投资组合优化模型

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投资组合优化的数学模型

投资组合优化的数学模型

投资组合优化的数学模型一、引言投资组合优化是金融领域的一个重要问题,其目的是通过合理地分配不同资产的权重,使得投资组合的收益最大化或风险最小化。

在实际投资中,很多投资者都会采用投资组合优化方法进行资产配置,以期达到最优化的投资效果。

本文将对投资组合优化的数学模型进行分析和探讨。

二、投资组合优化模型投资组合优化模型可以分为两类:均值-方差模型和风险价值模型。

下面将分别进行介绍。

1.均值-方差模型均值-方差模型是目前最为广泛使用的投资组合优化模型。

其核心思想是通过计算投资组合的期望收益和风险来优化资产配置。

具体来说,该模型首先计算出每种资产的预期收益率和标准差,然后在给定预期收益率的条件下,通过调整各资产的权重,使得投资组合的方差最小化。

均值-方差模型的数学表达式如下:$$\begin{aligned} \min \frac{1}{2}w^{T}\Sigma w \\ s.t.\:w^{T}r= \mu,\: w^{T}\mathbb{1}=1, \:w_i \geq 0 \end{aligned}$$其中,$w$为资产权重向量,$\Sigma$为资产之间的协方差矩阵,$r$为资产的预期收益率向量,$\mu$为投资组合的预期收益率,$\mathbb{1}$为全1向量。

该模型通过最小化风险的方式,来达到最大化收益的目的。

但是,由于均值-方差模型假设资产收益率服从正态分布,并且只考虑了资产的一阶统计量,忽略资产之间的非线性关系,因此在实际应用中有着一定的局限性。

2.风险价值模型风险价值模型是一种相对新的投资组合优化模型,与均值-方差模型相比,其考虑的是投资组合的非对称风险。

与传统的风险度量方法不同,风险价值模型采用了风险价值(Value-at-Risk,VaR)作为风险度量。

VaR是指在一定置信水平下,某资产或投资组合的最大可能损失,即在置信水平为$\alpha$的条件下,VaR表示的是在未来一段时间里资产或投资组合可能出现的最大损失。

投资组合优化模型及其实证研究

投资组合优化模型及其实证研究

投资组合优化模型及其实证研究投资组合是指从多种投资品种中选择一定的比例进行投资的过程。

投资组合优化模型是指通过某种方式计算出最佳的投资组合,以达到最大化收益或最小化风险的目的。

本文将就投资组合优化模型及其实证研究展开阐述。

一、投资组合优化模型1.1 基本概念投资组合优化模型是利用数学方法,以最大化收益或最小化风险为目标,通过计算股票、债券、黄金等不同资产的相关性、预期收益率、风险、流动性等指标,制定最佳投资组合方案。

其目的是在各种不确定性因素中,在最小风险的前提下获得最大收益。

1.2 常见方法目前常用的投资组合优化方法有均值方差分析法、Markowitz模型、Black-Litterman模型、最大化效用函数模型等。

其中,Markowitz模型最具代表性和广泛使用。

1.3 Markowitz模型Markowitz模型,也称为均值方差分析模型,是现代投资组合理论的基础。

该模型主要考虑投资组合的预期收益和风险,通过计算不同证券之间的相关性确定最理想的投资权重。

具体计算方法如下:首先计算各个证券的预期收益率和方差,然后计算该证券与其他证券之间的协方差,进而计算出不同组合的预期收益率和方差。

最后通过对不同组合的收益方差关系进行优化,确定最优投资组合。

二、实证研究2.1 数据来源本文采用的数据来自国内外的股票、债券、黄金等资产市场数据,以及相应的基金、指数等投资产品数据。

2.2 研究方法本文采用Markowitz模型,通过计算各种投资产品的预期收益率、方差、协方差等风险指标,确定最优投资组合。

2.3 结果分析实证研究结果显示,在所有标的物中,黄金是一个比较安全的资产,但收益率不高且波动性较大。

债券的收益率相对稳定,但波动性低于股票。

股票收益率高,但波动性也相对较大。

在多元组合分析中,投资者可以通过调整不同资产的比重来降低整个投资组合的风险,提高收益率。

例如,当股票市场不稳定时,可以增加债券和黄金的比例,以稳定投资组合。

几类投资组合优化模型及其算法

几类投资组合优化模型及其算法

几类投资组合优化模型及其算法几类投资组合优化模型及其算法投资组合优化模型是金融领域中常用的一种数学模型,它通过对资产进行适当的配置,以期获得最大的收益或最小的风险。

在实际应用中,根据不同的投资目标和约束条件,可以使用不同类型的投资组合优化模型及相应的算法。

一、均值-方差模型及算法均值-方差模型是最经典的投资组合优化模型之一,它基于资产的期望收益和风险(方差或标准差)之间的权衡。

常用的算法有:马科维茨(Markowitz)模型和现代投资组合理论。

马科维茨模型利用资产的历史数据估计收益率和协方差矩阵,通过最小化风险(方差)的方式来寻找最优化的投资组合。

算法流程为:(1)计算资产的期望收益和协方差矩阵;(2)设定目标函数和约束条件,如最大化收益、最小化风险、达到特定风险水平等;(3)通过数学规划方法,如二次规划或线性规划求解最优的权重分配。

现代投资组合理论进一步发展了马科维茨模型,引入了资本市场线和风险资本边界等概念。

它将投资组合的有效边界与资本市场线相结合,可以通过调整风险与收益的平衡点,实现不同风险偏好下的最优组合。

算法流程与马科维茨模型类似,但增加了一些额外的计算步骤。

二、风险平价模型及算法风险平价模型是近年来研究的热点之一,它基于资产之间的风险关系,通过将各资产的风险贡献平均化,来实现风险平衡。

常用的算法有:风险平价模型及最小方差模型。

风险平价模型的核心思想是将整个投资组合中,每个资产的风险贡献度(总风险对该资产的贡献程度)设置为相等,从而实现整体投资组合风险的均衡。

算法流程为:(1)计算各资产的风险贡献度;(2)设定目标函数和约束条件,如最小化风险、满足收益要求等;(3)通过优化算法,如线性规划、非线性规划等,求解最优的权重分配。

最小方差模型在风险平价模型的基础上,进一步最小化整个投资组合的方差。

算法流程与风险平价模型类似,但在目标函数的设定上多了一项方差的计算。

三、条件-Value at Risk模型及算法条件-Value at Risk模型是一种集成了条件-Value at Risk方法的投资组合优化模型,它引入了一定的风险约束条件,如最大损失限制,来保护投资者不承受过大的风险。

投资组合优化模型及策略研究

投资组合优化模型及策略研究

投资组合优化模型及策略研究在当今复杂多变的金融市场中,投资者们都渴望找到一种能够实现资产增值、降低风险的有效方法。

投资组合优化模型及策略的研究,就成为了帮助投资者实现这一目标的重要工具。

投资组合,简单来说,就是将资金分配到不同的资产类别中,如股票、债券、基金、房地产等。

而投资组合优化,则是通过数学模型和策略,确定在各种资产之间的最优配置比例,以达到在给定风险水平下获得最大收益,或者在给定收益目标下承担最小风险的目的。

一、常见的投资组合优化模型1、均值方差模型这是由马科维茨提出的经典模型。

它基于资产的预期收益率和收益率的方差(风险)来构建投资组合。

投资者需要根据自己对风险的承受能力,在预期收益和风险之间进行权衡。

然而,该模型的缺点也较为明显,例如对输入数据的准确性要求较高,对资产收益率的正态分布假设在实际中不一定成立。

2、资本资产定价模型(CAPM)CAPM 认为,资产的预期收益率取决于其系统性风险(用贝塔系数衡量)。

该模型为资产定价和投资组合的构建提供了一种简单的方法,但它也存在一些局限性,比如假设条件过于理想化,无法完全解释市场中的所有现象。

3、套利定价理论(APT)APT 认为,资产的收益率可以由多个因素来解释,而不仅仅是系统性风险。

这一理论为投资组合的构建提供了更灵活的框架,但在实际应用中确定影响资产收益率的因素较为困难。

二、投资组合优化策略1、积极型策略积极型投资者试图通过对市场的深入研究和预测,选择那些被低估或具有潜在增长机会的资产,以获取超额收益。

然而,这种策略需要投资者具备丰富的专业知识和经验,以及对市场的敏锐洞察力,同时也伴随着较高的交易成本和风险。

2、消极型策略消极型策略通常是指投资者按照市场指数的权重来构建投资组合,以获得市场的平均收益。

这种策略的优点是成本低、操作简单,适合那些没有足够时间和精力进行投资研究的投资者。

3、混合策略混合策略则是结合了积极型和消极型策略的特点,在部分资产上采用积极管理,而在其他资产上采用消极跟踪。

投资组合优化模型及其应用

投资组合优化模型及其应用

投资组合优化模型及其应用在当今的金融世界中,投资组合的构建和优化是投资者实现资产增值和风险控制的重要手段。

投资组合优化模型作为一种科学的工具,能够帮助投资者在众多的投资选择中找到最优的组合方案,以达到预期的投资目标。

投资组合优化模型的基本原理是基于资产的预期收益和风险,通过数学方法和统计分析,确定不同资产在投资组合中的比例,从而实现投资组合的最优配置。

简单来说,就是在一定的风险水平下,追求最大的收益;或者在一定的收益目标下,尽量降低风险。

常见的投资组合优化模型包括均值方差模型、资本资产定价模型(CAPM)和 Black Litterman 模型等。

均值方差模型是由马科维茨提出的,它假设投资者是风险厌恶的,通过计算资产的均值(预期收益)和方差(风险)来确定最优投资组合。

在这个模型中,投资者需要根据自己的风险偏好,在收益和风险之间进行权衡。

资本资产定价模型则是在均值方差模型的基础上发展而来的,它强调了系统风险对资产定价的影响。

该模型认为,资产的预期收益取决于其对市场组合风险的贡献程度,即贝塔值。

通过计算资产的贝塔值,投资者可以评估资产的风险和预期收益,从而做出投资决策。

Black Litterman 模型则是将投资者的主观观点与市场均衡相结合,对资产的预期收益进行调整。

这种模型在处理不确定性和投资者主观判断方面具有一定的优势,能够更好地反映投资者的个性化需求。

投资组合优化模型在实际应用中具有广泛的用途。

首先,对于个人投资者来说,它可以帮助他们合理配置资产,降低风险,提高投资收益。

例如,一个年轻的投资者可能具有较高的风险承受能力,可以将更多的资金投资于股票等风险资产;而一个即将退休的投资者则可能更倾向于保守的投资策略,增加债券和现金的比例。

其次,对于机构投资者,如基金公司、保险公司等,投资组合优化模型是其进行资产配置和风险管理的重要工具。

基金经理可以根据模型的结果,调整投资组合中不同资产的比例,以实现基金的业绩目标和风险控制。

投资组合优化方法

投资组合优化方法

投资组合优化方法投资组合优化是一种重要的金融决策方法,旨在通过合理分配资金,最大化投资回报同时降低风险。

本文将介绍几种常用的投资组合优化方法,并探讨它们的应用和优缺点。

一、马科维茨均值-方差模型马科维茨均值-方差模型是最早提出的投资组合优化模型之一。

该模型基于资产的预期收益率和方差,通过构建有效边界来寻找理想的投资组合。

马科维茨模型的基本假设是资产收益率服从正态分布,具有一定的风险厌恶程度。

马科维茨均值-方差模型的优点是可以考虑多种资产的协同效应,并能够根据投资者的风险偏好进行个性化的优化。

然而,该模型的局限性在于对收益率分布的假设较为简化,忽略了收益率的非正态性和时间变化性,可能导致模型结果的不准确。

二、半方差模型半方差模型是一种对马科维茨模型的改进,它将风险仅限于收益率下降的情况。

与方差不同,半方差只考虑了收益率小于预期收益率的情况,并通过最小化半方差来构建投资组合。

半方差模型的优势在于能够更加有效地降低投资组合的下行风险。

半方差模型的一个缺点是没有考虑收益率大于预期收益率的情况,忽视了股票收益率的正偏性。

此外,半方差模型的计算相对较为复杂,需要较多时间和计算资源。

三、均值-CVaR模型均值-CVaR模型将投资组合的风险度量从方差转变为条件风险价值(CVaR)。

CVaR是对资产损失的度量,它衡量的是预期损失的期望值。

均值-CVaR模型考虑了投资组合在最坏情况下的风险,并寻找最优的投资组合使得CVaR最小。

均值-CVaR模型相对于传统的均值-方差模型和半方差模型更加关注投资组合的下行风险,更符合实际投资者的风险厌恶程度。

然而,该模型需要对资产收益率的分布进行估计,对参数的选择较为敏感。

四、Black-Litterman模型Black-Litterman模型是一种基于贝叶斯推断的投资组合优化方法。

该模型结合了市场均衡模型和主观观点,通过调整市场均衡权重来得到最优的投资组合。

Black-Litterman模型在资产定价模型中引入了投资者的信息和信念,能够更精确地反映实际市场情况。

投资组合优化模型分析

投资组合优化模型分析

投资组合优化模型分析投资组合是指将资金分散投资于多个资产上,以达到降低风险、提高回报的目的。

投资组合理论通过对不同资产的风险和回报进行优化分配,建立起一套可靠的资产配置策略,使投资者可以在不同市场情况下获得最大的收益。

投资组合优化模型是基于投资组合理论,通过各种数学方法对投资组合进行分析和优化,以实现投资效益最大化的目标。

1. 组合收益计算在投资组合优化中,组合收益是一个非常重要的指标。

组合收益指的是投资组合中各个资产的加权平均收益率。

计算组合收益的公式如下:组合收益率 = ∑(资产收益率×资产占比)其中,资产收益率指的是某个资产的收益率,资产占比是指该资产在投资组合中所占的比例。

通过计算组合收益率,可以更加全面地了解投资组合的回报情况,从而进行优化调整。

2. 组合风险计算组合风险是指投资组合中存在的波动风险。

由于投资组合中存在多种资产,因此其波动风险也更加复杂。

针对组合风险,可以通过各种方法进行计算和优化。

常用的计算方法有协方差矩阵法、方差-协方差法、价值-at-风险法等。

协方差矩阵法:该方法是一种比较常见的组合风险计算方法。

它通过计算各个资产之间的协方差矩阵,来获得投资组合的总体风险。

协方差矩阵法能够对资产间的风险相关性进行较为准确的估计,因此被广泛应用于投资组合优化。

方差-协方差法:该方法是一种以方差和协方差为基础的组合风险计算方法。

该方法通过计算每种资产的波动率和资产间的协方差,来评估投资组合的总体风险。

方差-协方差法可以较为准确地表示资产间的权衡关系,因此也被广泛应用于组合风险计算中。

价值-at-风险法:该方法是一种较为新颖的组合风险计算方法。

该方法通过计算组合在一定风险水平下可能承受的最大亏损,来评估投资组合的风险水平。

价值-at-风险法具有较强的直观性和实用性,因此也被越来越多的投资机构所采用。

3. 投资组合优化模型投资组合优化模型是一种基于数学方法对投资组合进行优化的模型。

投资组合优化模型研究

投资组合优化模型研究

投资组合优化模型研究投资是现代社会中人们最常见的一种经济活动。

通过将资金投入到各类资产中,期望获得更多的财富增值。

但是,不同资产的投资风险和回报率却有所不同,这使得投资难度逐渐增加。

如何进行有效的投资组合优化,成为了当今行业内的一个热门话题。

一、投资组合模型常用方法针对投资组合优化问题,我们可以使用数学模型进行求解。

目前,常用的投资组合模型有很多,包括均值-方差模型、风险调整后的收益率模型、均衡风险模型等等。

1、均值-方差模型均值-方差模型是一个比较传统的模型方法。

其基本思想是建立股票收益率和标准差之间的关系,通过对投资组合中各股票的权重进行调整,以期望获得最高的收益和最低的风险。

2、风险调整后的收益率模型风险调整后的收益率模型是对均值-方差模型的一种改进。

具体的,该模型在建立收益率和风险之间的关系时,对风险进行了修正,从而在求解投资组合时更符合实际需求。

3、均衡风险模型均衡风险模型则是更注重于投资组合的均衡性。

通过对各个投资组合权重进行调整,以期望获得最佳的组合平衡点。

当然,建立均衡风险模型需要考虑各类因素,如股票走势、宏观经济形势等等,这使得该模型相对复杂。

二、投资组合优化的过程无论是采用何种方法,投资组合优化的过程都有其的一般性步骤。

下面我们就相继探讨一下这些步骤。

1、确定投资目标和限制条件首先,我们需要确定投资的目标和限制条件,包括投资期限、预期收益、投资风险、预算和风险承受力等等。

这些因素将对投资组合优化产生不同的影响,并决定了我们在后续分析和构建投资组合时应该采用何种方法和方案。

2、收集股票数据信息为了更好地进行投资组合的构建过程,我们需要对各个候选股票进行全面的分析和评估。

具体而言,我们需要访问股票相应的财务报告,分析其财务状况、盈利状况以及商业前景。

3、建立投资组合模型上面我们已经介绍了常见的投资组合模型,对于一个具体的投资需求,需要根据其特点构建相应的模型。

此时,我们可以通过Excel表格建立模型,根据不同的算法求解最大收益,并进行最优组合的分析。

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投资组合优化模型摘要长期以来,金融资产固有的风险和由此产生的收益一直是金融投资界十分关注的课题。

随着经济的快速发展,市场上的新兴资产也是不断涌现,越来越多的企业、机构和个人等都用一部分资金用来投资,而投资方式的多样性决定了人们在投资过程中投资组合的多样性。

而每一项投资在有其收益效果的同时也伴随着风险性,所以不同的投资组合方式将带来不同的效果。

对于不同类型的投资者必然有不同的要求,从而适合不同的投资方式,所以意在建立在不同投资者的不同要求下应采用哪种投资方式的模型,使投资者能做出正确的选择。

本文研究的主要是在没有风险的条件下,找出投资各类资产与收益之间的函数关系,合理规划有限的资金进行投资,以获得最高的回报。

对于问题一,根据收益表中所给的数据,我们首先建立二元线性回归模型来模拟收益U与x,y之间的关系,对于模型中的各项自变量前的系数估计量,利用spss软件来进行逐步回归分析。

发现DW值为0.395,所以原模型的随机误差项违背了互相独立的基本假设的情况,即存在自相关性。

为了处理数据间的自相关问题,运用了迭代法,先通过Excel进行数据的处理和修正,达到预定精度时停止迭代,再一次用spss软件来进行检验,发现DW值变为2.572,此时DW值落入无自相关性区域。

在进一步对模型进行了改进后,拟合度为进行了残差分析和检验预测,这样预测出的结果更加准确、有效,希望能为投资者实践提供某种程度的科学依据。

对于问题二,根据问题一建立的模型和问题二中所给出的条件,确定目标函数,进行线性规划,用MATLAB软件来求得在资金固定的情况下,选择哪种投资方式能使达到利益最大化。

最后,对模型的优缺点进行评价,指出了总收益与购买A 类资产x份数和B 类资产y份数之间的关系模型的优点与不足之处,并对模型做出了适度的推广和优化。

关键字:经济效益回归模型自相关迭代法线性规划有效投资方法一、问题重述某金融机构选定了A,B两种投资品种,购买A类资产x份和B类资产y份的(1)确定U与x,y的关系;(2)若A的价格是每份120元,B的价格是每份80元,现有资金960万元,选定有效的投资方案以使收益最大。

二、问题分析对于问题一,根据实际中投资学的相关原理和有关常识,我们知道在同等无风险的条件下,购买A类资产和购买B资产各自都会带来收益,因此,一般先确定U与x、y之间的关系,有利于我们在决定投资时,如何分配对A,B两类资产的投入资金的比重,这也是我们建立模型首先要解决的难点。

观察所给数据之间的大致关系来看,我们首先考虑建立回归模型,在进行数据分析时,不可能通过几个简单的假设就监理处了一个完美的数学模型,这就需要对现有的数据进行较为有效的筛选,在此次建模过程中我们一次进行了进行显著性分析,进行逐个剔除,消除误差项之间的自相关性,进一步优化后,得到最好的模型,再对结果分别进行预测和分析。

对于问题二,这是一个如何配置资源的问题,在已知目标函数的前提下,用有限的资金来得到最大的利益。

可以运用线性规划的相关知识来解决,列出所有已知条件,即约束条件,并利用MATlAB软件来进行求解,得到最优解,最后进行检验。

三、模型假设1.投资者总是追求较高的收益,即投资者都是符合经济学中的“理性人”的假设。

2. 在短时期内所给出的平均收益率不变,即保证所得数据在一定时期内的有效性。

3. 假设题设中给的参数是准确值没有偏差。

4. 存在无风险资产,即本文对A、B两类资产的投资都为无风险投资。

5. 每种投资是否收益是相互独立的。

6. 对收益率和风险的预测值是可信的四、符号说明U——收益x——,购买A类资产的份数y——,购买B类资产的份数β0、β1、β2——分别为回归模型的常数项,自变量x、y前面的系数εi——第i个样本回归模型的随机误差项U t——第t个收益的回归估计x t——第t个购买A类资产的样本份数y t——第t个购买B类资产的样本份数五、理论背景1.多元线性回归一元线性回归是一个主要影响因素作为自变量来解释因变量的变化,在现实问题研究中,因变量的变化往往受几个重要因素的影响,此时就需要用两个或两个以上的影响因素作为自变量来解释因变量的变化,这就是多元回归亦称多重回归。

当多个自变量与因变量之间是线性关系时,所进行的回归分析就是多元性回归。

设y为因变量X1,X2…Xk为自变量,并且自变量与因变量之间为线性关系时,则多元线性回归模型为:Y i=β0+β1X1i+β2X2i+…+βk X ki+μi i=1,2,…,n其中 k为解释变量的数目,βj(j=1,2,…,k)称为回归系数(regression coefficient)。

上式也被称为总体回归函数的随机表达式。

它的非随机表达式为E(Y∣X1i,X2i,…X ki,)=β0+β1X1i+β2X2i+…+βk X kiβj也被称为偏回归系数(partial regression coefficient)建立多元性回归模型时,为了保证回归模型具有优良的解释能力和预测效果,应首先注意自变量的选择,其准则是:(1)自变量对因变量必须有显著的影响,并呈密切的线性相关;(2)自变量与因变量之间的线性相关必须是真实的,而不是形式上的;(3)自变量之间应具有一定的互斥性,即自变量之间的相关程度不应高于自变量与因变量之因的相关程度;(4)自变量应具有完整的统计数据,其预测值容易确定。

2、自相关的概念如果模型的随机误差项违背了互相独立的基本假设的情况,称为自相关性。

对于模型Y i =β0+β1X1i+β2X2i+……+βk X ki+μi i=1,2,……,n 随机误差项互不相关的基本假设表现为:Cov(μi,μj)=0 i≠j,i,j=1,2,……,n如果对于不同的样本点,随机误差项之间不再是不相关的,而是存在某种相关性,则认为出现了自相关性。

在其他假设仍旧成立的条件下,序列相关即意味着E(μi,μj)!=03、自相关性的后果(1)参数估计量非有效(2)变量的显著性检验失去意义(3)模型的预测失效4、自相关性的检验杜宾-瓦森(Durbin-Watson )检验法该方法的假定条件是:(1)解释变量 X 非随机;(2)随机误差项μi 为一阶自回归形式:μi =ρμi-1+εi(3)回归模型中不应含有滞后应变量作为解释变量,即不应出现下列形式: Y i =β0+β1X 1i +⋯βk X ki +γY i-1+μi(4)回归含有截距项;(5)没有缺失数据。

D.W.统计量若 0<D.W.<d l 则存在正自相关 d l <D.W.<d u 不能确定d u <D.W.<4 - d u 无自相关4 - d u <D.W.<4 - d l 不能确定4 - d l <D.W.<4 存在负自相关或( ) ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ = n n T E NN E μ μ μ μ1 1 ) ( ⎪⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ = 2 1 1 2 1 n n n E μ μ μ μ μ μ ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ = ) ( ) ( ) ( ) ( 2 1 1 2 1 n n n E E E E μ μ μ μ μ μ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ = 2 1 1 2 1 ) ( ) ( n n n E E σ μ μ μ μ σ ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎫ ⎝ ⎛ = 2 1 1 2 ) ( ) ( σ μ μ μ μ σn n E E Ω 2 σ = I 2 σ ≠5、具有自相关性模型的估计(1)广义最小二乘法(2)一阶差分法(3)广义差分法(4)随机误差项相关系数ρ的估计科克伦-奥科特迭代法首先,采用OLS法估计原模型Yi =β+β1Xi+μi得到的随机误差项的“近似估计值”,并以之作为观测值采用OLS法估计下式μi =ρ1μi-1+ρ2μi-2+⋯ρLμi-L+εi得到ρ1,ρ2,⋯,ρk,作为随机误差项的相关系数ρ1,ρ2,⋯,ρk的第一次估计值。

其次,将上述ρ1,ρ2,⋯,ρk,带入以差分模型Y i-ρ1Y i-1-……-ρi Y i-1=β0(1-ρ1-……-ρi)+βi(X i-ρ1X i-1-……-ρi X i-1)+εi i=1,2,……,n在此,将β0,β1代回原模型,计算出原模型随机误差项的新的“近似估计值”,并以之作为模型Μi=ρ1μi-1+ρ2μi-2+……+ρkμi-k+ε的样本观测值,采用OLS法估计该方程,得到ρ1,ρ2,⋯,ρk作为相关系数ρ1,ρ2,⋯,ρk的第二次估计值。

关于迭代的次数,可根据具体的问题来定。

一般是事先给出一个精度,当相邻两次ρ1,ρ2,⋯,ρk的估计值之小于这一精度时,迭代终止。

杜宾(Durbin)两步法该方法仍是先估计ρ1,ρ2,⋯,ρk,再对差分模型进行估计。

第一步,变换差分模型为下列形式:Y i=ρ1Y i-1+……+ρl Y i-l+β0(1-ρ1-……-ρk)+β1(X i-ρ1X i-1-……-ρk X i-k)+εi i=1,2,……,n采用OLS 法估计该方程,得到各Y j (j=i-1,i-2,……,i-k)前的系数ρ1,ρ2,⋯,ρk 的估计值ρ1,ρ2,……,ρk 。

第二步,将估计的ρ1,ρ2,⋯,ρk , 代入差分模型采用OLS 法估计,得β0(1-ρ1-……-ρk ),β1的估计量,记为*β0,*β1。

六、模型建立问题一:假定收益U 与x 、y 之间存在线性关系,则可建立二元线性回归模型U=β0+β1*x+β2*y+ε式中,U 表示总的收益;x 表示购买A 类资产的份数;y 表示购买B类资产的份数;β0、β1、β2分别表示回归方程的常数项、x 和y 前面的系数;ε表示随机误差项。

问题二:由上一问得到的模型U=9.042+0.047x+0.19y 后,求目标函数的最大值建立约束条件:120x+80y ≤9600000X ≥0Y ≥0式中,x 、y 表示的是整数。

七、模型求解及优化1.问题一(1)根据数据资料定义变量U (收益)、x (A 类资产的份数)、y (B 类资产的份数),再将全部数据输入spss 界面,建立数据文件。

于是:) ˆ ˆ (ˆ 1 0 l ρρβ - - - = , * 1 1 ˆ ˆ β β =(2)选择U为因变量,以x、y为自变量,进行逐步回归;在Statistics 对话框中选择Estimate、Model fit、Discriptives、Durbin-Watson;选择Plots 对话框的残差直方图、残差正态概率图。

并输出以ZRESID为X轴,以DPENDNT 为Y轴的散点图;在Save对话框里选择保存未标准预测值、未标准预测值残差、标准预测值、标准预测值残差;Options对话框选项选择默认选项,各选项确认以后,交系统运行。

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