Dado el precio de la acción en función del tiempo, ¿cuál es la inversión óptima?

Supongamos que el apalancamiento es [matemática] \ gamma [/ matemática], es decir, con efectivo [matemática] c (t) [/ matemática], uno puede comprar o corto a lo sumo [matemática] \ gamma c (t) [/ matemáticas] de la población. Suponga también que [matemáticas] n (0) = 0 [/ matemáticas] y [matemáticas] c (0) = c_ {0} [/ matemáticas].

Encontramos los puntos de inflexión en el tiempo [matemática] t ^ {*} [/ matemática] tal que [matemática] p ‘(t _ {-} ^ {*}) 0 [/ math], o al revés.

Entre estos puntos de inflexión, el stock está aumentando o disminuyendo monotónicamente. Por lo tanto, uno debería ser completamente largo en el primer caso, o ser completamente corto en el último.

  1. Considere el escenario más simple donde [math] p (t) \ equiv 0 [/ math]. Creo que no se puede ganar dinero ya que las acciones no se mueven, a menos que uno esté vendiendo volatilidad escribiendo opciones de venta o compra. También tenga en cuenta que la solución propuesta originalmente [matemáticas] n ” (t) = p ‘(t) / (p (T) -p (t)) [/ matemáticas] no funciona ya que [matemáticas] p (T) – p (t) \ equiv 0 [/ matemática].
  2. Considere el segundo escenario donde [matemáticas] p (t) [/ matemáticas] está aumentando monotónicamente. El retorno debe ser [math] \ gamma p (T) / p (0) [/ math] si uno va largo en [math] t = 0 [/ math].
  3. Consideremos un ejemplo específico, donde el capital inicial es de $ 10k y las acciones ABC cotizan a $ 100 en [math] t = 0 [/ math]. Suponga que ABC llega a $ 200 en algún momento, antes de volver a $ 100 en [matemáticas] t = T [/ matemáticas]. Sin la pérdida de generalidad, suponga que no se utiliza el apalancamiento ([math] \ gamma = 1 [/ math]). La estrategia óptima es i) ir a 100 acciones largas en [math] t = 0 [/ math], i) luego pasar a 100 acciones cortas cuando ABC llegue a $ 200, y finalmente cubrir todo en [math] t = T [/ math ] La ganancia neta es 100% + 50% = 150%.
  4. Para el escenario más general, el rendimiento máximo es [matemáticas] \ exp [(N + 1) \ log \ gamma + | \ log p (t ^ {*} _ 1) – \ log p (0) | +…] [/ Matemáticas], suponiendo que haya [matemáticas] N [/ matemáticas] tales puntos de inflexión.

Estoy obteniendo algo diferente cuando trato de usar el cálculo de variaciones.

Está tratando de encontrar la función n (t) que maximizará el cambio total en efectivo que debería ser [matemática] – \ int_0 ^ T n ‘(t) p (t) dt [/ matemática] (es decir, si compra acciones usted paga (pierde efectivo) por la diferencia en acciones multiplicada por el precio, y por el otro lado cuando vende).

Se alcanza un óptimo cuando se cumple la ecuación de Euler-Lagrange: [matemáticas] \ frac {\ partial L} {\ partial n} – \ frac {d} {dt} \ frac {\ partial L} {\ partial n ‘} = 0 [/ matemática] donde L es el interior de la integral. En este caso, [math] \ frac {\ partial L} {\ partial n} = 0 [/ math] y [math] \ frac {\ partial L} {\ partial n ‘} = -p (t) [/ matemáticas].

Entonces la ecuación se convierte en [matemáticas] p ‘(t) = 0 [/ matemáticas]. Ahora, esto es un poco extraño. Estaba buscando una condición en n (t), pero n (t) ha desaparecido por completo de la ecuación. En cambio, tiene una restricción en p (t), que también es extraño ya que p (t) es una entrada al problema.

Pero si lo piensas, tiene mucho sentido. Como otros han señalado en los comentarios, a partir de sus suposiciones, es posible ganar una cantidad arbitrariamente grande de dinero, al tener suficientes acciones positivas cuando la acción está creciendo, y suficientes acciones negativas (posiciones cortas) cuando la acción es que cae. Por lo tanto, no existe una función óptima ya que siempre hay una mejor, por lo que la ecuación de Euler-Lagrange nunca se cumple.

A menos que, por supuesto, la acción no cambie el precio en absoluto. En ese caso, no importa qué n (t) sea, ganarás 0 independientemente. Esto se ve en la condición [matemática] p ‘(t) = 0 [/ matemática] (es decir, p (t) es constante). Cuando p (t) es constante, cualquier n (t) es óptimo, por lo que la ecuación de Euler-Lagrange siempre se satisface en ese caso.

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