最優組合決定方法以及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種最優組合決定方法以及裝置，以有效地進行個別品種的金融商品以及購買量的決定，以使在風險等的預定約束下由收益率和風險構成的投資者的效用函數最大。具有輸入各個金融商品的收益率的期待值的個別收益率輸入裝置（１０１），輸入作為單個品種的收益率的變動主要原因的個別變動因子的個別變動因子輸入裝置（１０２），輸入作為全體品種的收益率的變動主要原因的公共變動因子的公共變動因子輸入裝置（１０３），輸入約束參數的約束參數輸入裝置（１０４），基于輸入數據導出購買對象的金融商品以及購買量的最優組合求解裝置（１０６），計算組合收益率的組合收益率計算裝置（１０５），判定是否滿足與所導出的組合的風險有關的約束的約束條件判定裝置（１０７），以及輸出導出結果的最優組合顯示裝置（１０８）。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及最優組合決定方法以及裝置。
技術介紹
最優組合決定問題是，通過線性規劃法或非線性規劃法等所代表的數學規劃法，從多個金融商品中決定作為購買對象的金融商品以及購買量，以使能夠將收益極大化，將表示使收益變動的主要原因的風險極小化。作為在最優組合決定時所使用的模型，在作為購買對象的金融商品集合(下面設購買對象為由股票的集合構成的總體(東京證券交易所一部全體、日經225采用品種等))中，將收益率固定于預定的值。在此前提下，使用將用表示收益率的變動率的風險所表現的二次目標函數最少化的二次規劃法等的平均分散模型或者多因素模型，在文獻“今野浩著、理財工學I、日科技連、P4-P19(引用1)”等中有所介紹。另外，作為遵循平均分散模型以及多因素模型的模型，考慮由收益率和風險構成應該最大化的投資者的效用函數的情形，以及將收益率最大化的情形。另一方面，關于約束，考慮沒有設置與收益率有關的約束的情形，進而設置與作用二次式的風險有關的約束的情況。在僅收益率等一次式的約束下，作為將二次式最大化的二次規劃法，眾所周知例如以在文獻“茨木俊秀、福島雅夫著、FORTRAN77最適化プログラミング、巖波書店P87-P113(引用2)”等中所介紹的有效約束法為代表。在二次規劃法中，一般是對從起始點直到最優解的點列進行更新的方法。在更新此點列時，用矩陣運算求搜索點列的方向的部分占處理的大部分。此外，在對二次規劃問題公式化時所出現的矩陣中，元素的大部分為0，當處理這樣的矩陣時，眾所周知一邊在程序上判別元素0的部分一邊實施矩陣運算的稀疏法等。另外，在設置與風險有關的約束的情況下，一般因為作為約束包含二次式，所以應用非線性規劃法，與上述的二次規劃法相區別進行對待。作為非線性規劃法，眾所周知以在上述引用2等中所介紹的逐次二次規劃法為代表。逐次二次規劃法，是對實施線性近似用非線性所表現的約束式等的處理所得到的二次規劃問題反復應用二次規劃法而得到最優解的方法。但是，非線性規劃法比二次規劃法在目標函數和約束式中，在作為通用性更廣的技巧的反面，通過技巧的應用未必能得到最優解。另外，即便得到了最優解也由于計算時間過多，在以東證一部或者日本國內的全部股票為對象的情況下應用非線性規劃法得到最優解是困難的。另外，在逐次應用二次規劃法的步驟中，使在目標函數和約束式的系數矩陣中的元素的大部分為0這種性質發揮作用也是困難的。為此，在實際的組合決定中，由于需要屢次求解最優化問題，故可以說應用非線性規劃法是不實用的。本專利技術的目的，就是鑒于上述現有技術的問題點，提供使用用一次式所表示的回報來決定最優組合的方法和裝置。
技術實現思路
解決上述課題的本專利技術提供一種最優組合決定方法，從多個金融商品中決定各個金融商品的購買量，以使由多個全體金融商品的收益率和給收益帶來影響的風險構成的目標函數最優，具有輸入個別品種中的期待收益率的個別收益率輸入裝置，輸入個別品種中的收益的變動因子的個別變動因子輸入裝置，計算作為組合的收益率可取得的值的范圍的組合收益率計算裝置，輸入公共變動因子的公共變動因子輸入裝置，以及輸入約束參數的約束參數輸入裝置。進而，其特征在于由以下裝置構成基于使用各輸入裝置所輸入的數據以及表示在組合收益率計算裝置中所計算出的收益率的可取得區域的數據，在由約束參數輸入裝置所輸入的參數指示的預定約束下，導出作為購買對象的金融商品以及購買量的最優組合求解裝置，判定在最優組合求解裝置中所導出的組合是否滿足預定的約束的約束條件判定裝置，以及輸出在最優組合求解裝置中所導出的組合的最優組合輸出裝置。另外，本專利技術的特征在于上述組合收益率計算裝置，從個別品種的收益率以及收益的變動因子輸出組合的收益率的最大值以及最小值，或者基于所計算出的組合的信息更新組合的收益率的最大值以及最小值。另外，本專利技術的特征在于上述最優組合求解裝置，作為在決定作為購買對象的金融商品以及該金融商品的購買量時的前處理，依照輸入項目的屬性對目標函數進行分割，并依照約束參數的屬性對約束參數的矩陣進行分割。另外，本專利技術的特征在于上述約束條件判定裝置，判定在最優組合求解裝置中所導出的組合是否滿足預定的風險條件，在不滿足的情況下，將組合的收益率的最小值或者最大值，更新成比最小值大比最大值小的值。另外，本專利技術提供一種用網絡連接服務器和多個客戶端計算機的最優組合回答系統，其特征在于，如下構成上述服務器置備，分別保存各個金融商品的收益率的期待值，作為給收益帶來影響的單個金融商品的主要原因的個別變動因子，作為影響到全體金融商品的收益的主要原因的公共變動因子，以及構成用于使由全體金融商品的收益率和給收益帶來影響的風險構成的目標函數最優的約束條件的約束參數的數據庫；以及輸入來自各數據庫的數據導出將要購買的金融商品及其購買量以使上述目標函數最大化的中央運算處理裝置；基于從上述客戶端計算機所請求的收益率或者風險，將用上述中央運算處理裝置所導出的金融商品及其購買量發送到有請求的客戶端計算機。附圖說明圖1是表示本專利技術的最優組合決定裝置的結構的框圖。圖2是在個別收益率數據庫中所輸入的數據形式的說明圖。圖3是在個別因子數據庫中所輸入的數據形式的說明圖。圖4是在公因子數據庫中所輸入的數據形式的說明圖。圖5是在約束參數數據庫中所輸入的數據形式的說明圖。圖6是表示約束參數的數據形式的例子的說明圖。圖7是表示可投資集合和有效邊緣曲線的關系的說明圖。圖8是表示有效邊緣曲線以及組合的收益率的區域的說明圖。圖9是表示組合決定的概要的流程圖。圖10是表示所公式化的二次規劃問題的目標函數的形式的一例的說明圖。圖11是表示所公式化的二次規劃問題的約束式的形式的一例的說明圖。圖12是表示在公式化后，變換成預定形式的二次規劃問題的目標函數的形式的一例的說明圖。圖13表示在公式化后，變換成預定形式的二次規劃問題的約束式的形式的一例的說明圖。圖14是表示作為對象的二次規劃問題的解法的概要的流程圖。圖15是表示作為對象的二次規劃問題的解法的細節的流程圖。圖16是表示約束條件的違反量的計算方法的第一說明圖。圖17是表示約束條件的違反量的計算方法的第二說明圖。圖18是表示求牛頓方程式的解的方法的第一說明圖。圖19是表示求牛頓方程式的解的方法的第二說明圖。圖20是表示求牛頓方程式的解的方法的第三說明圖。圖21是表示求牛頓方程式的解的方法的第四說明圖。圖22是表示最優組合的輸出形式的第一說明圖。圖23是表示最優組合的輸出形式的第二說明圖。圖24是表示最優組合的輸出形式的第三說明圖。圖25是表示最優組合的輸出形式的第四說明圖。圖26是表示最優組合決定裝置的系統的一例的結構圖。其中 101個別收益率輸入裝置102個別因子輸入裝置103公因子輸入裝置104約束參數輸入裝置105組合收益率計算裝置106最優組合求解裝置107約束條件判定裝置108最優組合顯示裝置具體實施方式本專利技術的最優組合決定方式為，機關投資者或者一般投資者使用計算機，通過線性規劃法或二次規劃法等所代表的數學規劃法來進行。即，從多個金融商品中決定作為購買對象的金融商品以及購買量，以使能夠將收益極大化，將表示使收益變動的主要原因的風險極小化。下面，使用附圖詳細地說明本專利技術的實施形式。以將作為購買對象的金融商品的集合設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種最優組合決定方法，從多個金融商品中決定各個金融商品的購買量，以使由多個全體金融商品的收益率和對收益帶來影響的風險構成的目標函數最優，其特征在于，具有：輸入步驟，輸入各個金融商品的收益率的期待值，作為給收益帶來影響的單個金融商品的 主要原因的個別變動因子，作為影響到全體金融商品的收益的主要原因的公共變動因子，以及構成用于使由全體金融商品的收益率和給收益帶來影響的風險構成的目標函數最優的約束條件的約束參數；求解步驟，基于所輸入的數據導出將要購買的金融商品及其購買 量以使上述目標函數最大化；以及　判定步驟，判定在上述求解步驟中所導出的將要購買的金融商品及其購買量是否滿足預定的約束。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：川本茂，小林康弘，高元政典，
申請(專利權)人：株式會社日立制作所，
類型：發明
國別省市：JP[日本]