投資組合最佳化在不確定性下是一個典型的多目標決策問題,需要在收益、風險、市場動態和實際投資約束之間進行權衡。傳統的基於可靠性的投資組合最佳化方法多采用靜態最佳化框架,例如均值-方差模型及其變體,這些方法通常假設市場環境穩定且投資者可以一次性做出最優決策,而忽略了市場變化和交易成本的影響。因此,它們難以捕捉序貫決策、尾部風險和交易成本等市場摩擦。為了解決這些侷限性,研究者提出了MORP-DRL框架,將深度強化學習與可靠性投資組合最佳化相結合,實現動態調整資產配置。
MORP-DRL框架的核心是同時最佳化預期收益和下行風險,採用三種互補的風險度量:方差衡量整體波動,條件風險價值(CVaR)關注尾部損失,熵風險價值(EVaR)則提供了對極端風險的另一種視角。為了準確建模市場的不確定性和重尾行為,資產收益透過GARCH(1,1)模型捕捉波動聚類,利用極值理論刻畫極端事件,並使用t-copula描述資產間的尾部依賴關係。這些模型透過準蒙特卡羅模擬生成大量現實的市場情景,為強化學習代理提供豐富的訓練環境。
在策略學習方面,MORP-DRL採用近端策略最佳化(PPO)演算法,這是一種穩定且高效的強化學習方法。代理在考慮交易成本、投資組合邊界等實際約束下進行決策,透過反覆試驗學習最優的調倉策略。PPO透過限制策略更新的幅度,避免了訓練不穩定問題,確保了收斂性。框架與經典的多目標進化演算法NSGA-II進行了對比,以驗證其優勢。
實驗選取了十個全球股票指數,涵蓋COVID前、COVID期間和COVID後三個市場階段,全面評估了方法的魯棒性。結果表明,MORP-DRL不僅在風險調整收益方面與NSGA-II相當,而且在市場下跌期間顯著降低了下行風險,展現出更好的防禦能力。此外,隨著資產數量的增加,MORP-DRL保持了良好的擴充套件性,適用於高維投資組合最佳化。這項研究為金融領域提供了新的工具,有望推動智慧投資管理的發展。