Microeconomia Financeira
Jos ´e Guilherme de Lara Resende Departamento de Economia – UnB
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
2 Carteira Tangente Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente 3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente
3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente
3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia 2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente 3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
Vamos supor por enquanto que existam apenas dois ativos com risco, A e B. Considere a seguinte notac¸ ˜ao:
xA: frac¸ ˜ao da renda investida no ativo A xB: frac¸ ˜ao da renda investida no ativo B
Por definic¸ ˜ao, xA+ xB = 1, logo xB = 1 − xA
Vamos assumir que xA, xB ≥ 0 (ou seja,vendas a descoberto de qualquer um dos ativos n ˜ao s ˜ao permitidas). O valor esperado da carteira ´e:
Vamos supor por enquanto que existam apenas dois ativos com risco, A e B. Considere a seguinte notac¸ ˜ao:
xA: frac¸ ˜ao da renda investida no ativo A xB: frac¸ ˜ao da renda investida no ativo B
Por definic¸ ˜ao, xA+ xB = 1, logo xB = 1 − xA
Vamos assumir que xA, xB ≥ 0 (ou seja,vendas a descoberto
de qualquer um dos ativos n ˜ao s ˜ao permitidas). O valor esperado da carteira ´e:
A vari ˆancia da carteira ´e:
σ2p= x2AσA2+ x2BσB2+ 2xAxBσAB
= x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAB = x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAσBρAB
Vamos analisar tr ˆes casos em particular (dois casos extremos e um intermedi ´ario).
A vari ˆancia da carteira ´e:
σ2p= x2AσA2+ x2BσB2+ 2xAxBσAB
= x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAB
= x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAσBρAB
Vamos analisar tr ˆes casos em particular (dois casos extremos e um intermedi ´ario).
A vari ˆancia da carteira ´e:
σ2p= x2AσA2+ x2BσB2+ 2xAxBσAB
= x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAB = x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAσBρAB
Vamos analisar tr ˆes casos em particular (dois casos extremos e um intermedi ´ario).
A vari ˆancia da carteira ´e:
σ2p= x2AσA2+ x2BσB2+ 2xAxBσAB
= x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAB = x2AσA2+ (1 − xA)2σ2B+ 2xA(1 − xA)σAσBρAB
Vamos analisar tr ˆes casos em particular (dois casos extremos e um intermedi ´ario).
Nesse caso, a vari ˆancia da carteira ´e:
σp2= x2AσA2+ (1 − xA)2σB2+ 2xA(1 − xA) σAσB O desvio-padr ˜ao ´e:
σp =
q x2Aσ2
A+ (1 − xA)
2σ2
B+ 2xA(1 − xA) σAσB
= σB+ xA(σA− σB) ,
j ´a que xAσA+ (1 − xA)σB > 0, para todo 0 ≤ xA≤ 1.
Escrevendo a ´ultima express ˜ao acima em func¸ ˜ao de xA, obtemos:
xA= σP− σB
Substituindo essa express ˜ao para xA no retorno esperado da carteira, encontramos: ErP = ErB+ σP− σB σA− σB (ErA− ErB) =
ErB+ ErB− ErA
σA− σB σB | {z } intercepto + ErA− ErB σA− σB | {z } inclinac¸ ˜ao σP
O gr ´afico abaixo, cujos eixos s ˜ao retorno esperado e
desvio-padr ˜ao, ilustra a relac¸ ˜ao acima entre ERpe σp(estamos
supondo que o ativo A possui menor retorno esperado e vari ˆancia do que o ativo B).
6 -Er σ A B r r
Nesse caso, a vari ˆancia da carteira ´e:
σp2= x2AσA2+ (1 − xA)2σB2− 2xA(1 − xA) σAσB
O desvio-padr ˜ao ´e:
σp =
q
Temos que considerar duas possibilidades:
1 x2
AσA2+(1 − xA) 2σ2
B−2xA(1 − xA) σAσB = (xAσA−(1−xA)σB)2.
Nesse caso,
σp= |xAσA− (1 − xA)σB| = |− σB+ xA(σA+ σB)|
2 x2
AσA2+ (1 − xA) 2σ2
B− 2xA(1 − xA) σAσB =
(−xAσA+ (1 − xA)σB)2. Nesse caso,
Vamos analisar o primeiro caso, que se subdivide em dois.
Observe que se xA = σB/(σA+ σB), ent ˜ao σp= 0. Portanto:
1 Se xA ≥ σB/(σA+ σB), ent ˜ao −σB+ xA(σA+ σB) ≥ 0 e
σp= −σB+ xA(σA+ σB). Nesse caso,
xA = σp+ σB
σA+ σB (1)
2 Se xA < σB/(σA+ σB), ent ˜ao −σB+ xA(σA+ σB) < 0 e
σp= −(−σB+ xA(σA+ σB)). Nesse caso,
xA =
σB− σp
Substituir xAdado pela equac¸ ˜ao (1) na express ˜ao para o retorno esperado da carteira resulta em:
Erp= σP+ σB σA+ σB ErA+ 1 −σP+ σB σA+ σB ErB = σBErA+ σAErB σA+ σB + ErA− ErB σA+ σB σP (3)
J ´a substituir xAdado pela equac¸ ˜ao (2) na express ˜ao para o retorno esperado da carteira resulta em:
ErP= σB− σP σA+ σB ErA+ 1 −σB− σP σA+ σB ErB = σBErA+ σAErB σA+ σB − ErA− ErB σA+ σB σp (4)
Para 0 ≤ xA < σB/(σA+ σB), vale a equac¸ ˜ao (4), para
σB/(σA+ σB) ≤ xA≤ 1, vale a equac¸ ˜ao (3).
Essas duas equac¸ ˜oes possuem o mesmo intercepto no eixo das ordenadas e possuem inclinac¸ ˜oes opostas em sinal, mas iguais em valor absoluto.
6 -Er σ H H H H H HH r B r A r
O segundo caso, em que σp= |− xAσA+ (1 − xA)σB|, pode ser analisado de forma semelhante, e leva ao mesmo tipo de
soluc¸ ˜ao. Observe que se xA= σB/(σA+ σB), ent ˜ao σp= 0.
Portanto:
1 Se xA ≤ σB/(σA+ σB), ent ˜ao σB− xA(σA+ σB) ≥ 0 e
σp= σB− xA(σA+ σB). Nesse caso,
xA = σp+ σB
σA+ σB (5)
2 Se xA > σB/(σA+ σB), ent ˜ao σB− xA(σA+ σB) < 0 e
σp= −(σB− xA(σA+ σB)). Nesse caso,
xA = σB− σp
´
E f ´acil notar que substituir os valores de xA obtidos acima
levam a express ˜oes an ´alogas a (3) e (4) (mas com os
intervalos para xAassociados a essas equac¸ ˜oes trocados).
Ou seja, obtemos uma figura com o mesmo formato da anterior.
Portanto, se ρAB= −1, sempre ser ´a poss´ıvel determinar pesos
Nesse caso, a vari ˆancia da carteira ´e: σp2= x2AσA2+ (1 − xA)2σB2 O desvio-padr ˜ao ´e:
σp = q x2Aσ2 A+ (1 − xA) 2σ2 B Portanto, temos que:
σp=
q
x2Aσ2A+ (1 − xA)2σ2B
Combinamos as duas ´ultimas equac¸ ˜oes acima para escrever: ErP = f (σP) ,
6 -Er σ r A r B
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
2 Carteira Tangente Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente 3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
Em geral, temos uma quantidade grande de ativos financeiros `a disposic¸ ˜ao do investidor.
Queremos caracterizar afronteira de m ´edia-vari ˆancia(apesar
desse nome, na verdade iremos determinar uma fronteira de m ´edia e desvio-padr ˜ao).
Ou seja, queremos identificar para cada n´ıvel de retorno esperado, a carteira com menor vari ˆancia.
Logo, o problema que queremos resolver ´e: min x1,...,xn σ 2 p s.a. Erp= µ , isto ´e, min x1,...,xn n X i=1 x2iσi2+X i6=j
xixjσij s.a. x1Er1+· · ·+xnErn= µ ,
n X
i=1 xi = 1
O problema escrito em forma matricial ´e: min
x1,...,xn x
TΩ x s.a. xT
Er = µ , xT1 = 1 ,
onde x ´e o vetor de dimens ˜ao n × 1 de pesos (o superescritoT
indica a transposta de vetores ou matrizes), Ω ´e a matriz de vari ˆancia e covari ˆancia e Er ´e o vetor de retornos esperados, e
x = x1 x2 .. . xn , Ω = σ12 σ12 . . . σ1n σ21 σ22 . . . σ2n .. . ... . .. ... σn1 σn2 . . . σn2 , Er = Er1 Er2 .. . Ern , 1 = 1 1 .. . 1
O Lagrangeano do problema ´e:
L = xTΩx + 2λ[µ − xTEr] + 2δ[1 − xT1] ,
onde 2λ e 2δ s ˜ao multiplicadores de Lagrange (escrevemos os multiplicadores de Lagrange multiplicados por 2, j ´a que isso n ˜ao altera a soluc¸ ˜ao do problema e simplifica a CPO para x, como veremos abaixo).
As CPO em x levam a:
Incorporando o valor de x acima nas restric¸ ˜oes do problema, obtemos:
ErTx = Er Ω−1(λEr + δ1) = µ
1Tx = 1TΩ−1(λEr + δ1) = 1 Em termos matriciais, temos:
A B B C ·λ δ =Er TΩ−1Er ErTΩ−11 1TΩ−1Er 1TΩ−11 ·λ δ =µ 1 , onde A = ErTΩ−1Er, B = ErTΩ−11 = 1TΩ−1Er e C = 1TΩ−11.
Lembrando que para uma matriz dois por dois, a inversa ´e: M=A B B C ⇒ M−1 = 1 det(M) C −B −B A
Obtemos:
λ = Cµ − B
AC− B2 e δ =
A− Bµ
AC− B2
Substituindo esses valores na express ˜ao acima para x, encontramos:
x = Ω−1 Er(Cµ − B) + 1(A − Bµ)
AC− B2
Substituindo o valor ´otimo de x na f ´ormula da vari ˆancia da
carteira xTΩ x, obtemos:
σp2=
Cµ2− 2Bµ + A
AC− B2 , (7)
ou seja, a vari ˆancia m´ınima ´e uma func¸ ˜ao quadr ´atica do retorno esperado.
Logo, no espac¸o retorno esperado/desvio-padr ˜ao, o gr ´afico abaixo deve ilustrar uma hip ´erbole.
Se minimizarmos (7) na escolha de µ, encontramos
µmin = B/C. Para esta carteira, chamadacarteira de vari ˆancia
m´ınima, os pesos s ˜ao:
x = Ω−11/1TΩ−11
Finalmente, ´e poss´ıvel gerar toda fronteira de m ´edia vari ˆancia usando apenas duas carteiras distintas sobre a fronteira.
6
-Er
σ Fig. 4: Fronteira de M ´edia-Vari ˆancia
Observe que para calcular a fronteira de m ´edia e vari ˆancia dos ativos com risco precisamos calcular o retorno esperado de cada ativo e a matriz de vari ˆancia e covari ˆancia desse ativos, ou seja, todas as vari ˆancias individuais e todas as covari ˆancias entre cada par de ativos.
Um investidor ir ´a escolher carteiras nafronteira eficiente, ou
seja, na parte crescente da fronteira de m ´edia e vari ˆancia. Mas ser ´a poss´ıvel restringir mais o conjunto de ativos com risco que um investidor deve escolher, ainda sem supor nada sobre a forma funcional espec´ıfica da sua func¸ ˜ao de utilidade? A pr ´oxima sec¸ ˜ao mostra que sim.
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente 3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
Vamos supor que a utilidade do indiv´ıduo ´e do tipo de m ´edia e vari ˆancia, em que maior a m ´edia (o retorno esperado), maior a utilidade, e menor a vari ˆancia, maior a utilidade (indiv´ıduo avesso ao risco).
O exemplo abaixo mostra que alavancar cria a possibilidade de carteiras com retornos esperados maiores, mas ao custo de volatilidades mais elevadas.
Suponha dois ativos, A e B, tais que ErA = 8%, σA = 3%, ErB = 14%,
σB= 6% e ρAB= 0,5. Vamos supor que vendas a descoberto s ˜ao
permitidas e que o indiv´ıduo tem uma renda de R$ 100 para investir. Se ele investir apenas em B (carteira xA = 0 e xB= 1), ele obt ´em um
retorno esperado de 14%.
Suponha que xA= −10 e xB= 11 (note que xA+ xB = 1). Ou seja, ele
vende R$ 1000 do ativo A a descoberto, que a um retorno esperado de 8% implica −80 de retorno esperado, ou seja, 80% da renda dele. Se ele usa os R$ 1000 adquiridos com a venda a descoberto, somados a sua renda de R$ 100, para investir em B, ele obt ´em um retorno esperado de R$ 154, ou seja, 154% da renda inicial. O payoff esperado final ´e de R$ 74, ou seja, um retorno esperado de 74%.
Suponha dois ativos, A e B, tais que ErA = 8%, σA = 3%, ErB = 14%,
σB= 6% e ρAB= 0,5. Vamos supor que vendas a descoberto s ˜ao
permitidas e que o indiv´ıduo tem uma renda de R$ 100 para investir. Se ele investir apenas em B (carteira xA = 0 e xB= 1), ele obt ´em um
retorno esperado de 14%.
Suponha que xA= −10 e xB= 11 (note que xA+ xB = 1).Ou seja, ele vende R$ 1000 do ativo A a descoberto, que a um retorno esperado de 8% implica −80 de retorno esperado, ou seja, 80% da renda dele. Se ele usa os R$ 1000 adquiridos com a venda a descoberto, somados a sua renda de R$ 100, para investir em B, ele obt ´em um retorno esperado de R$ 154, ou seja, 154% da renda inicial. O payoff esperado final ´e de R$ 74, ou seja, um retorno esperado de 74%.
Suponha dois ativos, A e B, tais que ErA = 8%, σA = 3%, ErB = 14%,
σB= 6% e ρAB= 0,5. Vamos supor que vendas a descoberto s ˜ao
permitidas e que o indiv´ıduo tem uma renda de R$ 100 para investir. Se ele investir apenas em B (carteira xA = 0 e xB= 1), ele obt ´em um
retorno esperado de 14%.
Suponha que xA= −10 e xB= 11 (note que xA+ xB = 1). Ou seja, ele
vende R$ 1000 do ativo A a descoberto, que a um retorno esperado de 8% implica −80 de retorno esperado, ou seja, 80% da renda dele. Se ele usa os R$ 1000 adquiridos com a venda a descoberto, somados a sua renda de R$ 100, para investir em B, ele obt ´em um retorno esperado de R$ 154, ou seja, 154% da renda inicial. O payoff esperado final ´e de R$ 74, ou seja, um retorno esperado de 74%.
Portanto,a alavancagem serviu para aumentar o retorno esperado. ´E f ´acil perceber que se aumentarmos mais a alavancagem, aumentaremos o retorno esperado obtido. Por ´em essa estrat ´egia tamb ´em aumenta o risco:
σp2= x2AσA2+ x2Bσ2B+ xAxBσAσBρAB
= (−10)2(3%)2+ (11)2(6%)2+ 2(−10)(11)(3%)(6%)0,5
= 32,76%
Ou seja, o desvio-padr ˜ao da carteira ´e 57,24%. Portanto, a alavancagem de fato permite obter um retorno esperado mais alto, mas `a custa de mais risco.
Logo, queremos uma medida que leve em conta esse trade-off entre retorno esperado e risco.
Suponha que existe um ativo sem risco, cujo retorno ´e rf.
A medida que iremos usar ´e chamadataxa Sharpe(Sharpe
ratio), definida como:
TSp= Erp− rf σp
Essa medida leva em conta o trade-off entre retorno esperado
e risco. Suponha rf = 2%. A taxa Sharpe para os dois
portf ´olios do exemplo acima s ˜ao:
TS(xA= 0, xB = 1) = 14% − 2%
6% = 2
TS(xA= −10, xB = 11) = 74% − 2%
57,24% ≈ 1,26
Portanto o portf ´olio alavancado tem uma taxa Sharpe menor do que o portf ´olio n ˜ao-alavancado, indicando que o aumento de retorno esperado foi `a custa de um aumento mais do proporcional no risco.
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia
2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente
3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Problema do Investidor
Logo, nosso objetivo ´e determinar acarteira tangente(ou portf ´olio tangente), ou seja, a carteira de ativos com risco com a maior taxa Sharpe poss´ıvel.
O gr ´afico abaixo ilustra essa carteira para a fronteira de m ´edia vari ˆancia considerada.
6 -Er σ rf r
O problema ent ˜ao que queremos resolver ´e: max x1,...,xn E(rp) − rf σp s.a. n X i=1 xi= 1 (8)
Vamos considerar quatro casos:
1 Vendas a descoberto s ˜ao permitidas e ´e poss´ıvel aplicar e
tomar dinheiro emprestado `a taxa de juros sem risco;
2 Vendas a descoberto s ˜ao permitidas, mas n ˜ao ´e poss´ıvel
aplicar e tomar dinheiro emprestado;
3 Vendas a descoberto n ˜ao s ˜ao permitidas, mas ´e poss´ıvel
aplicar e tomar dinheiro emprestado;
4 Nem as vendas a descoberto s ˜ao permitidas, nem
aplicac¸ ˜oes ou empr ´estimos `a taxa de juros sem risco s ˜ao permitidos.
Esse ´e o caso mais geral, em que o problema ´e: max x1,...,xn E(rp) − rf σp s.a. n X i=1 xi= 1
Substituindo as express ˜oes para Erpe σp, obtemos:
max x1,...,xn (x1Er1+ x2Er2+ · · · + xnErn) − rf Pn i=1x2iσ2i + Pn i=1 Pn
j=1,j6=ixixjσij 12 s.a. n X i=1 xi= 1
Como podemos resolver o problema acima? Dois modos:
1 Computacionalmente,
Vamos resolver o problema usando o m ´etodo de Lagrange.
Observe que comoPni=1xi= 1, temos que:
rf = 1 · rf = n X i=1 xi ! rf = n X i=1 xi· rf
Logo, se reescrevermos o problema como: max x1,...,xn Pn i=1xi Eri− rf Pn i=1x2iσi2+ Pn i=1 Pn j=1,j6=ixixjσij 12 ,
Para facilitar a notac¸ ˜ao, vamos denotar: A12 = n X i=1 x2iσi2+ n X i=1 n X j=1,j6=i xixjσij 1 2
As CPO do problema acima para cada peso xk, k = 1, . . . , n, s ˜ao: (Erk− rf) A− 1 2+ −1 2 n X i=1 xi(Eri− rf) ! A−32 2xkσ2k+ 2 n X j=1,j6=i xjσkj = 0
Multiplicando a CPO acima para xk por A 1 2 resulta em: Erk− rf − n X i=1 xi Eri− rf ! A−1 xkσk2+ n X j=1,,j6=i xjσkj = 0 (9) Vamos denotar por λ a seguinte express ˜ao:
λ = n X i=1 xi Eri− rf ! A−1= Erp− rf σ2 p
Substituindo essa express ˜ao para λ na equac¸ ˜ao (9) e rearranjando essa equac¸ ˜ao, obtemos:
Erk− rf = λ xkσk2+ n X j=1,,j6=i xjσkj = λxkσ2k + λx1σk1+ λx2σk2+ · · · + λxnσkn = zkσk2+ z1σk1+ z2σk2+ · · · + znσkn onde zi= λxi, para todo k = 1, . . . , n.
Listando todas as CPOS obtemos: Er1− rf = z1σ21+ z2σ12+ · · · + znσ1n Er2− rf = z1σ21+ z2σ22+ · · · + znσ2n .. . Ern− rf = z1σn1+ z2σn2+ · · · + znσn2
Er1− rf Er2− rf .. . Ern− rf = σ21 σ12 . . . σ1n σ21 σ22 . . . σ2n .. . ... . .. ... σn1 σn2 . . . σ2n | {z } =Ω · z1 z2 .. . zn
Como a matriz de vari ˆancia e covari ˆancia Ω ´e invert´ıvel, temos que: z1 z2 .. . zn = Ω−1 Er1− rf Er2− rf .. . Ern− rf (10)
Ou seja, encontramos z1, . . . , zncomo func¸ ˜ao dos par ˆametros do problema (os retornos esperados, as vari ˆancias e as covari ˆancias dos ativos).
Por ´em, queremos encontrar as frac¸ ˜oes x1, . . . , xn da renda investidas nos ativos. Mas determinados z1, . . . , zn,
recuperamos os pesos ´otimos x1, . . . , xnfazendo:
zk Pn
i=1zi
= λxk
λPni=1xi = xk, (11)
Portanto, a determinac¸ ˜ao dos pesos ´otimos exige o c ´alculo da matriz de vari ˆancia e covari ˆancia Ω e do retorno esperado de cada ativo, assim como no caso da determinac¸ ˜ao da fronteira de m ´edia e vari ˆancia.
Uma vez que estimamos esses par ˆametros, podemos calcular
z1, . . . , zn facilmente por meio de (10). Uma vez calculados
Neste caso, podemos determinar a fronteira eficiente
resolvendo o problema (8),supondo diversos valorespara rf.
Ou seja, repetimos o procedimento na subsec¸ ˜ao anterior, para
diversos valores diferentes de rf.
Desse modo, delineamos a fronteira eficiente dos ativos com risco.
Neste caso, precisamos impor restric¸ ˜oes sobre as frac¸ ˜oes xi. Como vendas a descoberto n ˜ao s ˜ao poss´ıveis, ent ˜ao o problema agora se torna:
max x1,...,xn E(rp) − rf σp s.a. n X i=1 xi = 1, xi ≥ 0, ∀i = 1, . . . , n
Podemos resolver esse problema computacionalmente ou usando o m ´etodo de Kuhn-Tucker.
Neste caso, repetimos o caso anterior, em que foram impostas nrestric¸ ˜oes xi ≥ 0,supondo diversos valorespara rf.
Ou seja, repetimos o procedimento na subsec¸ ˜ao anterior, para
diversos valores diferentes de rf (similar `a an ´alise na subsec¸ ˜ao
3.2).
Desse modo, delineamos a fronteira eficiente dos ativos com risco, sem que seja poss´ıvel vender qualquer desses ativos a descoberto.
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Fronteira de M ´edia Vari ˆancia 2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente
3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital
Suponha que determinamos a carteira tangente, que maximiza a taxa Sharpe, e denote essa carteira com o subscrito p. Suponha que exista um ativo sem risco, cujo retorno ´e
denotado por rf.
O problema do investidor ´e decidir quanto investir no ativo sem risco e na carteira tangente, ou seja, determinar a frac¸ ˜ao da riqueza x que deve ser investida na carteira tangente o que, por sua vez, determina a frac¸ ˜ao da riqueza investida no ativo sem
risco, 1 − x. Vamos denotar por rc e por σc2o retorno e a
vari ˆancia dessa carteira formada pelo ativo livre de risco e pela carteira tangente.
Por definic¸ ˜ao, como rc= xrp+ (1 − x)rf, temos que:
Erc = xErp+ (1 − x)rf (12)
σ2c = x2σp2 (13)
Observe que a express ˜ao para σ2
c resulta em:
x= σc
σp
Se substituirmos esse valor para x na express ˜ao do retorno esperado da carteira c, obtemos:
Erc = rf + Erp− rf x Erc = rf + Erp− rf | {z } σc σp pr ˆemio ao risco
Rearranjando essa express ˜ao, obtemos: Erc = rf + Erp− rf
σp
σc
Essa equac¸ ˜ao define uma reta no espac¸o retorno-esperado×desvio-padr ˜ao.
Ela ´e chamadalinha de alocac¸ ˜ao de capital(LAC), em ingl ˆes,
A CAL decomp ˜oe o retorno esperado da carteira completa em:
1 taxa sem risco; mais
2 (taxa de retorno m ´edio/volatilidade) × quantidade de risco.
Observe que:
rf ´e o intercepto,
A CAL mostra as combinac¸ ˜oes (os pares) de {Erc, σc} fact´ıveis, isto ´e, que podem ser alcanc¸adas usando uma carteira
composta da carteira tangente p e do ativo sem risco.
Vale ent ˜ao oTeorema de Separac¸ ˜ao em Dois Fundos: Todo
investidor, independentemente de suas prefer ˆencias, deve investir apenas em uma carteira formada por dois ativos: o ativo sem risco e a carteira tangente (alguns autores chamam esse resultado de separac¸ ˜ao em um fundo, j ´a que n ˜ao
1 Fronteira de M ´edia Vari ˆancia Introduc¸ ˜ao
Fronteira de M ´edia Vari ˆancia 2 Carteira Tangente
Introduc¸ ˜ao
C ´alculo da Carteira Tangente
3 Escolha de Carteira
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital
Queremos determinar o ponto na CAL escolhido pelo investidor, ou seja, quais frac¸ ˜oes da renda ele ir ´a alocar no ativo sem risco e na carteira tangente.
Claramente, a composic¸ ˜ao dessa carteira completa depende da utilidade do investidor. A figura abaixo ilustra esse processo.
6 -Er σ rf
Linha de Alocac¸ ˜ao de Capital Inclinac¸ ˜ao (prec¸o do risco): Erp−rf
σp
r E
Suponha que o investidor tenha uma utilidade do tipo m ´edia-vari ˆancia:
U= E (rc) − 0,005 A σc2 (14)
onde A > 0 ´e um coeficiente de avers ˜ao ao risco.
Observac¸ ˜oes:
A= 0: investidor neutro ao risco: se importa apenas com o
retorno esperado, n ˜ao se importa com volatilidade;
Se substituirmos as express ˜oes (12) e (13) na utilidade de m ´edia-vari ˆancia (equac¸ ˜ao 14), obtemos:
U= xErp+ (1 − x)rf − 0, 005Ax2σ2p = rf + Erp− rf x − 0, 005Ax2σ2p
O problema do investidor ´e: max
x rf + Erp− rf x − 0, 005Ax
2σ2 p
A CPO resulta em:
Erp− rf − 0,01 A σp2x= 0
Resolvendo a CPO para x, encontramos: x∗ = Erp− rf
0,01 A σ2 p
Observe que a frac¸ ˜ao ´otima investida na carteira tangente x∗ ´e maior quanto:
Maior for o excesso de retorno de p (i.e., Erp− rf),
Menor for a vari ˆancia σ2
p da carteira tangente,
Menor a avers ˜ao ao risco do indiv´ıduo (A) (ou seja, maior a frac¸ ˜ao da renda investida no ativo sem risco).