背景与问题
传统二次优化方法(如Markowitz的CLA)存在三大问题:
-
不稳定性:协方差矩阵的高条件数导致逆矩阵计算误差放大,权重剧烈波动。
-
集中性:优化结果过度集中于少数资产,易受个体风险冲击。
-
样本外表现差:在样本外测试中,CLA的最小方差目标反而导致高波动性。
解决方案:HRP方法
HRP(Hierarchical Risk Parity)通过引入层次化结构,结合图论与机器学习技术,解决上述问题。其核心优势包括:
-
不依赖协方差矩阵的逆矩阵,支持奇异或病态矩阵。
-
通过树状聚类降低噪声敏感性,提升稳定性。
-
在样本外实验中方差显著低于CLA与传统风险平价(IVP)。
HRP模型三阶段流程
1. 树状聚类(Tree Clustering)
目标:将资产按相关性层次化分组,形成树状结构(如系统树图)。
步骤:
-
相关性转距离矩阵:
-
定义资产间距离 ,确保其为合法度量(非负、对称、三角不等式)。
-
-
层次聚类:
-
计算距离矩阵的欧氏距离,迭代合并最近邻资产/簇,更新距离(采用“最近邻”链接准则)。
-
最终生成包含层级关系的链接矩阵(Linkage Matrix)。
-
作用:减少完全图结构的复杂性,仅保留必要连接,抑制噪声影响。
2. 准对角化(Quasi-Diagonalization)
目标:重排协方差矩阵,使高相关性资产沿对角线聚集,近似对角化。
3. 递归二分(Recursive Bisection)
目标:自顶向下分配权重,平衡风险贡献。
关键创新与优势
-
避免矩阵求逆:通过树状结构与递归二分,绕开对协方差矩阵的直接求逆。
-
抗噪声性:层次化分组抑制估计误差传播,提升样本外稳健性。
-
直观性:权重分配符合资产管理者“自上而下”的决策逻辑(如从大类资产到个股)。
实证结果
-
蒙特卡洛实验:HRP样本外方差(0.0671)显著低于CLA(0.1157)和IVP(0.0928)。
-
权重分布:HRP权重集中度(前5大资产62.57%)低于CLA(92.66%),更抗特异风险。
应用扩展
HRP框架可扩展至:
-
多资产资本配置
-
机器学习信号集成(Bagging/Boosting)
-
替代不稳定计量模型(如VAR、VECM)。
HRP通过层次化风险分散,为高维金融数据提供了兼顾效率与稳健性的新范式。