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Correlación no lineal (codependencia) y frontera eficiente

El gráfico siguiente muestra cómo la frontera eficiente para 2 activos se dobla en una bisectriz pronunciada a medida que la correlación disminuye de $1$ a $-1$ con $\rho=-1$ siendo el más diversificado, y altamente inalcanzable ya que los activos correlacionados negativamente son difíciles de encontrar.

correlation of efficient frontier

Dado que la correlación $\rho$ sólo mide la codependencia lineal entre dos activos, el gráfico está ignorando cualquier dependencia no lineal entre los mismos activos, lo que significa que la verdadera frontera eficiente podría ser muy diferente si se basa en una medida no lineal, en lugar de lineal $\rho$ . ¿Cómo cambia entonces la frontera eficiente si tomamos la relación no lineal entre los activos $A$ y $B$ en cuenta? ¿Cuál sería una buena medida de la dependencia no lineal y cómo se vería la frontera eficiente basada en esa medida a medida que cambia su valor?

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Thanassis Puntos 66

Lo que usted muestra aquí como una frontera eficiente para una cartera de dos activos es presumiblemente el habitual rentabilidad frente al perfil de riesgo, donde el eje vertical representa la rentabilidad esperada de la cartera $\mathbb{E}(r_P) := \mu_P$ y el eje horizontal representa la desviación estándar del rendimiento de la cartera $\sqrt{var(r_P)} :=\sigma_P$ . Estas cantidades están dadas analíticamente en términos de $w$ el peso del activo A, y los rendimientos esperados $\mu_A, \mu_B$ y la desviación estándar de los rendimientos, $\sigma_A, \sigma_B$ para los activos individuales, según

$$\tag{*}\sigma_P = w \mu_A + (1-w) \mu_B,\\ \sigma_P^2 = w^2 \sigma_A^2 + (1-w)^2 \sigma_B^2 +2\mathbb{E}[(r_A-\mu_A)(r_B- r_b)] $$

El tercer término del lado derecho que contribuye a $\sigma_P^2$ es la covarianza de los rendimientos de los activos individuales, que por definición del coeficiente de correlación de Pearson $\rho$ es

$$\mathbb{E}[(r_A-\mu_A)(r_B- r_b)] = \rho \sigma_A \sigma_B$$

Es un hecho matemático que $-1 \leqslant \rho \leqslant 1$ y (*) determina $\mu_P$ y $\sigma_P$ como funciones de $w$ y también de $\rho$ (para $\sigma_P$ sólo).

Por lo tanto, con $\mu_A, \mu_B, \sigma_A, \sigma_B$ fija, la frontera eficiente es el lugar de los puntos $(\sigma_P(w,\rho), \mu_P(w))$ con el parámetro $\rho$ fijado como $w$ varía entre $0$ y $1$ .

Nada sobre la distribución de la devolución conjunta para $r_A$ y $r_B$ que las medias y las varianzas de las distribuciones marginales y la correlación de Pearson se utilizó aquí. Mientras el riesgo esté representado por la desviación estándar del rendimiento de la cartera, el gráfico no cambia, independientemente de la presencia o ausencia de dependencia no lineal.

Si quieres ver algo diferente tiene que especificar (1) una medida diferente para el riesgo, como por ejemplo $VaR_\alpha$ la peor pérdida que puede esperarse con un nivel de confianza determinado $\alpha$ y (2) introducir una distribución conjunta específica de los rendimientos.

Para (2) podríamos utilizar, por ejemplo, una distribución de retorno conjunta con distribuciones marginales normales y una estructura de dependencia especificada por una cópula t (de Student). Además de un parámetro de correlación $\rho$ habrá un parámetro de grado de libertad $\nu$ que introduce la dependencia de la cola a medida que se varía. La dependencia de la cola significa que la correlación de los rendimientos se desvía de $\rho$ cuando se condiciona a rendimientos extremos.

Ahora su "frontera eficiente" sería una superficie que representa $VaR_\alpha(w,\rho, \nu)$ frente a $\mu_P(w)$ parametrizado por ambos $\rho$ y $\nu$ .

El número de parámetros y la complejidad del modelo que se podría introducir aquí son ilimitados, y la determinación de la frontera requeriría sin duda un procedimiento numérico. No está claro qué se ganaría.

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No se menciona la codependencia no lineal en esta respuesta. Si la cópula t está parametrizada por $\rho$ Si se trata de una correlación lineal, entonces tampoco se trata de la no linealidad, ¿verdad?

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@develarist: ¿Es una afirmación o una pregunta? Acabo de decir más arriba que la cópula t tiene un parámetro adicional, los grados de libertad, que controla la dependencia de la cola. Quizás no estés familiarizado con ese aspecto. Véase aquí para algunos detalles. Esta respuesta no se refiere sólo a los detalles de una cópula t o cualquier otro modelo de dependencia no lineal en sí.

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Dijiste que la t-cópula es una función de dos parámetros: $\rho$ y $\nu$ . Definitivamente no estaba hablando de $\nu$ . todavía no has abordado la no linealidad. si dices que esta respuesta no es sobre ningún modelo de dependencia no lineal, entonces esta respuesta no pertenece a la pregunta original ¿verdad?

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