W Wykładzie V przerwaliśmy dyskusję strategii inwestora, który na początku okresu inwestycyjnego zajął zarówno długie jak i krótkie pozycje (te ostatnie – korzystając z ,,nieograniczonej uprzejmości Domu Maklerskiego” – modelowanie Blacka jest bardzo poręczną, lecz tylko idealizacją). Wiemy, co zrobił on na początku okresu inwestycyjnego. Co teraz zrobi na końcu tego okresu?
Otóż akcje, w których zajął długie pozycje (o numerach, jak pamiętamy,
) inwestor będzie trzymał do końca okresu inwestycyjnego, kiedy
to sprzeda je na giełdzie po cenie
. Natomiast akcje,
w których zajął krótkie pozycje (o numerach
) miał tylko pożyczone
od DM i od razu je sprzedał. Na końcu okresu będzie je odkupował po cenie
by zwrócić je do DM. Zwroty inwestora w jednym i drugim
przypadku będą liczone inaczej! Za chwilę uwzględnimy to przy obliczaniu
łącznej stopy zwrotu inwestora; ujemne składniki portfela
okażą
się dobrze pasować do całości rachunku.
Wcześniej przyjrzyjmy się jeszcze jednemu, bardziej rozbudowanemu niż w prostym Ćwiczeniu 5.4 w Wykładzie V, przykładowi portfela inwestora przy nieograniczonej krótkiej sprzedaży à la Black (zaczerpniętemu z [4]).
Przykład portfela akcji 10 spółek silnie używającego krótkiej sprzedaży:
Walor nr | Udział w portfelu w procentach |
---|---|
1 | ![]() |
2 | ![]() |
3 | ![]() |
4 | ![]() |
5 | ![]() |
6 | ![]() |
7 | ![]() |
8 | ![]() |
9 | ![]() |
10 | ![]() |
Udziały sumują się do 100 (do 100
kapitału własnego inwestora,
w stosunku do którego wszystko jest tu podawane, czy kodowane).
Zwracamy uwagę, że na tej samej stronie w [4] wspominana jest też zupełnie inna krótka sprzedaż, zdefiniowana czy modelowana przez Lintnera w pracy [16]. Jest ona przeciwieństwem podejścia Blacka i współautorów – jest bardzo mocno ograniczona. Poznamy ją dokładnie na Wykładzie IX.
Jeszcze dwa zdania na temat tych trochę tajemniczych `współautorów' wybitnego
ekonomisty Blacka8lecz, niestety, z losowych powodów nie laureata nagrody
Nobla z ekonomii, cytując z [22], strona 39: ,,I refer to the model whose
only constraint is as Black's model, for ease of reference
and because the results of [3] are frequently cited in connection with
this model. It would probably be more accurate to name it Roy-Sharpe-Merton-Black,
but that is a lot of name for a simple, frequently cited model.”
Zadajmy sobie teraz pytanie, czy podstawowy paradygmat Markowitza,
![]() |
dający klasyczny wzór na stopę zwrotu (zmienną losową!) z portfela Markowitza
(Wykład II) rozszerza się na wszystkie portfele Blacka ?
By odpowiedzieć na to pytanie, trzymamy się oznaczeń z Wykładu V, gdzie
ujemne składniki portfela miały indeksy
, dodatnie miały
indeksy
, przy czym
oczywiście
, zaś
był kapitałem własnym
inwestora. Stopę zwrotu (cały czas zmienną losową) liczymy teraz
dużo staranniej niż w Wykładzie II.
![]() |
|||
![]() |
![]() |
||
![]() |
![]() |
(Czytelnik zwróci w tym rachunku uwagę na specyficzny sposób obliczania zysku
z akcji krótko sprzedanych: od ceny początkowej
odejmuje się cenę końcową
. Istotnie, powtarzając się
nawet, bo to kluczowe przy modelowaniu Blacka: ta pierwsza jest ceną sprzedaży akcji
o numerze
, zaś ta druga jest ich ceną zakupu, tzn. ceną, po której inwestor
odkupuje akcje o numerze
, by zwrócić je Domowi Maklerskiemu. Porównaj też
strony 11 i 39 w książce [22]; fragmentem z tej drugiej wymienionej
strony rozpoczęliśmy bieżący Wykład VI.)
Podsumujmy zatem: tak, paradygmat Markowitza, czyli klasyczny wzór na stopę zwrotu z portfela, obowiązuje także w modelu Blacka!
Wzory na wariancję portfela
oraz na wartość oczekiwaną
pozostają
w mocy dla wszystkich
i dlatego właśnie ważne są odwzorowania Markowitza
i
idące z całej hiperpłaszczyzny
.
Badając te odwzorowania już od pewnego czasu, antycypowaliśmy zgodność, o
której tu mowa.
Dopuszczenie nieograniczonej krótkiej sprzedaży wywołuje jedną
fundamentalną zmianę w porównaniu z podejściem Markowitza. Od
pierwszych wykładów było jasne, że wszystkie wartości oczekiwane
są niemniejsze niż
, gdyż zmienne
losowe
przyjmują tylko takie wartości. To prowadziło do
naturalnych ograniczeń na wartości oczekiwane zmiennych Markowitza
,
, gdyż były one, oczywiście,
-kombinacjami wypukłymi liczb
.
Tymczasem zmienne Blacka ,
, mają wartości oczekiwane
będące
-kombinacjami afinicznymi liczb
, które
(o ile tylko nie wszystkie
są sobie równe) nie są poddane żadnym ograniczeniom
i ,,biegają” po całej osi liczbowej. Koniec wtedy z ograniczeniem
z dołu;
nieograniczona krótka sprzedaż znosi to ograniczenie! Przychody minus rozchody
inwestora mogą być w podejściu Blacka dowolnie wielkie ujemne w stosunku do jego
kapitału własnego
. (Mogą też oczywiście być dowolnie wielkie dodatnie – co
często podkreśla się w literaturze, lecz i ujemne też! W modelu Blacka inwestor
może np stracić na giełdzie w okresie inwestycyjnym, średnio biorąc, tysiąckrotność
kapitału własnego.) To jest prawdziwa pojęciowa rewolucja, z której słabo zdajemy
sobie sprawę, gdy pierwszy raz oglądamy definicję nieograniczonej krótkiej sprzedaży.
By nie być tu gołosłownym, w Przykładzie 5.1 (w Wykładzie V; jest on kontynuowany
jako Przykład 6.3 tu niżej) mieliśmy sytuację, gdzie wszystkie wartości oczekiwane
były niemniejsze niż
. Mimo to, gdy traktujemy go rozszerzająco jako
model Blacka (tak właśnie jest w Przykładzie 6.3), wtedy pewna istotna wielkość
uogólniająca
ze wzoru (3.3) z Wykładu III okazuje się
dużo mniejsza niż
:
. Już to pokazuje, że modelowanie
Blacka łatwo zaczyna żyć własnym życiem i łatwo wymyka się spod kontroli . . .
Pamiętajmy zatem, że Black to cała hiperpłaszczyzna wraz z całym tego
dobrodziejstwem inwentarza – m. in. nieograniczonymi z obu stron
wartościami oczekiwanymi portfeli Blacka.
Jednakże, dopuszczając nieograniczoną krótką sprzedaż akcji, bardzo znacznie zyskujemy na łatwości operowania modelem, jak też na ogólności i elegancji opisu. Trochę doświadczenia dało nam już domykanie Rysunku 4.6 w Wykładzie IV (w szczególności piękny Rysunek 4.7 tamże). Ważne były tam obrazy prostych krytycznych; bez nich rysunki były mocno niekompletne i trudne do interpretacji.
Jednak tamte proste krytyczne cięły sympleks standardowy, a tak przecież być nie musi.
Dla przeciwwagi chcemy teraz pokazać obraz przy odwzorowaniu
(a więc tym razem na płaszczyźnie
) zbiorów osiągalnych w
obu aspektach, Markowitza i Blacka,
,
gdy prosta krytyczna omija sympleks. (Parametry tego przykładu pochodzą z
pewnego kolokwium z APRK1 na Wydziale MIM UW.)
![]() |
(6.1) |
[W wersji pdf rysunek trafił na następną stronę.]
Jest to co prawda tylko jeden kamyk z ogromnej mozaiki. Proponujemy tu jednak czytelnikowi całą serię pytań sprawdzających.
1. Patrząc na sam Rysunek 6.1, jaką dokładnie wartość ma współczynnik
korelacji ? Co można powiedzieć o wartości
?
2. Dla danych (6.1) znaleźć zbiór portfeli krytycznych Blacka
(np używając w tym celu Twierdzenia 5.1 z Wykładu V). Czym jest ten zbiór
i jak jest on położony względem sympleksu standardowego ?
3. Czy poprzednie pytanie pomaga w ,,rozszyfrowaniu” całego Rysunku 6.1 ? Czy zbiór krytyczny okazuje się do tego pomocny? Czy jego nazwa współgra z rolą, jaką on odgrywa?
4. Granica minimalna w aspekcie Markowitza (patrz definicja
w Wykładzie III) ma bardzo wyraźny punkt załamania (kink) na wysokości
. Ten punkt załamania to obraz wierzchołka
, który tutaj leży
– porównaj punkt 2 – poza zbiorem krytycznym. Dokładniej, przekształcenie
Markowitza
jest tutaj w otoczeniu
dyfeomorfizmem.
Czy czytelnik widzi związek tego faktu z pojawieniem się kinka?
5. Czy są w płaszczyźnie portfele Blacka nie będące Markowitza,
które w mapie ryzyko – wartość oczekiwana też trafiają w zbiór
? Gdzie leżą (albo: gdzie powinny leżeć)
te ,,fałszywe portfele Markowitza”?
Po serii doświadczeń i ćwiczeń (w poprzednim Wykładzie V i bieżącym VI)
upewniliśmy się już, że kluczową rolę w badaniu własności odwzorowań
i
odgrywają portfele krytyczne
Blacka. Zbiór wszystkich portfeli krytycznych nie zawsze jest
prostą (o czym już słyszeliśmy w tych wykładach). Utrwalmy to jeszcze.
Znajdźmy wszystkie portfele krytyczne w tamtym modelu Blacka.
Według Twierdzenia 5.1 (Wykład V) szukamy portfeli
takich, że
, tzn.
![]() |
![]() |
(opuszczone zostały, odpowiednio, czwarty i trzeci wiersz w macierzy
). Po rozwinięciu tych wyznaczników dostajemy
![]() |
a więc (dwa razy) jedno i to samo równanie, nie zaś dwa różne równania! Zresztą równanie tożsame z opisem portfeli zerowego ryzyka.9Ćwiczenie 5.2 w Wykładzie V było na bardzo podobny temat. Tutaj w Przykładzie 6.2 nie występuje specjalna konfiguracja geometryczna, która tam stanowiła swoisty haczyk. Tak więc zbiór portfeli krytycznych pokrywa się tutaj ze zbiorem portfeli zerowego ryzyka i jest 2-wymiarową płaszczyzną.
Jak płaszczyzna krytyczna w tym przypadku położona jest względem
sympleksu ? (Tzn. które portfele Markowitza są krytyczne?)
Przyglądając się równaniu tej płaszczyzny (po skróceniu poprzednio
otrzymanego równania stronami przez )
,
na pewnych czterech z sześciu krawędzi (na których?) sympleksu
bez trudu znajdujemy cztery specjalne punkty przecięcia płaszczyzny z sympleksem.
Ich powłoka wypukła (czworokąt wypukły z wnętrzem) jest całym przecięciem
płaszczyzny krytycznej z
. Jeśli chodzi o przedział wartości
oczekiwanych
portfeli krytycznych Markowitza, to można go w
przybliżeniu doświadczalnie odczytać (bądź domyślić się)
z Rysunku 3.2 w Wykładzie III, dokładnie zaś obliczyć
– po przyjrzeniu się wspomnianemu wyżej czworokątowi.
Do tej analizy położeń wrócimy w przyszłości, poszukując przykładów niejednoznacznych tzw. łamanych wierzchołkowych w aspekcie Markowitza (patrz Wykłady X i XI).
Zauważmy też, że w Przykładzie 6.2 macierz była silnie zdegenerowana,
(wobec maksymalnej możliwej wartości 4). Zatrzymajmy
się na chwilę nad tym zjawiskiem.
Obliczyć w każdej sytuacji doskonale skorelowanej
i w każdej sytuacji
doskonale skorelowanej.
W sytuacji doskonałej dodatniej korelacji macierz jest postaci
![]() |
i łatwo widać, iż jej -ty wiersz jest postaci
.
Wszystkie jej wiersze są liniowo zależne i nie jest
ona zerowa, zatem jej rząd wynosi 1.
W sytuacji doskonałej korelacji macierz
jest postaci
![]() |
i łatwo widać, iż jej -ty wiersz jest postaci
,
gdy
, zaś jej
-ty wiersz jest postaci
,
gdy
. Również i w tym przypadku więc wszystkie
jej wiersze są liniowo zależne, zatem jej rząd wynosi 1.
Podstawowa część teorii Blacka dotyczy modeli, w których .
Wtedy, oczywiście,
. Podamy teraz klasyczny rezultat
Blacka i współautorów, dotyczący modeli
z nieograniczoną krótką sprzedażą, przy ważnym i naturalnym założeniu
(5.2) z Wykładu V. Rezultat jest sformułowany w języku, który
używa oznaczeń
![]() |
![]() |
![]() |
.
Jest to wyznacznik Grama liniowo niezależnego układu wektorów
przy iloczynie skalarnym zadanym (w bazie standardowej
w
) przez macierz symetryczną i dodatnio określoną
.
Inny możliwy dowód lematu, zaczerpnięty z [23],
przypis nr 5 na stronie 1853:
jako niezerowa (
może się zerować, lecz
nie)
kombinacja pary wektorów liniowo niezależnych. Zatem
![]() |
Dwa zdania zapowiedzi. To, co zaraz nastąpi, będzie
uogólniało rachunki z Wykładu III. Cały czas należy jednak pamiętać,
że tam odcinek był automatycznie częścią prostej
krytycznej. Teraz zaś prosta, która wyłoni się z twierdzenia poniżej,
okaże się nowym bytem wymagającym odrębnego traktowania (szczególnie,
gdy używać będziemy mapy Markowitza, która jest la raison
d'être dla tej prostej).
Przy założeniach ,
, zbiór portfeli
krytycznych tworzy prostą
, gdzie
![]() |
(6.2) |
i parametr jest tak dobrany, że
.
To twierdzenie jest klasyczne i w niniejszych wykładach będzie
używane wielokrotnie. Dokładniej, prosta krytyczna sparametryzowana
jak we wzorze (6.2) będzie najczęściej przez nas
używanym obiektem. Podkreślamy, że o prostych krytycznych Markowitz
pisał już w [19], patrz np strona tamże.
(Można w tym miejscu zauważyć, że z kolei w wersji z roku 2000 wykładów
[13] prosta krytyczna była tylko pobieżnie wspominana w kilku miejscach
bliżej końca tamtych wykładów. Wzoru (6.2) nie było
tam w ogóle, bo w jawnej postaci nie był wtedy wykładowcy potrzebny.
To pokazuje kolejny raz, jak różna jest koncepcja obecnych wykładów
od wcześniejszej koncepcji przyjętej w [13].)
Ten dowód tylko optycznie różni się od oryginalnego dowodu Mertona
(głównie tym, że używa wzorów Cramera). Na mocy Twierdzenia 5.1
z Wykładu V, dla każdego punktu krytycznego w analizie portfelowej
istnieją
takie, że
. Zapisując to
inaczej,
.
Oznaczmy
i pomnóżmy tę wektorową równość stronami
(z lewej) przez
, następnie zaś stronami,
także z lewej, przez
. Dostajemy układ równań
![]() |
Dzięki Lematowi 6.1 wiemy, że ten układ ma jedyne rozwiązanie
![]() |
(6.3) |
![]() |
Dowód twierdzenia jest zakończony.
∎Pierwszy ze współczynników Lagrange'a pojawiających się w
powyższym dowodzie ma ważną interpretację geometryczną;
co prawda na płaszczyźnie , nie
zaś na (bardziej kanonicznej!)
.
Obserwacja. 6.1 (interpretacja geometryczna współczynnika )
![]() |
Istotnie, liczymy tę pochodną funkcji złożonej jak byśmy z powrotem znaleźli się (na chwilę) na ćwiczeniach z AM II.1:
![]() |
![]() |
![]() |
||
![]() |
![]() |
|||
![]() |
![]() |
|||
![]() |
![]() |
(porównaj (6.3) ). Ta własność współczynnika
będzie przez nas wykorzystywana wielokrotnie.
W przyszłości, ze względu na utrwaloną w analizie portfelowej
tradycję (i … wbrew zasadzie brzytwy Ockhama), współczynnik
ten będzie często oznaczany dosyć dziwnym symbolem
.
Na co przechodzi prosta krytyczna przy odwzorowaniu
Markowitza ?
Kłopotu nie ma z drugą składową tego odwzorowania.
Na mocy oznaczeń przyjętych w dowodzie Twierdzenia 6.1,
. Sporo trudniej jest policzyć
wariancję danego portfela krytycznego
,
![]() |
![]() |
![]() |
||
![]() |
![]() |
Pisząc krótko ,
związek ten przybiera postać
![]() |
albo
![]() |
(6.4) |
gdzie
![]() |
(6.5) |
Wzory (6.4) – (6.5) pochodzą także z pracy
[23], która dla analizy portfelowej okazuje się
być zupełnie fundamentalna. Porównaj też rachunek prowadzony
w Wykładzie III w wymiarze , w szczególności przypis
nr 1 tamże (w wersji html: przypis nr 3) ).
-obrazem prostej krytycznej jest prawa
(
) gałąź hiperboli (6.4). Jest ona potocznie
nazywana pociskiem Markowitza. To jeden z najczęściej
używanych terminów w analizie portfelowej.
Prostą krytyczną (6.2) tradycyjnie nazywa się
prostą krytyczną Blacka, mimo, że pierwszy raz pojawiła
się ona eksplicite w pracy [23]. My też będziemy ją
nazywać `Blacka'.
Ściśle biorąc, w pracy [23] portfele leżące na prostej
krytycznej – nasze, od Wykładu V, punkty krytyczne w analizie
portfelowej – są nazywane frontier portfolios.
Zauważmy w tym momencie, że tangens połowy kąta między asymptotami pocisku Markowitza wynosi
![]() |
(6.6) |
Jest to ważna informacja, po którą nie raz będziemy sięgać w dalszych wykładach.
Czy do tej pory widzieliśmy już jakiś pocisk Markowitza, przy
tym na kanonicznej płaszczyźnie ? Tak jest,
,,pociski” tego typu widzieliśmy już, m. in., na Rysunkach 4.4,
4.5 (Wykład IV), czy 6.1 tu wyżej (błękitna gałąź hiperboli).
Należy mocno podkreślić odmienną naturę pocisków Markowitza przy
(np na Rysunkach 4.4 i 4.5) i
(np na Rysunkach 4.7
i 6.1). W tym pierwszym przypadku cały zbiór
jest prostą krytyczną,
zaś pocisk jest obrazem całej
. Ten pocisk opisywaliśmy już
szczegółowo w Wykładzie III.
Natomiast w drugim, przy spełnionych warunkach Twierdzenia 6.1,
prosta krytyczna jest bardzo szczupłym podzbiorem i tylko
jej obrazem jest pocisk! Obrazem całej
jest wtedy pocisk
oraz cała część płaszczyzny
na
prawo od niego.
Przy i
, tłumaczenie języka z Wykładu III
na obecny język Mertona i Blacka jest następujące. Gdy
![]() |
wtedy
![]() |
![]() |
![]() |
W takiej sytuacji długości półoś i
hiperboli znamy już
z Wykładu III, wzory (3.5). Zatem, dzięki (6.6),
![]() |
(6.7) |
Uwaga. Opuszczamy tu odpowiedni wzór dla samego parametru .
Gdy mamy już prostą krytyczną Blacka i jej obraz – pocisk Markowitza,
wtedy dość natychmiastowo stwierdzamy, że portfele są też
rozwiązaniami następującego problemu na ekstremum warunkowe
minimalizować funkcję
(czy też
),
,
przy ograniczeniach
Istotnie, na mocy Twierdzenia 5.1 z Wykładu V,
na każdym poziomie znaleźliśmy już jednego kandydata
na ekstremum warunkowe lokalne.
To właśnie jest niezwykłe:
w Twierdzeniu
5.1 to kombinacja gradientów funkcji warunku i funkcji
jedynego ograniczenia budżetowego Blacka. (Jeden ze słuchaczy kilka lat
temu zakrzyknął podczas wykładu w tym momencie: `Przecież tu
!')
Ponieważ przy tym funkcja jest ściśle wypukła
(AM II, GAL 2 oraz – powtórzeniowo – Ćwiczenie 6.4 tu poniżej), więc w istocie
ten kandydat
jest minimum warunkowym globalnym
– porównaj Optymalizacja 1. Przy każdej ustalonej oczekiwanej stopie zwrotu
znaleźliśmy więc już portfel minimalnego ryzyka
. Przy tym portfele
te układają się na prostej, gdy stopa zwrotu przebiega wszystkie à
priori możliwe wartości rzeczywiste.
Umiemy zatem minimalizować ryzyko portfela Blacka przy jego ustalonej wartości oczekiwanej! To prawdziwa ,,wartość dodana” wzoru (6.2).10za który kilku ekonomistów – lecz niestety nie Black, który już wtedy nie żył – dostało w roku 1997 nagrodę Nobla z dziedziny ekonomii
Pokazać, że dla macierzy funkcja
jest ściśle wypukła, tzn.
![]() |
zaś ”” tylko gdy
.
Dygresja – inne spojrzenie na długość poziomej
półosi pocisku Markowitza .
Chodzi o znalezienie wartości (wartości, nie punktu!) globalnego
minimum warunkowego funkcji przy
jednym jedynym warunku budżetowym Blacka
.
Każdy kandydat na takie ekstremum warunkowe spełnia
przy pewnym
(ekstremalizujemy
zamiast
).
Wtedy
, więc też
,
. Dostajemy więc jedynego
kandydata
. Z racji ścisłej
wypukłości funkcji, którą ekstremalizujemy warunkowo,
jest to punkt minimum warunkowego globalnego,
![]() |
(6.8) |
Zgodnie z oczekiwaniami oraz
, tzn.
.
To zaś jest znany już wzór (6.5) na długość półosi
.
Załóżmy jeszcze raz przez chwilę, że spółki są tylko dwie i w związku z tym używamy
oznaczeń z Wykładu III. Wykluczona jest wtedy tylko, jak pamiętamy, sytuacja
i
.
Wzór (6.8) zapisujemy na początek w postaci rozwiniętej
![]() |
po czym, po prawej stronie, mnożymy macierze stojące w liczniku i mianowniku
przez
. Po tej czynności mamy już w liczniku i mianowniku macierz dopełnień
algebraicznych macierzy
zamiast samej macierzy
.11Wzór
na
przy
pojawił się już w Uwadze 6.4 powyżej. To szybko prowadzi
do wzoru
![]() |
w którego pierwszej składowej rozpoznajemy12nie może być inaczej,
bo cały czas mówimy o jednej i tej samej minimalizacji ryzyka portfeli
Blacka wielkość z wzoru z Wykładu III (zaraz za Uwagą 3.2).
Po wprowadzeniu i (wstępnym) przedyskutowaniu nieograniczonej krótkiej sprzedaży,
w naszym ujęciu analizy portfelowej wyodrębnione są teraz dwa oddzielne aspekty:
aspekt Markowitza, oznaczany M, z portfelami dopuszczalnymi leżącymi w
(gdy ilość spółek w modelu jest ) sympleksie
, oraz aspekt Blacka,
oznaczany B, z portfelami dopuszczalnymi leżącymi na hiperpłaszczyźnie
zdefiniowanej (jeszcze w Wykładzie II) wzorem (2.2).
Dla rozróżnienia aspektów będziemy już do końca tych wykładów
używać skrótów M oraz B.
W aspekcie M wprowadziliśmy, nie etykietkując tego wtedy
(Wykład III) jawnie literą M, pojęcia granic: minimalnej
oraz maksymalnej
. Pierwsze nasuwające się
pytanie to, czy te granice mają swoje analogi w aspekcie B.
Otóż jeśli chodzi o , to nie, bo zbiory liniowe
typowo są poziomymi
półprostymi skierowanymi ,,w prawo”. (Inaczej jest, gdy
lub gdy czasem model jest choćby częściowo zdegenerowany.)
Jeśli natomiast chodzi o
, to tak, bo definicja
![]() |
ma także sens w aspekcie B i oznacza po prostu, że ta nowa granica minimalna jest pociskiem Markowitza!
Ważną rzeczą w analizie portfelowej jest porównywanie granic
minimalnych w aspektach M i B, zaś szczególnie:
porównywanie ich tzw. części efektywnych (ang. `efficient'),
o czym dużo będziemy mówić w dalszych wykładach. Teraz, dla przykładu,
porównajmy te obiekty na Rysunku 6.1 powyżej. w aspekcie
M to suma dwóch łuków hiperbol
(niebieskiego i czerwonego).
Natomiast
w aspekcie B to, jak już było
wspomniane, błękitny pocisk – obraz prostej krytycznej w
rozważanym przykładzie.
Znaleźć granice minimalne w aspektach M i B w przykładzie zilustrowanym na Rysunku 4.7 w Wykładzie IV.
(Uwaga. Tamten rysunek wykonany jest na płaszczyźnie ,
chodzi tu więc o warianty granic minimalnych pojawiające
się w wyniku użycia odwzorowania
zamiast
odwzorowania
.)
![]() |
Zgodnie ze wzorem (6.2),
![]() |
W szczególności
![]() |
co widać na Rysunku 5.1 w Wykładzie V (miejsca przecięcia prostej
krytycznej z bokami trójkąta). Pocisk Markowitza (albo też:
parabola w płaszczyźnie ) ma tu równanie
.
To uzupełnia Przykład 5.1 w Wykładzie V. Mamy (wreszcie) już całościowy opis obiektów składających się na przykład Krzyżewskiego – i wkrótce to wykorzystamy.
Dla utrwalenia wzorów poznanych na tym wykładzie proponujemy wrócić jeszcze do Rysunku 6.1 i danych (6.1), które go generują. Naśladując rachunki z Przykładu 6.3, policzmy tu prostą krytyczną, która w mapie ryzyko – wartość oczekiwana daje błękitny pocisk Markowitza na Rysunku 6.1.
![]() |
Stosując znowu wzór (6.2),
![]() |
1. Upewnić się, że ta prosta krytyczna nie przecina sympleksu
standardowego , czyli, że tutaj żaden portfel krytyczny
Blacka nie jest Markowitza.
2. Upewnić się też, że wartość oczekiwana nie jest stała na
tej prostej krytycznej.
Nietrudno policzyć wektor prędkości .
Czy zawsze na prostej (6.2) parametr zmienia się
(nie jest stały)?
Nietrudno zróżniczkować po wzór (6.2) na
.
Dlaczego wynik jest zawsze wektorem niezerowym?
Zajmijmy się teraz dokładniej ostatnim pytaniem nr 4 w Ćwiczeniu 6.1
na początku tego wykładu. Po wykonaniu Ćwiczenia 6.6, jak teraz operatywnie
zapisać proste–poziomice wartości na płaszczyźnie
, i to w
powiązaniu z parametrycznym opisem tej prostej krytycznej?
Po prostu policzyć iloczyn wektorowy
![]() |
po czym zapisać (wszystkie!) punkty płaszczyzny jako
![]() |
Ustalając tu i zmieniając
, właśnie dostaje się poziomicę
trafiającą prostą krytyczną w punkcie (portfelu Blacka)
.
Nie należy sądzić, że te poziomice wartości oczekiwanej są prostopadłe
do prostej krytycznej! Tną one prostą krytyczną ukośnie pod ustalonym kątem.
Np w rozważanym przykładzie wektor wyznaczający kierunek prostej krytycznej
właśnie nie jest prostopadły de wektora
, tylko tworzy z
nim kąt około
stopni.
(Jak wylicza się taką rozwartość kąta? Pożądane byłoby tu zaznaczyć na
kartce papieru trzy wierzchołki pewnego trójkąta równobocznego o boku
długości , nazwać je
, jako obrazy
wierzchołków
przy pewnej jednoznacznie już wyznaczonej
izometrii, po czym narysować na kartce obraz prostej krytycznej w tej
izometrii oraz obrazy poziomic parametru
. Nie symbolicznie, lecz
realnie. Tak, jak one naprawdę leżą na
względem wierzchołków
trójkąta
. Tutaj rysowanie jako wierna izometria.)
Rozwiązać ostatnią część (nr 4) Ćwiczenia 6.1.
. Gdzie zatem szukać
portfela dublującego dany portfel Markowitza co do ryzyka i wartości
oczekiwanej? Czy można go narysować ?
Pokazać, że, przynajmniej w wymiarze , z powyższych ćwiczeń
wyłania się już ogólny sposób znajdowania ,,fałszywych portfeli
Markowitza” dublujących te ostatnie co do ryzyka i wartości
oczekiwanej. Tak więc, dla danego portfela Markowitza – jego
,,fałszywy” odpowiednik.
Oczywiście najciekawiej jest, gdy – jak tutaj – prosta krytyczna
nie tnie trójkąta . Co się dzieje z ,,fałszywymi”
portfelami Markowitza, gdy prosta krytyczna jednak tnie sympleks
(mieliśmy już takie przykłady; czy wszystkie ,,fałszywe” są
wtedy naprawdę fałszywe)?
Pokazać, wykorzystując wzór (6.2), że, przy
parametrze traktowanym jako stała, w trójmianie kwadratowym od
,
, nie ma wyrazu z
.
Treść automatycznie generowana z plików źródłowych LaTeXa za pomocą oprogramowania wykorzystującego LaTeXML.
strona główna | webmaster | o portalu | pomoc
© Wydział Matematyki, Informatyki i
Mechaniki UW, 2009-2010. Niniejsze materiały są udostępnione bezpłatnie na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Bez utworów zależnych 3.0 Polska.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego.
Projekt współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego i przez Uniwersytet Warszawski.