Machine Learning Based Risk Aversion
Aversion au risque et apprentissage automatique
Sohm-Queron, Timothée (2020), Machine Learning Based Risk Aversion, doctoral thesis prepared under the supervision of Cazenave, Tristan; Servigny, Arnaud de, Université Paris sciences et lettres
Author(s)
Sohm-Queron, TimothéeUnder the direction of
Cazenave, Tristan; Servigny, Arnaud deAbstract (FR)
Ce travail présente une nouvelle façon d’estimer les paramètres d’aversion au risque dans les marchés financiers, en utilisant le Facteur d’Actualisation Stochastique, et en testant formellement leur pouvoir prédictif. Nous proposons un design optimal d’un Réseau de Neurones pour modéliser les fonctions convexes, qui est utilisé pour inférer la surface de volatilité et la Densité Risque Neutre grâce aux prix d’options. En plus de la contrainte de convexité, la densité estimée est sans arbitrage, varie au cours du temps, avec un temps de calcul rapide. Nous proposons ensuite une autre méthodologie d’estimation de la Densité Historique en utilisant des techniques d’apprentissage non-supervisé (Mixture de Gaussiennes), qui prennent mieux en compte le caractère changeant du régime des marchés financiers que les modèles économétriques classiques. Nous construisons ensuite des séries temporelles de la surface d’Aversion Relativeau Risque et testons leur pouvoir prédictif quant à la rentabilité future du S&P 500, d’abord en réduisant le bruit des séries temporelles avec des ondelettes, ensuite en construisant une tache d’apprentissage supervisé pour construireune stratégie d’investissement. Cela résulte en une stratégie avec une Ratio de Sharpe de 1.13 sur la période 2006-2020, meilleure statistiquement que le S&P 500 et l’allocation standard 60/40, à la fois en termes de rentabilité et deRatio de Sharpe, sur les données d’entrainement et les données de test.Abstract (EN)
This work presents a novel way to estimate risk aversion parameters in financial markets, using the Pricing Kernel, and formerly test their predictive power. We propose an optimally designed Neural Network to fit convex functions, which weuse to infer the volatility surface and the Risk Neutral Density from options price. On top of the convexity constraints, the estimated measures are arbitrage-free, time-varying, computationally simple and fast to retrieve. We then propose another way to estimate the Historical Density using unsupervised learning techniques (Gaussian Mixture), which takes better into account the regime switching behaviour of financial markets than traditional econometric models. We then construct consistent time series of the Relative Risk Aversion surface over time and test their predictive power over the future returns of the S&P 500, first by denoising the data using wavelets, then by constructing a supervised learning task to build a robust investment strategy. This results in a strategy with a Sharpe Ratio of 1.13 over the 2006-2020 period, statistically better than the S&P 500 and the standard 60/40 allocation in terms of returns and Sharpe Ratio, both in-sample and out-of-sample.Subjects / Keywords
Facteur d'actualisation stochastique; Densité risque neutre; Surface de volatilité; Aversion relative au risque; Ondelettes; Réseaux de neurones; Contrainte de convexité; Mixture de Gaussiennes; Classification naïve Bayésienne,; Stratégie d’Investissement; Pricing kernel; Risk neutral density; Volatility surface; Relative risk aversion; Wavelets; Neural networks; Convexity Constraint; Gaussian Mixture; Naïve Bayes Classifier; Investment StrategyRelated items
Showing items related by title and author.
-
Genevay, Aude (2019-03-13) Thèse
-
Papin, Timothée (2013-09) Thèse
-
Pinot, Rafael (2020-12-02) Thèse
-
Mayer, Julie (2017-11-27) Thèse