Diplomarbeit, 2009
53 Seiten, Note: 1,7
1 Einleitung
1.1 Einführung in die Portfolioselektion
1.2 Die Portfolioselektion in der Praxis
1.3 Problematik bei der Anwendung der Portfolioselektion
1.4 Zielsetzung und Aufgabenstellung der Diplomarbeit
2 Analyse der Sensitivität
2.1 Das 1-Anleihe-2-Wertpapierbeispiel
2.2 Portfolio-Selektion des 1-Anleihe-2-Wertpapier-Beispiels
2.3 Quantifizierung der Sensitivität im 1-Anleihe-2-Wertpapierbeispiel
2.3.1 Numerische Quantifizierung
2.3.2 Analytische Quantifizierung
2.4 Ursachenanalyse der Sensitivität
2.4.1 Der Auslöschungseffekt
2.4.2 Nachweis des Auslöschungseffekts
2.4.3 Analyse weiterer Ursachen der Sensitivität
2.4.4 Fazit der Ursachenanalyse
2.5 Maßzahlen für die Sensitivität effizienter Portfolios
3 Strategien zur Verringerung der Sensitivität
3.1 Bewertung der Strategien
3.2 Klassifikation der Strategien
3.3 Workaround-Strategie
3.3.1 Erläuterung der Workaround-Strategie
3.3.2 Anwendung der Workaround-Strategie
3.4 Conjoint-Strategie
3.5 Cluster-Strategie
3.5.1 Erläuterung der Cluster-Strategie
3.5.2 Anwendung der Cluster-Strategie
3.6 Fazit zu den vorgestellten Strategien
4 Praxistest der Strategien
4.1 Vorstellung und orthodoxe Lösung des Fallbeispiels
4.2 Anwendung ausgewählter Strategien auf das Fallbeispiel
4.2.1 Anwendung der Workaround-Strategie
4.2.2 Anwendung der Cluster-Strategie
4.3 Bewertung der Strategien
5 Zusammenfassung und Ausblick
5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
5.2 Ausblick
Diese Arbeit untersucht die Sensitivität effizienter Portfolios nach dem Markowitz-Modell gegenüber Schwankungen der Inputparameter. Das primäre Ziel ist es, den Ursprung dieser Instabilität (den Auslöschungseffekt) mathematisch zu erklären, ein quantitatives Maß zur Abschätzung der Sensitivität zu entwickeln und praktische Strategien zu erarbeiten, um diese Sensitivität zu verringern und somit stabilere Portfoliokonstruktionen zu ermöglichen.
2.4.1 Der Auslöschungseffekt
Die analytische Lösung ist einerseits sehr aufwendig, andererseits kann aus den Gleichungen auf die Ursachen der vergleichsweise hohen Elastizität von Wertpapier2 bezüglich seiner Erwartungsrendite geschlossen werden. Eine Analogiebetrachtung aus der Mathematik ist für die Klassifizierung der Effekte aufschlussreich: „Ein mathematisches Problem heißt gutkonditioniert, wenn kleine Änderungen der Daten des Problems nur kleine Änderungen der (exakten) Lösung des Problems bewirken. Ist das nicht der Fall, so nennt man das Problem schlechtkonditioniert.“15 Die Berechnung der Wertpapiergewichte im obigen Beispiel kann als numerisch instabil bezeichnet werden. Dieser Effekt ist in der numerischen Mathematik auch unter der Bezeichnung Auslöschung bekannt16 und kann am Beispiel der Subtraktion zweier Variablen in Gleichung 2.12 verdeutlicht werden.
f (x, y) = x − y Gleichung 2.12
Eine der beiden Variablen (y) sei mit einem relativen Fehler behaftet. Die Aufzeichnung des Verhältnisses der relativen Fehler über dem der Variablen ist in Abbildung 2-3 gezeigt. Die Berechnung kann anhand von Gleichung 2.13 nachvollzogen werden.
1 Einleitung: Einführung in das Markowitz-Modell und Darstellung der Problematik, dass geringe Eingabeschwankungen zu großen Portfolioumstrukturierungen führen.
2 Analyse der Sensitivität: Mathematische Herleitung und Quantifizierung der Sensitivität unter Verwendung eines Beispielmodells sowie Identifikation des Auslöschungseffekts.
3 Strategien zur Verringerung der Sensitivität: Vorstellung und Bewertung passiver und aktiver Strategien zur Stabilisierung von Portfoliogewichten gegenüber Parametervariationen.
4 Praxistest der Strategien: Anwendung der Workaround- und Cluster-Strategie auf ein komplexeres Investitionsuniversum zur Validierung der Stabilitätsgewinne.
5 Zusammenfassung und Ausblick: Fazit der Ergebnisse und Identifikation zukünftiger Forschungsansätze zur weiteren Optimierung der Portfolio-Stabilität.
Portfolioselektion, Markowitz-Modell, Sensitivitätsanalyse, Auslöschungseffekt, Portfoliooptimierung, Stabilität, Wertpapiergewichte, Inputparameter, Rendite-Risiko-Diagramm, Effizienzlinie, Clusteranalyse, Finanzmathematik, Anlagestrategien, Elastizität, Numerische Stabilität.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Instabilität bei der Portfoliooptimierung nach Markowitz, bei der kleine Änderungen in den Schätzdaten (Renditen, Risiken) zu drastischen Verschiebungen der gewichteten Asset-Allokation führen.
Zentrale Themen sind die mathematische Analyse numerischer Instabilität (Sensitivität), die Identifikation des Auslöschungseffekts und die Entwicklung praxistauglicher Strategien zur Stabilisierung von Anlageportfolios.
Ziel ist es, die Sensitivität der Portfoliogewichte zu erklären, sie messbar zu machen und Strategien zu finden, die ein stabileres Portfolio-Management ermöglichen, ohne die Effizienz zu stark zu beeinträchtigen.
Die Arbeit nutzt mathematische Modellierungen der Portfolioselektion mittels Lagrange-Multiplikatoren, numerische Verfahren zur Elastizitätsberechnung und Methoden der Clusteranalyse zur Gruppierung von Assets.
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Sensitivitätsanalyse (inklusive mathematischer Herleitungen), eine Strategieentwicklung (Workaround-, Conjoint- und Cluster-Strategie) und einen abschließenden Praxistest anhand eines diversifizierten Fallbeispiels.
Die zentralen Begriffe sind Portfolioselektion, Auslöschungseffekt, Sensitivitätsanalyse, Clusterstrategie und numerische Instabilität.
Während die Workaround-Strategie lediglich darauf abzielt, instabile Portfoliokonstellationen (Eckportfolios) zu vermeiden, greift die Cluster-Strategie in die Struktur des Investitionsuniversums ein, indem sie Assets gruppiert, um die Ursache der Instabilität (den Auslöschungseffekt bei Differenzbildungen) direkt zu minimieren.
Die mathematische Analyse zeigt, dass bei der Berechnung optimaler Gewichte oft Differenzen aus ähnlich großen Renditewerten gebildet werden müssen; dies führt zu einer massiven Verstärkung kleinster Eingabefehler, was als Auslöschungseffekt bezeichnet wird.
Ja, in der Regel existiert ein Zielkonflikt: Aktive Strategien wie die Clusterung führen zu einer neuen, "geglätteten" Effizienzlinie, die im Vergleich zur theoretisch optimalen (orthodoxen) Effizienzlinie Einbußen aufweist, jedoch deutlich robuster gegenüber Prognosefehlern ist.
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