Financial signal modeling with factor models and optimization of a market-neutral portfolio

No Thumbnail Available

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-05-26

Department

Major/Subject

Informaatioteknologia

Mcode

ELEC3015

Degree programme

Sähkötekniikan kandidaattiohjelma

Language

en

Pages

26

Series

Abstract

This thesis reviews and evaluates the applicability of factor models for estimating expected stock returns and constructing a market-neutral portfolio. Factor models are widely used to evaluate the risks and returns of assets. Although factor models are thoroughly described in the literature, their application in portfolio optimization is often presented defectively. The aim of this thesis is to investigate the modeling of market signals with factor models. Additionally, these factor models are used in the construction of a marketneutral portfolio. The market-neutral weights for the portfolio are computed with an optimization algorithm presented in the thesis. This thesis focuses only on the U.S market and the stocks included in the Standard and Poor’s 500 index fund. The factor models employed in this thesis are the single factor model and the multifactor model. The multifactor model incorporates the Fama-French Three Factor Model factors. This thesis indicates that the factor models can generally assess the expected returns of individual stocks fairly well. Additionally, the thesis shows that a market-neutral portfolio can be constructed using factor models. However, the assessment of portfolio returns appears to be insufficient with these models. This thesis suggests that the reliability of factor models can be improved with continuous reassessment and adaptation to respond to the changing market conditions. The first section of the thesis is an introduction to the thesis. The second section presents the previous research and theory related to the thesis. The third section describes the methods used for the data collection, creation of the factor models and construction of the market-neutral portfolio. The fourth section presents the results and provides tools for the evaluation of these results. The fifth and final section is a brief summary of the work and its conclusions.

Tämä kandidaatintyö on tutkimus, jossa arvioidaan tekijämallien soveltuvuutta osakkeiden odotettujen tuottojen ennustamiseen ja markkinaneutraalin salkun luomista näiden mallien avulla. Tekijämalleja käytetään omaisuuserien, kuten osakkeiden tuottojen ja riskien mallintamiseen. Nämä mallit hajottavat osakkeen tuoton sen tekijöiden lineaarisiin yhdistelmiin, joista jokainen edustaa tiettyä tuoton osaa. Tekijämallit tarjoavat tavan mallintaa markkinoiden ja osakkeiden toimintaa mitattavissa olevilla tekijöillä, joihin omaisuuserän eri ominaisuudet perustuvat. Tekijämalleja on kuvattu alan kirjallisuudessa kattavasti, mutta salkun optimointi niiden avulla on teorian osalta usein puutteellista. Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tutkia markkinasignaalien mallinnusta tekijämalleilla ja markkinaneutraalin salkun optimointia näiden mallien avulla. Markkinaneutraalin salkun tarkoitus on eristää salkun tuotto markkinan systemaattisilta riskeiltä. Markkinaneutraalit painokertoimet salkun osakkeille tuotetaan työssä esitellyllä optimointialgoritmilla. Työ käsittelee vain Yhdysvaltojen markkinaa ja Standard and Poor’s 500 -indeksirahaston sisältämiä osakkeita. Työssä käytetyt tekijämallit ovat yksitekijämalli ja monitekijämalli. Monitekijämallina käytetään Fama-French kolmen tekijän mallia (Fama-French Three Factor Model), joka jakaa osakkeen markkinatuoton markkinan ylijäämään, kokotekijään ja kirjanpitoarvon tekijään. Tekijämallit kehitetään historiallisella datalla ja niiden toimintaa arvioidaan neljän vuoden ajanjaksolla. Työssä osoitetaan, että käytetyillä tekijämalleilla voidaan arvioida yksittäisten osakkeiden odotettuja tuottoja melko luotettavasti. Lisäksi työssä näytetään, että tekijämallien avulla voidaan kasata markkinaneutraali salkku. Osakkeiden lukumäärältään suurien salkkujen odotettujen tuottojen arvioiminen ei kuitenkaan ole luotettavaa tekijämallien avulla. Tekijämallien luotettavuutta voidaan kuitenkin parantaa jatkuvalla uudelleen arvioinnilla ja mukauttamisella, jotta ne vastaisivat muuttuvia markkinaolosuhteita. Tämän työn ensimmäinen luku toimii työn johdantona. Toisessa luvussa esitellään alan tutkimusta ja teoriaa, joiden pohjalta työ on toteutettu. Kolmas luku kuvaa työssä käytettyjä menetelmiä datan keruuseen, tekijämallien luomiseen ja markkinaneutraalin salkun kokoamiseen. Neljännessä luvussa esitellään työn tulokset ja tarjotaan työkaluja niiden arviointiin. Viides ja viimeinen luku on lyhyt yhteenveto työn sisällöstä.

Description

Supervisor

Aalto, Samuli

Thesis advisor

Elvander, Filip

Keywords

financial signal processing, portfolio optimization, factor model, market-neutral portfolio

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202406044090

Collections

[kand] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC