投资组合理论及其在中国股市的实证研究.pdf

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中国海洋大学硕士学位论文现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究姓名：

李海涛申请学位级别：

硕士专业：

金融学指导教师：

王元月20070601现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究摘要现代投资组合理论是现代金融理论和投资理论的基础，它主要研究的是投资者在权衡收益与风险的基础上实现期望效用的最大化。

本文以现代投资组合理论的主要内容作为研究对象，按照从理论深化到实证研究的思路，将全文分为五章。

第i章介绍了投资组合理论的发展脉络以及本文的研究背景和意义，并对本文的研究思路和结构安排进行了说明。

第2章以均值一方差理论为重点，介绍了证券组合的一般特点、证券之间的相关结构以及如何使用Lingo来计算有效边界。

第3章和第4章分别对资本资产定价模型CAPM及套利定价理论进行了回顾，介绍了CAPM模型在理论上各种不同的发展以及APT理论在实证研究过程中不同的研究方法论。

第5章以前四章阐述的投资组合理论为基础，挑选了在上海证券交易所挂牌交易的i00支股票，以这些股票在20012005年五年内的日收益率数据为研究样本，分别对均值一方差理论、CAPM模型以及APT模型进行了应用和实证研究。

研究发现，传统上对贝塔的估计方法（历史贝塔、布卢姆技术、瓦希切克技术）并不十分有效；标准型CAPM显然是不成立的，股票的阿尔法与期望收益具有正相关线形关系；虽然市场因素是股票价格波动的最主要的影响因素，但这种波动并不能显著影响股票的收益率；个别行业的股票存在行业效应，如钢铁和电力行业，但在其它参与分析的行业中不存在行业效应，或行业效应不明显。

关键词：

投资组合理论贝塔估计技术资本资产定价模型套利定价理论上海股市ModernPortfoIi0TheoryanditsEmpiricaIAnaIysiSontheOhineseStockMarketAbstractAsthebasisofmodernfinancialtheoryandinvestmenttheory，modernportfoliotheoryfocusesontheresearchandanalysisofthemaximizationofexpectedutilitywhilebalancinggainswithrisksThispaperdealswiththemodernportfoliotheoryasitsmatncontents，andgoingalonethetheoryexplorationtoempiricalanalysisroute，hasitsanalysisdistributedamongfivechaptersChapteronetracesthedevelopmentoftheportfoliotheory，andintroducesthebackgroundandpurposeofthepaperItalsoarrangestheorganizationandstructureofthepaperChapter2focusesonthemeanvariancetheory，introducingthegeneralfeaturesofsecuritiesportfolio，relevanceofdifferentsecurities，andhowtocalculatetheeffectivefrontierwithLingoChapters3and4reviewCAPMandAPTrespectively，whiledetailingthedifferentdevelopmentsofCAPMtheoryandthedifferentmethodologiesinAPTempiricalanalysiS，BasedonthelastfourchaptersanalysiSChapter5picks100stocksfromtheShanghaiSecuritiesExchangeUsingthedailyreturnsofthestocksbetween200l一2005asspecimensthepapermakesrelevantempiricalanalysesonthemeanvariancetheory，CAPM，andAPT：

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traditionalbetaestimationtechniques（historicalbeta，BlumetechniqueVasicektechnique）arenoteffectivehere：

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PortfoIi0nv，estmentBetaestimatontechniquesCapitaassetpriCingmodeIArbitragepricingtheoryShanghaSecuritiesExchange2独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得I洼!

垫遗直基丝盖要缱型主盟盟：

奎拦卫窒2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

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现代投瓷组合理论及其在中国股市的实证研究0导论O1投资组合理论的研究背景及研究意义1952年，美国经济学家、诺贝尔奖获得者马柯维茨（HarryMarkowitz）在其论文PortfolioSelection中提出的投资组合理论通常被认为是现代金融学的开端，它奠定了现代资产组合理论以及整个现代金融理论的发展基础。

资产组合选择理论主要研究的是怎样在未来结果不确定的情况下对有限种资产进行投资，以使回报达到最大或风险最小。

这理论的问世，使金融学开始摆脱纯粹描述性的研究和单凭经验操作的状态，数理化方法开始进入金融领研究域。

马柯维茨的工作所开始的数理化分析技术和MM理论中的无套利均衡思想相结合，酝酿了后续一系列金融学理论的重大突破。

资本资产定价模型（CapitalAssetPricingModel，简称CAPM）的提出，标志着分析金融学走向成熟。

这一模型是在1965年前后由威廉夏普（WillJamSharpe）、约翰林特纳（JohnLintner）和简奠辛（JanNossin）分别独立提出的。

该模型是在系列理想假设条件下建立的，主要包括对市场的完善性和环境的无摩擦性的假设，建立了单项资产的收益与市场资产组合收益之间的数量关系，并把资产的风险分为能够通过构建投资组合而分散掉的非系统风险和不能分散掉的系统风险。

该模型是不确定条件下资产定价的第一个均衡模型，在此基础上又产生了大量的理论和应用文献，前者旨在放松支撵模型的诸多理想化假设，后者旨在把模型应用于实际的股票价格数据中，开展实际金融研究。

国外诸多学者对CAPM模型进行了大量的实证研究，也取得了丰硕的研究成果。

不过，也有罗尔“1对CAPM可验证性的质疑。

他指出一般均衡模型的CAPM形式是不能被检验的，或者至少迄今为止进行的检验都没有提供支持或反对CAPM的证据。

国内研究也从理论和实践两个方面加深了对CAPM的认识，马永开等。

1分别从允许卖空和不允许卖空两个方面分别提出了允许持有无风险资产的贝塔值证券组合投资策略模型，李博等01对CAPM的有效性和实用性对上海股票市场进行了实证研究，得出了在上海证券市场，目前没有充分的证据能够支持ChPM的结论。

虽现代投资组台理论及其在中国股市的实证研究然实证研究对CAPM的检验并不能完全令人满意，但总的说来，资本资产定价模型的确可以为金融市场的收益结构提供相当的初步近似。

例如，当风险定义为系统性风险时，证券或证券组合的收益与风险从长期看是线形相关的，这是一个重要的事实；收益与残差风险无关的事实也是很重要的。

套利定价理论（ArbitragePricingTheory，简称APT）是由美国经济学家史蒂芬罗斯（StephenRoss）于1976年提出的一种新的资本资产定价模型。

它以一价定律为基础，假设证券市场均衡价格的形成是套利活动的结果，市场上任何的价格失调都会由于套利活动的存在而会迅速得到恢复。

与标准型CAPM资本资产定价模型一样，该理论也是讨论资产价格的决定问题的，不同的是APT假定资产的收益产生过程是一个多指数模型，而不是单指数模型，即资产收益同时受多个风险因素的影响，如市场因素、GDP增长率、利率、通货膨胀率、石油价格等。

资产或资产组合的期望价格就取决于承担这些风险因素的风险溢价和资产或资产组合对这些因素的敏感性。

在该领域内的研究国际国内都取得了许多重要的成果，这些研究主要是从影响资产或资产组合的风险因素、企业的特征以及同时从风险因素和企业特征这三个方面开展的。

在国内，马树才等”1曾证明APT在上海股市上是成立的，而刘霖等81和张妍的研究结果则比较模糊，但不管怎样，他们都提出了影响资产或资产组合的多个风险因子，加深了对我国证券市场的认识。

马柯维茨的均值一方差模型使用资产的回报率、方差和两两资产之间的协方差，涵盖了资产的全部主要特征，理论上比较完备，但其参数的估计、计算及数据输入工作却极为复杂，使陔模型缺乏实际可操作性。

单指数模型和资本资产定价模型试图用一个因素（市场因素）来囊括的全协方差模型中的所有输入要素，并以一个因素来解释资产或资产组合的期望收益率和风险，简单明了，实际可操作性强。

但将均值方差模型中的所有要素都归结到综合市场因素中去，需要许多实际上很难成立的理论假设，使得该模型只是一种近似，遭到了理论界的质疑和实践的挑战。

套利定价理论对于均衡的描述比CAPM模型更一般化，CAPM关于市场效率和无摩擦性的假设不再是必须的，而关于投资者使用均值一方差分析框架的假设也被关于收益产生过程的假设所替代。

它一方面保持了简洁性，另一方面又试图接近证券市场的许多实际因素，来解释资产的期望收益率和风险，从而现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究使套利定价理论具有了更为广泛的应用前景。

希尔布莱克（FischerBlack）和迈伦斯科尔斯（MyronScholes）t于1973年发表了第一个期权定价公式一一布莱克一斯科尔斯期权定价模型（BlackScholesModel，简称BS模型），被认为是现代金融学的一项具有里程碑意义的突破性成果。

这项理论成果及其以后的多种变形，极大地推动了衍生工具市场的发展。

期权定价理论核心原理是动态无套利均衡分析，即动态复制技术，用于复制期权这样一种衍生工具的证券组合的头寸需要不断的调整，才能维持住无套利均衡关系。

从投资组合理论的发展脉络我们可以发现，的全协方差模型用证券的回报率方差和两两证券之间的协方差，几乎涵盖了证券的全部特征，几乎考虑了影响证券风险与回报率的所有因素，理论上是比较完备的，但其参数估计的计算及数据输入工作的复杂性使该模型缺乏实际可操作性稍后产生的单指数模型和资本资产定价模型走了另一个极端，试图用一个因素）综合市场因素来囊括的全协方差模型中的所有因素并以一个因素来解释证券或证券投资组合的回报率和风险，因此简单明了，实际可操作性强，但为了将的全协方差模型中的所有因素囊括到综合市场因素中去，需要许多假设，使得只是模型的一种近似，因此遭到理论界的质疑和实践的挑战。

套利定价理论可以说是走了条折中的路线，即实际生是围绕增加模型中解释证券的回报率和风险的因素、减少假设进行的，它一方面试图保持的简洁性，另一方面又试图接近证券市场实际的多因素来解释证券的回报率和风险这一折中使得具有了更为广泛的应用前景“。

有的学者在我国证券市场对以上3个模型进行了比较性的实际分析，得出了非常有价值的结论，对我国的证券投资运作，特别是投资基金的管理有着重要的指导作用“”。

早期有关投资组合理论的研究大都集中于离散时间条件下的单期或多期投资组合问题，而自从莫顿（Merton）首次考察了连续时间条件下的投资组合问题以后，随着随机控制理论、随机积分等数学工具以及计算机技术的迅猛发展，连续时间条件下的投资组合问题已成为研究的热点。

近几年来，在险价值理论（Value-atRisk，简称VAR）以及行为金融理论的兴起，为投资组合理论研究开辟了新的天地。

目前基于鞅方法的衍生证券定价理论在现代金融理论中占有重要的地位，但开始但在国内还是一个空白。

随着随机最优控制理论、脉冲最优控现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究制方法、微分对策方法、最优停止理论、和智能优化方法的发展和应用，投资组合理论与应用问题会有更大的进展。

随着Web技术的发展，投资组合系统在国外已开始使用。

这种工具为投资者快速决策带来了极大的方便。

网上进行投资组合具有优点，但是目前仍然存在一些缺陷。

在国内，基于互联网的投资组合选择系统的研究与开发目前处于刚刚起步的阶段，特别是网上投资组合的优化还是-_片空白。

随着我国证券市场的逐步规范，将从客观上为投资组合理论应用带来良好的外部环境。

我们应该针对证券市场的特点，本着在应用中研究，在研究中发展的思想，探索出适合中国证券市场的投资组合模型，使其在应用中发挥更大的作用。

在我国，上海证券交易所和深圳证券交易所于1990年分别成立，自此，中国的证券投资市场在改革中不断发展，特别是随着2005年下半年开始的股权分置改革的顺利进行，我国证券市场开始摆脱制度上的束缚，走上良性发展的轨道。

我国证券市场在上市公司数量、市值占GDP的比重、市场筹资规模、市场交易量和市场投资者参与的普及程度等重要指标上都在新兴市场国家中名列前茅，是证券市场发展最快的国家之一。

截止2005年底，上海证券交易所共有上市公司834家，上市股票878只。

股票市价总值达到了23096，13亿元。

同时还应看到我国证券市场作为一个“新兴市场”，既有其他市场发展中一般性的问题，也有我国市场特有的问题。

如股权分置问题。

长期以来我国证券市场的投资者是以个人投资者为主，机构投资者整体规模仍然较小，而且不同类型的机构投资者发展不平衡，如证券投资基金近年来发展较快，但投资资本市场的其他机构投资者发展迟缓，尤其是缺少战略型机构投资者，导致机构投资者之间投资行为趋同。

还有上市公司信息披露不透明等问题。

我国证券投资市场的快速发展和暴露的问题，对现代投资组合理论在中国的研究和应用提出了迫切的要求。

以便对企业的投融资活动发挥指导作用，并为深入研究我国证券投资市场的特点，探讨其未来发展方向提供重要依据。

02本文的研究思路和结构安排本文首先对现代投资组合理论的最新研究成果进行了总结，并回顾了近来国内外学者在本领域内的一些实证研究，介绍了现代投资组合理论与实证研究方面4现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究的发展方向。

在这些最近的理论和实践成果的基础上，第4章以上海证券交易所挂牌交易的股票为样本，对现代投资组合理论中的诸多要点进行了实证研究，如投资组合的选择，股票贝塔的估计，CAPM与APT的验证等等，以期发现我国股市运行的一些特点。

第l章介绍了资产组合选择理论均值一方差组合理论，涉及有效边界的计算、证券之间的相关结构以及贝塔的估计技术。

第2章阐述了CAPM市场均衡模型，介绍了本领域内国内外的最新研究进展及发展方向。

第3章阐述了APT理论，介绍验证APT的三种研究方法以及国内外最新的研究成果。

第4章是对上海股市的实证研究，是对以前各章内容的运用和发展。

研究发现了许多上海乃至我国股市的一些独有的特征。

03本文的创新与不足之处本文运用统计分析中的主成分分析、线形回归分析、参数检验的方法以及运筹学二次规划的方法，使用SPSS及Lingo工具对现代投资组合理论在中国股市的适用性及应用进行了实证分析，本文存在的创新点有以下几点：

l、通过线形回归分析，建立了股票期望收益决定模型，发现股票期望收益与贝塔的关系不大，即标准型CAPM是不成立的，而与阿尔法存在着显著勺正相关关系，相关系数达到了09879。

2、通过主成分及线形回归分析，从另外一个侧面建立了股票的期望收益决定模型，发现APT在上海证券市场上是成立的，但有其特殊性。

虽然市场因子是影响股票收益率波动的最主要的因素，但由此引起的波动并不能显著影响股票的期望收益率，即承担市场风险这种不可分散的风险并不能获得风险补偿。

存在其它的因子，虽然对股票收益率的波动影响较小，却能够较大程度地解释股票的收益率差异。

3、随着参与分析的股票数量的增加，由主成分因子分析得到的显著性风险因子数量会逐渐增加，二者呈线形关系。

但风险溢价显著不为0的因子数似乎稳定在67个。

市场因子的风险溢价在统计上都不显著。

4、在上海股市，个别行业的股票存在行业效应，如钢铁和电力行业。

但在其它参与分析的行业中不存在行业效应，或行业效应不明显。

现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究本文的不足之处在于：

1、本文对股票期望收益与风险的关系进行了分析，但没有界定市场上主要的风险是那些。

虽然指出传统上对贝塔的估计方法是无效的，但没有找到估计贝塔的理想办法。

2、鉴于作者学识水平，对现代投资组合理论及应用在中国股市的发展的研究有待于进一步深入。

6现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究1均值一方差组合理论在均值一方差组合理论中，一般使用两个衡量指标来度量资产投资的性质：

一个是资产收益的均值，它衡量了资产价格的长期波动趋势；另一个是资产收益的方差，它衡量了资产价格的波动程度。

并假定投资者是风险厌恶型的，郎对应一定的期望收益，其风险越小越好，或者对应一定的风险，期望收益越大越好。

即面对具有相同期望收益率的资产，理性的投资者将选择方差较小的资产，或者面对具有相同方差的资产，投资者将选择期望收益率较大的资产。

例如，资产j在时间卜T的收益率分别为R，兄，：

j，蜀，则期望收益率为页，；E）：

；1r，（11）-1方差为砰=昙窆取。

一页f）2（1，2-f，l11资产组合的一般特性及有效边界的形状111资产组合的一般特性投资者往往持有资产组合，而不是单个资产，资产组合的性质与单项资产相比有许多不同的特点，其收益率是单项资产收益率的加权平均，每种资产收益的权重是该种资产在组合中所占的比重。

如果以表示资产组合P在时间t的收益率，尼。

表示资产j在时间t的收益率，彤表示投资于第j项资产的资金比例，表示资产的数量，那么资产组合的收益率为，R=阮R。

）j1两边取期望值，得到上述资产组合的期望收益率页，：

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（13）；l现代投资组合理论及其在中国股市的实证研究用