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Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Finanzas I Tema 3: Decisiones bajo incertidumbre Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Agosto 2016 Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 1 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Temas 1. Introducción 2. Utilidad Esperada 3. Aversión al Riesgo 4. Optimalidad y Equilibrio 5. Mercados de Activos 6. Preferencias Media-Varianza Lecturas: BKM cap. 6 y 7. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 2 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza ¿Para dónde vamos? • • Objetivo: En qué activos invertir y cómo se determinan los precios. • Plan próximas semanas. 1. Repaso funciones de utilidad • Cómo modelar a los inversionistas: aproximadamente sólo quieren tener alto retorno y baja volatildiad 2. Qué implica esta aproximación para la demanda de activos: análisis Media-Varianza 3. Usamos argumento de equilibrio (demanda=oferta) para obtener el famoso CAPM. • ¿ Funciona? y extensiones 4. ¿Son eficientes los mercados? 5. Behavioral Finance Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 3 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Motivación Objetivo: entender cómo enfrentamos decisiones de inversión con incertidumbre. • La ausencia de arbitraje nos informa sobre los precios relativos. • Larry Summers (1984) llamó a esto Ketchup economics. • Para entender el nivel de precios necesitamos considerar la demanda por activos (decisión de portafolio). • Los activos difieren en la incertidumbre sobre sus pagos futuros (riesgo) ) Necesitamos determinar las preferencias por riesgo. • Debemos definir preferencias sobre activos con pagos inciertos • “Definición” de riesgo • “Precio” de riesgo Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 4 Andres Medina Definiremos cuál es el riesgo que nos importa y qué valor tiene. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Nuestros Modelos Vamos a realizar varias simplificaciones en nuestro análisis. Empezando con el “modelo general”de microeconoḿıa, vamos a: • Simplificar desde muchos bienes de consumo a sólo uno. • Simplificar desde mucho peŕıodos a sólo uno. • Representar las preferencias en diferentes estados a través de la función de utilidad esperada. • Al final vamos a simplificar aún más cuando lleguemos al análisis media-varianza Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 5 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Esperanza y Varianza Definiciones • Vamos a pensar en flujos como realizaciones de variables aleatorias • Un activo tiene pagos X , que es una variable aleatoria • Pensemos que hay n escenarios alternativos • Cada escenario tiene probabilidad de ocurrencia ⇡i y pago xi • Notación: una letra mayúscula se refiere a la variable aleatoria, una minúscula a una realización de ella • Tradicionalmente nos enfocamos en dos medidas (momentos) • Esperanza o valor esperado E (X ) • Varianza (o desviación estándar) V (X ) • Pero veremos que necesitamos mirar también otras medidas. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 6 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Esperanza y Varianza - Definiciones • La esperanza nos da el pago “promedio” • Noten que esto no es lo mismo que el pago más probable E (X ) =⇡1x1 + ⇡2x2 + . . .+ ⇡nxn • La varianza es una medida de dispersión V (X ) =�2X = E ⇥ (X � E (X ))2 ⇤ =⇡1(x1 � E (X ))2 + . . .+ ⇡n(xn � E (X ))2 =E (X 2)� (E (X ))2 Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 7 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Covarianza y Correlación Definiciones • Ahora tenemos dos variables, X e Y • Consideramos una distribución conjunta Cov(X ,Y ) =�X ,Y = E [(X � E (X ))(Y � E (Y ))] =E (XY )� E (X )E (Y ) Corr(X ,Y ) =⇢X ,Y = Cov(X ,Y ) �X�Y donde �X = p V (X ) es la desviación estándar de X Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 8 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Temas 1. Introducción 2. Utilidad Esperada 3. Aversión al Riesgo 4. Optimalidad y Equilibrio 5. Mercados de Activos 6. Preferencias Media-Varianza Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 9 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada • ¿Cómo creamos una función de utilidad que nos permita medir el riesgo y los retornos en los distintos escenarios? • Una opción es una función que mida tanto los pagos como las probabilidades U(x1, . . . ,xn;⇡1, . . . ,⇡n) (1) • Pero (1) es demasiado general • ¿Cómo valoramos probabilidades? • Piensen, ¿ustedes prefieren probabilidades cercanas a 1 ó a 0? Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 10 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada • Pensemos en cómo definir nuestras preferencias sobre activos que tienen riesgo. • Una primera posibilidad razonable es que nos importe el pago esperado de un activo. Por ejemplo, para un activo con pagos W1 y W2 con probabilidades ⇡ y 1� ⇡, el pago esperado es: E (W ) = ⇡W1 + (1� ⇡)W2 • Las preferencias de esta forma (que sólo toman en cuenta el pago esperado) son llamadas neutrales al riesgo. • Consideremos una activo que paga h y �h con probabilidades 50% y 50%. Su pago esperado es: E (W ) = 0,5h + 0,5(�h) = 0 • Este activo vale $0 para un inversionista neutral al riesgo. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 11 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada Actitudes Frente al Riesgo – Neutro al riesgo • Consideremos una loteŕıa que nos paga $1,000 con probabilidad 0,5 y tenemos que pagar $1,000 con prob. 0,5. • Un individuo se dice neutro al riesgo si enfrentado a una loteŕıa está indiferente entre participar de ésta o recibir de manera cierta su valor esperado. • Para comparar loteŕıas basta saber el valor esperado • ¿Qué significa esto? • Pensemos en una nueva loteŕıa • Loteŕıa similar pero pagos son de 10 millones y menos 10 millones. • ¿Qué dicen ustedes? ¿Cuál preferiŕıan tomar? ¿Duelen más las pérdidas que lo que nos gustan las ganancias? Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 12 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada Paradoja de San Petersburgo • Otro problema: paradoja de San Petersburgo. Propuesta por Nicolas Bernoulli (1713) solución propuesta por Daniel Bernoulli (1738). • Supongamos un activo/apuesta que ofrece los siguientes pagos: • Tirar una moneda y si sale cara paga $1, y el juego termina. Si no, se sigue jugando. • Si la segunda moneda sale cara paga $2, y el juego termina. Si no, se sigue jugando. • Si latercera moneda sale cara paga $4, y el juego termina. Si no, se sigue jugando. • Si la primera cara es en el lanzamiento n el juego paga $2n�1. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 13 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada Paradoja de San Petersburgo • Entonces: con probabilidad 1/2 gano $1, con probabilidad 1/4 gano $2,...,con probabilidad 1/2n gano $2n�1. • ¿Cuánto vale este activo para un inversionista neutral al riesgo? E (W ) = 1 2 1 + 1 4 2 + ... = 1 • ¿Realmente vale infinito participar en este juego? Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 14 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada Definición • Una solución a estas paradojas es pensar que los inversionistas calculan el valor de un activo pensando en la utilidad que derivan de cada pago en vez del pago mismo. • Usamos la función de utilidad esperada U(·) =E [u(w)] = ⇡1u(w1) + ⇡2u(w2) + . . .+ ⇡nu(wn) (2) donde wi es la riqueza final si ocurre el evento i . ! Simple, intuitiva, y nada nuevo si estudiaron microeconoḿıa. • El caso de neutralidad el riesgo es cuando la función U(·) es lineal en los pagos: u(w) = w . • Obviamente simplificación tiene costos (generalidad). • Individuo buscará maximizar el nivel de utilidad esperada. • Maximización de utilidad sujeto a restricciones Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 15 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada Actitudes Frente al Riesgo – Preferente al riesgo • Un individuo se dice preferente al riesgo si enfrentado a una loteŕıa prefiere la loteŕıa a recibir un pago cierto igual al valor esperado de ésta. • Comportamiento menos común de observar. • Aunque si observamos algunos comportamientos compatibles con esto. • Pero se contradice con mucha evidencia • Exigiŕıa una compensación por tener que tomar un seguro. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 16 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Utilidad Esperada Actitudes Frente al Riesgo – Averso al riesgo • Prefiere tomar el valor esperado de una loteŕıa de manera cierta a jugar la loteŕıa correspondiente =) E [u(loteŕıa)] < u (E [loteŕıa]) • Demandan un seguro cuando se enfrentan a situaciones con pagos inciertos. • Se supone que es la actitud más común. • Consistente con comportamiento observado en muchas situaciones. • Ejemplo, seguros, etc. • Se puede representar con una función u(w) que es cóncava (u0(w) decreciente en w). Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 17 Andres Medina Aversión al riesgo no significa que no quiera tomar la lotería, sino que modifica el valor esperado al cual me interesa tomar la lotería (lo aumenta en este caso). Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Temas 1. Introducción 2. Utilidad Esperada 3. Aversión al Riesgo 4. Optimalidad y Equilibrio 5. Mercados de Activos 6. Preferencias Media-Varianza Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 18 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al riesgo Concepto • Aversión al riesgo está asociada a u0(w) decreciente en w . Esto implica que ���� pérdida de utilidad pérdida en $ ���� > ���� ganancia de utilidad ganancia en $ ���� • es decir, me duelen más las pérdidas de lo que me gustan las ganancias: prefiero evitar una pérdida de $10 antes que generar una ganancia de $10. • Enfrentado a una ganancia o pérdida de igual monto, la pérdida genera un cambio mayor en la utilidad (en valor absoluto) • Por ejemplo, el activo que paga h y �h con probabilidad 50% y 50% tiene valor negativo para el inversionista averso al riesgo • Esto también implica que existirá una prima por riesgo • Valor de una loteŕıa es menor al valor esperado de los flujos. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 19 Andres Medina Mientras más averso al riesgo, más invertimos en bonos. Mientras más preferente por riesgo, más invertimos en acciones. La aversión significa que nos duelen más las pérdidas de lo que nos gustan las ganancias. La aversión implica que vamos a tomar seguros. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al riesgo Gráficamente Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 20 Andres Medina La esperanza de la utilidad estará por debajo de la utilidad del valor esperado del pago. Eso es aversión al riesgo Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Equivalente cierto • Averso al riesgo prefiere quedarse con riqueza actual antes que tomar una loteŕıa con valor esperado cero. • ¿Cuánto está dispuesto a sacrificar un averso al riesgo para evitar una loteŕıa? • Es lo mismo que pensar ¿cuánto está dispuesto a pagar para asegurarse en contra de un escenario incierto? • Demanda por seguros, cobertura, etc. • Equivalente cierto: es la nivel de riqueza que deja al individuo indiferente entre tomar este monto sin incertidumbre y participar en una loteŕıa • Para un averso al riesgo: equivalente cierto < E (loteŕıa). • ¿Y en los otros dos casos? Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 21 Andres Medina Cuánta plata preferimos que nos pasen seguro a que tomar la lotería. Para un averso al riesgo, el Eq Cierto es menor al valor esperado de la lotería. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Equivalente cierto Gráficamente Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 22 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Equivalente cierto [Clickers] • La diferencia entre el pago esperado y el equivalente cierto se conoce como el Premio por Riesgo. • El nivel de aversión al riesgo depende de la curvatura de la función u(·) • ¿Qué pasa con el equivalente cierto y la prima por riesgo si la curva se hace más plana? A.- El equivalente cierto disminuye y la prima por riesgo disminuye. B.- El equivalente cierto disminuye y la prima por riesgo aumenta. C.- El equivalente cierto aumenta y la prima por riesgo disminuye. D.- El equivalente cierto aumenta y la prima por riesgo aumenta. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 23 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al Riesgo Medidas • Para medir la aversión al riesgo queremos mirar u00(w), la tasa a la que u0(w) decrece con w . • Coeficiente de aversión absoluta al riesgo (ARA) A(w) =� u 00(w) u 0(w) • La tolerancia al riesgo se define como 1/A(w). • Un agente A es más averso al riesgo que un agente B si su aversión al riesgo es mayor que la de B, para todo valor de la riqueza. • Un problema de esta medida es que depende de la unidad de medida: no obtenemos el mismo valor si hablamos de pesos o euros. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 24 Andres Medina Queremos ver cómo la curvava cambiando a medida que tenemos más plata. Andres Medina No está normalizada, si medimos en pesos o en dls cambia. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al Riesgo Medidas • Una medida de aversión al riesgo que no depende de las unidades en que se mide la riqueza es el: • Coeficiente de aversión relativa al riesgo (RRA) R(w) =� w u 00(w) u 0(w) = wA(w) Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 25 Andres Medina Se multiplica por la riqueza para que no dependa de las unidades de medida de la misma riqueza. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al Riesgo • Pensemos en un individuo que tiene que formar un portafolio escogiendo entre un activo riesgoso y un activo libre de riesgo. • La forma en cómo su riqueza afecta su decisión se ve afectada por cómo estas medidas vaŕıan con la riqueza. • Si el individuo experimenta un aumento en su riqueza él va a aumentar el monto total invertido en el activo riesgoso si su coeficiente de aversión absoluta al riesgo (ARA) disminuye con la riqueza. ! Intuitivamente uno esperaŕıa que a mayor riqueza, mayor sea la inversión total en el activo riesgoso. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 26 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al Riesgo • Pensemos en un individuo que tiene que formar un portafolio escogiendo entre un activo riesgoso y un activo libre de riesgo. • La forma en cómo su riqueza afecta su decisión se ve afectada por cómo estas medidas vaŕıan con la riqueza. • Si el individuo experimenta un aumento en su riqueza él va a aumentar la fracción total invertido en el activo riesgoso si su coeficiente de aversión relativa al riesgo (RRA) disminuye con la riqueza. ! La intuición no es tan clara sobre como RRA cambia al aumentar la riqueza. • Por ejemplo ¿cuánto pagaŕıa usted para evitar el riesgo de una loteŕıa en que puede ganar o perder el 20% de su riqueza? • Si la fracción que pagaŕıa decrece a medida que tiene mayor riqueza, entonces usted tiene RRA decreciente. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 27 Andres Medina Lo hace en términos proporcionales, sirve para sacar porcentajes de los aumentos y disminuciones. Distinto a como funciona el ARA. Andres Medina Pasamos de 1MM a 2MM. Si con 1MM invertimos 300K en el IPSA (y luego aumenta a 2MM), invertimos: Si el ARA disminuye con W, invertimos >300K. Si el RRA disminuye con W, invertimos >30%, o sea 600K. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Deal or No Deal • Pensemos en cada opción: • Una loteŕıa (más o menos complicada dependiendo de etapa del juego) • Comparada contra un valor cierto • “Función de utilidad” • De hecho se ha usado en estimaciones • Post, van den Assem, Baltussen and Thaler (2008) “Deal or No Deal? Decision Making under Risk in a Large-Payo↵ Game Show” AER Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 28 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aversión al Riesgo Demanda por Activos con Riesgo • Averso al riesgo =) E (U(x)) < U(E (loteŕıa)) • ¿Implica esto que no va a comprar una loteŕıa llamado activo financiero? • No, porque averso al riesgo aún prefiere “más a menos” =) si loteŕıa es suficientemente tentadora (alto pago) la tomará. • La loteŕıa es riesgosa pero es suficientemente “atractiva”. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 29 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Temas 1. Introducción 2. Utilidad Esperada 3. Aversión al Riesgo 4. Optimalidad y Equilibrio 5. Mercados de Activos 6. Preferencias Media-Varianza Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 30 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Activos Arrow-Debreu (AD) Definición • Volvamos a nuestro activos Arrow-Debreu (AD) • Seguiremos usando utilidad esperada. Supongamos: • Dos peŕıodos: t = 0 (hoy) y t = 1 (mañana). • 2 escenarios distintos: “estados de la naturaleza”. • Mercado de capitales perfecto. • Activo Arrow-Debreu: paga 1 unidad de un bien especificado (que puede ser dinero) si y sólo si en t = 1 ocurre un estado de la naturaleza determinado. • Si tenemos un activo AD para cada estado =) mercado completo de activos AD. • Estos precios nos ayudarán a entender los precios de activos Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 31 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Activos Arrow-Debreu (AD) Problema del Agente • Necesitamos agregar un par de elementos más: • Supongamos inversionista con una riqueza W0 . • La probabilidad de ocurrencia de cada estado mañana es ⇡1 y ⇡2. • Llamaremos q1 y q2 a los precios de los activos AD en t = 0 (precios de los estados) que pagan si ocurren estado 1 ó 2 respectivamente. • El inversionista compra w1 acciones del activo AD que paga en el escenario 1, y w2 acciones del que paga en el escenario 2. ) Como cada activo AD paga 1 en el estado respectivo, su riqueza en cada estado será w1 y w2. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 32 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Activos AD Problema del Agente • El inversionista toma estos precios como dados y resuelve: máx w1,w2 U = E [u(w)] = ⇡1 u(w1) + ⇡2 u(w2) sujeto a: W0 = q1w1 + q2w2 • Entonces: máx w1,w2 ⇡1 u(w1) + ⇡2 u(w2) + �(W0 � q1w1 � q2w2) • Las condiciones de primer orden (CPO) son ⇡1u 0(w1) = �q1 ⇡2u 0(w2) = �q2 • Más la restricción presupuestaria Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 33 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Activos AD Problema del Agente • Usando las CPO podemos escribir: ⇡1u0(w1) q1 = ⇡2u0(w2) q2 • El agente iguala la utilidad marginal “esperada” por peso ($) en cada estado • Aversión al riesgo no implica no tomar posiciones riesgosas Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 34 Andres Medina Condición de optimalidad de las personas. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Optimalidad Precios activos AD y probabilidades • Podemos reescribir las CPO: u 0(w1) u 0(w2)| {z } Utilidad marginal(relativa) = q1/⇡1 q2/⇡2| {z } Razón precio-probabilidad (relativa) • Plan óptimo: • Invertir menos en activos que tienen precios elevados en relación a su probabilidad de ocurrir. • Hacer esto hasta que la utilidad marginal en esos estados sea suficiente para justificar su alta razón precio-probabilidad. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 35 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Desde Optimalidad a Equilibrio • Hasta el momento asumimos que el inversionista toma los precios q1 y q2 como dados y selecciona el portafolio óptimo w1 y w2. • ¿Pero qué determina los precios q1 y q2? • Para ello se necesita conocerla oferta de activos AD y encontrar el equilibrio. • Pensemos por un momento que w1 y w2 están fijos, por ejemplo por restricciones tecnológicas. Ejemplo: • Estado 1 es una recesión con bajo nivel de recursos en la econoḿıa real. • Además, supongamos no es posible cambiar los planes de inversión para reducir w2 y aumentar w1 (por ejemplo si las oportunidades de inversión en la econoḿıa real están fijas). Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 36 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Equilibrio Precios dependen de probabilidades y utilidades marginales • Los inversionistas tratan, pero no pueden redistribuir riqueza entre estados. • Este deseo de los inversionistas afecta los precios de cada estado (q1 y q2) hasta que los inversionistas estén indiferentes. • Los precios de cada estado están determinados en equilibrio por nuestra expresión anterior, que podemos reescribir: q1 q2 = ⇡1 ⇡2|{z} Probabilidad (relativa) ⇥ u 0(w1) u 0(w2)| {z } Utilidad marginal (3) =) En equilibrio, los precios de cada estado están determinados por las probabilidades y por la utilidad marginal de los inversionistas en esos estados. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 37 Andres Medina q1 podría ser un bono libre de riesgo y q2 el IPSA. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Equilibrio Si inversionistas son neutrales al riesgo • Si los inversionistas son neutrales al riesgo, la utilidad marginal u0 es constante. • En este caso la ecuación anterior implica que: q1 q2 = ⇡1 ⇡2 • es decir, los precios de los estados tienen que ser iguales a las probabilidades (escalando si es necesario). Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 38 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Equilibrio Si inversionistas son aversos al riesgo • Pero en general, para inversionistas aversos al riesgo, tendremos que: q1 q2 = ⇡1 ⇡2 u 0(w1) u 0(w2) • es decir, los activos que pagan en estados con mayor probabilidad de ocurrencia y ”de crisis“ tendrán mayores precios. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 39 Andres Medina A mayor precio, menor retorno con estos activos. Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Flexibilidad en Oportunidades de Inversión • El ejemplo anterior es intuitivo, pero poco realista. • En general los inversionistas śı podrán redistribuir en parte su riqueza entre estados cambiando sus planes de inversiónes reales. • La oferta de activos (w1 y w2) y los precios (q1 y q2) se determinarán conjuntamente. • Sin embargo la ecuación (3) seguirá válida cuando el equilibrio sea alcanzado. • Entonces, las implicancias para los precios de los estados aplican de manera general. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 40 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Temas 1. Introducción 2. Utilidad Esperada 3. Aversión al Riesgo 4. Optimalidad y Equilibrio 5. Mercados de Activos 6. Preferencias Media-Varianza Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 41 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Desde precios de activos AD a precios de cualquier activo • Sigamos con el ejemplo de dos estados. • Hasta el momento hemos encontrados los precios de cada estado q1 y q2 (precios de los activos AD). • ¿Pero cuál es la relación con activos más generales? • Recordemos que el precio de un activo i que paga zi ,1 en el estado 1 y zi ,2 en el estado 2, está dado por: pi = q1zi ,1 + q2zi ,2 • Entonces la misma intuición aplicará a activos generales: • Activos que pagan en estados “desagradables”son relativamente más caros porque entregan un seguro. Estos activos tendrán retornos esperados menores. • Activos que pagan en estados “buenos”tienen menor valor por lo que entregarán un retorno esperado mayor. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 42 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Mercados de Activos Problema de optimización • Veamos esta intuición en el problema del inversionista: • Ahora tenemos dos activos no AD =) pagan en ambos estados en distintas proporciones. • Sean a1 y a2 el número de activos 1 y 2 que compra el inversionista, con precios hoy p1 y p2. máx a1,a2 ⇡1u(a1z1,1 + a2z2,1) + ⇡2u(a1z1,2 + a2z2,2) + �(W � a1p1 � a2p2) donde zi ,s es el pago del activo i en el estado s. • Las CPO son z1,1⇡1u 0(w1)+z1,2⇡2u 0(w2) = �p1 (4) z2,1⇡1u 0(w1)+z2,2⇡2u 0(w2) = �p2 (5) Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 43 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Mercados de Activos Intrución CPO • Llegamos a la siguiente condición p1 p2 = z1,1⇡1u0(w1) + z1,2⇡2u0(w2) z2,1⇡1u0(w1) + z2,2⇡2u0(w2) (6) Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 44 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Mercados de Activos Mundo Real • Los retornos históricos de diferentes activos se ajustan a nuestra historia de equilibrio con aversión al riesgo: • Las acciones tienen buen rendimiento cuando la econoḿıa anda bien y presenta el mayor retorno promedio. • El oro tiene un buen rendimiento cuando la econoḿıa anda mal y presenta un retorno promedio menor, a pesar de tener desviación estándar similar a las acciones. • Los bonos están entre acciones y el oro. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 45 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Mercados de Activos Relación con Activos AD • ¿Cuál es la relación entre los activos AD y estos activos “más reales”? • Recordemos que si tenemos un activo AD para cada estado =) mercado completo de activos AD. • Cuando estudiamos arbitraje aprendimos que si podemos construir los mismos flujos =) mismos precios. z1,1q1 + z1,2q2 =p1 z2,1q1 + z2,2q2 =p2 • Un mercado es completo si podemos extraer los precios de los activos AD puros usando los precios de los activos. • Esto requiere que en el caso de un peŕıodo con incertidumbre el número de activos con pagos linealmente independientes debe ser igual al número de estados. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 46 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Mercados de Activos Un ejemplo • Supongamos que tenemos dos activos y dos estados de la naturaleza. • Activo A paga $1 independiente del estado; activo B paga $4 en estado 1 y $1 en estado 2. Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 47 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Mercados de Activos Un ejemplo Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 48 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Aplicaciones Mercadosde Activos – Un ejemplo Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 49 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Temas 1. Introducción 2. Utilidad Esperada 3. Aversión al Riesgo 4. Optimalidad y Equilibrio 5. Mercados de Activos 6. Preferencias Media-Varianza Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 50 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Media-Varianza Motivación • Hasta ahora: utilidad consumo en distintos estados • Necesita describir todos y cada uno de los estados • ¿Podemos resumir esta información en menos variables? • Podemos usar variables aletatorias y distribuciones de probabilidad • Parámetros de distribuciones: ejemplo, Bernoulli –moneda al aire • Tradicionalmente usamos • Media – retorno esperado • Varianza – “volatilidad” • ¿Es posible resumir sólo en estos parámetros? • Necesitamos dos partes: preferencias y pagos Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 51 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Preferencias Media-Varianza Como aproximación a preferencias generales • Supuesto: pagos inciertos, media µ, varianza �2 • Aproximación de Taylor de función u(c) alrededor de µ u(c) =u(µ) + u 0(µ) 1! (c � µ) + u 00(µ) 2! (c � µ)2 + u 000(µ) 3! (c � µ)3 + . . . • Calculamos E (v(c)), E(u(c)) =u(µ) + u0(µ) 1! E((c � µ)) | {z } =0 + u00(µ) 2! E((c � µ)2) | {z } =�2 + u000(µ) 3! E((c � µ)3) + . . . U =u(µ) + u00(µ) 2! �2 + u000(µ) 3! E((c � µ)3) + . . . (7) • Si preferencias tiene u000 y mayores todas iguales a 0 =) µ y �2 resumen información • Si µ y �2 resumen toda la información relevante para comparar loteŕıas • Preferencias cuadráticas =) primer caso Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 52 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza Preferencias Media-Varianza Una forma funcional • Preferencias “cuadráticas” definidas sobre media y varianza U({c}) =E (u(c)) = E (c)� a 2 V (c), a > 0 (8) • Definamos: • µc = E (c) • �2 = V (c) –varianza • � –desviación estándar • Racionalización: aproximación a funciones de utilidad más generales • Nota: recuerden lógica de modelos económicos (y financieros) Felipe Aldunate Escuela de Administración UC Tema 3 - Decisiones bajo incertidumbre 53 Introducción Utilidad Esperada Aversión al Riesgo Optimalidad y Equilibrio Mercados de Activos Preferencias Media-Varianza
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