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포트폴리오 리스크 계산에서 단순수익률과 로그수익률

기사 Quant Q&A · 저자: Grunez32

요약

이 논의는 계산 목적에 따라 단순수익률과 로그수익률 중 무엇을 선택할지가 달라지는 이유를 설명합니다. 일정 기간 자산 비중이 고정된 포트폴리오의 단순수익률은 각 자산 단순수익률의 가중합입니다. 이 관계는 포트폴리오 리스크의 일반적인 분산·공분산 계산을 뒷받침합니다. 로그수익률은 자산 간에 같은 선형 방식으로 합산되지 않으므로, 가중수익률 공식에 로그수익률을 대입하면 의미가 달라집니다.

로그수익률은 시간에 따른 장점이 다릅니다. 연속된 기간의 로그수익률은 더해지는 반면, 단순수익률은 곱셈으로 복리 계산됩니다. 답변은 로그수익률이 아래쪽으로 제한되지 않으며 로그정규 가격 가정에서 편리할 수 있지만, 실제로 그 가정이 성립하지 않을 수 있다고도 설명합니다. 한 응답은 통계 입력값 계산에 로그수익률을 권하고, 다른 응답은 포트폴리오 합산 공식에 단순수익률을 강조합니다. 시뮬레이션에서는 로그수익률을 추출해 단순수익률로 변환한 다음 포트폴리오 비중을 적용하는 방법을 제안합니다. 이 논의는 경험적 비교나 보편적 관례가 아니라 개념적 안내입니다.

핵심 아이디어

  • 기간 중 비중이 적용되는 포트폴리오의 단순수익률은 구성 자산 단순수익률의 가중합입니다.
  • 로그수익률은 단순수익률과 같은 방식으로 자산 간 선형 합산이 되지 않습니다.
  • 시간에 따라 로그수익률은 더해지고 단순수익률은 복리로 누적됩니다.
  • 적절한 수익률 척도는 포트폴리오 합산, 통계 모형화, 시뮬레이션 중 어떤 작업인지에 따라 달라집니다.
  • 로그정규 가격 가정은 로그수익률을 사용할 근거가 될 수 있지만 모든 자산 계열에 맞는 것은 아닙니다.

태그

전문
# Calculating portfolio risk


# Calculating portfolio risk












I want to calculate the risk of a portfolio with the following.

In order to calculate the following formula:

However, I am not sure if I have to use log returns or simple returns to calculate the assets returns. I need the asset returns to calculate the standard deviation as well as the variance-covariance of the assets included in the portfolio.

## Answer by MattR (score 1)

https://quant.stackexchange.com/a/21575

The logarithmic method of calculating returns is frequently preferred to the obvious alternative of using the return calculated on the basis of simple interest over the period in question which, of course, is the monetary return which would actually be achieved by an investment over that period. In some cases this is due to the assumptions that prices are distributed log normally (which, in practice, may or may not be true for any given price series), then log(1 + r_i) is conveniently normally distributed.

Why Log Returns Benefits and Downsides

A Comparison between Logarithmic and Simple Returns Calculating and Comparing Security Returns

## Answer by nbbo2 (score 1)

https://quant.stackexchange.com/a/21577

In Markowitz's famous paper he writes that the return on the portfolio is a weighted average of the returns on the individual assets. For the two asset case: $R_p = w r_1 + (1-w) r_2$. From this we can derive the equation you gave above, using a theorem in Statistics for the standard deviation of a weighted average. This formula for $R$ makes sense only if the returns being used are simple returns, not logarithmic returns. So that is what I would use.

## Answer by Richi Wa (score 1)

https://quant.stackexchange.com/a/21583

Severals thoughts: First: this topic is already covered here - mabye you have to collect parts. YOu can start here. A very good overview is given here too.

Let us define the following notions. Let $P_t^1$ and $P_t^2$ denote the prices of zwo assets at time $t$. Then $$ r_t = \frac{P_t^1-P_{t-1}^1}{P_{t-1}^1} = \frac{P_t^1}{P_{t-1}^1} -1 $$ denotes the simple return whereas $$ r_t^l = \log\left(\frac{P_t^1}{P_{t-1}^1} \right), $$ where $\log$ is the natural logarithm, denotes the log-return. Note that $r_t \in [-1,\infty)$ and $r_t^l \in (-\infty,\infty).$

Then for a portfolio where we have $q^i$ pieces of each stock we have $$ w_i = \frac{q^i P^i_t}{q^1 P^1_t+q^2 P^2_t}, $$ the fraction of asset $i$. Then the portfolio returns is given by $$ \frac{P_{t+1}}{P_t}-1 = \frac{q^1 P^1_{t+1} + q^2 P^2_{t+1}}{q^1 P^1_t+q^2 P^2_t}-1, $$ which equals $$ w_1 r^1_t + (1-w_1) r^2_t. $$ Thus the portfolio returns is the a linear combination of the asset returns. This is not true for log returns (take the log-returns and you see that the above expansion of terms does not work).

The aggregation of (portfolio) returns over time is easier: $$ \begin{eqnarray} \log(P_T/P_0) &=& \log(P_T/P_1 \cdot P_1/P_0) \\ &=& \log(P_T/P_{T-1}\cdot P_{T-1}/P_{T-2} \cdots P_1/P_0)\\ &=& \log(P_T/P_{T-1}) + \cdots + \log(P_1/P_0)\\ &=& \sum_{t=1}^T r_t^l \end{eqnarray} $$ where $r_t^l$ denotes the log-return over one period.

This is much more complicated for simple returns: For simple returns we get $$ \begin{eqnarray} \frac{P_T}{P_0}-1 &=& \frac{P_T}{P_{T-1}} \cdot \frac{P_{T-1}}{P_{T-2}} \cdots \frac{P_1}{P_{0}} - 1\\ &=& \prod_{t=1}^T (1+r_t) - 1. \end{eqnarray} $$

## Answer by Kiwiakos (score 0)

https://quant.stackexchange.com/a/21585

I would say that one should differenciate between what the formula means, how the inputs are calculated, and how one would use it.

What is means: As noob2 points out it makes sense for simple returns' aggregation. For log returns it only holds at the limit where the time step is zero.

How to calculate input variances/covariances: I would take logs before calculating statistics, because only under this transformation my series become homogeneous in time and additive through time. Ponder on the fact that simple returns are bounded by -1 to understand how it works.

How to use: If I were to simulate, I would first draw log returns, then convert them to simple returns, and then apply the weighting as noob2 highlights.

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이 요약은 원문을 바탕으로 Stratmill의 리서치 에이전트가 작성했으며, 원문을 복사한 것이 아닙니다.