Articulo de referencia

Teoría estocástica de carteras

La teoría estocástica de carteras ( SPT ) es una teoría matemática para analizar la estructura del mercado de valores y el comportamiento de las carteras, introducida por E. Rob...

La teoría estocástica de carteras ( SPT ) es una teoría matemática para analizar la estructura del mercado de valores y el comportamiento de las carteras, introducida por E. Robert Fernholz en 2002. Es descriptiva, a diferencia de normativa, y es coherente con el comportamiento observado en los mercados reales. La SPT carece de los supuestos normativos que sirven de base a teorías anteriores como la teoría moderna de carteras (MPT) y el modelo de valoración de activos de capital (CAPM).

La teoría SPT utiliza procesos aleatorios de tiempo continuo (en particular, semimartingalas continuas) para representar los precios de los valores individuales. También se han incorporado a la teoría procesos con discontinuidades, como saltos (*afirmación no verificable por falta de citación).

Acciones, carteras y mercados

La SPT considera acciones y mercados bursátiles , pero sus métodos también pueden aplicarse a otras clases de activos . Una acción se representa mediante su proceso de precios, generalmente en representación logarítmica . En este caso, el mercado es una colección de procesos de precios de acciones.incógnitai,{\displaystyle X_{i},}parai=1,,norte,{\displaystyle i=1,\dots ,n,}cada una definida por una semimartingala continua

dregistroincógnitai(t)=γi(t)dt+ν=1dξiν(t)dWν(t){\displaystyle d\log X_{i}(t)=\gamma _{i}(t)\,dt+\sum _{\nu =1}^{d}\xi _{i\nu }(t)\,dW_{\nu }(t)}

dóndeW:=(W1,,Wd){\displaystyle W:=(W_{1},\dots,W_{d})}es unnorte{\displaystyle n}Proceso de movimiento browniano (Wiener) -dimensional condnorte{\displaystyle d\geq n}y los procesosγi{\displaystyle \gamma _{i}}yξiν{\displaystyle \xi _{i\nu }}son progresivamente medibles con respecto a la filtración browniana. {Ft}={FtW}{\displaystyle \{{\mathcal {F}}_{t}\}=\{{\mathcal {F}}_{t}^{W}\}}En esta representaciónγi(t){\displaystyle \gamma _{i}(t)}se denomina tasa de crecimiento (compuesto) deincógnitai,{\displaystyle X_{i},}y la covarianza entreregistroincógnitai{\displaystyle \log X_{i}}yregistroincógnitaj{\displaystyle \log X_{j}}esσij(t)=ν=1dξiν(t)ξjν(t).{\displaystyle \sigma _{ij}(t)=\sum _{\nu =1}^{d}\xi _{i\nu }(t)\xi _{j\nu }(t).} Con frecuencia se asume que, para todosi,{\displaystyle i,}el procesoξi,12(t)++ξid2(t){\displaystyle \xi _{i,1}^{2}(t)+\cdots +\xi _{id}^{2}(t)}es positivo, localmente integrable al cuadrado y no crece demasiado rápido comot.{\displaystyle t\rightarrow \infty .}

La representación logarítmica es equivalente a la representación aritmética clásica que utiliza la tasa de retorno.αi(t),{\displaystyle \alpha _{i}(t),}Sin embargo, la tasa de crecimiento puede ser un indicador significativo del rendimiento a largo plazo de un activo financiero, mientras que la tasa de retorno tiene un sesgo alcista. La relación entre la tasa de retorno y la tasa de crecimiento es

αi(t)=γi(t)+σii(t)2{\displaystyle \alpha _{i}(t)=\gamma _{i}(t)+{\frac {\sigma _{ii}(t)}{2}}}

La convención habitual en SPT es asumir que cada acción tiene una sola acción en circulación, por lo queincógnitai(t){\displaystyle X_{i}(t)} representa la capitalización total de lai{\displaystyle i}-acciones en ese momentot,{\displaystyle t,}y incógnita(t)=incógnita1(t)++incógnitanorte(t){\displaystyle X(t)=X_{1}(t)+\cdots +X_{n}(t)}es la capitalización total del mercado. Los dividendos pueden incluirse en esta representación, pero se omiten aquí por simplicidad.

Una estrategia de inversiónπ=(π1,,πnorte){\displaystyle \pi =(\pi _ {1},\cdots,\pi _ {n})}es un vector de procesos acotados y progresivamente medibles; la cantidadπi(t){\displaystyle \pi _{i}(t)}representa la proporción de la riqueza total invertida en eli{\displaystyle i}-acciones en ese momentot{\displaystyle t}, yπ0(t):=1i=1norteπi(t){\displaystyle \pi _{0}(t):=1-\sum _{i=1}^{n}\pi _{i}(t)}es la proporción acumulada (invertida en un mercado monetario con tasa de interés cero). Los pesos negativos corresponden a posiciones cortas. La estrategia de efectivoκ0(κ01){\displaystyle \kappa \equiv 0(\kappa _ {0}\equiv 1)}Mantiene toda la riqueza en el mercado monetario. Una estrategiaπ{\displaystyle \pi }se llama cartera , si está totalmente invertida en el mercado de valores , es decirπ1(t)++πnorte(t)=1{\displaystyle \pi _{1}(t)+\cdots +\pi _{n}(t)=1}se mantiene, en todo momento.

El proceso de valorZπ{\displaystyle Z_{\pi }}de una estrategiaπ{\displaystyle \pi }siempre es positivo y satisface

dregistroZπ(t)=i=1norteπi(t)dregistroincógnitai(t)+γπ(t)dt{\displaystyle d\log Z_{\pi }(t)=\sum _{i=1}^{n}\pi _{i}(t)\,d\log X_{i}(t)+\gamma _{\pi }^{*}(t)\,dt}

donde el procesoγπ{\displaystyle \gamma _{\pi }^{*}}se denomina proceso de tasa de crecimiento excesivo y está dado por

γπ(t):=12i=1norteπi(t)σii(t)12i,j=1norteπi(t)πj(t)σij(t){\displaystyle \gamma _{\pi }^{*}(t):={\frac {1}{2}}\sum _{i=1}^{n}\pi _{i}(t)\sigma _{ii}(t)-{\frac {1}{2}}\sum _{i,j=1}^{n}\pi _{i}(t)\pi _{j}(t)\sigma _{ij}(t)}

Esta expresión es no negativa para una cartera con ponderaciones no negativas.πi(t){\displaystyle \pi _{i}(t)}y se ha utilizado en la optimización cuadrática de carteras de acciones, un caso especial de la cual es la optimización con respecto a la función de utilidad logarítmica.

Los procesos de ponderación del mercado ,

μi(t):=incógnitai(t)incógnita1(t)++incógnitanorte(t){\displaystyle \mu _{i}(t):={\frac {X_{i}(t)}{X_{1}(t)+\cdots +X_{n}(t)}}}

dóndei=1,,norte{\displaystyle i=1,\dots ,n}definir la cartera de mercadoμ{\displaystyle \mu }Con la condición inicialZμ(0)=incógnita(0),{\displaystyle Z_{\mu }(0)=X(0),}El proceso de valor asociado satisfaráZμ(t)=incógnita(t){\displaystyle Z_{\mu }(t)=X(t)}a pesar det.{\displaystyle t.}

Figura 1: Entropía del mercado bursátil estadounidense, 1980-2012.
La Figura 1 muestra la entropía del mercado bursátil estadounidense durante el periodo comprendido entre 1980 y 2012, con el eje en el valor promedio de dicho periodo. Si bien la entropía fluctúa con el tiempo, su comportamiento indica cierta estabilidad en el mercado bursátil. La caracterización de esta estabilidad es uno de los objetivos de la Teoría de la Perspectiva de Estabilidad (SPT).

Se pueden imponer diversas condiciones a un mercado, a veces para modelar mercados reales y otras veces para enfatizar ciertos tipos de comportamiento hipotético del mercado. Algunas condiciones comúnmente invocadas son:

  1. Un mercado es no degenerado si los valores propios de la matriz de covarianza(σij(t))1i,jnorte{\displaystyle (\sigma _{ij}(t))_{1\leq i,j\leq n}}están acotados lejos de cero. Tiene varianza acotada si los valores propios están acotados.
  2. Un mercado es coherente silímitett1registro(μi(t))=0{\displaystyle \operatorname {lim} _{t\rightarrow \infty }t^{-1}\log(\mu _{i}(t))=0}a pesar dei=1,,norte.{\displaystyle i=1,\dots ,n.}
  3. Un mercado es diverso en[0,T]{\displaystyle [0,T]}si existeε>0{\displaystyle \varepsilon >0}de tal manera queμmáximo(t)1ε{\displaystyle \mu _{\max }(t)\leq 1-\varepsilon }parat[0,T].{\displaystyle t\in [0,T].}
  4. Un mercado es débilmente diverso en[0,T]{\displaystyle [0,T]}si existeε>0{\displaystyle \varepsilon >0}de tal manera que

1T0Tμmáximo(t)dt1ε{\displaystyle {\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}\mu _{\max }(t)\,dt\leq 1-\varepsilon }

La diversidad y la escasa diversidad son condiciones bastante débiles, y los mercados suelen ser mucho más diversos de lo que se pondría a prueba con estos extremos. Una medida de la diversidad del mercado es la entropía del mercado , definida por

S(μ(t))=i=1norteμi(t)registro(μi(t)).{\displaystyle S(\mu (t))=-\sum _{i=1}^{n}\mu _{i}(t)\log(\mu _{i}(t)).}

Estabilidad estocástica

Figura 2: Curvas de distribución de la capitalización bursátil estadounidense, 1929-2009.
La figura 2 muestra las curvas de distribución de capital (ordenadas) al final de cada una de las últimas nueve décadas. Este gráfico logarítmico ha demostrado una notable estabilidad a lo largo de extensos periodos de tiempo. El estudio de dicha estabilidad es uno de los principales objetivos de la Teoría de la Perspectiva Social (TPS).
Figura 3: Procesos de “rotación acumulativa”.
La Figura 3 muestra los procesos de rotación acumulada en distintos niveles a lo largo de una década. Como era de esperar, la rotación aumenta a medida que se desciende en la escala de capitalización. Asimismo, se observa un marcado crecimiento lineal en el tiempo en todos los niveles mostrados.

Consideramos el proceso vectorial(μ(1)(t),,μ(norte)(t)),{\displaystyle (\mu _{(1)}(t),\dots ,\mu _{(n)}(t)),}con0t<{\displaystyle 0\leq t<\infty }de ponderaciones de mercado clasificadas

máximo1inorteμi(t)=:μ(1)(t)μ(2)(t)μ(norte)(t):=min1inorteμi(t){\displaystyle \max _{1\leq i\leq n}\mu _{i}(t)=:\mu _{(1)}(t)\geq \mu _{(2)}(t)\geq \cdots \mu _{(n)}(t):=\min _{1\leq i\leq n}\mu _{i}(t)}

donde los empates se resuelven “lexicográficamente”, siempre a favor del índice más bajo. Los logaritmos de las brechas

GRAMO(k,k+1)(t):=registro(μ(k)(t)/μ(k+1)(t)),{\displaystyle G^{(k,k+1)}(t):=\log(\mu _{(k)}(t)/\mu _{(k+1)}(t)),}

dónde0t<{\displaystyle 0\leq t<\infty }yk=1,,norte1{\displaystyle k=1,\dots ,n-1}son semimartingalas continuas y no negativas; las denotamos porΛ(k,k+1)(t)=LGRAMO(k,k+1)(t;0){\displaystyle \Lambda ^{(k,k+1)}(t)=L^{G^{(k,k+1)}}(t;0)}sus horas locales en el origen. Estas cantidades miden la cantidad de rotación entre rangos.k{\displaystyle k}yk+1{\displaystyle k+1}durante el intervalo de tiempo[0,t]{\displaystyle [0,t]}.

Un mercado se denomina estocásticamente estable si(μ(1)(t),,μ(norte)(t)){\displaystyle (\mu _{(1)}(t),\cdots ,\mu _{(n)}(t))}converge en distribución comot{\displaystyle t\rightarrow \infty }a un vector aleatorio(METRO(1),,METRO(norte)){\displaystyle (M_{(1)},\cdots ,M_{(n)})}con valores en la cámara de Weyl{(incógnita1,,incógnitanorte)incógnita1>incógnita2>>incógnitanorte y i=1norteincógnitai=1}{\displaystyle \{(x_{1},\dots ,x_{n})\mid x_{1}>x_{2}>\dots >x_{n}{\text{ and }}\sum _{i=1}^{n}x_{i}=1\}} del simplex unitario, y si la ley fuerte de los grandes números

límitetΛ(k,k+1)(t)t=λ(k,k+1)>0{\displaystyle \lim _{t\rightarrow \infty }{\frac {\Lambda ^{(k,k+1)}(t)}{t}}=\lambda ^{(k,k+1)}>0}

se cumple para constantes reales adecuadasλ(1,2),,λ(norte1,norte).{\displaystyle \lambda ^{(1,2)},\dots ,\lambda ^{(n-1,n)}.}

Arbitraje y la propiedad numeraria

Dadas dos estrategias de inversión cualesquieraπ,ρ{\displaystyle \pi ,\rho }y un número realT>0{\displaystyle T>0}, decimos queπ{\displaystyle \pi }es arbitraje relativo aρ{\displaystyle \rho }más allá del horizonte temporal[0,T]{\displaystyle [0,T]}, siPAG(Zπ(T)Zρ(T))1{\displaystyle \mathbb {P} (Z_{\pi }(T)\geq Z_{\rho }(T))\geq 1} yPAG(Zπ(T)>Zρ(T))>0{\displaystyle \mathbb {P} (Z_{\pi }(T)>Z_{\rho }(T))>0}ambas se cumplen; este arbitraje relativo se denomina “fuerte” siPAG(Zπ(T)>Zρ(T))=1.{\displaystyle \mathbb {P} (Z_{\pi }(T)>Z_{\rho }(T))=1.} Cuandoρ{\displaystyle \rho }esκ0,{\displaystyle \kappa \equiv 0,}Recuperamos la definición habitual de arbitraje en relación con el efectivo. Decimos que una estrategia dadaν{\displaystyle \nu }tiene la propiedad numerario , si para cualquier estrategiaπ{\displaystyle \pi }la proporciónZπ/Zν{\displaystyle Z_{\pi }/Z_{\nu }}es unPAG{\displaystyle \mathbb {P} }−supermartingala. En tal caso, el proceso1/Zν{\displaystyle 1/Z_{\nu }}Se le denomina un “deflactor” para el mercado.

No es posible realizar arbitraje , en ningún horizonte temporal dado , en relación con una estrategia.ν{\displaystyle \nu }que tiene la propiedad de numerario (ya sea con respecto a la medida de probabilidad subyacente)PAG{\displaystyle \mathbb {P} }, o con respecto a cualquier otra medida de probabilidad que sea equivalente aPAG{\displaystyle \mathbb {P} }). Una estrategiaν{\displaystyle \nu }con la propiedad numerario maximiza la tasa de crecimiento asintótico de la inversión, en el sentido de que

límite superiorT1Tregistro(Zπ(T)Zν(T))0{\displaystyle \limsup _{T\rightarrow \infty }{\frac {1}{T}}\log \left({\frac {Z_{\pi }(T)}{Z_{\nu }(T)}}\right)\leq 0}

es válido para cualquier estrategia.π{\displaystyle \pi }; también maximiza la utilidad logarítmica esperada de la inversión, en el sentido de que para cualquier estrategiaπ{\displaystyle \pi }y número realT>0{\displaystyle T>0}tenemos

mi[registro(Zπ(T)]mi[registro(Zν(T))].{\displaystyle \mathbb {E} [\log(Z_{\pi }(T)]\leq \mathbb {E} [\log(Z_{\nu }(T))].}

Si el vectorα(t)=(α1(t),,αnorte(t)){\displaystyle \alpha (t)=(\alpha _{1}(t),\cdots ,\alpha _{n}(t))'}de tasas de retorno instantáneas y la matrizσ(t)=(σ(t))1i,jnorte{\displaystyle \sigma (t)=(\sigma (t))_{1\leq i,j\leq n}}de covarianzas instantáneas, son conocidas, entonces la estrategia

ν(t)=argmáximopagRnorte(pagα(t)12pagα(t)pag) a pesar de 0t<{\displaystyle \nu (t)=\arg \max _{p\in \mathbb {R} ^{n}}(p'\alpha (t)-{\tfrac {1}{2}}p'\alpha (t)p)\qquad {\text{ for all }}0\leq t<\infty }

tiene la propiedad de numerario siempre que se alcance el máximo indicado.

El estudio de la cartera de numerarios vincula la SPT con el llamado enfoque de referencia de las finanzas matemáticas , que toma dicha cartera de numerarios como un dato dado y proporciona una forma de valorar los derechos contingentes, sin ninguna otra suposición.

Una medida de probabilidadQ{\displaystyle \mathbb {Q} }se denomina medida de martingala equivalente (EMM) en un horizonte temporal determinado.[0,T]{\displaystyle [0,T]}, si tiene los mismos conjuntos nulos quePAG{\displaystyle \mathbb {P} }enFT{\displaystyle {\mathcal {F}}_{T}}y si los procesosincógnita1(t),,incógnitanorte(t){\displaystyle X_{1}(t),\dots ,X_{n}(t)}con0tT{\displaystyle 0\leq t\leq T}son todosQ{\displaystyle \mathbb {Q} }−martingalas. Suponiendo que exista tal EMM, el arbitraje no es posible en[0,T]{\displaystyle [0,T]}en relación con el efectivoκ{\displaystyle \kappa }o a la cartera de mercadoμ{\displaystyle \mu }(o, de forma más general, en relación con cualquier estrategia)ρ{\displaystyle \rho }cuyo proceso de riquezaZρ{\displaystyle Z_{\rho }}es una martingala bajo algún EMM). Por el contrario, siπ,ρ{\displaystyle \pi ,\rho }son carteras y una de ellas es arbitraje relativo a la otra en[0,T]{\displaystyle [0,T]}Entonces, ningún EMM puede existir en este horizonte.

Carteras generadas funcionalmente

Supongamos que se nos da una función suave.GRAMO:U(0,){\displaystyle G:U\rightarrow (0,\infty )}en algún barrio U{\displaystyle U}del simplex unitario enRnorte{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}. Nosotros llamamos

πiGRAMO(t):=μi(t)(Diregistro(GRAMO(μ(t)))+1j=1norteμj(t)Djregistro(GRAMO(μ(t)))) para 1inorte{\displaystyle \pi _{i}^{\mathbb {G} }(t):=\mu _{i}(t)\left(D_{i}\log(\mathbb {G} (\mu (t)))+1-\sum _{j=1}^{n}\mu _{j}(t)D_{j}\log(\mathbb {G} (\mu (t)))\right)\qquad {\text{ for }}1\leq i\leq n}

la cartera generada por la funciónGRAMO{\displaystyle \mathbb {G} }Se puede demostrar que todos los pesos de esta cartera son no negativos, si su función generadoraGRAMO{\displaystyle \mathbb {G} }es cóncava. En condiciones suaves, el rendimiento relativo de esta cartera generada funcionalmenteπGRAMO{\displaystyle \pi _{\mathbb {G} }}con respecto a la cartera de mercadoμ{\displaystyle \mu }, viene dado por la descomposición FG

registro(ZπGRAMO(T)Zμ(T))=registro(GRAMO(μ(T))GRAMO(μ(0)))+0Tgramo(t)dt{\displaystyle \log \left({\frac {Z_{\pi ^{\mathbb {G} }}(T)}{Z_{\mu }(T)}}\right)=\log \left({\frac {\mathbb {G} (\mu (T))}{\mathbb {G} (\mu (0))}}\right)+\int _{0}^{T}g(t)\,dt}

que no implica integrales estocásticas. Aquí la expresión

gramo(t):=12GRAMO(μ(t))i=1nortej=1norteDij2GRAMO(μ(t))μi(t)μj(t)τijμ(t){\displaystyle g(t):={\frac {-1}{2\mathbb {G} (\mu (t))}}\sum _{i=1}^{n}\sum _{j=1}^{n}D_{ij}^{2}\mathbb {G} (\mu (t))\mu _{i}(t)\mu _{j}(t)\tau _{ij}^{\mu }(t)}

se denomina proceso de deriva de la cartera (y es una cantidad no negativa si la función generadoraGRAMO{\displaystyle \mathbb {G} }es cóncava); y las cantidades

τijμ(t):=ν=1norte(ξiν(t)ξνμ(t))(ξjν(t)ξνμ(t)),ξiν(t):=i=1norteμi(t)ξiν(t){\displaystyle \tau _{ij}^{\mu }(t):=\sum _{\nu =1}^{n}(\xi _{i\nu }(t)-\xi _{\nu }^{\mu }(t))(\xi _{j\nu }(t)-\xi _{\nu }^{\mu }(t)),\qquad \xi _{i\nu }(t):=\sum _{i=1}^{n}\mu _{i}(t)\xi _{i\nu }(t)}

con1i,jnorte{\displaystyle 1\leq i,j\leq n}se denominan covarianzas relativas entreregistro(incógnitai){\displaystyle \log(X_{i})}yregistro(incógnitaj){\displaystyle \log(X_{j})}con respecto al mercado.

Ejemplos

  1. La función constanteGRAMO:=w>0{\displaystyle \mathbb {G} :=w>0} genera la cartera de mercadoμ{\displaystyle \mu },
  2. La función de media geométricaH(incógnita):=(incógnita1incógnitanorte)1norte{\displaystyle \mathbb {H} (x):=(x_{1}\cdots x_{n})^{\frac {1}{n}}}genera la cartera de igual ponderaciónφi(norte)=1norte{\displaystyle \varphi _{i}(n)={\frac {1}{n}}}a pesar de1inorte{\displaystyle 1\leq i\leq n},
  3. La función de entropía modificadaSdo(incógnita)=doi=1norteincógnitairegistro(incógnitai){\displaystyle \mathbb {S} ^{c}(x)=c-\sum _{i=1}^{n}x_{i}\cdot \log(x_{i})}para cualquierdo>0{\displaystyle c>0}genera la cartera ponderada por entropía modificada ,
  4. La funciónD(pag)(incógnita):=(i=1norteincógnitaipag)1pag{\displaystyle \mathbb {D} ^{(p)}(x):=(\sum _{i=1}^{n}x_{i}^{p})^{\frac {1}{p}}}con0<pag<1{\displaystyle 0<p<1}genera la cartera ponderada por diversidadδi(pag)(t)=(μi(t))pagi=1norte(μi(t))pag{\displaystyle \delta _{i}^{(p)}(t)={\frac {(\mu _{i}(t))^{p}}{\sum _{i=1}^{n}(\mu _{i}(t))^{p}}}}con proceso de deriva(1pag)γδ(pag)(t){\displaystyle (1-p)\gamma _{\delta ^{(p)}}^{*}(t)}.

Arbitraje en relación con el mercado

La tasa de crecimiento excesivo de la cartera de mercado admite la representación2γμ(t)=i=1norteμi(t)τiiμ(t){\displaystyle 2\gamma _{\mu }^{*}(t)=\sum _{i=1}^{n}\mu _{i}(t)\tau _{ii}^{\mu }(t)}como una varianza relativa promedio ponderada por capitalización. Esta cantidad es no negativa; si resulta estar acotada lejos de cero, es decir

γμ(t)=12i=1norteμi(t)τiiμ(t)h>0,{\displaystyle \gamma _{\mu }^{*}(t)={\frac {1}{2}}\sum _{i=1}^{n}\mu _{i}(t)\tau _{ii}^{\mu }(t)\geq h>0,}

a pesar de0t<{\displaystyle 0\leq t<\infty }por alguna constante realh{\displaystyle h}, entonces se puede demostrar usando la descomposición FG que, para cadaT>S(μ(0))/h,{\displaystyle T>\mathbb {S} (\mu (0))/h,}existe una constantedo>0{\displaystyle c>0}para el cual la cartera entrópica modificadaΘ(do){\displaystyle \Theta ^{(c)}}es un arbitraje estricto en relación con el mercado.μ{\displaystyle \mu }encima[0,T]{\displaystyle [0,T]}Véase Fernholz y Karatzas (2005) para más detalles. Queda por determinar si existe tal arbitraje en horizontes temporales arbitrarios (para dos casos especiales en los que la respuesta a esta pregunta resulta afirmativa, véase el párrafo siguiente y la sección posterior).

Si los valores propios de la matriz de covarianza(σij(t))1i,jnorte{\displaystyle (\sigma _{ij}(t))_{1\leq i,j\leq n}}están acotados lejos tanto de cero como de infinito, la condiciónγμh>0{\displaystyle \gamma _{\mu }^{*}\geq h>0}se puede demostrar que es equivalente a la diversidad, a saber:μmáximo1ε{\displaystyle \mu _{\max }\leq 1-\varepsilon }para un adecuadoε(0,1).{\displaystyle \varepsilon \in (0,1).}Luego, la cartera ponderada por diversidadδ(pag){\displaystyle \delta ^{(p)}}conduce a un arbitraje estricto en relación con la cartera de mercado en horizontes temporales suficientemente largos; mientras que las modificaciones adecuadas de esta cartera ponderada por diversidad permiten lograr dicho arbitraje estricto en horizontes temporales arbitrarios.

Un ejemplo: mercados con volatilidad estabilizada

Consideremos el ejemplo de un sistema de ecuaciones diferenciales estocásticas.

dregistro(incógnitai(t))=α2μi(t)dt+σμi(t)dWi(t){\displaystyle d\log(X_{i}(t))={\frac {\alpha }{2\mu _{i}(t)}}\,dt+{\frac {\sigma }{\mu _{i}(t)}}\,dW_{i}(t)}

con1inorte{\displaystyle 1\leq i\leq n}dadas constantes realesα0{\displaystyle \alpha \geq 0}y unnorte{\displaystyle n}movimiento browniano dimensional (W1,,Wnorte).{\displaystyle (W_{1},\dots ,W_{n}).}Del trabajo de Bass y Perkins (2002) se desprende que este sistema posee una solución débil, cuya distribución es única. Fernholz y Karatzas (2005) muestran cómo construir esta solución en términos de procesos de Bessel al cuadrado escalados y con variación temporal , y demuestran que el sistema resultante es coherente.

La capitalización bursátil totalincógnita{\displaystyle X}Aquí se comporta como un movimiento browniano geométrico con deriva y tiene la misma tasa de crecimiento constante que la acción más grande; mientras que la tasa de crecimiento excedente de la cartera de mercado es una constante positiva. Por otro lado, los pesos relativos del mercadoμi{\displaystyle \mu _{i}} con1inorte{\displaystyle 1\leq i\leq n}tienen la dinámica de procesos Wright-Fisher multialélicos . Este modelo es un ejemplo de un mercado no diverso con varianzas ilimitadas, en el que existen fuertes oportunidades de arbitraje con respecto a la cartera de mercado.μ{\displaystyle \mu }Existen en horizontes temporales arbitrarios , como demostraron Banner y Fernholz (2008). Además, Pal (2012) derivó la densidad conjunta de ponderaciones de mercado en momentos fijos y en ciertos momentos de parada.

Carteras basadas en rangos

Fijamos un número enterometro{2,,norte1}{\displaystyle m\in \{2,\dots ,n-1\}}y construir dos carteras ponderadas por capitalización: una compuesta por los principalesmetro{\displaystyle m}acciones, denotadasζ{\displaystyle \zeta }y una que consta de la parte inferiornortemetro{\displaystyle n-m}acciones, denotadasη{\displaystyle \eta }. Más específicamente,

ζi(t)=k=1metroμ(k)(t)1{μi(t)=μ(k)(t)}l=1metroμ(l)(t) y ηi(t)=k=metro+1norteμ(k)(t)1{μi(t)=μ(k)(t)}l=metro+1norteμ(l)(t){\displaystyle \zeta _{i}(t)={\frac {\sum _{k=1}^{m}\mu _{(k)}(t)\mathbf {1} _{\{\mu _{i}(t)=\mu _{(k)}(t)\}}}{\sum _{l=1}^{m}\mu _{(l)}(t)}}\qquad {\text{ and }}\eta _{i}(t)={\frac {\sum _{k=m+1}^{n}\mu _{(k)}(t)\mathbf {1} _{\{\mu _{i}(t)=\mu _{(k)}(t)\}}}{\sum _{l=m+1}^{n}\mu _{(l)}(t)}}}

para1inorte.{\displaystyle 1\leq i\leq n.}Fernholz (1999), (2002) demostró que el rendimiento relativo de la cartera de acciones grandes con respecto al mercado se da como

registro(Zζ(t)Zμ(t))=registro(μ(1)(T)++μ(metro)(T)μ(1)(0)++μ(metro)(0))120Tμ(metro)(t)μ(1)(t)++μ(metro)(t)dΛ(metro,metro+1)(t).{\displaystyle \log \left({\frac {Z_{\zeta }(t)}{Z_{\mu }(t)}}\right)=\log \left({\frac {\mu _{(1)}(T)+\cdots +\mu _{(m)}(T)}{\mu _{(1)}(0)+\cdots +\mu _{(m)}(0)}}\right)-{\frac {1}{2}}\int _{0}^{T}{\frac {\mu _{(m)}(t)}{\mu _{(1)}(t)+\cdots +\mu _{(m)}(t)}}\,d\Lambda ^{(m,m+1)}(t).}

De hecho, si no hay rotación en el puesto m durante el intervalo[0,T]{\displaystyle [0,T]}, las fortunas deζ{\displaystyle \zeta }en relación con el mercado se determinan únicamente sobre la base de cómo la capitalización total de este subuniverso delmetro{\displaystyle m}mayores cotizaciones bursátiles, en ese momentoT{\displaystyle T}versus tiempo 0; siempre que haya rotación en elmetro{\displaystyle m}-rango sin embargo,ζ{\displaystyle \zeta }Tiene que vender con pérdidas una acción que queda "relegada" a la liga inferior y comprar una acción que ha aumentado de valor y ha sido promocionada. Esto explica la "fuga" que se evidencia en el último término, una integral con respecto al proceso de rotación acumulativa.Λ(metro,metro+1){\displaystyle \Lambda ^{(m,m+1)}}del peso relativo en la cartera de grandes capitalizacionesζ{\displaystyle \zeta }de las acciones que ocupan el puesto m.

Con la cartera, la situación es la inversa.η{\displaystyle \eta }de acciones pequeñas, que pueden vender con ganancias acciones que están siendo promovidas a la liga de "alta capitalización" y comprar acciones relativamente baratas que están siendo relegadas:

registro(Zη(t)Zμ(t))=registro(μ(metro+1)(T)++μ(norte)(T)μ(metro+1)(0)++μ(norte)(0))+120Tμ(metro+1)(t)μ(metro+1)(t)++μ(norte)(t).{\displaystyle \log \left({\frac {Z_{\eta }(t)}{Z_{\mu }(t)}}\right)=\log \left({\frac {\mu _{(m+1)}(T)+\cdots +\mu _{(n)}(T)}{\mu _{(m+1)}(0)+\cdots +\mu _{(n)}(0)}}\right)+{\frac {1}{2}}\int _{0}^{T}{\frac {\mu _{(m+1)}(t)}{\mu _{(m+1)}(t)+\cdots +\mu _{(n)}(t)}}.}

De estas dos expresiones se desprende claramente que, en un mercado coherente y estocásticamente estable , la cartera ponderada por capitalización bursátil de pequeña capitalizaciónζ{\displaystyle \zeta }tenderá a superar en rendimiento a su contraparte de gran capitalización.η{\displaystyle \eta }, al menos en horizontes temporales amplios y; en particular, tenemos bajo esas condiciones

límiteT1Tregistro(Zη(t)Zμ(t))=λ(metro,metro+1)mi(METRO(1)METRO(1)++METRO(metro)+METRO(metro+1)METRO(metro+1)++METRO(norte))>0.{\displaystyle \lim _{T\rightarrow \infty }{\frac {1}{T}}\log \left({\frac {Z_{\eta }(t)}{Z_{\mu }(t)}}\right)=\lambda ^{(m,m+1)}\mathbb {E} \left({\frac {M_{(1)}}{M_{(1)}+\cdots +M_{(m)}}}+{\frac {M_{(m+1)}}{M_{(m+1)}+\cdots +M_{(n)}}}\right)>0.}

Esto cuantifica el llamado efecto tamaño . En Fernholz (1999, 2002), construcciones como estas se generalizan para incluir carteras generadas funcionalmente basadas en ponderaciones de mercado clasificadas.

Modelos de primer y segundo orden

Los modelos de primer y segundo orden son modelos híbridos de Atlas que reproducen parte de la estructura de los mercados bursátiles reales. Los modelos de primer orden solo tienen parámetros basados ​​en rangos, mientras que los de segundo orden tienen parámetros basados ​​tanto en rangos como en nombres.

Supongamos queincógnita1,,incógnitanorte{\displaystyle X_{1},\ldots ,X_{n}}es un mercado coherente y que los límites

σk2=límitett1registroμ(k)(t){\displaystyle \mathbf {\sigma } _{k}^{2}=\lim _{t\to \infty }t^{-1}\langle \log \mu _{(k)}\rangle (t)}

y

gramok=límiteT1T0Ti=1norte1{rt(i)=k}dregistroμi(t){\displaystyle \mathbf {g} _{k}=\lim _{T\to \infty }{\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}\sum _{i=1}^{n}\mathbf {1} _{\{r_{t}(i)=k\}}\,d\log \mu _{i}(t)}

existen parak=1,,norte{\displaystyle k=1,\ldots ,n}, dóndert(i){\displaystyle r_{t}(i)}es el rango deincógnitai(t){\displaystyle X_{i}(t)}Luego, el modelo Atlasincógnita^1,,incógnita^norte{\displaystyle {\widehat {X}}_{1},\ldots ,{\widehat {X}}_{n}}definido por

dregistroincógnita^i(t)=k=1nortegramok1{r^t(i)=k}dt+k=1norteσk1{r^t(i)=k}dWi(t),{\displaystyle d\log {\widehat {X}}_{i}(t)=\sum _{k=1}^{n}\mathbf {g} _{k}\,\mathbf {1} _{\{{\hat {r}}_{t}(i)=k\}}\,dt+\sum _{k=1}^{n}\mathbf {\sigma } _{k}\mathbf {1} _{\{{\hat {r}}_{t}(i)=k\}}\,dW_{i}(t),}

dónder^t(i){\displaystyle {\hat {r}}_{t}(i)}es el rango deincógnita^i(t){\displaystyle {\widehat {X}}_{i}(t)}y(W1,,Wnorte){\displaystyle (W_{1},\ldots ,W_{n})}es unnorte{\displaystyle n}El proceso de movimiento browniano de -dimensiones es el modelo de primer orden para el mercado original,incógnita1,,incógnitanorte{\displaystyle X_{1},\ldots ,X_{n}}.

En condiciones razonables, la curva de distribución de capital para un modelo de primer orden estará cerca de la del mercado original. Sin embargo, un modelo de primer orden es ergódico en el sentido de que cada acción gasta asintóticamente (1/norte){\displaystyle (1/n)}-de su tiempo en cada rango, una propiedad que no está presente en los mercados reales. Para variar la proporción de tiempo que una acción pasa en cada rango, es necesario utilizar algún tipo de modelo Atlas híbrido con parámetros que dependan tanto del rango como del nombre. Fernholz, Ichiba y Karatzas (2013) hicieron un esfuerzo en esta dirección, al introducir un modelo de segundo orden para el mercado con parámetros de crecimiento basados ​​en el rango y el nombre, y parámetros de varianza que dependían únicamente del rango.

Referencias

  • Fernholz, ER (2002). Teoría de la cartera estocástica . Nueva York: Springer-Verlag.