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主成分分析在投资组合中的应用——基于国家产业政策

栏目:毕业论文发布:2022-11-05浏览:2494下载191次收藏

殷燕林

(贵州大学经济学院,贵阳 550025)

如今,中国股市的发展逐渐趋向成熟。2016 年可以说是中国价值投资的元年,许多机构、基金和大资金投资者越来越关注股票的自身价值。本文通过对上市公司财务状况或经营状况的研究分析,选择财务上更具竞争力的公司进行投资实证研究,更符合实际选股情况。

刘彦宏(2019)在选股策略上引入主成分分析结合股票财务数据,将股票自身价值作为投资依据,并构建和比较了不同二阶段选股占比综合量化选股的实际效果,利用主成分得到主成分累计贡献率为80%时,投资组合的盈利效果更好。但前人对于股票投资组合研究仅局限于主成分分析等工具使用上,没有注意到国家的产业政策对于股票的组合收益率也起着关键的作用。本文在利用主成分分析方法进行股票投资组合的基础上,研判国家的产业政策方向,再进行进一步的股票选择,最终观察股票组合的收益率情况。

一、相关理论和模型介绍

主成分分析是在力求原始信息丢失最少的原则下,对高维的数据变量进行空间降维,将少数几个线性组合组成的综合变量尽可能多地保留原始信息,称这些综合变量为主成分。

二、实证研究(一)研究数据及数据的处理

1.数据说明与确定原始指标

本文的研究是基于沪深300 成分股数据,在财务指标的选取上考虑到上市公司企业基本上受到2020 年新冠疫情的影响,以及为了尽可能多地反映上市公司的财务状况和经营状况,于是利用python 挖掘出了296 只股票关于2019 年的51 种财务指标。

2.原始数据标准化

3.相关矩阵的特征值和特征向量

对协方差矩阵进行特征分解,得其特征值λ(i=1,2,3,4……),按其方差贡献率的大小依次递减排列,并得到累计方差贡献率,列表如表1。

表1 对应特征值、贡献率和累积贡献率

由于在本文直接确定了主成分的个数为10 个,使得累积方差贡献率达到80%以上,所以在得到特征值的基础之上,按其特征值的顺序依次得到它们的特征向量。

4.选取主成分构建综合评分函数

将之前处理的标准化数据进行转置,再与获取的主成分矩阵相乘即可得到主成分得分。可以使用每个主成分得分compi 对样本观测进行综合评价,通过各主成分的重要程度,对主成分得分进行加权求和。在本文中权重取的是方差贡献率,让主成分得分矩阵乘以各主成分的方差贡献率即可得到综合加权平均主成分得分。

(二)分类下的投资组合收益率

1.第一种组合

根据主成分分析的综合加权平均得分进行排序,选择综合加权平均得分最大的前10 只股票,每只股票都给予相同的份额权重,把挑选出来的10 只股票进行回测。本文回测区间选择2018 年10 月22 到2021 年3月31,将这10 只股票的组合和沪深300 指数放在一起,比较这两者在该期间的累积收益率,得到10 只股票组合的累积收益率在回测期间远远超过沪深300 指数的累积收益率。

2.第二种组合

发展新能源产业被明确写入了“十四五”规划。其中规划,二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值,努力争取2060 年前实现碳中和(就是释放的二氧化碳量要等于吸收的二氧化碳量)。这就在政策上决定了和促进了国家要大力发展新能源。根据以上的产业政策指引,在经过主成分分析方法得到综合加权平均得分排名的股票中选择与新能源产业相关的股票进行投资组合。在此基础上挑选出11 只满足条件的股票,将这11 只股票与沪深300 指数放在一起,回测期间与前相同,得到新能源股票投资组合的累积收益率同样是比沪深300指数的累积收益率要高,依据产业政策的股票投资组合在后期确实显现出了产业效应,其收益率的累积增幅远大于指数的累积收益率。

3.两种组合与沪深300 指数之间的比较

为了验证国家的产业政策确实对股票的行情产生重大的影响,于是将直接主成分分析选出来的股票组合累积收益率、基于产业政策选出来的股票组合累积收益率以及沪深300 指数累积收益率放在一起进行对比,回测期间不变,同样再去掉缺省值,得到两种组合与沪深300 指数累积收益率,利用python 画出图1。

图1 两种组合与沪深300指数累积收益率

通过回测期间,首先可以明确看出主成分分析对于股票的投资组合的选择是有价值的,基于主成分分析选择出来的两种股票投资组合的累积收益率都是能够跑赢沪深300 指数的累积收益率的。

国家产业政策的最早支持时间是2020 年4 月,基于国家产业政策挑选出来的股票组合的累积收益率增长速率明显高于只基于主成分分析方法挑选出来的股票投资组合。2020 年10 月产业政策组合的股票累积收益率甚至开始超越普通主成分分析方法的股票投资组合累积收益率,直观明确地反映出国家的产业政策对于股票的收益率是有很大程度上影响的。

三、结论

利用主成分分析来分析股票投资组合相关方面的很多,其中最核心的是如何利用主成分分析方法挑选出股票投资组合实现较高的收益率。很多研究者会基于主成分分析的方法创新,或者将主成分分析方法与别的方法联合使用来预测股价,最终取得较好的收益率。但是我们应该注意到的问题是,资本市场是要服务于实体经济的,与国家的产业政策和产业方向密不可分。因此,要想提高股票投资组合的累积收益率,在基于主成分分析方法选股票的过程中就应该把国家的产业政策和产业规划考虑进去,以实现最终较高的股票投资组合的累积收益率。本文也证明了这种方法是有效的。主成分分析方法和产业政策结合起来进行股票的选择和组合,这种成功的方法在提高股票投资组合收益率的理论上是一个很好的补充,而对于投资者来说在实际中的选择股票投资组合又是一种极好的方法,具有很强的可行性。综合来说,这种方法也提供了理论上和实践上的价值和意义。

主成分分析在投资组合中的应用——基于国家产业政策

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