Survey of quantitative investment strategies in the Russian stock market : Special interest in tactical asset allocation

Russia’s financial markets have been an uncharted area when it comes to exploring the performance of investment strategies based on modern portfolio theory. In this thesis, we focus on the country’s stock market and study whether profitable investments can be made while at the same time taking uncertainties, risks, and dependencies into account. We also pay particular interest in tactical asset allocation. The benefit of this approach is that we can utilize time series forecasting methods to produce trading signals in addition to optimization methods. We use two datasets in our empirical applications. The first one consists of nine sectoral indices covering the period from 2008 to 2017, and the other includes altogether 42 stocks listed on the Moscow Exchange covering the years 2011 – 2017. The strategies considered have been divided into five sections. In the first part, we study classical and robust mean-risk portfolios and the modeling of transaction costs. We find that the expected return should be maximized per unit expected shortfall while simultaneously requiring that each asset contributes equally to the portfolio’s tail risk. Secondly, we show that using robust covariance estimators can improve the risk-adjusted returns of minimum variance portfolios. Thirdly, we note that robust optimization techniques are best suited for conservative investors due to the low volatility allocations they produce. In the second part, we employ statistical factor models to estimate higher-order comoments and demonstrate the benefit of the proposed method in constructing risk-optimal and expected utility-maximizing portfolios. In the third part, we utilize the Almgren–Chriss framework and sort the expected returns according to the assumed momentum anomaly. We discover that this method produces stable allocations performing exceptionally well in the market upturn. In the fourth part, we show that forecasts produced by VECM and GARCH models can be used profitably in optimizations based on the Black–Litterman, copula opinion pooling, and entropy pooling models. In the final part, we develop a wealth protection strategy capable of timing market changes thanks to the return predictions based on an ARIMA model. Therefore, it can be stated that it has been possible to make safe and profitable investments in the Russian stock market even when reasonable transaction costs have been taken into account. We also argue that market inefficiencies could have been exploited by structuring statistical arbitrage and other tactical asset allocation-related strategies.Venäjän rahoitusmarkkinat ovat olleet kartoittamatonta aluetta tutkittaessa moderniin portfolioteoriaan pohjautuvien sijoitusstrategioiden käyttäytymistä. Tässä tutkielmassa keskitymme maan osakemarkkinoihin ja tarkastelemme, voidaanko taloudellisesti kannattavia sijoituksia tehdä otettaessa samalla huomioon epävarmuudet, riskit ja riippuvuudet. Kiinnitämme erityistä huomiota myös taktiseen varojen kohdentamiseen. Tämän lähestymistavan etuna on, että optimointimenetelmien lisäksi voimme hyödyntää aikasarjaennustamisen menetelmiä kaupankäyntisignaalien tuottamiseksi. Empiirisissä sovelluksissa käytämme kahta data-aineistoa. Ensimmäinen koostuu yhdeksästä teollisuusindeksistä kattaen ajanjakson 2008–2017, ja toinen sisältää 42 Moskovan pörssiin listattua osaketta kattaen vuodet 2011–2017. Tarkasteltavat strategiat on puolestaan jaoteltu viiteen osioon. Ensimmäisessä osassa tarkastelemme klassisia ja robusteja riski-tuotto -portfolioita sekä kaupankäyntikustannusten mallintamista. Havaitsemme, että odotettua tuottoa on syytä maksimoida suhteessa odotettuun vajeeseen edellyttäen samalla, että jokainen osake lisää sijoitussalkun häntäriskiä yhtä suurella osuudella. Toiseksi osoitamme, että minimivarianssiportfolioiden riskikorjattuja tuottoja voidaan parantaa robusteilla kovarianssiestimaattoreilla. Kolmanneksi toteamme robustien optimointitekniikoiden soveltuvan parhaiten konservatiivisille sijoittajille niiden tuottamien matalan volatiliteetin allokaatioiden ansiosta. Toisessa osassa hyödynnämme tilastollisia faktorimalleja korkeampien yhteismomenttien estimoinnissa ja havainnollistamme ehdotetun metodin hyödyllisyyttä riskioptimaalisten sekä odotettua hyötyä maksimoivien salkkujen rakentamisessa. Kolmannessa osassa käytämme Almgren–Chrissin viitekehystä ja asetamme odotetut tuotot suuruusjärjestykseen oletetun momentum-anomalian mukaisesti. Havaitsemme, että menetelmä tuottaa vakaita allokaatioita menestyen erityisen hyvin noususuhdanteessa. Neljännessä osassa osoitamme, että VECM- että GARCH-mallien tuottamia ennusteita voidaan hyödyntää kannattavasti niin Black–Littermanin malliin kuin kopulanäkemysten ja entropian poolaukseenkin perustuvissa optimoinneissa. Viimeisessä osassa laadimme varallisuuden suojausstrategian, joka kykenee ajoittamaan markkinoiden muutoksia ARIMA-malliin perustuvien tuottoennusteiden ansiosta. Voidaan siis todeta, että Venäjän osakemarkkinoilla on ollut mahdollista tehdä turvallisia ja tuottavia sijoituksia myös silloin kun kohtuulliset kaupankäyntikustannukset on huomioitu. Toiseksi väitämme, että markkinoiden tehottomuutta on voitu hyödyntää suunnittelemalla tilastolliseen arbitraasiin ja muihin taktiseen varojen allokointiin pohjautuvia strategioita

An Integrated CVaR and Real Options Approach to Investments in the Energy Sector

The objective of this paper is to combine a real options framework with portfolio optimization techniques and to apply this new framework to investments in the electricity sector. In particular, a real options model is used to assess the adoption decision of particular technologies under uncertainty. These technologies are coal-fired power plants, biomass-fired power plants and onshore wind mills, and they are representative of technologies based on fossil fuels, biomass and renewables, respectively. The return distributions resulting from this analysis are then used as an input to a portfolio optimization, where the measure of risk is the Conditional Value-at-Risk (CVaR)

Robustness to dependency in portfolio optimization using overlapping marginals

In this paper, we develop a distributionally robust portfolio optimization model where the robustness is across different dependency structures among the random losses. For a Fr´echet class of discrete distributions with overlapping marginals, we show that the distributionally robust portfolio optimization problem is efficiently solvable with linear programming. To guarantee the existence of a joint multivariate distribution consistent with the overlapping marginal information, we make use of a graph theoretic property known as the running intersection property. Building on this property, we develop a tight linear programming formulation to find the optimal portfolio that minimizes the worst-case Conditional Value-at-Risk measure. Lastly, we use a data-driven approach with financial return data to identify the Fr´echet class of distributions satisfying the running intersection property and then optimize the portfolio over this class of distributions. Numerical results in two different datasets show that the distributionally robust portfolio optimization model improves on the sample-based approac

An Integrated System for Market Risk, Credit Risk and Portfolio Optimization Based on Heavy-Tailed Medols and Downside Risk Measures

Gängige Theorien der mathematischen Finanzwirtschaft wie zum Beispiel der Mean-Variance-Ansatz zur Portfolio-Selektion oder Modelle zur Bewertung von Wertpapieren basieren alle auf der Annahme, dass Renditen im Zeitablauf unabhngig und identisch verteilt sind und einer Normalverteilung folgen. Empirische Untersuchungen liefern jedoch signifikante Hinweise dahingehend, dass diese Annahme f¨ur wichtige Anlageklassen unzutreffend ist. Stattdessen sindWertpapierrenditen zeitabh¨angige Volatilit¨aten, Heavy Tails (schwere Verteilungsr¨ander), Tail Dependence (Extremwertabh¨angigkeit) sowie Schiefe gekennzeichnet. Diese Eigenschaften haben Auswirkungen sowohl auf die theoretische als auch praktischeModellierung in der Finanzwirtschaft. Nach der Pr¨asentation des theoretischen Hintergrundes spricht die Arbeit die Modellierungsprobleme an, die sich aus diesen h¨aufig beobachteten Ph¨anomenen ergeben. Speziell werden Fragen bez¨uglich der Modellierung von Marktund Kreditrisiken volatiler M¨arkte behandelt als auch Probleme bei der Portfolio-Optimierung unter Verwendung alternativer Risikomae und Zielfunktionen. Fragen der praktischen Implementierung wird dabei besondere Aufmerksamkeit gewidmet.The cornerstone theories in finance, such as mean-variance model for portfolio selection and asset pricing models, that have been developed rest upon the assumption that asset returns follow an iid Gaussian distribution. There is, however, strong empirical evidence that this the assumption does not hold for most relevant asset classes. Financial return series typically exhibit volatility clustering, heavy-tailedness, tail dependence, and skewness. These properties have implications for both theoretical and practical modeling in finance. After providing some theoretical background, this thesis addresses modeling issues arising from these commonly observed phenomena. Specifically, questions pertaining assessing and modeling market- and credit-risk in volatile markets and portfolio-optimization problems under use of alternative risk measures and objective functions are investigated. Practical implementation is a concern throughout the analysis