Об «оптимальном f» Ральфа Винса
Смирнов А.В., Гурьянова Т.В. Донецкий национальный технический университет
Abstract
  Smirnov A.V., Gurkinova T.V. Article "RalfWins's "optimal f "about". Lacks of the ft Wins theory
of optimal f (optimal part of reinvested profits) are disclosed. The margins of practical applicaion the
theory are found. They depends on volume of used statistics transaction results, features of average profit; sizes calculation and theirs variance under condition ofnormal distribution of random values P&L.
Введение
  Главная задача экономической
кибернетики как науки заключается в реализации
эффективного управления различными
экономическими системами. С вступлением
Украины в ВТО эта задача становится еще более
актуальной, поскольку интеграция в
международные торговые институты ни коим
образом не уменьшает жесткой конкуренции
между субъектами предпринимательской
деятельности. Качественное управление
инвестиционными портфелями, компьютерными
торговыми системами и другими объектами, к
сожалению, в Украине еще ведется не на должном
уровне. Вместо этого используется пресловутое
«организационное управление», эффективность
которого определяется. в основном,
субъективными характеристиками руководителя.
  Для повышения эффективности
экономических систем часто производится реинвестирование полученной прибыли в новые инвестиционные проекты млн в расширение старых. Это позволяет получить дополнительный экономический эффект, который сопровождается одновременным увеличением инвестиционного риска. Американский ученый Р. Винс разработал свою теорию «оптимального f» - оптимальной части капитала, которую следует реинвестировать для умножения первоначального капитала инвестора в необходимое число раз за кратчайшее время.[1] Однако, из-за существенных математических некорректностей, грубых допущений, практическое использование теории «оптимального f » Р. Винса вызывает много вопросов и весьма рискованно.
Цель исследований
  Целью настоящих исследований является
нахождение границ применимости «оптимального f» Р. Винса на практике в зависимости от
статических характеристик управляемых экономических систем.
К сожалению, автор этой теории не обратил внимания на то, что алгоритм нахождения fопт представляет собой нелинейное стохастическое уравнение. При его решении относительно fопт часто возникают нелинейные эффекты, которые могут ввести в заблуждение инвестора и привести к большим финансовым потерям.
  Основными задачами данных
исследований является нахождение причин, приводящих теорию «оптимального f > г Р. Винса
к некорректным результатам на практике, и их устранение.
Основные соотношения теории «оптимального f »
  Здесь и далее сохраняются как
терминология Р. Винса, так и принятые им в [1]
обозначения. «Прибыль за период удержания позиции» (holding period returns} обозначается как HPR. Выигрыш или проигрыш компьютерной торговой системы, трейдера или портфельного
менеджера - это P&L . Если выигрыш, то HPR = 1 + Р &L, а в случае проигрыша имеем
HPR = 1 - Р & L . Между средним арифметическим и средним геометрическим показателями эффективности экономической системы существует соотношение (1):
G = AHPR^2-SD^2     (1).
  - соответственно
среднее геометрическое и среднее
арифметическое выигрышей (проигрышей) системы;n - количество сделок или отчетных примеров;
  В случае с реинвестированием прибыли, среднее геометрическое экономической системы нагляднее отображает ее качество по сравнению с AHPR. Отношение между конечным и начальным состоянием счета инвестора обозначается как TWR (Terminal Wealth Relative). По своей сути TWR - это множитель первоначальной суммы на счете (если, например, TWR = 10,55, то первоначальный счет инвестора вырос в 10,55 раз или же на 955%). Между TWR и HPR имеется следующая взаимосвязь:
TWR=Y\HPR       (2)
Среднее геометрическое экономической системы определяется как:
      (3).
  Без достаточно строгих математических доказательств путем рассуждений Р. Винc вводит понятие части капитала инвестора f, которая, по мнению автора, является «оптимальной f» для TWRmax (рис.1). Путем последовательного перебора всех значений f в диапазоне 0 < f < 1 с достаточно малым шагом (например, с шагом 0,01) находится fопт [1]:
      (4).
  где: f - часть капитала для реинвестирования (искомая характеристика экономической системы); (-Р & Li)- убытки или выигрыши,
взятые с противоположными знаками; Р & L....j - самый значительный убыток (всегда берется со знаком минус); fопт - одно из значений f, при
котором TWR = TWRmax
 
  Рисунок 1 - К понятию «оптимальное f »
  Таким образом, имея статистику выигрышей и проигрышей объемом п, можно
найти fопт, при которой TWR максимален. Этим самым существенно повышается качество экономической системы с реинвестированием.
Недостатки теории «оптимального f »
  Проведенные нами исследования позволяют выделить следующие существенные недостатки рассматриваемой теории, которые ограничивают ее применение на практике.
- Теория «оптимального f» строго справедлива для оценки качества экономической
системы с реинвестированием в прошлом и дает посредственные результаты при ее использовании
для практического оперативного управления. Это связано с тем, что даже при фиксированных
значениях AHPR и SD^2, величины fопт будут меняться от выборки к выборке при n = const.
Следовательно, нужно использовать интервальную оценку fопт . В этой связи вызывают сомнение понятия, предложенные Р. Винсом, - «дробные fопт и «минимальное
время для достижения TWR». Эти характеристики представляются нам достаточно грубыми, поскольку они не учитывают реальных величин интервальных оценок fопт.
- К сожалению. Р. Винс не нашел границ практической применимости (4) в зависимости от закона распределения случайных величин Р & Lt,
объема выборки n и величин AHPR, SD2. В своих исследованиях он ввел только нижнюю теоретическую границу Gтеорmin = 1 , Тем самым.
как будет показано ниже, инвестор многим рискует, применяя (1) - (4) для практического
нахождения fопт . При этом он может получить вместо выигрыша по TWR значительное его уменьшение вплоть до проигрыша при
реинвестировании. На рис.2 показана гипотетическая траектория G(t) экономической системы. Здесь в заштрихованной рабочей области G теория Р. Винса применима с заданной доверительной вероятностью Р , а вне ее -возможны серьезные потери средств инвестора.
 
  Рисунок 2 - Границы практической применимости «оптимального f»
- Соотношение (-Р & L) в (4) при нормальном законе распределения случайных величин Р & Li подчиняется закону распределения Коши [2] с бесконечной величиной дисперсии. В конечном итоге эта нормировка, используемая Р. Винсом, приводит к большой
величине дисперсии оценок fопт и снижению качества оперативного управления.
  Таким образом, теория «оптимального f» Р. Винса [1] , по нашему мнению, вызывает серьезные сомнения и подлежит основательной доработке. Применение ее на практике в «чистом виде» затруднительно и требует от инвестора большой осторожности.
Результаты имитационного моделирования
  Нами использовалось дискретно-событийное имитационное моделирование, которое широко применяется при решении сложных задач управления экономическими системами [3]. К сожалению, решение подобных задач строгими математическими методами ограничено трудностями вычислительного характера и не всегда приводит к «прозрачности и ясности» полученных результатов.
Целью имитационного моделирования является нахождение границ применимости теории «оптимального f» при следующих условиях:
  - оценки Р & L подчинены нормальному
закону;
  - величины Р & L по модулю не могут превышать 100% из экономических соображений;
  - доверительная вероятность при оценке границ применимости принята равной 0,9
  Имитационное моделирование
проводилось в среде MS Exel по блок-схеме эксперимента, изображенной на рис.3.
  Рисунок 3 - Блок-схема имитационного эксперимента
  В качестве входных данных использовались AHPR и SD (1). Далее осуществлялась генерация нормально распределенных чисел (НРЧ) в виде массивов
{HPRi} с объемом выборки n. Массивы {HPR}i преобразовывались в массивы {Р & L.}
В случае, если в этих массивах все n чисел положительные, то вычисление fопт по (4) невозможно из-за отсутствия Р &Ljmin. В
противоположном случае (когда все они отрицательные и G < 1) выражение (4) также не
применимо (поскольку реинвестирование принципиально невозможно). Для каждого
массива {Р & L} находилось значение TWR и
G. Экономические ограничения введены путем измерения величин dTWR/df.
  Счетчик 1 определял количество массивов {Р & L.}, по которым нельзя, оценить
fопт . Счетчик 2 - количество массивов, по
которым это удается делать. По показаниям этих счетчиков вычислялась «вероятность успеха».
Если она была равна или превышала Рдов = 0,9, то это позволяло оценить
  Исследования показали, что при принятых допущениях и ограничениях применять теорию «оптимального f» на практике можно только в определенных границах. Диапазон границ сильно зависит от объема выборки n и величины Pt .
При n < 15 и Рдов = 0,9 вообще не целесообразно использовать теорию «оптимального f». С увеличением n границы допустимых значений G расширяются, но они, при принятых выше допущениях и ограничениях, не могут превзойти интервал 1 < G < 1,5 . По мнению авторов, при оперативном управлении капиталом с реинвестированием, если G > 1,5 , недопустимо использовать (1) - (4) из-за непредсказуемого роста инвестиционного риска. В этой ситуации
инвестор должен использовать f = fопт , которая оптимальна при G = 1,5. Это, естественно,приведет к снижению TWR . При этом, однако,
произойдет снижение максимального
экономического эффекта от реинвестирования, которое будет оправдано приемлемым инвестиционным риском.
 
Эксперимент показал, что на
увеличение нижней границы Gmin, в основном,
влияют следующие факторы (n = 20):
  - погрешность оценки AHPR из-за малой
величины n-в 10% случаев;
  - ограничения по | dTWRidf | - в 0,2% случаев.
  На уменьшение G (« = 20) влияют:
 
-все Р & L положительные - в 3,3% случаев
  -ограничения по j | dTWRidf | - в 30% случаев.
  В случае выборки малого объема
(n = 5) на увеличение Gmin влияют:
  -все Р & L положительные - в 9,4% случаев;
  - все Р & L, отрицательные - в 0,7% случаев;
  - погрешность оценки AHPR - в 24% случаев;
  -ограничения по | dTWRidf| - в 5% случаев.
  Аналогично, для G при n = 5 имеем:
  - все Р & L положительные - около 39%
случаев;
  - погрешность оценки AHPR - более 2%
случаев;
  -ограничения по | dTWRi df | - в 13% случаев.
  Таким образом, невозможность
практического использования «оптимального
f» по Р. Винсу, в основном, определяется:
низкой точностью оценок AHPR ; отсутствием
в выборках малого объема {Р &L}
проигрышей; «фантастическими значениями TWR» из-за нелинейных эффектов (4) (такие значения TWR не могут быть реализованы в современных экономических системах из-за сильной конкуренции между субъектами предпринимательской деятельности).
Выводы
  На основании проведенных
исследований можно сформулировать
следующие выводы, способствующие
снижению вероятности возможного ущерба от применения теории «оптимального f» Р. Винса.
- Теория «оптимального f» Р. Винса является верной, но слишком академичной и требует осторожного ее использования на практике при реализации инвестиционной политики с реинвестированием. Она нуждается в существенной доработке.
- В случае практического использования теории «оптимального f»
следует учитывать, что границы ее
применимости зависят от величины выборки n
массива Р & L. и величины доверительной вероятности Р)т. При нормальном законе распределения Р & L , | Р & L |< 100% и лежат в пределах
n > 60 эти границы 1 < G < 1,5 с Рдов= 0,9 .
- Динамическое управление капиталом
при реинвестировании с помощью
«оптимального f» при допущениях и ограничениях п.2 данных выводов невозможно, если величина выборки Р & L меньше 15
(n<15) из-за существенных инвестиционных рисков.
- В случае управления
экономическими системами с очень высокими
показателями (при (n > 1,5) в большинстве
практических случаях не целесообразно
использовать fопт по Р. Винсу из-за
значительных инвестиционных рисков. Следует
использовать f = fk , где f соответствует
Gmax = 1,5 по Р. Винсу.
Результаты данных исследований будут
полезны портфельным менеджерам,
инвесторам, трейдерам, которые ведут агрессивную инвестиционную политику с реинвестированием своих средств, и будут способствовать получению ними существенных дополнительных прибылей, лежащих над инвестиционными рисками.
Литература.
- Р.Винс Математика управления капиталом. Методы анализа риска для трейдеров и портфельных менеджеров: Пер. с англ. – М.: Альпина Паблишер, 2001. – 400 с.
- 2. Брандт 3. Анализ данных. Статистические и
вычислительные методы для научных
работников и инженеров: Пер. с англ. - М.:
Мир, ООО «Изд. ACT», 2003. - 686 с.
- Лоу A.M., Кельтон В.Д. Имитационное
моделирование. Классика CS. 3-е изд.: Пер. с
англ. - СПб.: Питер; Киев: Изд. группа BHV,
2004. - 847 с.
|