【推导】Modern Portfolio Theory
构造拉格朗日函数公式研究马科维茨投资模型;
目前包含:
求最小 sigma_p;
最优组合下每个资产的权重;
加入 risk free security 后的权重;
前情提要
原模型等价于固定预期收益率为常数、权重之和为1的限制条件下求最小方差的线性规划问题如下:
Part 1:
构造的拉格朗日函数公式如下:
对$w_i,\lambda_1,\lambda_2$分别求导取0,满足条件如下:
整合$w_j => w,r_i => R,Cov(r_i,r_j)=>\Sigma$
假设收益率协方差可逆
将(2),(3)代入(1)
转为矩阵格式
由于目标函数$=>min\quad\sigma_p^2$
联立(4),(5)得
设 $a = R^T\Sigma^{-1}R,b = R^T\Sigma^{-1}1_n,c = 1_n^T\Sigma^{-1}1_n$ , 化简得
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Part 2:
从矩阵形式得到
代入$w$得
求得$w^T\Sigma w$
Part 3:
加入收益率是 $r_f$ 的 risk free security 之后
Solution
MATLAB代码:
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Reference
【推导】Modern Portfolio Theory
http://achlier.github.io/2021/02/15/Modern_Portfolio_Theory/