JPH03103966A - Risk minimizing portfolio selection device utilizing mutual connection type network - Google Patents
Risk minimizing portfolio selection device utilizing mutual connection type networkInfo
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- JPH03103966A JPH03103966A JP1240605A JP24060589A JPH03103966A JP H03103966 A JPH03103966 A JP H03103966A JP 1240605 A JP1240605 A JP 1240605A JP 24060589 A JP24060589 A JP 24060589A JP H03103966 A JPH03103966 A JP H03103966A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
債券や株への投資において、危険率を少なくするように
、債券や株に資金配分を行う相互結合型ネットワークを
利用したリスク最小化ポートフォリオセレクション装置
に関し、
コンピュータアーキテクチャの一方式として有望な相互
結合型ネットワークを用いて、リスクが最小の配分を求
めるポートフォリオセレクションを実現し、その場合、
ユーザがリターンを所定の値にするかりターンを最大に
なるようにするかを自由に設定でき、処理時間が少なく
、かつ各銘柄への資金配分率まで正確に決定することを
可能ならしめることを目的とし、
相互結合型ネットワークの構造を記憶する手段であって
、複数の各銘柄への資金配分比を各々対応させた相互結
合型ネットワークの複数の各ノードの値と、該各ノード
間のリンク重み値を記憶するネットワーク記憶手段と、
第1の目的条件又は第2の目的条件のいずれか一方を選
択する目的変更手段と、目的変更手段により第1の目的
条件が選択された場合に、各銘柄別のリターンとリスク
、及び各銘柄間の相関係数から各リンク重み値の設定を
行い、その場合、該各リンク重み値及び各ノード値から
求まるエネルギー関数の値が極小とされたときに、各銘
柄別リターン及び各ノード値から求まる総リターンが極
大となり、各相関係数及び各ノード値から求まる総リス
クが極小となり、かつ各ノード値に関する制約条件に最
も適合するように、各リンク重み値を設定し、それをネ
ットワーク記憶手段に記憶させ、一方、目的変更手段に
より第2の目的条件が選択された場合に、各銘柄の総リ
ターン、各銘柄別のリターンとリスク、及び各銘柄間の
相関係数から各リンク重み値の設定を行い、その場合、
該各リンク重み値及び各ノード値から求まるエネルギー
関数の値が極小とされたときに、各相関係数及び各ノー
ド値から求まる総リスクが極小となり、各ノード値に関
する制9
10
約条件に最も適合し、かつ各銘柄別リターンと各ノード
値とから求まる総リターンが入力された総リターンに最
も近似するように、各リンク重み値を設定し、それをネ
ットワーク記憶手段に記憶させる、リンク重み値設定手
段と、リンク重み値に基づいて、ネットワーク記憶手段
上の各ノード値を、エネルギー関数の値が減少するよう
に逐次更新するノード値更新手段と、該更新動作毎に、
相互結合型ネットワークを規定する各リンク重み値及び
各ノード値から求まるエネルギー関数の値を判定し、そ
の値が極小の場合の該各ノード値を各銘柄への最適な資
金配分比として出力する判定出力手段と、を有するよう
に構戒する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a risk-minimizing portfolio selection device that uses an interconnected network to allocate funds to bonds and stocks so as to reduce the risk factor when investing in bonds and stocks. Using interconnected networks, which are a promising method of computer architecture, we can achieve portfolio selection that seeks the minimum risk allocation, in which case,
The user can freely set whether to set the return to a predetermined value or to maximize the number of turns, reduce processing time, and make it possible to accurately determine the fund allocation ratio for each stock. A means for storing the structure of an interconnected network, the value of each node of the interconnected network corresponding to a fund allocation ratio to each of a plurality of stocks, and the links between the nodes. network storage means for storing weight values;
A purpose change means for selecting either the first purpose condition or the second purpose condition, and when the first purpose condition is selected by the purpose change means, the return and risk for each stock, and each stock In this case, when the value of the energy function found from each link weight value and each node value is minimal, the return for each stock and each node value is set. Each link weight value is set so that the total return determined is maximum, the total risk determined from each correlation coefficient and each node value is minimum, and the constraint conditions regarding each node value are most satisfied, and the weight values are stored in the network storage means. On the other hand, when the second objective condition is selected by the objective change means, each link weight value is calculated from the total return of each issue, the return and risk of each issue, and the correlation coefficient between each issue. Configure the settings, and in that case,
When the value of the energy function found from each link weight value and each node value is minimized, the total risk found from each correlation coefficient and each node value becomes minimum, and the constraint regarding each node value is most satisfied. A link weight value that sets each link weight value so that the total return determined from each stock return and each node value most closely approximates the input total return, and stores it in the network storage means. a setting means, a node value updating means for sequentially updating each node value on the network storage means based on the link weight value so that the value of the energy function decreases, and for each update operation,
Determining the value of the energy function found from each link weight value and each node value that define an interconnected network, and outputting each node value as the optimal fund allocation ratio for each issue when the value is minimal It is arranged to have an output means.
本発明は、債券や株への投資において、危険率を少なく
するように、債券や株に資金配分を行う相互結合型ネッ
トワークを利用したリスク最小化ポートフォリオセレク
ション装置に関する。The present invention relates to a risk-minimizing portfolio selection device that uses an interconnected network to allocate funds to bonds and stocks so as to reduce the risk factor when investing in bonds and stocks.
証券市場の発展とともに、証券投資のリスクを低減しつ
つ利益をあげるため、最適な証券の組み合わせを決定す
る様々な手法が求められている。As the securities market develops, various methods are required to determine the optimal combination of securities in order to reduce the risk of securities investment and make profits.
ここで、債券や株等の銘柄への証券投資において、投資
収益率の変動による危険を避けるために各銘柄に適当に
資金を分散させた状態を、一般にボートフォリオと呼ぶ
。そして、前述の最適な証券の組み合わせの決定問題は
、ポートフォリオにおいてみれば、利益ができるだけ大
きく、かつ危険率ができるだけ少なくなるような各銘柄
への資金配分比を求めるポートフォリオセレクションと
呼ばれる最適化問題となる。Here, when investing in securities such as bonds and stocks, the state in which funds are appropriately dispersed among each issue in order to avoid risks due to fluctuations in investment returns is generally called a boat folio. From a portfolio perspective, the problem of determining the optimal combination of securities mentioned above is an optimization problem called portfolio selection, which seeks to find the ratio of capital allocation to each stock that will maximize profits and minimize risk. Become.
上記ポートフォリオセレクションを行うための従来技術
として、二次計画法(QP法)を利用したモデルによっ
て、証券の組み合わせを最適化する問題を定式化したマ
ルコビッッモデルがある。As a conventional technique for performing the above-mentioned portfolio selection, there is a Markovic model that formulates a problem of optimizing a combination of securities using a model using quadratic programming (QP method).
マルコビッツモデルにおいては、資金配分比率の2つの
制約条件、リターン及びリスクという、4つの定義を基
にしたモデルである。以下、それ11
12
らにつき具体的に示す。The Markovits model is based on four definitions: two constraints on the fund allocation ratio, return and risk. Below, 11 and 12 of them will be specifically shown.
まずN個の銘柄について考えるものとする。1からNに
渡る変数iによってi番目の銘柄を指す。First, let us consider N stocks. The i-th stock is indicated by the variable i ranging from 1 to N.
各銘柄iの資金配分比率を変数Xi とおく。このとき
各iに対して、
0≦Xi ≦1 ・・・(1)という
第1の制約条件がある。また、
X++Xz+・・・+X,+・・・+XN=ΣX+=1
・・・(2)という第2の制
約条件がある。例えばM円の資金があるとき、資金の配
分はMXX,円、Mxx2円,− − ・,MXX,円
, ・・−,MXXN円ずつとなる。Let the fund allocation ratio of each stock i be a variable Xi. At this time, for each i, there is a first constraint condition: 0≦Xi≦1 (1). Also, X++Xz+...+X, +...+XN=ΣX+=1
There is a second constraint condition (2). For example, when there is a fund of M yen, the funds are distributed as follows: MXX, yen, Mxx2 yen, - - ., MXX, yen, . . . -, MXXN yen.
なお、これ以後、表記を簡単にするために、で示すこと
がある。Note that from now on, to simplify the notation, it may be indicated by .
今、ある銘柄iの過去の投資収益率の平均値を、その銘
柄のリターンと呼び、今後はP1で示す。Now, the average value of past investment returns for a certain stock i is called the return of that stock, and will be denoted by P1 from now on.
また、その銘柄iの過去の投資収益率の標準偏差を、そ
の銘柄のリスクと呼び、今後はSiで示す。Further, the standard deviation of the past investment returns of the stock i is called the risk of the stock, and will be denoted by Si from now on.
Rijを銘柄iと銘柄jとの期待リターンの相関係数と
する。Let Rij be the correlation coefficient of expected returns between stock i and stock j.
ここで、総リターンPを、
P=Σpt xt ・・・(3)
とおく。これは、N個の銘柄にそれぞれ資金配分比Xi
の比率で資金を配分したときに、期待される総利益であ
る。Here, the total return P is P=Σpt xt...(3)
far. This is the fund allocation ratio Xi for each of N stocks.
is the expected total profit when funds are allocated in the ratio of .
さらに、総リスクRを、
とおく。Rが極小値をとるとき、個々のX,は、期待さ
れる総利益Pのもとての期待される総リスクが最小の配
分比を示す。Furthermore, let the total risk R be . When R takes a minimum value, each X represents the allocation ratio with the minimum expected total risk based on the expected total profit P.
以上、(1)〜(4)式の定式化によって、マルコビッ
ツモデルが定義される。As described above, the Markovitz model is defined by formulating equations (1) to (4).
上述の(1)〜(4)式の下で前述のポートフォリオセ
レクションを行うということは、
■同じ総リターンならば、総リスクが最小になる資金の
組み合わせ、
■同じ総リスクならば、総リターンが最大にな13
14
る資金の組み合わせ、
である。すなわち、ポートフォリオセレクションつまり
最適なポートフォリオの問題とは、利益を極大にしてか
つ、危険率が少なくなることが期待されるように、債券
や株に資金配分を行うための配分比を求めることである
。Performing the portfolio selection described above under equations (1) to (4) above means: ■ If the total return is the same, the combination of funds that minimizes the total risk, ■ If the total risk is the same, the total return is The combination of funds that is the largest is 13 14 . In other words, the problem of portfolio selection, or the optimal portfolio, is to find the allocation ratio for allocating funds to bonds and stocks in a way that is expected to maximize profits and reduce risk. .
ここで、最適ボートフォリオの問題は、下記の(aL
(b), (C)のように3種類考えられる。Here, the problem of optimal boat folio is as follows (aL
There are three possible types: (b) and (C).
(a)リターンを大きくし、かつリスクを小さくする配
分を求める問題である。(a) This is a problem of finding an allocation that increases return and reduces risk.
目的関数として、リターンP一ΣPI X1を最大にし
、
最小にする
ような資金配分比X+ ,X2 , ・・・,XI,
・・,XNが存在するとは限らないので、リターンの大
きさに対して、リスクをどの程度小さくするかの程度を
定める。すなわち、適当な正の定数a,bを取ってきて
、目的関数F=−aP+bRと定義し、Fを最小にする
ことを考える。As the objective function, the fund allocation ratio X+ , X2 , ..., XI, which maximizes and minimizes the return P - ΣPI X1,
..., XN does not necessarily exist, so the degree to which the risk is to be reduced is determined relative to the magnitude of the return. That is, consider selecting appropriate positive constants a and b, defining an objective function F=-aP+bR, and minimizing F.
すなわち、
『制約0≦Xs ≦1、ΣXt=1.0のもとで、Xi
XJを最小にするような資金配分比X1X2+ ・・
・,X1,・・・,XNを求めよ。Jという問題である
。In other words, ``Under the constraints 0≦Xs≦1, ΣXt=1.0, Xi
Fund allocation ratio X1X2+ that minimizes XJ...
Find ・,X1,...,XN. The problem is J.
(b)リターンを一定のまま、リスクが最小の配分を求
める問題である。すなわち、
xt =pのもとで、
するような資金配分比X+ ,Xz , ・・・,X
i,・・・,XNを求めよ。J
という問題である。(b) This is a problem of finding the allocation that minimizes the risk while keeping the return constant. That is, under xt = p, the fund allocation ratio X+ , Xz , ..., X
Find i,...,XN. The problem is J.
(C)リスクを一定にしたまま、リターンを最大にする
配分を求める問題である。すなわち、r制約0≦XI≦
1、ΣX+−1.0、配分比X+ ,X2 , ・・
・,Xi, ・・・,XN15
l6
を求めよ。J
という問題である。(C) This is a problem of finding an allocation that maximizes return while keeping risk constant. That is, r constraint 0≦XI≦
1, ΣX+-1.0, distribution ratio X+ ,X2 ,...
・, Xi, ..., Find XN15 l6. The problem is J.
マルコビッツモデルに基づく上記(a), (b)の最
適ポートフォリオの問題は、第1の従来例としてQP法
等の二次計画法で解かれていた。QP法は目的関数が2
次式で、制約式が1次弐の場合の非線形計画法である。The optimal portfolio problems (a) and (b) above based on the Markovitz model have been solved by quadratic programming methods such as the QP method as a first conventional example. The QP method has an objective function of 2
The following equation is a nonlinear programming method when the constraint equation is linear.
リスクが2次式であるため、リスクを最小にする問題に
QP法を用いている。Since risk is a quadratic equation, the QP method is used for the problem of minimizing risk.
第9図に、第1の従来例によるリスク最小化ボートフォ
リオ決定装置のブロック構或を示す。FIG. 9 shows a block structure of a risk-minimizing portfolio determining device according to a first conventional example.
この装置においては、まず、リターン/リスク人力装置
1から、銘柄数N、リターンPi, リスクSl,
リターンの相関係数Rib,期待総リターンPを入力
する。これから、数式モデル表現装置2により、二次計
画法の数式を構威する。In this device, first, from the return/risk manual device 1, the number of stocks N, return Pi, risk Sl,
Input the return correlation coefficient Rib and the expected total return P. From now on, the mathematical expression for quadratic programming will be constructed using the mathematical expression model expression device 2.
次に、二次計画法計算装置3により、最適な資金配分比
χI.X2, ・・・+”1+ ・・・,χ8を求
めて、配分比出力装置4から出力する、という手続きを
とる。Next, the quadratic programming calculation device 3 determines the optimal fund allocation ratio χI. A procedure is followed in which X2, . . . +"1+ . . .
一方、第2の従来例として、マルコビッツモデルに直接
対応する最適ボートフォリオの問題の解法ではないが、
コンピュータアーキテクチャの一方式として有望な相互
結合ネットワークを用いて、複数の銘柄(例えば100
銘柄)の中から最適な特定銘柄(例えば5銘柄)の組み
合せを選択するものがある。On the other hand, as a second conventional example, although it is not a solution to the optimal boat folio problem that directly corresponds to the Markovitz model,
A promising method of computer architecture is to use interconnected networks to combine multiple stocks (e.g., 100
There is a system that selects an optimal combination of specific brands (for example, five brands) from among the brands (brands).
しかし、上記第1の従来例の場合、計算量が銘柄数のほ
ぼ3乗に比例するため、銘柄数が増大すると処理時間が
膨大になると共に、計算時のメモリ容量が膨大になって
しまうという問題点を有している。また、銘柄数が増大
すると解けない場合もあるという問題点を有している。However, in the case of the first conventional example, the amount of calculation is approximately proportional to the cube of the number of stocks, so as the number of stocks increases, the processing time becomes enormous and the memory capacity used for calculation becomes enormous. There are problems. Another problem is that it may not be possible to solve the problem if the number of stocks increases.
一方、第2の従来例の場合、処理時間は短いが、ポート
フォリオにおける各銘柄への資金配分比までは求めるこ
とができず、厳密な意味でのポートフォリオセレクショ
ンとはなっていないという問題点を有している。On the other hand, in the case of the second conventional example, although the processing time is short, it is not possible to determine the fund allocation ratio to each stock in the portfolio, and it has the problem that it is not portfolio selection in the strict sense. are doing.
本発明は、コンピュータアーキテクチャの一方17
18
式として有望な相互結合型ネットワークを用いて、リス
クが最小の配分を求めるポートフォリオセレクションを
実現し、その場合、ユーザがリターンを最大になるよう
にするかりターンを所定の値にするかを自由に設定でき
、処理時間が少なく、かつ各銘柄への資金配分率まで正
確に決定することを可能ならしめることを目的とする。The present invention uses a promising interconnected network as a computer architecture to implement portfolio selection that seeks an allocation with minimal risk, in which case the user can take turns to maximize return. It is an object of the present invention to make it possible to freely set whether to set a predetermined value to a predetermined value, to shorten the processing time, and to accurately determine the fund allocation rate to each issue.
第1図は、本発明のブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of the present invention.
ネットワーク記憶千段5は、相互結合型ネットワークの
構造を記憶する手段であって、債券や株への投資におけ
る複数の各銘柄への資金配分比を各々対応させた複数の
各ノードの値14と、該各ノード間のリンク重み値13
を記憶する手段である。更に、相互結合型ネットワーク
の構造によっては、各ノード毎に設けられ該各ノードヘ
他のノードから人力する総和の値の大きさを判定する閾
値を記憶するようにしてもよい。The network memory 5 is a means for storing the structure of an interconnected network, and stores values 14 of each of a plurality of nodes corresponding to the fund allocation ratio to each of a plurality of stocks in investment in bonds and stocks. , link weight value 13 between each node
It is a means of memorizing. Furthermore, depending on the structure of the interconnected network, a threshold value may be stored for each node, which determines the magnitude of the total value manually input to each node from other nodes.
目的変更手段16は、第1の目的条件又は第2の目的条
件のいずれか一方を選択させる。The purpose changing means 16 allows the user to select either the first objective condition or the second objective condition.
次に、リンク重み値設定手段6は、上記目的変更手段1
6で、第1の目的条件が選択された場合と、第2の目的
条件が選択された場合とで異なった動作を行う。Next, the link weight value setting means 6 controls the purpose changing means 1.
In step 6, different operations are performed depending on whether the first objective condition is selected or the second objective condition is selected.
すなわち、リンク重み値設定手段6は、第1の目的条件
が選択された場合、各銘柄別のリターン9とリスク10
、及び各銘柄間の相関係数11から各リンク重み値12
を設定し、ネットワーク記憶手段5に記憶させる。この
場合、各リンク重み値12及び各ノード値13から求ま
る相互結合型ネットワークのエネルギー関数の値が極小
とされたときに、各銘柄別リターン9及び各ノード値1
3から求まる総リターンが極大となり、各相関係数11
及び各ノード{i13から求まる総リスクが極小となり
、かつ各ノード値13に関する制約条件に最も適合する
ように、各リンク重み値12が設定される。一方、第2
の目的条件が選択された場合、リンク重み値設定手段6
は、各銘柄の総リターン9、各銘柄別のリターン10と
リスク1l、19
20
及び各銘柄間の相関係数l2から各リンク重み値13を
設定し、ネットワーク記憶手段5に記憶させる。この場
合、各リンク重み値13及び各ノード値14から求まる
相互結合型ネットワークのエネルギー関数の値が極小と
されたときに、各相関係数12及び各ノード値14から
求まる総リスクが極小となり、各ノード値14に関する
制約条件に最も適合し、かつ各銘柄別リターン10と各
ノード値14とから求まる総リターンが入力された総リ
ターン10に最も近似するように、各リンク重み値13
が設定される。なお、上述の第1又は第2の目的条件に
おいて、前述のように各ノード毎に閾値を有する場合、
上記手段は、各リンク重み値と共に、閾値も上記と同様
の条件となるように設定する手段としてもよい。この場
合、相互結合型ネットワークのエネルギー関数は、各リ
ンク重み値、各閾値及び各ノード値から求まる。That is, when the first objective condition is selected, the link weight value setting means 6 sets the return 9 and risk 10 for each stock.
, and each link weight value 12 from the correlation coefficient 11 between each stock.
is set and stored in the network storage means 5. In this case, when the value of the energy function of the interconnected network determined from each link weight value 12 and each node value 13 is minimized, each stock return 9 and each node value 1
The total return calculated from 3 is maximum, and each correlation coefficient is 11
Each link weight value 12 is set so that the total risk determined from each node {i13 is minimized and the constraint conditions regarding each node value 13 are most satisfied. On the other hand, the second
If the objective condition is selected, link weight value setting means 6
sets each link weight value 13 from the total return 9 of each brand, the return 10 of each brand, the risk 1l, 19 20 and the correlation coefficient l2 between each brand, and stores it in the network storage means 5. In this case, when the value of the energy function of the interconnected network found from each link weight value 13 and each node value 14 is minimized, the total risk found from each correlation coefficient 12 and each node value 14 becomes minimum, Each link weight value 13 is set so that the constraint conditions regarding each node value 14 are most met, and the total return found from each stock return 10 and each node value 14 most closely approximates the input total return 10.
is set. Note that in the first or second objective condition described above, when each node has a threshold value as described above,
The above-described means may be a means for setting each link weight value as well as a threshold value to meet the same conditions as above. In this case, the energy function of the interconnected network is determined from each link weight value, each threshold value, and each node value.
ノード値更新手段7は、リンク重み値設定千段6又はネ
ットワーク記憶千段5からの各リンク重み{!13に基
づいて、ネットワーク記憶手段5上の各ノード値14を
、エネルギー関数の値が減少するように逐次更新する手
段である。なお、前述のように各ノード毎に閾値を有す
る場合、該各閾値も更新動作に寄与する。The node value updating means 7 updates each link weight {! from the link weight value setting stage 6 or the network storage stage 5. 13, each node value 14 on the network storage means 5 is sequentially updated so that the value of the energy function decreases. Note that when each node has a threshold value as described above, each threshold value also contributes to the update operation.
そして、判定出力手段8は、上記更新動作毎に、相互結
合型ネットワークを規定する各リンク重み値13及び各
ノー.ド値14から求まるエネルギー関数の値を判定し
、その値が極小の場合の該各ノード値14を各銘柄への
最適な資金配分比15として出力する手段である。なお
、前述のように各ノード毎に閾値を有する場合、該各閾
値もエネルギー関数の導出に寄与する。Then, the determination output means 8 outputs each link weight value 13 defining the interconnected network and each node value for each update operation. This means determines the value of the energy function obtained from the node value 14, and outputs each node value 14 when the value is minimal as the optimal fund allocation ratio 15 for each issue. Note that when each node has a threshold value as described above, each threshold value also contributes to the derivation of the energy function.
以上の構成において、ネットワーク記憶千段5上の各ノ
ード値1その初期値を、前述の制約条件に適合する範囲
内でランダムに設定する初期値設定手段を有するように
してもよい。In the above configuration, an initial value setting means may be provided for randomly setting the initial value of each node value 1 on the network storage stage 5 within a range that conforms to the above-mentioned constraint conditions.
本発明では、相互結合型ネットワークの各ノードの値1
4として、複数の各銘柄への資金配分比21
22
を各々対応させている。In the present invention, each node of the interconnected network has a value of 1
4, the fund allocation ratios 21 22 for each of the plurality of issues are made to correspond to each other.
そして、ユーザは、目的変更千段l6により、第1の目
的条件又は第2の目的条件のいずれか一方を選択できる
。Then, the user can select either the first objective condition or the second objective condition using the objective change step 16.
第1の目的条件が選択された場合、リンク重み設定手段
6は、相互結合型ネットワークのエネルギー関数の値が
極小とされたときに、自動的に総リターンが極大、総リ
スクが極小となり、かつ制約条件を満たすように、各リ
ンク重み値12を設定する。逆に、第2の目的条件が選
択された場合、リンク重み設定千段6は、相互結合型ネ
ットワークのエネルギー関数の値が極小とされたときに
、自動的に総リスクが極小となり、制約条件を満たし、
かつ総リターンが人力された総リターン10に最も近似
するように、各リンク重み値13を設定する。When the first objective condition is selected, the link weight setting means 6 automatically determines that when the value of the energy function of the interconnected network is minimized, the total return is automatically maximized, the total risk is minimized, and Each link weight value 12 is set so as to satisfy the constraint conditions. On the other hand, when the second objective condition is selected, the link weight setting 1,000 stages 6 automatically becomes the minimum total risk when the value of the energy function of the interconnected network is minimum, and the constraint condition is satisfied. The filling,
In addition, each link weight value 13 is set so that the total return most closely approximates the manually generated total return 10.
このような設定の下で、ノード値更新手段7が、ネット
ワーク記憶手段5上の各ノード値14をエネルギー関数
の値が減少するように逐次更新し、判定出力手段8がエ
ネルギー関数の極小値を判定することで、エネルギー極
小のときの各ノード値14として、最適な資金配分比I
5を求めることができる。Under such settings, the node value updating means 7 sequentially updates each node value 14 on the network storage means 5 so that the value of the energy function decreases, and the determination output means 8 detects the minimum value of the energy function. By determining the optimal fund allocation ratio I as each node value 14 when the energy is minimum
5 can be found.
従って、本発明は、相互結合型ネッ1・ワークのエネル
ギー関数を極小化する問題として、総リターンを最大、
総リスクを最小にするという第1の目的条件、或いは総
リターンが一定の下で総リスクを最小にするという第2
の目的条件のいずれも任意に選択することができ、その
条件下で、各銘柄への最適な資金配分比15を求めるこ
とができる。この場合の、処理計算量は、銘柄数に対応
するノード数のほぼ2乗に比例するため、計算量が銘柄
数のほぼ3乗に比例する従来の2次計画法等に比較して
、処理時間が少なく計算時のメモリ容量が少ない処理を
実現することができる。Therefore, the present invention solves the problem of minimizing the energy function of an interconnected network by maximizing the total return.
The first objective condition is to minimize the total risk, or the second objective condition is to minimize the total risk with a constant total return.
Any of the objective conditions can be arbitrarily selected, and the optimal fund allocation ratio 15 to each issue can be determined under the conditions. In this case, the amount of processing calculation is approximately proportional to the square of the number of nodes corresponding to the number of brands, so compared to conventional quadratic programming etc. where the amount of calculation is approximately proportional to the cube of the number of brands. It is possible to realize processing that takes less time and requires less memory capacity during calculation.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
23
24
涼二理一琺一竪
まず、本発明の具体的な実施例について説明する前に、
本発明の原理について説明する。23 24 Ryoji Riichi Ryoichi First, before explaining specific embodiments of the present invention,
The principle of the present invention will be explained.
本発明は、「従来の技術」の項で説明した3種類の最適
ボートフォリオ(a), (b), (C)のうち、(
a)のリターンが最大でリスクが最小の各銘柄への資金
配分を求める問題、或いは(b)のリターンを一定のま
ま、リスクが最小の各銘柄への資金配分を求める問題の
両者を解決する発明であり、特に、そのどちらかを自由
に選択できることを特徴とする。The present invention provides (
Solve both the problem of (a) finding the allocation of funds to each stock with the maximum return and the minimum risk, or (b) the problem of finding the allocation of funds to each stock with the minimum risk while keeping the return constant. This invention is particularly characterized in that either one can be freely selected.
ここで、本発明では、相互結合型ネットワークを用いて
、上記最適ボートフォリオの問題を解決する。Here, in the present invention, the above-mentioned optimal portfolio problem is solved using an interconnected network.
相互結合型ネットワークは、次のような構造を持つネッ
トワークであり、例えば第6図に示されるような構造を
有する。The interconnected network is a network having the following structure, for example, as shown in FIG.
■複数個のノードがあり、すべてのノードが自分自身を
含む他のノードと有向リンクで結合している。ノードの
個数をNで表す。■There are multiple nodes, and all nodes are connected to other nodes, including themselves, through directed links. The number of nodes is represented by N.
■各ノードは、値として一つの変化しうる数値を持つ。■Each node has one variable value as its value.
ノードiの値をXiで表す。また、各ノードiは、閾値
と呼ぶ固定された数値を持つ。The value of node i is represented by Xi. Further, each node i has a fixed numerical value called a threshold value.
ノードiの閾値の値はθiで表現される。The threshold value of node i is expressed by θi.
■ノード間の各リンクは、数値をリンクの重みとして持
つ。ノードjからノードiに到るリンクの重みは、Wi
Jで表現される(第6図参照)。■Each link between nodes has a numerical value as the link weight. The weight of the link from node j to node i is Wi
J (see Figure 6).
■各ノードの次の時点の値(更新された値)X, (
t + 1 )は、そのノード自身の現時点の値(更
新前の{i)Xt(t)と閾値θ1と、そのノードに向
けられているすべての有向リンクの重みWiJと、それ
らの有向リンクの反対側のノードの各値XJ D)と
を用いて決定される。■The value of each node at the next point in time (updated value)
t + 1) is the current value of the node itself (before update {i) is determined using each value XJD) of the node on the opposite side of the link.
特に、本発明では、第7図に示される如く、次のような
形式の値変化規則を用いたネットワークで考える。In particular, in the present invention, as shown in FIG. 7, a network using a value change rule of the following format is considered.
ここで、f()は1個の実数を引数として持つ適当な関
数である。なお、この式の形式については後述する。Here, f() is an appropriate function having one real number as an argument. Note that the format of this equation will be described later.
上記の如き相互結合型ネットワークを前提とし25
26
た、本発明による相互結合型ネットワークの構造を以下
に示す。The structure of the interconnected network according to the present invention is shown below, assuming the interconnected network as described above.
■N個のノードを用意し、N個の各銘柄を各ノードに対
応づける。■Prepare N nodes and associate each N brand with each node.
■解となる銘柄の資金配分比X1 (0≦XI≦l)は
ノードの値で表現される。■The solution fund allocation ratio X1 (0≦XI≦l) of the issue is expressed by the value of the node.
■制約と目的関数(総リターン、総リスク等)とは、ま
とめて一つのエネルギー関数Eoで表現された後、ネッ
トワークのすべてのリンクの重みと閾値に分散表現され
る。ノードjからノードiに到るリンクの重みは、W1
jで、ノードiの閾値の値はθ,で表現される。■The constraints and objective functions (total return, total risk, etc.) are collectively expressed as one energy function Eo, and then distributed and expressed in the weights and thresholds of all links in the network. The weight of the link from node j to node i is W1
j, the threshold value of node i is expressed as θ,.
上記構造の相互結合型ネットワークの動作規則を以下に
示す。The operating rules of the interconnected network with the above structure are shown below.
■各ノードの値X1を変化させる値変化規則は、上記の
エネルギーEoが減少するように定義される。(2) A value change rule for changing the value X1 of each node is defined so that the above energy Eo decreases.
■エネルギー表現EOは、極小になったとき、各制約式
が満足され、目的関数が極小をとるように定められる。(2) The energy expression EO is determined so that each constraint expression is satisfied and the objective function takes a minimum value when the energy expression EO becomes a minimum value.
?記規則に基づく相互結合型ネットワークの動作を以下
に示す。? The operation of the interconnected network based on the above rules is shown below.
■最初、各ノードには、ランダムに値が入れられる。■Initially, each node is randomly assigned a value.
■すると、値変化規則により、各ノードの値が次々に変
化していく。(2) Then, the value of each node changes one after another according to the value change rule.
そのとき、ノードの値が変化していくにつれ、値変化規
則により、エネルギー関数E。は減少していく。Then, as the value of the node changes, the energy function E according to the value change rule. is decreasing.
■エネルギー関数E。は、いつか極小値に到達する。■Energy function E. will someday reach a minimum value.
エネルギー関数E。は、極小になったとき最適ポートフ
ォリオ問題の各制約式が満足されて目的関数が極小をと
るように定められているので、そのときの各ノードの値
X■が、銘柄iへの最適な資金配分比を示す。Energy function E. is determined so that when it becomes a minimum, each constraint formula of the optimal portfolio problem is satisfied and the objective function takes a minimum value, so the value X of each node at that time is the optimal fund for stock i. Indicates the allocation ratio.
このことにより、相互結合型のネットワークにより、最
適ボートフォリオを計算することができる。This makes it possible to calculate an optimal portfolio using an interconnected network.
以上の動作を可能とするために最も重要なこと27
28
は、前述の■のように、ボートフォリオにおける目的関
数と制約を一つのエネルギー関数E。で表現することで
ある。この場合、前述の■のように、Eoが極小となっ
たとき、目的関数が極小となり、各制約式が満足される
ように、エネルギー表現を行う必要がある。The most important thing in order to make the above operation possible is to combine the objective function and constraints in the boat folio into one energy function E, as described in (2) above. It is to express it as. In this case, it is necessary to express the energy so that when Eo becomes a minimum, the objective function becomes a minimum and each constraint expression is satisfied, as in the above-mentioned (2).
そこで、ここではまず、制約のエネルギー表現El、E
2及びE5、目的関数のエネルギー表現E3及びE4に
ついて定義し、しかる後にそれを一つのエネルギー表現
Eoとしてまとめる。Therefore, here we first start with the energy expressions El and E of the constraints.
2 and E5, the energy representations E3 and E4 of the objective function are defined, and then they are combined into one energy representation Eo.
まず、制約「0≦Xi≦1」を表すエネルギー表現E2
について定義する。E1は、ある程度小さくなると、各
iとも0≦X1≦1になりやすいような表現でなければ
ならない。例えば、次のような式である。First, energy expression E2 representing the constraint “0≦Xi≦1”
Define about. E1 must be expressed in such a way that each i tends to satisfy 0≦X1≦1 when it becomes small to a certain extent. For example, the following expression:
一つである。There is one.
E2 = (I XX1)2 ・・16)
次に、目的関数すなわち総リスクのエネルギー表現E3
を定義する。E2 = (IXX1)2...16)
Next, the objective function, that is, the energy expression of the total risk E3
Define.
目的関数を表すエネルギー表現E3が極小になったとき
、期待される総リスクも極小になるようにするために、
E3は総リスクを表す式そのものを用いる。従って、前
記(4)式より、E3が極小値をとるとき、個々のXi
はリスクが最小のときの銘柄iへの資金配分比を示す。In order to ensure that when the energy expression E3 representing the objective function becomes minimum, the expected total risk also becomes minimum,
E3 uses the exact formula representing total risk. Therefore, from equation (4) above, when E3 takes the minimum value, each Xi
represents the fund allocation ratio to stock i when the risk is minimum.
同様に、目的関数を表すエネルギー表現が極小になった
とき、期待される総リターンができるだけ大きくなるよ
うに、総リターンを表現するエネルギー表現E4を定め
る。例えば、前記(3)式より、ギー表現E2について
定義する。E2は、極小になったとき、制約ΣXi =
1.0が満たされているような表現である。例えば、次
のような式がそのは、極大値を取るから、他に極大値が
ないことが保証されているとき、個々のXiは期待され
る総リターンが最大のときの銘柄iへの資金配分比を2
9
30
示す。Similarly, when the energy expression representing the objective function becomes minimum, the energy expression E4 expressing the total return is determined so that the expected total return is as large as possible. For example, the ghee expression E2 is defined from the above equation (3). When E2 becomes local minimum, the constraint ΣXi =
This is an expression that satisfies 1.0. For example, the following formula takes the maximum value, so when it is guaranteed that there are no other maximum values, each individual Xi is the amount of money invested in stock i when the expected total return is maximum. Allocation ratio 2
9 30 Show.
ギー表現E5について定義する。E5は、極大にている
ような表現である。例えば、次のような式その一つであ
る。The following describes the expression E5. E5 is expressed as being at a maximum. For example, one of the expressions is:
E5−(P一ΣPIXl)2 ・・・(9)以上
、(5)弐〜(8)式で示される目的関数と制約とのエ
ネルギー表現を使うと、前述のボートフォリオ間N (
a)は、次のように表現される。E5-(P-ΣPIXl)2 ...(9) Above, using the energy expression of the objective function and constraints shown in equations (5)-(8), the above-mentioned boat folio interval N (
a) is expressed as follows.
『(係数a,b,c,dを適当に定めた上で)エネルギ
ー関数 Eo =aE+ +bE2 +cEz+dE4
を最小にせよ。』
当然、これらのエネルギー表現では、制約と目的関数の
条件を満たすような他の表現も考えられる。"Energy function Eo = aE+ +bE2 +cEz+dE4 (after appropriately determining coefficients a, b, c, and d)
Minimize. ” Of course, in these energy expressions, other expressions that satisfy the constraints and objective function conditions can also be considered.
ここで、前述の■〜■で規定される相互結合型ネットワ
ークのエネルギー関数は一般に、れている。一方、前述
のボートフォリオ問題(a)における(5)〜(8)よ
り求まるエネルギー関数E 6 −a E H + b
E 2 + C E 3 +d E aもノード値X
の2次式の形式で表現されている。Here, the energy function of the interconnected network defined by the above-mentioned items 1 to 2 is generally expressed as follows. On the other hand, the energy function E 6 −a E H + b found from (5) to (8) in the aforementioned boat folio problem (a)
E 2 + C E 3 +d E a is also the node value X
It is expressed in the form of a quadratic equation.
そこで、上記00)式と(I+)式を恒等式として対応
づけることにより、ボートフォリオ問題(a)を相互結
合ネットワークに適用した場合の、各ノード間のリンク
重み値WtJ及び各ノードの閾値θiを、以下のように
して定めることができる。Therefore, by correlating the above equations 00) and (I+) as identities, we can calculate the link weight value WtJ between each node and the threshold value θi of each node when the boatfolio problem (a) is applied to a mutually connected network. , can be determined as follows.
前述の(1l)式を以下のように変形する。The above equation (1l) is transformed as follows.
Eo =aE+ +bE2+ CE3 + dE4Xを
変数とみた場合、Xの2次式の形式で表現さ一aΣ (
1 2Xi +2X+2)3l
32
+d(−ΣP+ Xi )
dΣPi X1
ここで、δIj=1 (j=jのとき)、一〇(i≠
jのとき)と定義して、また、Σ1=Nだから、
+Σ ( 2a−2b−dPi )Xi+aN+b
上記(11)式の変形結果を前述の0(I)式の相互結
合型ネットワークのエネルギー関数の一般形と対応づけ
ることにより、リンクの重みWiJと閾値θ1は、次の
ように定められる。すなわち、ノードjからiにいたる
リンクの重みは、
wfj一−4aδ+i 2b 2cSt sJRt
J・・・02)
dΣPi Xi
+aN十b
となる。また、ノードiの閾値は、
θr−2a 2b dPt ・・・Q3)
となる。Eo = aE+ +bE2+ CE3 + dE4 When X is viewed as a variable, it can be expressed in the form of a quadratic equation of X.
1 2Xi +2X+2) 3l 32 +d(-ΣP+ Xi) dΣPi X1 Here, δIj=1 (when j=j), 10(i≠
j), and since Σ1=N, +Σ (2a-2b-dPi)Xi+aN+b The transformation result of the above equation (11) can be expressed as the energy function of the mutually coupled network of the above 0(I) equation. By associating with the general form, the link weight WiJ and threshold value θ1 are determined as follows. That is, the weight of the link from node j to i is wfj-4aδ+i 2b 2cSt sJRt
J...02) dΣPi Xi +aN+b. Also, the threshold value of node i is θr-2a 2b dPt...Q3)
becomes.
一方、前述のポートフォリオ問題中)について考えると
、この問題は、前記(5)弐〜(7)式及び(9)式で
示される目的関数と制約とのエネルギー表現を使うと、
次のように表現される。On the other hand, considering the above-mentioned portfolio problem, this problem can be solved using the energy expression of the objective function and constraints shown in equations (5) to (7) and (9) above.
It is expressed as follows.
『(係数a,b,c,dを適当に定めた上で)エネルギ
ー関数 Eo −a E+ + b E2 +33
34
cE3+dE5を最小にせよ。』
当然、これらのエネルギー表現では、制約と目的関数の
条件を満たすような他の表現も考えられる。``Minimize the energy function Eo -a E+ + b E2 +33 34 cE3+dE5 (after appropriately determining coefficients a, b, c, and d). ” Of course, in these energy expressions, other expressions that satisfy the constraints and objective function conditions can also be considered.
ここで、(5)弐〜(7)式及び(9)式から求まる上
述のポートフォリオ問題(6)におけるエネルギー関数
は、Eo =aE+ +bEz +cE.+dE5一a
Σ( N−X+ )2+x+ 2) I?ようにノード
{1iXの2次式の形式で表現されているため、これと
前述の■〜■に基づ<Offl式で規定されるエネルギ
ー関数の一般形とを恒等式として対応づけることにより
、ポートフォリオ問題(b)を相互結合ネットワークに
適用した場合の、各ノード間のリンク重み値W.J及び
各ノードの閾値θ■を、以下のようにして定めることが
できる。Here, the energy function in the above portfolio problem (6) found from equations (5) to (7) and (9) is Eo = aE+ +bEz +cE. +dE51a
Σ(N-X+)2+x+2) I? Since it is expressed in the form of a quadratic equation for the node {1i The link weight value W between each node when problem (b) is applied to a mutually connected network. J and the threshold value θ■ of each node can be determined as follows.
前述の041式を以下のように変形する。The above-mentioned formula 041 is modified as follows.
E o = a E + 十b E 2 + C E
3 +d E 5=aΣ((I Xl)2+Xt 2
)t?d (P一ΣP.X1 )2
一aΣ(1 2X+ +2Xi”)十b[:1−2
ΣX.+(ΣX■)2〕+CΣΣS+ SJ Rij
Xt XJIJ
+d (P2 2PΣPtXt
+(ΣPI xi )2)
一aΣ1−2aΣXt+2aΣ(xt”)l
十dP2−2dPΣPtXt
I
+d(ΣP1 Xi )2
?こで、δij=1(t=jのとき)、一〇(i≠jの
とき)と定義して、また、,I1=Nだから、
Eo=aN−2aΣXI+2aΣΣXIXJ δIJI
J
+b−2bΣX t +bΣΣXtX■1j
35
36
+CΣΣSi S,I RIJ Xt XJ+d
P2 −2dP ΣPI X量
+dΣΣPi PJXIXJ
iJ
一2aΣΣX4 χj δ1 +bΣΣX,X,1J
1j+C
ΣΣSi SJ Rij XI XJ1 」
十dΣΣPiPJ XI XJ
1j
2aΣXt 2bΣXl
2dPΣP t X t + a N + b +
d P 2一−(1/2)ΣΣ (−4aδIJ
2biJ
2 C Si Si Rlj
2dP+ PJ )Xi XJ
十Σ( 2a 2b 2dPPI)Xt+aN+
b+dP2
上記041式の変形結果を前述の0ω式の相互結合型ネ
ットワークのエネルギー関数の一般形と対応づけること
により、リンクの重みWiJと閾値θ五は、次のように
定められる。すなわち、ノードjからiにいたるリンク
の重みは、
W.J−−4aδij 2b 2cSt s,RiJ
2dPt PJ ・・・05)?なる。また、
ノードiの閾値は、
θi − 2a 2b 2dPPt ・・・Q
ωとなる。E o = a E + 10b E 2 + C E
3 +d E 5=aΣ((I Xl)2+Xt 2
)t? d (P1ΣP.X1)2 1aΣ(1 2X+ +2Xi”) 10b[:1-2
ΣX. +(ΣX■)2〕+CΣΣS+ SJ Rij
Xt (when i≠j), and since ,I1=N, Eo=aN-2aΣXI+2aΣΣXIXJ δIJI
J +b-2bΣX t +bΣΣXtX■1j 35 36 +CΣΣSi S,I RIJ Xt XJ+d
P2 -2dP ΣPI X amount + dΣΣPi PJXIXJ iJ -2aΣΣX4 χj δ1 +bΣΣX,X,1J
1j+C
ΣΣSi SJ Rij XI XJ1' 10dΣΣPiPJ XI
d P 2-(1/2)ΣΣ (-4aδIJ
2biJ 2 C Si Si Rlj 2dP+ PJ )Xi XJ 10Σ( 2a 2b 2dPPI)Xt+aN+
b+dP2 By associating the transformation result of the above equation 041 with the general form of the energy function of the mutually coupled network of the 0ω equation described above, the link weight WiJ and the threshold value θ5 are determined as follows. That is, the weight of the link from node j to i is W. J--4aδij 2b 2cSt s, RiJ
2dPt PJ...05)? Become. Also,
The threshold value of node i is θi − 2a 2b 2dPPt...Q
becomes ω.
次に、OI式、02)式及び03)式、或いは00)式
、05)式及び06)式により定まるエネルギー関数E
のもとで、「Eが減少するように各ノードの値Xiを変
化させるJという前述の■の値変化規則の具体的動作に
ついて説明する。Next, the energy function E determined by the OI formula, 02) formula and 03) formula, or 00) formula, 05) formula and 06) formula
Below, we will explain the specific operation of the value change rule described above, ``J, which changes the value Xi of each node so that E decreases.
まず、各ノードX■において、
Xi(t+1)=Xt (t)+dXi ・・・
07)として、Xi (t)の値を変化させていく。First, at each node X■, Xi (t+1)=Xt (t)+dXi...
07), the value of Xi (t) is changed.
ここで、Xi(t)は更新前のXIO値を示し、Xi(
t+1)は更新後のXiO値を示す。Here, Xi(t) indicates the XIO value before update, and Xi(t)
t+1) indicates the updated XiO value.
また、dXiは各更新動作毎のXtの変化分(差分)で
ある。このときエネルギー関数Eが減少していくように
、ノード内の値変化規則を決める。Further, dXi is the amount of change (difference) in Xt for each update operation. At this time, a value change rule within the node is determined so that the energy function E decreases.
今、Eの時間変化(微分/差分)をdE,Xiの時間変
化(微分/差分)をdX+ とおいて、前37
38
記00)式の両辺を微分すると、
d E一− (1/2) (ΣΣ CXIj(d Xt
)XiIj
+Wt,+Xt (cl x, ) 〕)+Σθi(d
xl)+XI (dXj ))) +Σθ+(dX,
)WiJ=WJlから、
+ΣθI (dX1 )
となる。すなわち、一般に、
(ΣWiJxJ −θi) (dXl )≧0となる
よ』
うにすれば、dE≦0、となって、Eは減少していく。Now, assuming that the time change (differential/difference) of E is dE, and the time change (differential/difference) of Xi is dX+, and we differentiate both sides of the above equation 37 38 00), we get d E - (1/2) (ΣΣ CXIj(d
)XiIj +Wt, +Xt (cl x, ) ])+Σθi(d
xl)+XI (dXj ))) +Σθ+(dX,
)WiJ=WJl, then +ΣθI (dX1). That is, in general, (ΣWiJxJ -θi) (dXl)≧0.'' If we set dE≦0, E will decrease.
このとき、次のような同値関係〈一〉がある。At this time, there is the following equivalence relation <1>.
(ΣW I J X j−θt)(dXt) ≧0<
一> ( (ΣWijXJ−θI)≧0かつdX1≧O
j
?たは〔(ΣWIJXj−θl)≦O
j
かつdX■≦0〕
それゆえ、
となるように、ノードの値変化規則を構戒すると、エネ
ルギーEは減少する。(ΣW I J X j-θt) (dXt) ≧0<
1> ((ΣWijXJ−θI)≧0 and dX1≧O
j? or [(ΣWIJXj-θl)≦O j and dX■≦0] Therefore, if the value change rule of the node is changed so that the following holds true, the energy E decreases.
上記08)式に基づく値変化規則の具体例としては、0
9)
のようなものが考えられる。As a specific example of the value change rule based on the above formula 08), 0
9) Something like this can be considered.
上記09)式を前述の0′r)式に代入することにより
、値変化規則の具体的動作は、
〔Aは正の定数〕 ・・・Ql
の如き更新式で表現することができる。By substituting the above equation 09) into the above equation 0'r), the specific operation of the value change rule can be expressed by an update equation such as [A is a positive constant]...Ql.
以上、00)式、02)式及び03)式、或いは00)
式、051式及び06)式で規定されるエネルギー関数
の表現と、Q.I式で規定される値変化規則に基づいて
、前述の■〜■の相互結合型ネットワークの動作を実行
することにより、リターン最大かつリスク最小、或39
40
いはリターン固定かつリスク最小のポートフォリオを求
めることができる。Above, formula 00), formula 02) and formula 03), or 00)
The expression of the energy function defined by equations 051 and 06), and Q. Based on the value change rule specified by the I formula, by executing the operations of the interconnected network described in ■ to ■, a portfolio with maximum return and minimum risk, or a portfolio with fixed return and minimum risk can be created. You can ask for it.
具体煎失遣員
上記原理構或に基づく本発明の具体的な実施例について
以下に説明する。第2図は、本発明の具体的実施例のブ
ロック構戒図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention based on the above-mentioned principle and structure will be described below. FIG. 2 is a block diagram of a specific embodiment of the present invention.
相互結合型ネットワーク21は、コンピュータのメモリ
又は専用ハードウエアとして、■≦i,j≦Nに対して
各ノードの値の配列X (i)、各ノード間のリンク重
み値の配列w(i,jL各ノードの閾値の配列θ(i)
からなる相互結合型ネットワークの構造を記憶する。The interconnected network 21 is configured as a computer memory or dedicated hardware, and has an array of values of each node X (i) and an array of link weight values between each node w(i, jL Threshold value array θ(i) for each node
The structure of an interconnected network consisting of is memorized.
リンク重み/閾値設定装置19は、目的変更スイッチ2
5において、リターン最大かつリスク最小のボートフォ
リオを求める指定がなされている場合には、リタン/リ
スク入力装置17から人力される各銘柄別のリターンと
リスク、及び各銘柄間の相関係数、並びにパラメタ人力
装置l8から人力されるエネルギ関数設定のための各パ
ラメタから、各ノード間のリンク重み値及び各ノードの
閾値を設定し、相互結合型ネットワーク21に設定する
。一方、目的変更スイッチ25において、リターン固定
かつリスク最小のポートフォリオを求める指定がなされ
ている場合には、リタン/リスク入力装置17から人力
される各銘柄の総リターン、各銘柄別のリターンとリス
ク、及び各銘柄間の相関係数、並びにパラメタ入力装置
18から人力されるエネルギ関数設定のための各パラメ
タから、各ノード間のリンク重み値及び各ノードの閾値
を設定し、相互結合型ネットワーク21に設定する。The link weight/threshold setting device 19 is a purpose change switch 2
5, if the specification is made to seek a boat folio with the maximum return and minimum risk, the return and risk of each stock manually entered from the return/risk input device 17, the correlation coefficient between each stock, and The link weight value between each node and the threshold value of each node are set from each parameter for setting the energy function manually inputted from the parameter input device 18, and set in the interconnected network 21. On the other hand, if the objective change switch 25 specifies that a portfolio with fixed return and minimum risk is desired, the total return of each issue, the return and risk of each issue, input manually from the return/risk input device 17, The link weight value between each node and the threshold value of each node are set from the correlation coefficient between each brand and each parameter for setting the energy function manually entered from the parameter input device 18, and the interconnection type network 21 is set. Set.
値変化規則設定装置20は、相互結合型ネットワーク2
1に記憶されている各リンク重み値及び各閾値に基づい
て、同ネットワーク上の各各ノード値を、エネルギー関
数の値が減少するように逐次更新する。なお、ここには
、ノードの古い値を格納する配列Xold (i),
1≦i≦Nが記憶されている。The value change rule setting device 20 is a mutually coupled network 2
Based on each link weight value and each threshold value stored in 1, each node value on the same network is sequentially updated so that the value of the energy function decreases. Note that here is an array Xold (i) that stores the old values of the nodes,
1≦i≦N is stored.
エネルギー極小化判定装置23ば、上記更新動作毎に、
相互結合型ネットワーク21を規定する41
42
各リンク重み値、各閾値及び各ノード値から求まるエネ
ルギー関数の値を判定し、その値が極小となった場合に
その旨を配分比出力装置24に通知し、極小とならなけ
れば値変化規則設定装置20に次の更新動作を指示する
。The energy minimization determination device 23 performs the following for each update operation:
Defining the interconnected network 21 41 42 Determine the value of the energy function found from each link weight value, each threshold value, and each node value, and if the value becomes minimum, notify the distribution ratio output device 24 to that effect. However, if the value does not become minimum, the value change rule setting device 20 is instructed to perform the next update operation.
配分比出力装置24は、エネルギー極小化判定装置23
からエネルギー関数が極小になった旨の通知を受けると
、相互結合型ネットワーク21からそのときの各ノード
値を各銘柄への最適な資金配分比として出力する。The distribution ratio output device 24 is an energy minimization determination device 23.
When receiving a notification that the energy function has become minimum, the interconnected network 21 outputs each node value at that time as the optimal fund allocation ratio to each issue.
一方、初期値設定装置22は、相互結合型ネットワーク
21上の各ノード値の初期値を設定する。On the other hand, the initial value setting device 22 sets the initial value of each node value on the interconnected network 21.
上記構成の具体的実施例の動作を第3図〜第5図の動作
フローチャートに基づいて説明する。The operation of the specific embodiment of the above configuration will be explained based on the operation flowcharts of FIGS. 3 to 5.
第3図は主手続きの動作フローチャートである。FIG. 3 is an operational flowchart of the main procedure.
まず、S1は、相互結合型ネットワーク21の構造作戒
処理であり、第2図の目的変更スイ・冫チ25の人力条
件に基づいて、リンク重み/閾値設定装置19で実行さ
れる。すなわち、リンク重み値を示す配列w (i,j
)と閾値を示す配列θ(i)に値を設定する手続きが実
行される。上記W(++j)及びθ(i)は、前述の「
原理説明」の項で説明したリンク重みW i J及び閾
値θ1に対応し、添え字i..jの意味も同じである。First, S1 is a structural adjustment process for the interconnected network 21, which is executed by the link weight/threshold setting device 19 based on the human power conditions of the purpose change switch/control switch 25 shown in FIG. In other words, an array w (i, j
) and a procedure for setting values in the array θ(i) indicating the threshold value is executed. The above W(++j) and θ(i) are determined by the above-mentioned “
The subscripts i. .. The meaning of j is also the same.
そして、ここでの動作は、前述の「原理説明」で説明し
た項「■」に対応する。The operation here corresponds to the item "■" explained in the "Explanation of Principle" above.
上記S1の具体的な動作を第4図に示す。The specific operation of S1 above is shown in FIG.
まず、第2図のリンク重み/閾値設定装置19は、目的
変更スイッチ25の入力状態を取り込む(第4図311
)。目的変更スイッチ25においては、ユーザにより、
前述の如く、リターン最大かつリスク最小のボートフォ
リオを求める指定、或いはリターン固定かつリスク最小
のボートフォリオを求める指定のいずれかがなされる。First, the link weight/threshold setting device 19 in FIG. 2 takes in the input state of the purpose change switch 25 (311 in FIG. 4).
). The purpose change switch 25 allows the user to
As described above, either a specification is made to obtain a boat folio with maximum return and minimum risk, or a specification is made to obtain a boat folio with fixed return and minimum risk.
次に、リタン/リスク入力装置17から、銘柄数N、銘
柄iのリターンPi、銘柄iと銘柄jの期待リターンの
相関係数RiJ及び銘柄iのリスクS,を入力する(第
4図312)。Next, from the return/risk input device 17, the number of stocks N, the return Pi of stock i, the correlation coefficient RiJ between the expected returns of stocks i and j, and the risk S of stock i are input (312 in FIG. 4). .
目的変更スイッチ25の値が、上記リターン最大の指定
を示していれば第4図314へ りター43
44
ン固定の指定を示していれば同図Sl6へ処理を移す(
第4図813)。If the value of the purpose change switch 25 indicates the maximum return specification, the process goes to 314 in FIG.
Fig. 4 813).
リターン最大の指定がなされている場合、リンク重み/
閾値設定装置l9は、パラメタ入力装置18から、前述
の(5)〜(8)式で示される各エネルギー関数E1〜
E4を、前述の(11)式の如くエネルギー関数Eoに
反映させるための各係数a,b,c及びdを入力する(
第4図314)。これらの係数は、経験的に定められる
。If maximum return is specified, link weight/
The threshold value setting device l9 inputs each energy function E1 to E1 shown by the above-mentioned equations (5) to (8) from the parameter input device 18.
Input each coefficient a, b, c, and d to reflect E4 in the energy function Eo as in equation (11) above (
Figure 4 314). These coefficients are determined empirically.
そして、リンク重み/閾値設定装置19は、上記S12
及びS1その入力動作の後、前述の「原理説明」の項で
説明した02)及び09式に基づいて、リンク重み値W
(IJ)と閾値θ(i)を計算する。Then, the link weight/threshold value setting device 19 performs the step S12 described above.
and S1 After that input operation, the link weight value W
(IJ) and threshold value θ(i).
すなわち、1≦I +J≦Nに対して、w(i,j)一
−4aδ+i2b
2CSl s,RIJ
θ(i)一−2a−2b−dP,
が計算される(第4図315)。以上の動作により求ま
った各リンク重み値w (i,j)と各閾値θ(i)(
1≦i,j≦N)が、相互結合型ネットワーク21に設
定(記憶)され、第3図31の処理を終了する。That is, for 1≦I +J≦N, w(i, j)−4aδ+i2b 2CSl s, RIJ θ(i)−2a−2b−dP, is calculated (FIG. 4, 315). Each link weight value w (i, j) and each threshold value θ(i) (
1≦i, j≦N) is set (stored) in the interconnected network 21, and the process of FIG. 31 is completed.
リターン固定の指定がなされている場合、リンク重み/
閾値設定装置工9は、バラメタ入力装置18から、前述
の第4図Sl2での人力動作に加え、更にユーザが期待
する総リターンPを人力する(第4図316)。また、
前述の(5)〜(7)式及び(9)式で示される各エネ
ルギー関数E.〜E3及びE5を、前述の04)式の如
くエネルギー関数Eoに反映させるための各係数a,b
,c及びdを人力する(第4図317)。これらの係数
も、前述の場合と同様、経験的に定められる。If fixed return is specified, link weight/
The threshold value setting device operator 9 manually inputs the total return P expected by the user from the parameter input device 18 in addition to the above-mentioned manual operation at Sl2 in FIG. 4 (FIG. 4, 316). Also,
Each of the energy functions E. -Each coefficient a, b for reflecting E3 and E5 in the energy function Eo as in the above-mentioned formula 04)
, c and d manually (Fig. 4, 317). These coefficients are also determined empirically as in the case described above.
そして、リンク重み/閾値設定装置19は、上記S12
、S16及びS17の入力動作の後、前述の「原理説明
」の項で説明した05)及び06)式に基づいて、リン
ク重み値w(i,j)と閾値θ(i)を計算する。すな
わち、1≦i +j≦Nに対して、w (i,j) 一
−4 aδiJ−2b2cSt S3 Rij 2dP
+Piθ(i)=−2a−2b−2dPP+
45
46
が計算される(第4図318)。以上の動作により求ま
った各リンク重み値w(IJ)と各閾値θ(i)(l≦
I +J≦N)が、相互結合型ネットワーク21に設定
(記憶)され、第3図Slの処理を終了する。Then, the link weight/threshold value setting device 19 performs the step S12 described above.
, S16 and S17, the link weight value w(i,j) and the threshold value θ(i) are calculated based on equations 05) and 06) explained in the section of "Principle Explanation" above. That is, for 1≦i +j≦N, w (i, j) -4 aδiJ-2b2cSt S3 Rij 2dP
+Piθ(i)=−2a−2b−2dPP+ 45 46 is calculated (FIG. 4, 318). Each link weight value w(IJ) and each threshold value θ(i) (l≦
I +J≦N) is set (stored) in the mutually coupled network 21, and the process of FIG. 3 Sl ends.
次に、第3図の32は、相互結合型ネットワーク21の
初期化を行う処理であり、第2図の初期値設定装置22
によって実行される。すなわち、ノード値を示す配列X
(i)に初期値を設定する手続きが実行される。上記
X (i)は、前述の「原理説明」の項で説明したノー
ド値Xiに対応する。Next, 32 in FIG. 3 is a process for initializing the interconnected network 21, and the initial value setting device 22 in FIG.
executed by In other words, an array X indicating node values
A procedure for setting an initial value in (i) is executed. The above X (i) corresponds to the node value Xi explained in the above-mentioned "Principle Explanation" section.
ここでの動作は、前述の「原理説明」で説明した項「■
」に対応する。The operation here is based on the section ``■
” corresponds to
上記S2の具体的な動作を第5図に示す。すなわち、初
期値設定装置22は、第5図321の如く、相互結合型
ネットワーク21内のノードの配列Xにおける1〜Nま
での各銘柄に対応するノード値の配列X(i),1≦I
+J≦Nに対して、X(i)の範囲が0.0〜1.0
で、すべてのノード値X(i),1≦I +J≦Nの総
和が1、各ノード値X (i)の平均が均等すなわち1
.0/Hになるように、乱数によって初期値を設定する
。なお、経験的に乱数の分散はあまり大きくならないほ
うがよい。これにより設定された各ノード値の配列X(
i),I≦1+j≦Nが相互結合型ネットワーク21に
設定(記憶)され、第3図32の処理を終了する。The specific operation of S2 above is shown in FIG. That is, the initial value setting device 22 sets the node value array X(i) corresponding to each brand from 1 to N in the node array X in the interconnected network 21, 1≦I, as shown in FIG. 5 321.
For +J≦N, the range of X(i) is 0.0 to 1.0
Then, the sum of all node values X(i), 1≦I +J≦N is 1, and the average of each node value X (i) is equal, that is, 1
.. The initial value is set using a random number so that it becomes 0/H. Note that, empirically, it is better that the variance of random numbers is not too large. Array X of each node value set by this (
i), I≦1+j≦N is set (stored) in the interconnected network 21, and the process of FIG. 32 is completed.
続いて、第3図33で過去のエネルギーの記録E o
l dO値を初期値0.0にセッ1・する。Next, in Fig. 333, the past energy record E o
l Set the dO value to the initial value of 0.0.
そして、第3図84〜S8のループは、前述の「原理説
明」で説明した項「■、■」の動作に対応する。The loop from FIG. 384 to S8 corresponds to the operations in the sections "■, ■" explained in the "Explanation of Principle" above.
まず、第2図のエネルギー極小化判定装置23は、相互
結合型ネットワーク21を起動し、前述の00式に基づ
いてエネルギーEを計算する(第3図34)。すなわち
、相互結合型ネットワーク21上の各ノード値の配列X
(+)、各リンク重み値W(IIJ)及び各閾値θ(i
),(共に1≦i+J≦N)から、エネルギーEが、
47
48
の如く求まる。First, the energy minimization determination device 23 in FIG. 2 starts up the mutually coupled network 21 and calculates the energy E based on the above-mentioned formula 00 (FIG. 3 34). That is, the array X of each node value on the interconnected network 21
(+), each link weight value W(IIJ) and each threshold value θ(i
), (both 1≦i+J≦N), the energy E is found as 47 48.
次に、第3図35は、動作終了判定処理であり、第2図
のエネルギー極小化判定装置23において実行される。Next, FIG. 35 shows an operation end determination process, which is executed by the energy minimization determination device 23 of FIG. 2.
すなわち、上述の如く計算された現在のエネルギーEと
、過去のエネルギーE0,4との差が、ある閾値B以下
であるか否かが判定される。なお、閾値Bは、予め第2
図のパラメク人力装置18から入力されているとする。That is, it is determined whether the difference between the current energy E calculated as described above and the past energies E0 and 4 is equal to or less than a certain threshold value B. Note that the threshold value B is set in advance by the second
Assume that the input is from the paramec human-powered device 18 shown in the figure.
上記判定の結果、EとE。1,との差が閾値B未満であ
れば、エネルギーEは極小値になったと判定し、その旨
を第2図の配分比出力装置24に通知する。As a result of the above judgment, E and E. 1 is less than the threshold value B, it is determined that the energy E has reached the minimum value, and the distribution ratio output device 24 in FIG. 2 is notified of this fact.
これにより、配分比出力装置24は、相互結合型ネット
ワーク21から、各ノード値の配列X (i)を銘柄i
の最適な資金配分比として出力して、動作を終了する(
第3図39)。As a result, the allocation ratio output device 24 outputs the array X (i) of each node value from the interconnected network 21 to the brand i
Output as the optimal fund allocation ratio and finish the operation (
Figure 3 39).
以上の35及びS9の処理動作は、前述の「原理説明」
で説明した項「■」の動作に対応する。The above processing operations of 35 and S9 are explained in the above-mentioned "principle explanation".
Corresponds to the operation described in section "■".
一方、第3図35の判定の結果、EとE。ldとの差が
閾値B以上であれば、第2図のエネルギー極小化判定装
置23は、過去のエネルギーの記録Eoldに現在のエ
ネルギーの値Eをセットした後(第3図36)、値変化
規則設定装置20にノード値の配列X (i)の更新動
作を指示する。On the other hand, the results of the determination in FIG. 35 are E and E. If the difference from ld is equal to or greater than threshold B, the energy minimization determination device 23 in FIG. 2 sets the current energy value E in the past energy record Eold (36 in FIG. 3), and then determines the value change. The rule setting device 20 is instructed to update the node value array X (i).
これにより、値変化規則設定装置20は、第3図S7〜
S8のノード値更新動作を実行する。As a result, the value change rule setting device 20 operates from S7 to S7 in FIG.
The node value update operation of S8 is executed.
すなわち、値変化規則設定装置20は、まず相互結合型
ネットワーク21上のノード値の配列Xの内容を、ノー
ド値の旧配列X。ldにセーブする(第3図37)。な
お、この旧配列の記憶領域は値変化規則設定装置20内
部に設けられている。That is, the value change rule setting device 20 first converts the contents of the array X of node values on the interconnected network 21 into the old array X of node values. ld (Figure 3, 37). Note that the storage area for this old array is provided inside the value change rule setting device 20.
具体的には、X0+d(i) 一X (i), 1≦i
,j≦Nの代入処理が実行される。Specifically, X0+d(i) -X(i), 1≦i
, j≦N is executed.
次に、値変化規則設定装置20は、パラメタ入力装W1
Bから係数Aを入力した後、すべてのノード値の配列
X(i),1≦i+J≦Nに対して、前述の07)式、
09)式及びQΦ式に基づいて、以下の更新動作を実行
する。すなわち、
49
50
の更新演算を行う。これにより更新された各ノード値の
配列X(i),1≦1+J≦Nが相互結合型ネットワー
ク21に設定(記憶)され、第3図38の処理を終了す
る。Next, the value change rule setting device 20 uses the parameter input device W1.
After inputting coefficient A from B, for all node value arrays X(i), 1≦i+J≦N, the above-mentioned formula 07),
09) The following update operation is performed based on the equation and the QΦ equation. That is, 49 50 update calculations are performed. As a result, the updated array X(i) of each node value, 1≦1+J≦N, is set (stored) in the interconnected network 21, and the process of FIG. 38 is completed.
以上の更新動作の後、再び第3図3その処理に戻り、前
述の動作を繰り返す。After the above update operation, the process returns to FIG. 3 again and the above-described operation is repeated.
以上の具体的実施例により、各銘柄の資金配分比を最適
に求めることが可能となる。The specific embodiments described above make it possible to optimally determine the fund allocation ratio for each issue.
この場合の本実施例の処理時間を、従来の2次計画法(
QP法)の処理時間と比較した推計結果を第6図に示す
。本実施例における処理計算量は、銘柄数に対応するノ
ード数のほぼ2乗に比例し、一方、2次計画法(QP法
)の処理計算量は、銘柄数のほぼ3乗に比例する。従っ
て、第6図から明らかなように、銘柄数が多くなるほど
、本実施例の方が処理時間が少なく計算時のメモリ容量
が少ない処理を実現することができる。なお、実際の証
券投資等における銘柄数は1000〜2000銘柄程度
になると思われる。In this case, the processing time of this embodiment is compared to the conventional quadratic programming method (
Figure 6 shows the estimation results compared with the processing time of the QP method. The amount of processing calculation in this embodiment is approximately proportional to the square of the number of nodes corresponding to the number of brands, while the amount of processing calculation of quadratic programming (QP method) is approximately proportional to the third power of the number of brands. Therefore, as is clear from FIG. 6, as the number of brands increases, this embodiment can realize processing that takes less processing time and requires less memory capacity during calculation. In addition, the number of stocks in actual securities investment etc. is thought to be about 1,000 to 2,000 stocks.
なお、第2図の実施例は、汎用計算機上で実行されるソ
フトウェアの形式、又は専用のハードウエアの形式のい
ずれでも実現可能である。特に、専用ハードウェアチッ
プとして実現すれば、高速かつ信頼性の高いシステムの
実現が可能となる。The embodiment shown in FIG. 2 can be implemented either in the form of software executed on a general-purpose computer or in the form of dedicated hardware. In particular, if it is realized as a dedicated hardware chip, it will be possible to realize a high-speed and highly reliable system.
本発明によれば、相互結合型ネットワークのエネルギー
関数を極小化する問題として、総リスクを最小にするよ
うな各銘柄への最適な資金配分比を、総リターンが最大
或いは総リターンが一定の2つの条件から任意に選択し
て求めることが可能となる。すなわち、2種類の条件に
おける最適ポートフォリオを1種類の装置で計算するこ
とができる。According to the present invention, as a problem of minimizing the energy function of an interconnected network, the optimal capital allocation ratio to each stock that minimizes the total risk is determined by the problem of minimizing the energy function of an interconnected network. It becomes possible to arbitrarily select and obtain from among the following conditions. That is, the optimal portfolio under two types of conditions can be calculated with one type of device.
この場合の、処理計算量は、銘柄数に対応するノード数
のほぼ2乗に比例するため、計算量が銘柄数のほぼ3乗
に比例する従来の2次計画法等に比較して、処理時間が
少なく計算時のメモリ容量が少ない処理を実現すること
が可能となる。In this case, the amount of processing calculation is approximately proportional to the square of the number of nodes corresponding to the number of brands, so compared to conventional quadratic programming etc. where the amount of calculation is approximately proportional to the cube of the number of brands. It becomes possible to realize processing that takes less time and requires less memory capacity during calculation.
特に、本発明による相互結合型ネットワークに51
52
おいては、各ノードの値をエネルギー関数の値が減少す
るように逐次更新する場合、前述のQO式等として示さ
れる如く、各ノード値が離散値としてではなく連続値と
して変化するように更新させることが可能なため、これ
ら各ノード値を各銘柄への資金配分比に対応させること
により、正確な資金配分比を求めることが可能となる。In particular, in the interconnected network according to the present invention51 52, when the value of each node is updated sequentially so that the value of the energy function decreases, the value of each node becomes discrete as shown in the above-mentioned QO equation etc. Since it is possible to update so that it changes not as a value but as a continuous value, by making each node value correspond to the fund allocation ratio for each issue, it becomes possible to obtain an accurate fund allocation ratio.
第1図は、本発明のブロック図、
第2図は、本発明の具体的実施例のブロック構威図、
第3図は、主手続きの動作フローチャート、第4図は、
リンクの重みと閾値の設定手続きの動作フローチャート
、
第5図は、ノードの初期値設定手続きの動作フローチャ
ート、
第6図は、相互結合型ネットワークの例を示した図、
第7図は、ネットワークのノードの機能図、第8図は、
図、
第9図は、
た図である。
5・・・
6・・・
7・・・
8・・・
9・・・
10・・・
11・・・
12・・・
13・・・
14・・・
15・・・
16・・・
本実施例と従来例の処理時間の比較
第1の従来例のブロック構威を示し
ネットワーク記憶手段、
リンク重み値設定手段、
ノード値更新手段、
判定出力手段、
総リターン、
各銘柄別リターン、
各銘柄別リスク、
各銘柄間の相関係数、
各ノード間のリンク重み値、
各ノードの値、
最適な資金配分比、
目的変更手段.FIG. 1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a specific embodiment of the present invention, FIG. 3 is an operational flowchart of the main procedure, and FIG.
Figure 5 is an operational flowchart of the procedure for setting link weights and thresholds; Figure 5 is a flowchart of the procedure for setting initial values of nodes; Figure 6 is a diagram showing an example of an interconnected network; The functional diagrams of the nodes are shown in Fig. 8 and Fig. 9. 5... 6... 7... 8... 9... 10... 11... 12... 13... 14... 15... 16... Main implementation Comparison of processing time between the example and the conventional example The block structure of the first conventional example is shown: network storage means, link weight value setting means, node value updating means, judgment output means, total return, return by each brand, by each brand Risk, correlation coefficient between each stock, link weight value between each node, value of each node, optimal fund allocation ratio, purpose change means.
Claims (1)
って、複数の各銘柄への資金配分比を各々対応させた前
記相互結合型ネットワークの複数の各ノードの値(14
)と、該各ノード間のリンク重み値(13)を記憶する
ネットワーク記憶手段(5)と、第1の目的条件又は第
2の目的条件のいずれか一方を選択させる目的変更手段
(16)と、該目的変更手段により前記第1の目的条件
が選択された場合に、前記各銘柄別のリターン(10)
とリスク(11)、及び前記各銘柄間の相関係数(12
)から前記各リンク重み値(13)の設定を行い、その
場合、該各リンク重み値(13)及び前記各ノード値(
14)から求まるエネルギー関数の値が極小とされたと
きに、前記各銘柄別リターン(10)及び前記各ノード
値(14)から求まる総リターンが極大となり、前記各
相関係数(12)及び前記各ノード値(14)から求ま
る総リスクが極小となり、かつ前記各ノード値(14)
に関する制約条件に最も適合するように、前記各リンク
重み値(13)を設定し、それを前記ネットワーク記憶
手段(5)に記憶させ、一方、前記目的変更手段(16
)により前記第2の目的条件が選択された場合に、前記
各銘柄の総リターン(9)、前記各銘柄別のリターン(
10)とリスク(11)、及び前記各銘柄間の相関係数
(12)から前記各リンク重み値(13)の設定を行い
、その場合、該各リンク重み値(13)及び前記各ノー
ド値(14)から求まるエネルギー関数の値が極小とさ
れたときに、前記各相関係数(12)及び前記各ノード
値(14)から求まる総リスクが極小となり、前記各ノ
ード値(14)に関する制約条件に最も適合し、かつ前
記各銘柄別リターン(10)と前記各ノード値(14)
とから求まる総リターンが前記入力された総リターン(
10)に最も近似するように、前記各リンク重み値(1
3)を設定し、それを前記ネットワーク記憶手段(5)
に記憶させる、リンク重み値設定手段(6)と、 前記リンク重み値(13)に基づいて、前記ネットワー
ク記憶手段(5)上の前記各ノード値(14)を、前記
エネルギー関数の値が減少するように逐次更新するノー
ド値更新手段(7)と、 該更新動作毎に、前記相互結合型ネットワークを規定す
る前記各リンク重み値(13)及び前記各ノード値(1
4)から求まるエネルギー関数の値を判定し、その値が
極小の場合の該各ノード値(14)を前記各銘柄への最
適な資金配分比(15)として出力する判定出力手段(
8)と、を有することを特徴とする相互結合型ネットワ
ークを利用したリスク最小化ポートフォリオセレクショ
ン装置。 2)相互結合型ネットワークの構造を記憶する手段であ
って、複数の各銘柄への資金配分比を各々対応させた前
記相互結合型ネットワークの複数の各ノードの値と、該
各ノード間のリンク重み値及び前記各ノード毎に設けら
れ該各ノードへ他のノードから入力する総和の値の大き
さを判定する閾値を記憶するネットワーク記憶手段と、 第1の目的条件又は第2の目的条件のいずれか一方を選
択する目的変更手段と、 該目的変更手段により前記第1の目的条件が選択された
場合に、前記各銘柄別のリターンとリスク、及び前記各
銘柄間の相関係数から前記各リンク重み値及び前記各閾
値の設定を行い、その場合、該各リンク重み値、前記各
閾値及び前記各ノード値から求まるエネルギー関数の値
が極小とされたときに、前記各銘柄別リターン及び前記
各ノード値から求まる総リターンが極大となり、前記各
相関係数及び前記各ノード値から求まる総リスクが極小
となり、かつ前記各ノード値に関する制約条件に最も適
合するように、前記各リンク重み値及び前記各閾値を設
定し、それを前記ネットワーク記憶手段に記憶させ、一
方、前記目的変更手段により前記第2の目的条件が選択
された場合に、前記各銘柄の総リターン、前記各銘柄別
のリターンとリスク、及び前記各銘柄間の相関係数から
前記各リンク重み値及び前記各閾値の設定を行い、その
場合、該各リンク重み値、前記各閾値及び前記各ノード
値から求まるエネルギー関数の値が極小とされたときに
、前記各相関係数及び前記各ノード値から求まる総リス
クが極小となり、前記各ノード値に関する制約条件に最
も適合し、かつ前記各銘柄別リターンと前記各ノード値
とから求まる総リターンが前記入力された総リターンに
最も近似するように、前記各リンク重み値及び前記各閾
値を設定し、それを前記ネットワーク記憶手段に記憶さ
せる、リンク重み値/閾値設定手段と、前記各リンク重
み値及び前記各閾値に基づいて、前記ネットワーク記憶
手段上の前記各ノード値を、前記エネルギー関数の値が
減少するように逐次更新するノード値更新手段と、 該更新動作毎に、前記相互結合型ネットワークを規定す
る前記各リンク重み値、前記各閾値及び前記各ノード値
から求まるエネルギー関数の値を判定し、その値が極小
の場合の該各ノード値を前記各銘柄への最適な資金配分
比として出力する判定出力手段と、を有することを特徴
とする相互結合型ネットワークを利用したリスク最小化
ポートフォリオセレクション装置。 3)前記複数の銘柄数をNとし、i及びjを各々1≦i
≦N、1≦j≦Nと変化する変数として、前記各ノード
値をX_i、前記各ノード間のリンク重み値をW_i_
j、前記各ノード毎の閾値をθ_i、前記各銘柄の総リ
ターンをP、前記各銘柄別のリターンをP_i、前記各
銘柄別のリスクをS_i、前記各銘柄間の相関係数をR
_i_j、前記各銘柄の総リスクを▲数式、化学式、表
等があります▼、前記各銘柄別リターンと前記各ノード
値とから求まる総リターンを▲数式、化学式、表等があ
ります▼、前記エネルギー関数を、 ▲数式、化学式、表等があります▼ としたとき、 前記リンク重み値/閾値設定手段は、a、b、c、dを
所定の定数として、 前記目的変更手段により前記第1の目的条件が選択され
た場合に、前記エネルギー関数Eが等価的に、 ▲数式、化学式、表等があります▼ +▲数式、化学式、表等があります▼ +▲数式、化学式、表等があります▼ +▲数式、化学式、表等があります▼ となるように、前記各リンク重み値W_i_j及び前記
各閾値θ_iを、 w_i_j=−4aδ_i_j−2b−2cS_iS_
jR_i_j但し、δ_i_j=[1(i=j),0(
i≠j)]θ_i=−2a−2b−dP_i として設定し、 前記目的変更手段により前記第2の目的条件が選択され
た場合に、前記エネルギー関数Eが等価的に、 ▲数式、化学式、表等があります▼ となるように、前記各リンク重み値W_i_j及び前記
各閾値θ_iを、 w_i_j=−4aδ_i_j−2b−2cS_iS_
jR_i_j−2dP_iP_j但し、δ_i_j=[
1(i=j),0(i≠j)]θ_i=−2a−2b−
2dPP_i として設定する、 ことを特徴とする請求項2記載の相互結合型ネットワー
クを利用したリスク最小化ポートフォリオセレクション
装置。 4)前記ノード値更新手段は、更新前の前記各ノード値
をX_i(t)、更新後の前記各ノード値をX_i(t
+1)とし、Aを所定の正の定数として、X_i(t+
1)=X_i(t)+A(Σw_i_jX_i(t)+
θ_i)を満たすように、前記各ノード値を逐次更新す
ることを特徴とする請求項3記載の相互結合型ネットワ
ークを利用したリスク最小化ポートフォリオセレクショ
ン装置。 5)前記ネットワーク記憶手段上の前記各ノード値の初
期値を、前記制約条件に適合する範囲内でランダムに設
定する初期値設定手段を有することを特徴とする請求項
1又は2記載の相互結合型ネットワークを利用したリス
ク最小化ポートフォリオセレクション装置。[Scope of Claims] 1) Means for storing the structure of an interconnected network, wherein the values (14
), network storage means (5) for storing link weight values (13) between the nodes, and purpose changing means (16) for selecting either the first purpose condition or the second purpose condition. , when the first objective condition is selected by the objective changing means, the return for each issue (10)
and the risk (11), and the correlation coefficient (12) between each stock.
) to set each link weight value (13), and in that case, each link weight value (13) and each node value (
14) When the value of the energy function obtained from The total risk determined from each node value (14) is minimal, and each node value (14)
The respective link weight values (13) are set and stored in the network storage means (5) in such a way as to best suit the constraints on the purpose change means (16).
), when the second objective condition is selected, the total return for each issue (9), the return for each issue (9),
10), risk (11), and the correlation coefficient (12) between the respective stocks, and in that case, each link weight value (13) and each node value are set. When the value of the energy function found from (14) is minimal, the total risk found from each of the correlation coefficients (12) and each node value (14) becomes minimal, and the constraints regarding each node value (14) are The returns for each stock (10) and the node values (14) that best match the conditions;
The total return calculated from is the input total return (
10), each link weight value (1
3) and save it to the network storage means (5)
a link weight value setting means (6) for storing each node value (14) on the network storage means (5), based on the link weight value (13), so that the value of the energy function decreases; a node value updating means (7) that sequentially updates the node values so that the link weight values (13) and the node values (13) that define the interconnected network are updated for each update operation;
Judgment output means (4) that judges the value of the energy function obtained from the equation and outputs each node value (14) when the value is minimal as the optimal fund allocation ratio (15) to each brand.
8) A risk-minimizing portfolio selection device using an interconnected network. 2) Means for storing the structure of an interconnected network, the values of each of a plurality of nodes of the interconnected network corresponding to the fund allocation ratios to each of a plurality of stocks, and the links between the nodes. network storage means for storing a weight value and a threshold provided for each node for determining the magnitude of the total value inputted to each node from other nodes; and a first objective condition or a second objective condition. objective changing means for selecting one of the above; The link weight value and each threshold value are set, and in that case, when the value of the energy function found from each link weight value, each threshold value, and each node value is minimized, the return for each stock and the above Each of the link weight values and Each of the threshold values is set and stored in the network storage means, and when the second objective condition is selected by the purpose changing means, the total return of each brand and the return of each brand are determined. The link weight value and each threshold value are set from the correlation coefficient between each brand, the risk, and the correlation coefficient between each brand, and in that case, the value of the energy function determined from each link weight value, each threshold value, and each node value. is minimized, the total risk determined from each of the correlation coefficients and each node value is minimized, and the constraint conditions regarding each node value are most met, and the return for each stock and each node value is link weight value/threshold value setting means for setting each of the link weight values and each of the threshold values so that the total return obtained from the above most closely approximates the inputted total return, and storing them in the network storage means; node value updating means for sequentially updating each of the node values on the network storage means based on each of the link weight values and each of the threshold values, such that the value of the energy function decreases; and for each update operation, Determine the value of the energy function obtained from each of the link weight values, each of the threshold values, and each of the node values that define the interconnected network, and determine the optimal value of each node for each brand when the value is minimal. 1. A risk-minimizing portfolio selection device using an interconnected network, characterized in that it has a determination output means for outputting a fund allocation ratio. 3) Let the number of the plurality of stocks be N, and i and j are each 1≦i
As a variable that changes as ≦N and 1≦j≦N, let the value of each node be X_i, and the link weight value between each node be W_i_
j, the threshold value for each node is θ_i, the total return of each brand is P, the return of each brand is P_i, the risk of each brand is S_i, the correlation coefficient between each brand is R
_i_j、The total risk of each of the above stocks is ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼、The total return calculated from the return for each stock and the above node values is ▲The above energy function is When ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, the link weight value/threshold value setting means sets the first objective condition by the purpose changing means, with a, b, c, and d being predetermined constants. When is selected, the energy function E is equivalently as follows: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ +▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ +▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ +▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Set each link weight value W_i_j and each threshold value θ_i so that w_i_j=-4aδ_i_j-2b-2cS_iS_
jR_i_jHowever, δ_i_j=[1(i=j),0(
i≠j)] θ_i=-2a-2b-dP_i, and when the second objective condition is selected by the objective changing means, the energy function E equivalently becomes ▲mathematical formula, chemical formula, table etc. ▼ Each link weight value W_i_j and each threshold value θ_i are set as w_i_j=-4aδ_i_j-2b-2cS_iS_
jR_i_j−2dP_iP_jHowever, δ_i_j=[
1(i=j), 0(i≠j)]θ_i=-2a-2b-
3. The risk-minimizing portfolio selection device using an interconnected network according to claim 2, wherein 2dPP_i is set as 2dPP_i. 4) The node value updating means stores each of the node values before update as X_i(t) and each of the node values after update as X_i(t).
+1) and A is a predetermined positive constant, X_i(t+
1)=X_i(t)+A(Σw_i_jX_i(t)+
4. The risk-minimizing portfolio selection device using an interconnected network according to claim 3, wherein each node value is sequentially updated so as to satisfy θ_i). 5) The mutual coupling according to claim 1 or 2, further comprising an initial value setting means for randomly setting the initial value of each node value on the network storage means within a range that complies with the constraint condition. A risk-minimizing portfolio selection device using a type network.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1240605A JPH03103966A (en) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | Risk minimizing portfolio selection device utilizing mutual connection type network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1240605A JPH03103966A (en) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | Risk minimizing portfolio selection device utilizing mutual connection type network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03103966A true JPH03103966A (en) | 1991-04-30 |
Family
ID=17061977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1240605A Pending JPH03103966A (en) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | Risk minimizing portfolio selection device utilizing mutual connection type network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03103966A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0686926A3 (en) * | 1994-05-24 | 1996-06-12 | Ron S Dembo | Method and apparatus for optimal portfolio replication |
US6278981B1 (en) | 1997-05-29 | 2001-08-21 | Algorithmics International Corporation | Computer-implemented method and apparatus for portfolio compression |
US7395236B2 (en) | 1999-06-03 | 2008-07-01 | Algorithmics Software Llc | Risk management system and method providing rule-based evolution of a portfolio of instruments |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1240605A patent/JPH03103966A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0686926A3 (en) * | 1994-05-24 | 1996-06-12 | Ron S Dembo | Method and apparatus for optimal portfolio replication |
US6278981B1 (en) | 1997-05-29 | 2001-08-21 | Algorithmics International Corporation | Computer-implemented method and apparatus for portfolio compression |
US7395236B2 (en) | 1999-06-03 | 2008-07-01 | Algorithmics Software Llc | Risk management system and method providing rule-based evolution of a portfolio of instruments |
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