"A Dynamic Multi-Period Portfolio Optimization Model Considering Investors' Attitudes towards Risk and Risk Aversion"

Document Type : Original Article

Authors
Roohollah Mehralizadeh shiadehi 1
Hosein Didehkhani 1
Ali Khozain 2
Arash Naderian 3
1 Department of Financial Engineering, Aliabad Katoul Branch, Islamic Azad University, Aliabad Katoul Iran
2 3. Department of Accounting, Aliabad Katoul branch, Islamic Azad University, Aliabad Katoul, Iran.
3 Department of Accounting, Aliabad Katoul branch, Islamic Azad University, Aliabad Katoul, Iran.
10.30495/jik.2024.75443.4403
Abstract
This research proposes a model for determining an optimal portfolio based on changing risk aversion levels in different investment periods. In conventional portfolio optimization methods, the selection of the portfolio is performed using a static measure of risk aversion. Therefore, in this study, a dynamic multi-period portfolio optimization model is presented to better align the model output with the existing realities. The research first uses the theory of fuzzy credibility to determine fuzzy semi-entropy as a risk measure. Then, by adapting the risk aversion coefficient in each period while considering practical constraints, a multi-period portfolio optimization model is developed. The model is implemented for 30 securities in the Tehran Stock Exchange over five time periods using a genetic algorithm. The model output is compared with the results of 500 random portfolios. The results show that the portfolio created by the proposed model outperforms random portfolios in terms of risk and return.
Keywords
Multi-period portfolio optimization
Adapted risk aversion
Fuzzy semi-entropy risk measure
Genetic algorithm
  1. احمدی، راضیه. آذر، عادل. زمردیان، غلامرضا. (1402). بررسی رابطه ریسک و مطلوبیت زیان گریزی مبتنی بر نظریه چشم انداز چند دوره ای با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات. دانش سرمایه‌گذاری12 (46): 558-533
  2. آرین تبار، احمد. (1400). ویژگی های سرمایه گذاران و ریسک پذیری مالی در بازار سرمایه. فصلنامه تحلیل بازار سرمایه. 1(2): 166-187.
  3. ابراهیمی سرو علیا، محمدحسن. سلیمی، محمدجواد. قوچی فرد، حمزه. (1399). اثر زیان گریزی نزدیک‌بینانه(MLA) سرمایه‌گذاران بر سرمایه‌گذاری در سهام در بورس اوراق بهادار تهران. فصلنامه علمی مطالعات تجربی حسابداری مالی. 17(67): 124-89
  4. ابراهیمی، سیدبابک. باباخانی، مسعود. متقی دستنایی، سمیرا. جبارزاده، آرمین. (1390) اثر ریسک گریزی فرد در انتخاب پویای سبد مالی بهینه.‎ پژوهشنامه اقتصادی (پیاپی، 40)، 272-241
  5. شیری قهی، امیر. دیده خانی، حسین. خلیلی دامغانی، کاوه. سعیدی، پرویز.(1396). مطالعه تطبیقی مدل بهینه‌سازی پرتفوی چند دوره‌ای چندهدفه در محیط اعتبار فازی با معیارهای متفاوت ریسک. راهبرد مدیریت مالی. 5 (3): 26-1‎.
  6. شیری قهی، امیر. دیده خانی، حسین. خلیلی دامغانی، کاوه. سعیدی، پرویز. (1397). طراحی مدل بهینه‌سازی پرتفوی چند دوره‌ای میانگین - ارزش در معرض خطر میانگین در محیط اعتبار فازی. مجله مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار(پیاپی، 35): 131-151.
  7. مومنی، منصور (1396). مباحث نوین تحقیق در عملیات. انتشارات دانشگاه تهران.
  8. مهرعلیزاده شیادهی، روح اله. دیده خانی، حسین. خوزین، علی. نادریان، آرش.(1401 اسفندماه). مروری بر عوامل موثر بر تغییرات سطح ریسک گریزی فردی و نقش تعیین کننده ثروت در تعدیل ریسک گریزی . دومین کنفرانس ملی رویکردهای نوین در حسابداری، حسابرسی و مالی، علی آباد کتول
  9. مهرگان، محمدرضا. (1401). نظریه مطلوبیت از فلسفه تا عمل. انتشارات نشر کتاب دانشگاهی
  10. نیکومرام، هاشم. سعیدی، علی. حق شناس، فریده. میرعباسی،یاور. (1397). بررسی کارایی بهینه‌سازی پرتفوی مبتنی بر ریسک نامطلوب و پتانسیل مطلوب و متغیرهای روانشناختی. فصلنامه مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار(پیاپی، 34): 305-333.

 

 

  1. Björk, T., Murgoci, A., & Zhou, X. Y. (2014). Mean–variance portfolio optimization with state‐dependent risk aversion. Mathematical Finance: An International Journal of Mathematics, Statistics and Financial Economics, 24(1), 1-24. Blake, D., Wright , D., & Zhang, Y. (2013). Target-driven investing: optimal investment strategies in defined contribution pension plans under loss aversion. Econ Dynam Control.
  2. Çepni, O., Demirer, R., Gupta, R., & Pierdzioch, C. (2020). Time-varying risk aversion and the predictability of bond premia. Finance Research Letters, 34, 101241.
  3. Chen, P., Yang, H., & Yin, G. (2008). Markowitz’s mean-variance asset-liability management with regime switching: A continuous-time model. Insurance: Mathematics and Economics.
  4. Dai, Z., & Chang, X. (2021). Forecasting stock market volatility: Can the risk aversion measure exert an important role? The North American Journal of Economics and Finance, 58, 101510
  5. Fabozzi, F. j., & Markowitz , H. m. (2012). Mean-Variance Model for Portfolio Selection. Encyclopedia of Financial Models.
  6. Fu, C., Lari-Lavassani , a., & li, x. (2010). Dynamic meanvariance portfolio selection with borrowing constraint. Eur J Oper Res.
  7. Hu, Y., Jin, H., & Zhou, X. (2017). Time-Inconsistent Stochastic Linear--Quadratic Control: Characterization and Uniqueness of Equilibrium. SIAM Journal on Control and Optimization.
  8. Kahneman, D., & Tversky, A. (1979). Prospect Theory: An Analysis of Decision under Risk. The Econometric Society.
  9. Li, D., & Ng, W. L. (2000). Optimal dynamic portfolio selection: Multiperiod mean‐variance formulation. Mathematical finance, 10(3), 387-406.
  10. Liu, B., & Liu, Y.-K. (2002). Expected value of fuzzy variable and fuzzy expected value models. IEEE Transactions on Fuzzy Systems.
  11. Murgoci , B., & Zhou , X. (2014). Mean-variance portfolio optimization with statedependent risk aversion. Math Financ, 1–24.
  12. Nofsinger, J. R., Patterson, F. M., & Shank, C. A. (2018). Decision-making, financial risk aversion, and behavioral biases: The role of testosterone and stress. Economics & Human Biology, 29, 1-16.
  13. Pedrycz, W. (2014). Allocation of information granularity in optimization and decision-making models: towards building the foundations of granular computing. Eur J Oper Res.
  14. Rieger, M. o., wang, m., & hens, t. (2011). Prospect theory around the world. NHH Brage.
  15. Statman, M., & Shefrin, H. (1985). Explaining investor preference for cash dividends. Journal of financial economics.
  16. Strotz, R. (1955). Myopia and Inconsistency in Dynamic Utility Maximization. The Review of Economic Studies.
  17. Wu, H., & chen, h. (2015). Nash equilibrium strategy for a multi-period mean–variance portfolio selection problem with regime switching. Economic Modelling, 79-90.
  18. Zhou, J., Li, X., Kar, S., Zhang , G., & Yu , H. (2017). Time consistent fuzzy multi-period rolling portfolio optimization with adaptive risk aversion factor. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing .
  19. Zhou, J., Li, X., & Pedrycz, W. (2016). Mean-Semi-Entropy Models of Fuzzy Portfolio Selection. IEEE Transactions on Fuzzy Systems.