بهینه‏ سازی پایدار پرتفولیوی سهام با معیار ارزش در معرض ریسک شرطی( C-VaR ) با رویکردی مبتنی بر EGARCH، نظریه ارزش فرین (EVT) و کاپولا

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده اقتصاد و مدیریت دانشگاه سنمان

2 گروه مدیریت و اقتصاد، دانشکده مدیریت و اقتصاد، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.

3 گروه بازارها و نهادهای مالی، دانشکده حسابداری و علوم مالی، دانشکدگان مدیریت، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

چکیده

چکیده

هدف: انتخاب ترکیب بهینه‌ای از دارایی‌ها در قالب یک سبد سرمایه‌گذاری، همواره یکی از مسائل اصلی و پرچالش در حوزه مدیریت سرمایه‌گذاری بوده است. به بیان دیگر، سرمایه‌گذاران همواره تلاش دارند تا با در نظر گرفتن عوامل مؤثر در فرآیند تصمیم‌گیری و بر پایه ترجیحات ریسک و بازده فردی خود، به گزینشی کارآمد و بهینه دست یابند. یافته‌های تجربی نشان می‌دهد که بازده دارایی‌های مالی دارای دنباله‌های سنگین، چولگی منفی، وابستگی دنباله‌ای و خوشه‌بندی نوسانات است؛ ویژگی‌هایی که مدل‌های کلاسیک قادر به پوشش کامل آن‌ها نیستند. ازاین‌رو، در پژوهش حاضر برای برآورد دقیق‌تر ریسک و بازده، چارچوبی ترکیبی شامل EGARCH برای مدل‌سازی نوسان شرطی، EVT برای توصیف رفتار افراطی بازده‌ها و t-Copula برای وابستگی دنباله‌ای بین دارایی‌ها به‌کار گرفته شده است. همچنین با توجه به وجود خطا و عدم‌قطعیت در برآورد پارامترها، از رویکرد بهینه‌سازی پایدار بر پایه معیار CVaR استفاده شده تا عملکرد پرتفوی در شرایط عدم اطمینان بازار واقع‌گرایانه‌تر و کاراتر ارزیابی شود. بر همین اساس، مسئله اصلی این پژوهش، ارائه مدلی برای بهینه سازی پایدار پرتفوی براساس EGARCH–EVT–t-Copula– Robust CvaR است.

روش: در این پژوهش، بازده روزانه شاخص ده صنعت اصلی بورس تهران طی دوره‌ زمانی ده ساله از شهریور1394 تا شهریور 1404 به‌کار گرفته شد. ابتدا نوسانات شرطی با مدل EGARCH(1,1) برآورد شد تا ناهمسانی و اثر اهرمی در بازده‌ها مشخص گردد. سپس باقیمانده‌های استانداردشده با روش EVT برای تحلیل رفتار افراطی دنباله ها به‌کار رفت و وابستگی دنباله‌ای میان صنایع از طریق t-Copula مدل‌سازی شد. در نهایت، بر اساس این ساختار، بهینه‌سازی پرتفوی با معیار CVaR برای دو حالت استاندارد و پایدار انجام و نتایج مقایسه گردید.

یافته ها: نتایج تجربی پژوهش حاضر نشان داد که مدل ترکیبی EGARCH–EVT–t-Copula– Robust CvaR توانایی بالایی در برآورد دقیق ریسک‌های شدید و تصمیم‌گیری بهینه در محیط‌های دارای دنباله‌های سنگین دارد. مدل EGARCH نوسانات شرطی را به‌خوبی بازنمایی کرد و نتایج EVT نشان داد که توزیع بازده‌ها دارای دُم‌های سنگین و چولگی منفی است. همچنین برآورد t-Copula وابستگی دم‌ها بین صنایع را تأیید کرد و وقوع همزمان شوک‌های منفی را نشان داد. در مرحله بهینه‌سازی، مقایسه میان دو مدل CvaR استاندارد و CvaR پایدار حاکی از آن بود که نسخه مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترها، عملکرد بهتری از نظر بازده موردانتظار و نسبت شارپ ارائه می‌دهد. بدین ترتیب، مدل پایدارتوانسته است توزیع زیان‌های شدید را واقع‌بینانه‌تر منعکس کرده و پرتفوی را در برابر نوسانات نامتقارن بازار پایدارتر سازد.

نتیجه گیری: به‌طور کلی، نتایج تحقیق حاضر تأیید می‌کند که در بازارهای نوظهوری مانند ایران که ویژگی‌هایی نظیر کشیدگی بالا، چولگی منفی و وابستگی ددنباله ای وجود دارد، مدل‌های کلاسیک مبتنی بر نرمال‌بودن برای سنجش ریسک کفایت ندارند. در مقابل، رویکرد ترکیبی EGARCH–EVT–t-Copula–Robust CVaR می‌تواند برآوردی واقع‌گرایانه‌تر از ریسک tail ارائه کرده و منجر به تخصیص سرمایه‌ای پایدارتر و کاراتر گردد. بنابراین، استفاده از رویکرد بهینه‌سازی پایدار تحت معیار CVaR در چارچوب مدل‌های ناهمسان‌واریانس شرطی و وابستگی دنباله ای، در مدیریت حرفه‌ای پرتفوی و سیاست‌گذاری سرمایه‌گذاری در بازارهای پرریسک توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Robust Portfolio Optimization under Conditional Value-at-Risk (CVaR) Criterion Based on EGARCH, Extreme Value Theory (EVT), and Copula Approach

نویسندگان [English]

  • Seyed Ramin Abolfazli 1
  • Gholamhosein Golarzi 2
  • Farid Tondnevis 3
1 Faculty of economic and management of Semnan university
2 Department of Management and Economic, Faculty of Management and Economics, Semnan University, Semnan, Iran.
3 Department of Finance, Faculty of Management, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Abstract

Objective: Selecting an optimal combination of assets within an investment portfolio has always been one of the fundamental and challenging issues in investment management. In other words, investors continually aim to achieve an efficient and optimal allocation by considering the key factors influencing the decision-making process and aligning the selection with their individual risk–return preferences. However, traditional portfolio theory often relies on simplified statistical assumptions—particularly the assumption of normally distributed returns—that are inconsistent with the empirical characteristics of financial markets. In reality, financial asset returns frequently display heavy tails, negative skewness, volatility clustering, and asymmetric dependence during periods of market stress. These stylized facts imply that extreme losses occur more frequently than predicted by classical models, highlighting the necessity for more sophisticated tools in modern risk management and portfolio construction.

To address these limitations, the present study develops a comprehensive hybrid modeling framework that integrates three advanced components: EGARCH to capture time-varying volatility and leverage effects, Extreme Value Theory (EVT) to model tail behavior and estimate extreme losses more accurately, and t-Copula to model tail dependence and joint downside risk across industries. Additionally, considering that parameter estimates obtained from historical data are subject to uncertainty and may deviate from their true values, a Robust Optimization approach under the Conditional Value-at-Risk (CVaR) criterion is adopted. This framework allows the portfolio to remain resilient against estimation errors and improves decision-making under market uncertainty. Accordingly, the main objective of this research is to present a robust and realistic portfolio optimization model based on the EGARCH–EVT–t-Copula–Robust CVaR approach.









Methods: Daily return data for ten major industry indices of the Tehran Stock Exchange, covering the period from September 2015 to September 2025, were employed. Conditional volatility was modeled using the EGARCH(1,1) specification to account for asymmetry in the volatility response to positive and negative shocks. Standardized residuals obtained from the volatility model were analyzed using EVT under the Peaks-over-Threshold method to estimate the heavy-tail behavior of returns. The dependence structure among industries was then modeled through t-Copula to capture joint extreme movements and tail dependence. Finally, portfolio optimization was conducted under the CVaR measure in both standard and robust formulations, and the performance of the resulting portfolios was compared based on expected return, risk, and Sharpe ratio.

Results: Empirical findings reveal that the integrated EGARCH–EVT–t-Copula–Robust CVaR framework delivers superior accuracy in capturing extreme risks and provides a more effective portfolio allocation in heavy-tailed environments. The EGARCH model successfully captured conditional volatility dynamics, EVT highlighted the presence of heavy left-tail behavior and significant downside risk, and the t-Copula confirmed strong tail dependence among industrial sectors, implying the synchronized occurrence of severe negative shocks. In the optimization step, the Robust CVaR portfolio outperformed the standard CVaR model by yielding higher expected returns and Sharpe ratios, illustrating its enhanced ability to handle parameter uncertainty and asymmetric market volatility.

Conclusion: Overall, the findings confirm that in emerging markets such as Iran—characterized by high kurtosis, negative skewness, and tail dependence—classical risk models based on normality assumptions are inadequate. In contrast, the proposed EGARCH–EVT–t-Copula–Robust CVaR framework provides a more realistic estimation of tail risk and leads to a more stable and efficient capital allocation. Hence, adopting robust CVaR optimization under conditional heteroskedasticity and tail-dependent structures is recommended for professional portfolio management and investment decision-making in high-risk markets.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CVaR
  • Robust portfolio
  • EGARCH
  • EVT
  • t-Copula