均值變異數

為什麼 Markowitz 均值變異數模型需要正態性假設?

  • September 23, 2021

給定 $ N $ 資產,Markowitz 均值變異數模型需要預期收益、預期變異數和 $ N \times N $ 共變異數矩陣。聯合分佈完全由這些措施定義。

然而,我經常讀到資產需要服從正態分佈才能在均值變異數模型中考慮。雖然我知道正態聯合分佈完全由上述統計數據定義,但我真的不明白為什麼需要正態性。

我們不能簡單地假設分佈完全由 $ \mu $ , $ \sigma^2 $ 和 $ \Sigma $ ,並不一定意味著正常?也就是說,一個明顯的缺點是沒有考慮影響資產的更高時刻,例如偏度和峰度,但為什麼正態性是一個假設?

它不需要常態。它要求的是投資者的決策是由均值和變異數決定的。

正態分佈是由均值和變異數決定的,所以如果你假設聯合正態性,那麼投資者對其他任何事情都沒有興趣。

(我們嘗試在我們的《數學投資組合理論導論》一書中徹底討論假設。)

投資組合優化技術,例如在現代投資組合理論 (MPT) 下定義的技術,是基於聯合正態性假設的。即使有一組組合權重可以最小化變異數而不管基礎分佈如何,但如果聯合多元分佈是正態的,相關性只是一個完整的關聯度量;即,如果聯合分佈本身是正態的,共變異數只是協動的詳盡度量。我們可以看到這是正確的,因為 X 和 Y 的聯合分佈由聯合正態性定義:

$ {\frac {1}{2\pi \sigma _{X}\sigma _{Y}{\sqrt {1-\rho ^{2}}}}}\iint _{X,Y}\exp \left[-{\frac {1}{2(1-\rho ^{2})}}\left({\frac {X^{2}}{\sigma _{X}^{2}}}+{\frac {Y^{2}}{\sigma _{Y}^{2}}}-{\frac {2\rho XY}{\sigma _{X}\sigma _{Y}}}\right)\right],\mathrm {d} X,\mathrm {d} Y $

通過一個證明可以證明產生:

$ \sigma _{X+Y}={\sqrt {\sigma _{X}^{2}+\sigma _{Y}^{2}+2\rho \sigma _{X}\sigma _{Y}}}, $

如果現在,我們定義 $ \omega_i \sigma^2_i=\sigma_X $ , 和 $ \omega_j \sigma^2_j=\sigma_Y $ ,然後我們得到作為兩個資產組合的均值變異數優化基礎的方程:

$ \mathbb{E}[\sigma {p}^{2}]=\omega{i}^{2}\sigma {i}^{2}+\omega{j}^{2}\sigma {j}^{2}+2\omega{i}\omega_{j}\sigma _{i}\sigma _{j}\rho _{ij} $

因此,儘管始終可以計算投資組合共變異數矩陣,但如果標的資產具有不正常的回報,則優化可能會導致虛假的最優權重。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/33853