Оптимизация средней дисперсии
Я делаю среднюю дисперсионную оптимизацию для решения задачи оптимизации портфелей. То, что я пытаюсь сделать, - это минимизировать дисперсию в отношении обоих ограничений:
- x1m1+x2m2+...+xnmn=m
- x1+x2+...+xn=1
Итак, вот код, который я сделал:
################ Simulation for n=3 ################
################ Parameters ################
mu<-50 ## Mean of the portfolio
n<-3 ## Number of asset
m1<-30000 ## Size of the simulation
########### 3 Assets ############
x<- rnorm(m1,2,1)
y<- rnorm(m1,0.5,1.5)
z<- rnorm(m1,3.75,1)
d<-data.frame(x,y,z)
################ Solution Directe ################
Sol<-function(m1) {
A = matrix(nrow=n+2, ncol=n+2)
for (i in 1:n){
for (j in 1:n)
if(i==j) {
A[i,j] <- (2*var(d[,i]))
} else {
A[i,j] <- cov(d[,i],d[,j])
}
}
for (i in 1:n){
A[i,n+1] <- -mean(d[,i])
A[i,n+2] <- -1
}
for (j in 1:n){
A[n+1,j] <- mean(d[,j])
A[n+2,j] <- 1
}
for (i in 2:n+2){
for (j in 2:n+2)
if(i==j) {
A[i,j] <- 0
} else {
A[i,j] <- 0
}
}
A
Inv=solve(A)
Sol=Inv%*%c(0,0,0,m1,1)
result=list(x=Sol,A=A,Inv=Inv)
return(result)
}
Sol(mu)
Sol(mu)$x ## The solution
Sol(mu)$A
Я знал, что использую много плохих вещей для R, но я не мог придумать лучшего решения. Итак, мой вопрос верен?
Любые исправления и предложения по улучшению этого процесса! пожалуйста, почувствуй вы можете свободно поделиться своим существующим кодом в R.
Огромное спасибо!
1 ответ:
Один из способов состоит в том, чтобы численно минимизировать
solnp()
из пакетаRsolnp
. Это также предлагает способ добавить дополнительные ограничения (ограничения по кредитному плечу и т. д.):После решения задачи теперь можно вывести параметры и дисперсию портфеля:muVec <- colMeans(d) #mean-vector of assets Sigma <- cov(d) #covariance-matrix fmin <- function(x) as.numeric(t(x) %*% Sigma %*% x) #variance of portfolio to min. eqn <- function(x) c(t(x) %*% muVec, sum(x)) #equality restriction sol <- function(mu) Rsolnp::solnp(rep(0.5, 3), fun=fmin, eqfun=eqn, eqB=c(mu,1)) x <- sol(50)
> x$par [1] -5.490106 -11.270906 17.761012 > x$vscale[1] [1] 630.4916
В вашем простом случае замкнутое решение существует и может быть сведено к следующему:
S <- solve(Sigma) A <- matrix( c(t(muVec) %*% S %*% muVec, rep( t(muVec) %*% S %*% rep(1,3), 2), t(rep(1,3)) %*% S %*% rep(1,3)), ncol=2 ) sol2 <- function(mu) S %*% cbind(muVec,1) %*% solve(A) %*% c(mu,1)
Который "к счастью" дает те же результаты:
> sol2(50) [,1] x -5.490106 y -11.270906 z 17.761012 > fmin(sol2(50)) [1] 630.4916