Comparison among high dimensional covariance matrix estimation methods

RESUMEN: Medidas precisas para la matriz de volatilidad y su inversa son herramientas fundamentales en problemas de administración del riesgo y portafolio. Debido a la acumulación de errores en la estimación de los retornos esperados y la matriz de covarianza la solución de estos problemas son muy s...

Full description

Autores:
Gómez Portilla, Karoll
Gallón Gómez, Santiago Alejandro
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2011
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/7333
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/7333
Palabra clave:
Covariance matrix
High dimensional data
Penalized least quares
Matrix de covarianza
Datos de alta dimension
Mínimos cuadrados penalizados
Shrinkage
Rights
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License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
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Shrinkage
description RESUMEN: Medidas precisas para la matriz de volatilidad y su inversa son herramientas fundamentales en problemas de administración del riesgo y portafolio. Debido a la acumulación de errores en la estimación de los retornos esperados y la matriz de covarianza la solución de estos problemas son muy sensibles, en particular cuando el número de activos (p) excede el tamaño muestral (T ). La investigación reciente se ha centrado en desarrollar diferentes métodos para estimar matrices de alta dimensión bajo tamaños muestrales pequeños. El objetivo de este artículo consiste en examinar y comparar el portafolio óptimo de mínima varianza construido usando cinco diferentes métodos de estimación para la matriz de covarianza: la covarianza muestral, el RiskMetrics, el modelo de factores, el shrinkage y el modelo de factores de frecuencia mixta. Usando simulación Monte Carlo hallamos evidencia de que el modelo de factores de frecuencia mixta y el modelo de factores tienen una alta precisión cuando existen portafolios con p cercano o mayor que T .
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El objetivo de este artículo consiste en examinar y comparar el portafolio óptimo de mínima varianza construido usando cinco diferentes métodos de estimación para la matriz de covarianza: la covarianza muestral, el RiskMetrics, el modelo de factores, el shrinkage y el modelo de factores de frecuencia mixta. Usando simulación Monte Carlo hallamos evidencia de que el modelo de factores de frecuencia mixta y el modelo de factores tienen una alta precisión cuando existen portafolios con p cercano o mayor que T .ABSTRACT: Accurate measures of the volatility matrix and its inverse play a central role in risk and portfolio management problems. Due to the accumulation of errors in the estimation of expected returns and covariance matrix, the solution to these problems is very sensitive, particularly when the number of assets (p) exceeds the sample size (T ). Recent research has focused on developing different methods to estimate high dimensional covariance matrixes under small sample size. The aim of this paper is to examine and compare the minimum variance optimal portfolio constructed using five different estimation methods for the covariance matrix: the sample covariance, Risk- Metrics, factor model, shrinkage and mixed frequency factor model. Using The Monte Carlo simulation we provide evidence that the mixed frequency factor model and the factor model provide a high accuracy when there are portfolios with p closer or larger than T .21application/pdfUniversidad del RosarioGrupo de Econometría Aplicada (GEA)Bogotá, Colombiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Covariance matrixHigh dimensional dataPenalized least quaresMatrix de covarianzaDatos de alta dimensionMínimos cuadrados penalizadosShrinkageComparison among high dimensional covariance matrix estimation methodsComparación entre métodos de estimación de matrices de covarianza de alta dimensionalidadRev. 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Estad.Revista Colombiana de Estadistica567588343ORIGINALGomezKaroll_2011_ComparisonHighDimensional.pdfGomezKaroll_2011_ComparisonHighDimensional.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf344222http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/7333/1/GomezKaroll_2011_ComparisonHighDimensional.pdffcde14bd64a8e503b98aa3e2637c8711MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/7333/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/7333/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/7333/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/7333/5/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5510495/7333oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/73332021-06-03 09:00:42.584Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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