时点的任何两条无差异曲线都不相交。2019/8/1319二、假设投资者将一笔资金在给定时期(持有期)里进行投资,在期初,他购买一些证券,然后在期末全部卖出,那么在期初他将决定购买哪些证券,资金在这些证券上如何分配？投资者的选择应该实现两个相互制约的目标——预期收益率最大化和收益率不确定性（风险）的最小化之间的某种平衡。2019/8/1320马科维兹投资组合理论的假设为：1.单期投资单期投资是指投资者在期初投资，在期末获得回报。单期模型是对现实的一种近似描述，如对零息债券、欧式期权等的投资。虽然许多问题不是单期模型，但作为一种简化，对单期模型的分析成为我们对多时期模型分析的基础。2.投资者事先知道投资收益率的概率分布，并且收益率满足正态分布的条件。2019/8/13213.资者的效用函数是二次的，即u(W)=a+bW+CW2。（注意：假设2和3成立可保证期望效用仅仅是财富期望和方差的函数）4.投资者以期望收益率（亦称收益率均值）来衡量未来实际收益率的总体水平，以收益率的方差（或标准差）来衡量收益率的不确定性（风险），因而投资者在决策中只关心投资的期望收益率和方差。5.投资者都是不知足的和厌恶风险的，遵循占优原则，即：在同一风险水平下，选择收益率较高的证券；在同一收益率水平下，选择风险较低的证券。2019/8/1322四、二次效用函数和市场的资产回报率服从正态分布•M-V模型以资产回报的均值和方差作为选择对象，但是一般而言，资产回报和方差不能完全包含个体做选择时的所有个人期望效用函数信息。•在什么条件下，期望效用分析和均值方差分析是一致的？2019/8/1323假设2或假设3之一成立可保证期望效用仅仅是财富期望和方差的函数假设个体的初始财富为W0,个体通过投资各种金融资产来最大化他的期末财富.设个体的VNM效用函数为u,在期末财富的期望值这点，对效用函数进行Taylor展开2019/8/1324•上式说明个体偏好不仅依赖于财富的均值与方差，还依赖于财富的高阶矩。但是，如果财富的高阶矩为0或者财富的高阶矩可用财富的期望和方差来表示，则期望效用函数就仅仅是财富的期望和方差的函数。][)~(])~[(''21])~[()]~([32REWWEuWEuWuEnnnWEWEWEunRE3)(3])~[~(])~[(!1][2019/8/1325•定理1如果则期望效用仅仅是财富的期望和方差的函数•定理2如果期望财富服从正态分布，则期望效用函数仅仅是财富的期望和方差的函数。2~~)~(WcWbaWu为偶数为奇数jWVarjjjWEWEj2/12/12)]~([)!2(!0]]~[~[2019/8/1326二次效用函数的假设和正态分布的假设不符合实际的消费者投资情况。因为二次函数具有递增的绝对风险厌恶和满足性两个性质。满足性意味着在满足点以上，财富的增加使效用减少，递增的绝对风险厌恶意味着风险资产是劣质品。这与那些偏好更多的财富和将风险视为正常商品的投资者不符。此外，正态分布的中心轴对称与一般股票的有限责任不一致。2019/8/1327•注4均值-方差模型不是一个资产选择的一般性模型。它在金融理论中之所以扮演重要的角色，是因为它具有数理分析的简易性和丰富的实证检验。2019/8/1328第二节证券收益与风险的度量及证券组合的风险分散化效应一、价格与回报率二、期望收益率三、方差四、协方差五、相关系数六、证券组合的方差、协方差和风险的分散化2019/8/1329一个资产组合预期收益和风险的案例•A公司的股票价值对糖的价格很敏感。多年以来，当加勒比海糖的产量下降时，糖的价格便猛涨，而A公司便会遭受巨大的损失，见下表糖生产的正常年份异常年份股市的牛市股市的熊市糖的生产危机概率0.50.30.2收益率%2510-252019/8/1330•假定某投资者考虑下列几种可供选择的资产，一种是持有A公司的股票，一种是购买无风险资产，还有一种是持有糖凯恩公司的股票。现已知投资者持有0.5的A公司的股票，另外的0.5该进行如何选择。无风险资产的收益率为5%。糖凯恩公司的收益率变化如下表2019/8/1331•糖凯恩公司的股票情况分析糖生产的正常年份异常年份股市的牛市股市的熊市糖的生产危机概率0.50.30.2收益率1-5352019/8/1332资产组合预期收益标准差全部投资在于A公司股票10.5%18.90一般投资于国库券7.75%9.45%一半投资于糖凯恩公司股票8.25%4.83％2019/8/1333•案例小结：•协方差对资产组合风险的影响：正的协方差提高了资产组合的方差，而负的协方差降低了资产组合的方差，它稳定资产组合的收益•管理风险的办法：套期保值——购买和现有资产负相关的资产，这种负相关使得套期保值的资产具有降低风险的性质。•在资产组合中加入无风险资产是一种简单的风险管理策略，套期保值策略是取代这种策略的强有力的方法。2019/8/1334•作业：•假设以上案例中糖凯恩公司的可能收益有上述变化，请计算以下结果，并比较该结果与以上案例结果，由此做一个简单分析•1、如果Humanex资产组合仍是一半贝斯特股票，一半糖凯恩股票，这个组合的期望收益和标准差是多少，•2、两个股票收益的协方差是多少•3、用第四个概念的方式计算该组合的标准差是多少糖生产的正常年份异常年份股市的牛市股市的熊市糖的生产危机概率0.50.30.2收益率10-5202019/8/1335一、价格与回报率对于单期投资而言，假设你在时间0（今天）以价格S0购买一种资产，在时间1（明天）卖出这种资产，得到收益S1。那么，你的投资回报率为r=(S1-S0)/S0。对于证券组合而言，它的回报率可以用同样的方法计算：10001()/,PPr即（1+）=这里，W0记t=0时包含在组合中的证券的综合价格，W1是t=1时这些证券的综合价格