Empirical comparison of portfolio risk diversification algorithms

Abstract

Son yas¸anan finansal kriz, riski daha c¸es¸itlendirilmis¸ portf¨oylere olan ihtiyacı ortayakoymus¸ ve riske dayalı varlık da˘gıtımı yapan stratejileri pop¨uler yapmıs¸tır. Fakat bustratejiler, varlık sınıfları arasındaki korelasyondan dolayı hala riski yo˘gun portf¨oylerolus¸turmaktadır. Bu nedenle yeni c¸alıs¸malar risk da˘gıtımında varlık sınıfları yerineba˘gımsız risk fakt¨oleri ¨uzerine odaklandılar. Bu c¸alıs¸manın amacı riski ba˘gımsız riskfakt¨orlerine da˘gıtarak, riski tek fakt¨ore yo˘gunlas¸mıs¸ portf¨oy elde edilmesini engellemek.Bu c¸alıs¸ma, `c¸es¸itlendirilmis¸ risk paritesi stratejini` kullanmaktadır. ˙Ilk adımdaba˘gımsız portf¨oyleri olus¸turulacaktır. Ba˘gımsız portf¨oyleri olus¸turmak ic¸in iki farklımodel, temel biles¸enler analizi veyaminimumdo˘grusal torsiyonmodeli kullanılmaktadır.Bu ba˘gımsız portf¨oyler aynı zamanda ba˘gımsız risk fakt¨orleri olarak da bilinir. Eldeedilen ba˘gımsız porf¨oylere dolayısıyla, risk fakt¨orlerine risk paritesi stratejisi uygulanarakher bir risk fakt¨or¨unden es¸it risk b¨utc¸esi elde edilmektedir. Her bir portf¨oy¨u ayrıbir risk fakt¨or¨u olarak de˘gerlendiren literat¨urden farklı olarak ¨uc¸ temel risk fakt¨or¨une(piyasa riski, faiz riski ve enflasyon riski) odaklanılmıs¸tır. C¸ es¸itlendirilmis¸ risk paritesistratejisinin ve geleneksel risk bazlı varlık tahsis stratejilerinin arka planını verilerektemel biles¸en analizi ve minimum do˘grusal torsiyon modeline dayanarak ba˘gımsızportf¨oylerin nasıl olus¸turuldu˘gu, kar ve risk ¨ozellikleri de incelenerek ac¸ıklanmıs¸tırve sec¸ilen varlık sınıflarına stratejilerin bir uygulaması sunulmaktadır. Tahmini ortalamadakib¨uy¨uk tahmin hatalarından dolayı ortalama varyans stratejisinin zayıf performansı,risk temelli stratejilerin pop¨uler olmasına neden olmaktadır. Bu nedenle, netbir kars¸ılas¸tırma yapmak ic¸in, ¨orneklem dıs¸ı performansı testi ortalama varyans optimizasyonunu da ic¸ermekte ve bu tezde bahsedilen stratejilerle kars¸ılas¸tırılmaktadır.

The enhanced correlations during global financial crisis has revealed that simple assetallocation portfolios prove to be not well-diversified across different risk factors,which makes the risk based asset allocation strategies popular. However, the strategiesstill construct the risk concentrated portfolios due to the correlation among theasset classes. As a result, risk allocation among uncorrelated risk factors instead ofrisk allocation among asset classes have become widely used. This thesis aims to distributethe risk among uncorrelated risk factors in a portfolio to prevent constructingrisk concentrated portfolio. We employ `diversified risk parity strategy`. The first stepin this approach is the construction of the uncorrelated portfolios. To construct uncorrelatedportfolios, we follow two different approaches: principal component analysisand minimum linear torsion model. These uncorrelated portfolios are also known asuncorrelated risk factors in the literature. In the second step, we apply the risk paritystrategy to these uncorrelated risk factors to obtain equal risk budget from each risksource. While the literature evaluates each uncorrelated portfolio as one kind of riskfactor, we focus on three main risk sources, namely equity risk, inflation rate risk andinflation risk. In this work, we give the background of diversified risk parity strategyand traditional risk based asset allocation strategies and explain how uncorrelated portfoliosconstructed based on principal component analysis and minimum linear torsionmodel with examining their return and risk properties. Then we provide an applicationof the strategies to selected asset classes. The poor performance of mean-variance strategy due to large estimation errors in estimated mean leads to risk-based strategiespopular. Therefore, to make clear comparison, we also include mean-variance optimizationand compare the out-of-sample performance with both risk-based strategiesand diversified risk parity strategies in the empirical analysis.