Diplomarbeit, 2005
47 Seiten, Note: 1.0
1 Einleitung
2 Statistische Grundlagen
2.1 Zufallsvariablen
2.2 Erwartungswert
2.3 Varianz
2.4 Korrelation
3 Finanzwirtschaftliche Grundlagen
3.1 Problemstellung
3.2 Portfoliotheorie nach Harry M. Markowitz
3.3 CAPM
3.4 Sharpe Ratio
4 Optimierung
4.1 Optimierungsproblem
4.2 Lösungsansatz
4.3 Optimierungsverfahren
4.4 Active-Set-Methode
4.4.1 Idee des Verfahrens
4.4.2 Beschreibung des Algorithmus
4.4.3 Algorithmus
4.5 Umsetzung in MATLAB
5 Die Intranetanwendung STRAAL
5.1 Anwendungsbereich bei einem Finanzdienstleister
5.2 Funktionalitäten
5.2.1 Auswahl der Indizes
5.2.2 Kennziffern - historische Werte
5.2.3 Portfolio-Optimierung
5.3 Implementierung
5.3.1 Softwareumgebung
5.3.2 Datenbank
5.3.3 Umsetzung in PHP
6 Zusammenfassung
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Intranetanwendung namens STRAAL, die Fondsmanager bei der strategischen Asset Allocation unterstützt. Das primäre Ziel ist es, ein Tool zu schaffen, das auf Basis historischer Marktdaten und unter Berücksichtigung individueller Anleger-Restriktionen ein optimales Portfolio durch einen quadratischen Optimierungsprozess ermittelt.
4.4.1 Idee des Verfahrens
Diese Methode beruht auf einem Iterationsverfahren, das sich auf Gleichungsrestriktionen beschränkt. Die Idee dieses Verfahrens besteht darin, für einen zulässigen Startpunkt die Menge der Ungleichungsrestriktionen so aufzuteilen, dass man zwei Untermengen erhält: eine aktive Menge an Nebenbedingungen, für die die Ungleichungsbedingungen gleich werden, und eine inaktive der restlichen Ungleichungsrestriktionen, die im jeweiligen Iterationsschritt ignoriert werden.
Sei nun xk eine beliebige zulässige Lösung. Die Menge der Indizes wird definiert als: A(xk) ≡ {i ∈ E ∪ I : aiT xk = bi}.
Dann können die Nebenbedingungen in zwei Klassen unterteilt werden: (1) Die Klasse der aktiven Nebenbedingungen i, die mit Gleichheit erfüllt werden: aixk = bi, i ∈ A(xk). (2) Die Klasse der nicht-aktiven Nebenbedingungen für die die Gleichheit nicht erfüllt ist: aixk < bi i ∉ A(xk). Die Indizes der Nebenbedingungen (1) werden zusammengefasst in der sogenannten Menge der aktiven Nebenbedingungen, dem active set A(xk).
1 Einleitung: Einführung in das Thema der strategischen Asset Allocation und die Zielsetzung zur Entwicklung des Optimierungstools STRAAL.
2 Statistische Grundlagen: Erläuterung der stochastischen Basisgrößen wie Zufallsvariablen, Erwartungswert, Varianz und Korrelation zur Rendite- und Risikoanalyse.
3 Finanzwirtschaftliche Grundlagen: Theoretische Fundierung durch die Portfoliotheorie nach Markowitz und das Capital Asset Pricing Model (CAPM) sowie die Einführung der Sharpe Ratio.
4 Optimierung: Mathematische Herleitung des quadratischen Optimierungsproblems (QP) und detaillierte Beschreibung des Active-Set-Verfahrens sowie der MATLAB-Implementierung.
5 Die Intranetanwendung STRAAL: Praktische Darstellung der Anwendung, des Datenbankdesigns, der Benutzeroberfläche und der technischen Implementierung mittels PHP.
6 Zusammenfassung: Abschlussbetrachtung der Projektergebnisse und Ausblick auf mögliche Erweiterungen wie Monte-Carlo-Simulationen.
Asset Allocation, Portfolio-Optimierung, Sharpe Ratio, CAPM, Active-Set-Methode, Finanzdienstleister, Intranetanwendung, quadratische Optimierung, Risikomanagement, PHP, MATLAB, Rendite-Risiko-Verhältnis, Diversifikation
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Software-Tools namens STRAAL, welches Fondsmanager bei der strategischen Aufteilung von Anlagen (Asset Allocation) innerhalb eines Finanzdienstleistungsunternehmens unterstützt.
Die zentralen Felder sind die finanzwirtschaftliche Portfoliotheorie, statistische Methoden zur Risikobewertung, mathematische Optimierungsverfahren sowie die softwaretechnische Umsetzung als Intranetanwendung.
Ziel ist die Bereitstellung eines Tools, das Fondsmanagern ermöglicht, unter Berücksichtigung von Anlegerpräferenzen und historischen Marktdaten ein Portfolio mit optimalem Risiko-Rendite-Profil zu generieren.
Die Arbeit nutzt ein quadratisches Optimierungsproblem (QP), das mithilfe der Active-Set-Methode gelöst wird, um eine optimale Portfolio-Gewichtung zu finden.
Der Hauptteil gliedert sich in die statistischen und finanzwirtschaftlichen Grundlagen, die mathematische Optimierung und die konkrete technische Implementierung der Anwendung in einer PHP/MATLAB-Umgebung.
Typische Schlüsselwörter sind Asset Allocation, Portfolio-Optimierung, Sharpe Ratio, CAPM, Active-Set-Algorithmus und PHP/MATLAB-Implementierung.
Es ist das effizienteste Standardverfahren, um quadratische Optimierungsprobleme mit sowohl Gleichungs- als auch Ungleichungsrestriktionen zu lösen, was für die Portfoliooptimierung essenziell ist.
Es wurde eine neue, flexible Datenbank (RIO) entwickelt, die durch ein komplexes Tabellensystem (Basis- und Matching-Tabellen) eine beliebige Zuordnung von Attributen zu Finanzindizes ermöglicht.
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