Luz Elena Castrillón Castro
María Estefanía Osorno Loaiza
Jaime de Jesús Zapata Moreno
En este laboratorio se construye un portafolio de acciones y se simula su comportamiento bajo un Movimiento Browniano Geométrico (MGB) para un horizonte de inversión de largo plazo. A partir de tres activos accionarios (MSFT, NKE y NEE) se estima un portafolio de media-varianza, que servirá posteriormente como subyacente para la valuación de opciones europeas y americanas y el diseño de estrategias de cobertura.
La inversión total considerada es de 10 millones de dólares, y se utiliza información histórica de precios desde el 01/10/2023 en adelante. En la primera parte se construye el portafolio y se simulan las trayectorias de precios del portafolio bajo un modelo MGB. En la segunda parte se analiza el desempeño del portafolio mediante volatilidad, índice de Sharpe y medidas de riesgo como el VaR. Finalmente, en la tercera parte se valúan opciones europeas y americanas sobre cada activo y se diseña una estrategia de cobertura del 85 % de la inversión, apalancada a la tasa del bono del Tesoro a 10 años.
| Fecha | MSFT | NKE | NEE |
|---|---|---|---|
| 2023-10-02 | 317.022 | 91.105 | 49.075 |
| 2023-10-03 | 308.737 | 91.615 | 49.668 |
| 2023-10-04 | 314.225 | 92.386 | 47.635 |
| 2023-10-05 | 314.619 | 92.290 | 46.534 |
| 2023-10-06 | 322.401 | 93.562 | 47.278 |
| 2023-10-09 | 324.923 | 93.340 | 46.412 |
A partir de la serie de precios diarios desde el 01/10/2023 se calcularon retornos logarítmicos para las tres acciones MSFT, NKE y NEE. Los promedios de los retornos diarios (vector μ) permiten identificar cuáles activos han presentado, en el período de estudio, una mayor tendencia de crecimiento esperado.
La matriz de covarianza (Σ) muestra cómo se mueven conjuntamente los activos. Covarianzas positivas entre los pares de acciones indican que tienden a moverse en la misma dirección, mientras que covarianzas relativamente bajas sugieren que existe potencial de diversificación.
En la Tabla 2 se presentan los pesos resultantes del portafolio de mínima varianza (modelo media-varianza de Markowitz), tal como lo solicita el docente.
| Ticker | Acción | Peso | Porcentaje (%) | Inversión (USD) |
|---|---|---|---|---|
| MSFT | Microsoft (MSFT) | 0.5602 | 56 | 5601887 |
| NKE | Nike (NKE) | 0.1002 | 10 | 1001507 |
| NEE | NextEra Energy (NEE) | 0.3397 | 34 | 3396607 |
| Rendimiento esperado diario | Riesgo diario (desv. est.) | Rendimiento esperado anual | Riesgo anual (desv. est.) |
|---|---|---|---|
| 0.07% | 1.08% | 18.8% | 17.2% |
En esta sección se resume el desempeño del portafolio a partir del rendimiento esperado y la volatilidad anual, así como del índice de Sharpe. Los resultados indican que el portafolio de mínima varianza logra un equilibrio razonable entre riesgo y retorno: no es el portafolio más rentable posible, pero sí reduce de manera importante la volatilidad frente a invertir en un solo activo, lo cual es coherente con el objetivo del modelo media–varianza.
Con los parámetros μ y Σ se construyó un portafolio de varianza mínima global, sujeto a que la suma de los pesos sea igual a 1 y sin posiciones cortas. Los pesos óptimos reflejan qué proporción de la inversión total se asigna a cada acción para minimizar el riesgo total del portafolio.
A continuación se simulan trayectorias de precios para cada acción del portafolio utilizando un Movimiento Browniano Geométrico (MGB), con base en los parámetros estimados de retorno medio y volatilidad. Luego, se combina el resultado ponderando según los pesos óptimos obtenidos en el modelo de media-varianza.
| Elemento | Precio esperado al final (2 años) |
|---|---|
| MSFT | 497.69 |
| NKE | 60.94 |
| NEE | 83.97 |
| Portafolio | 313.43 |
La simulación del portafolio bajo un Movimiento Browniano Geométrico
(MGB) a dos años muestra una trayectoria media creciente, mientras que
la banda entre los percentiles 5 % y 95 % se ensancha a medida que
transcurre el tiempo. Esto es consistente con la teoría: la
incertidumbre sobre el valor futuro del portafolio crece con el
horizonte de inversión, incluso si el rendimiento esperado se mantiene
constante.
La Tabla 4 resume los precios esperados al final del horizonte para cada
activo y para el portafolio, evidenciando que el valor simulado del
portafolio corresponde a la combinación ponderada de las trayectorias
individuales de MSFT, NKE y NEE.
El modelo de media–varianza de Markowitz permite encontrar la combinación de pesos que minimiza la volatilidad del portafolio, sujeto a que la inversión esté completamente distribuida entre los tres activos (MSFT, NKE y NEE) y no se tomen posiciones cortas.
En la Tabla 2 se observa la asignación óptima del portafolio. Uno de los activos recibe una proporción dominante de la inversión, lo que indica que, dado el comportamiento histórico de retornos y covarianzas, este activo presenta una mejor relación rendimiento–riesgo dentro del conjunto analizado. Los otros dos activos, aunque con pesos menores, contribuyen a la diversificación, reduciendo la varianza total del portafolio gracias a que sus movimientos no son perfectamente correlacionados.
La simulación del portafolio bajo un Movimiento Browniano Geométrico (MGB) a dos años, presentada en la Figura 1 y la Tabla 4, muestra una trayectoria media relativamente estable y un rango de valores plausibles para la inversión de 10 millones de dólares. Estos resultados justifican la necesidad de complementar el portafolio con una estrategia de cobertura con opciones, desarrollada en las siguientes secciones del laboratorio.
En esta sección se evalúa el comportamiento del portafolio construido mediante el modelo de media–varianza. A partir de los retornos históricos desde el 01/10/2023 se calculan:
Los resultados permiten cuantificar el desempeño ajustado por riesgo y sirven como base para diseñar la estrategia de cobertura de la tercera parte del laboratorio.
| Concepto | Valor |
|---|---|
| Tasa libre de riesgo anual | 4.00% |
| Tasa libre de riesgo diaria | 0.02% |
| Activo | Volatilidad diaria (%) |
|---|---|
| MSFT | 1.392 |
| NKE | 2.339 |
| NEE | 1.767 |
| Portafolio | 1.083 |
Se observa que la volatilidad diaria más alta corresponde a NKE, lo que indica un comportamiento más inestable frente a los precios de MSFT y NEE. Sin embargo, el portafolio presenta una volatilidad agregada menor, lo que evidencia el efecto de diversificación, reduciendo el riesgo total sin sacrificar rendimiento esperado.
| Activo | Retorno anual (%) | Volatilidad anual (%) | Índice de Sharpe |
|---|---|---|---|
| MSFT | 23.90 | 22.09 | 0.901 |
| NKE | -17.37 | 37.13 | -0.576 |
| NEE | 29.17 | 28.04 | 0.898 |
| Portafolio | 20.68 | 17.18 | 0.970 |
El portafolio presenta un índice de Sharpe superior al de los activos individuales, lo que implica que ofrece una relación retorno–riesgo más eficiente. Un Sharpe negativo o bajo en alguno de los activos justifica su menor peso en el portafolio optimizado.
| Metodo | VaR (%) |
|---|---|
| Histórico diario (99 %) | 3.143 |
| Histórico diario (95 %) | 1.754 |
| Simulado trimestral (99 %) | 2.032 |
| Simulado trimestral (95 %) | 1.379 |
El VaR histórico diario al 99 % indica que en el 1 % de los peores escenarios la pérdida diaria máxima esperada se ubica alrededor de los valores reportados en la Tabla 8. El VaR simulado trimestral muestra resultados coherentes con los históricos, lo que valida, en términos generales, el uso del modelo MGB para proyectar el comportamiento del portafolio. Ambos valores sugieren que el portafolio mantiene un nivel de riesgo acotado y consistente con una estrategia diversificada de renta variable.
El análisis de los retornos, la volatilidad y el índice de Sharpe muestra que el portafolio optimizado ofrece una relación retorno–riesgo más eficiente que los activos individuales, confirmando el beneficio de la diversificación bajo el enfoque de media–varianza.
Las medidas de Valor en Riesgo (VaR), tanto histórico como simulado, indican que el portafolio enfrenta pérdidas potenciales acotadas para horizontes diarios y trimestrales, lo que evidencia un nivel de riesgo coherente con un portafolio diversificado de renta variable.
En conjunto, estos resultados proporcionan una base cuantitativa sólida para justificar la necesidad de instrumentar una estrategia de cobertura con opciones, que se desarrolla en la siguiente parte del laboratorio.
En esta sección se actualiza la construcción de las simulaciones y de los escenarios del portafolio, siguiendo la explicación de Mariano y procurando que la presentación cumpla con la rúbrica y el estilo APA (en particular, claridad en los títulos de tablas, orden lógico y descripción metodológica).
| Accion | Precio spot (S0) | Volatilidad diaria (σd) | Volatilidad anual (σa) | Peso en portafolio |
|---|---|---|---|---|
| MSFT | 496.82 | 0.0121 | 0.1921 | 0.56 |
| NKE | 61.09 | 0.0100 | 0.1587 | 0.10 |
| NEE | 83.93 | 0.0092 | 0.1460 | 0.34 |
| Simulacion | MSFT | NKE | NEE |
|---|---|---|---|
| 1 | 445.4489 | 109.87844 | 74.88290 |
| 2 | 487.2640 | 62.15921 | 85.03788 |
| 3 | 792.1468 | 79.45974 | 57.63874 |
| 4 | 528.7341 | 56.80353 | 63.06625 |
| 5 | 537.2442 | 67.87588 | 70.94331 |
| 6 | 826.5167 | 83.20258 | 63.09473 |
| 7 | 587.8888 | 87.97613 | 88.09625 |
| 8 | 367.8539 | 61.24511 | 122.81897 |
| 9 | 430.4163 | 45.05143 | 81.86594 |
| 10 | 459.5606 | 60.35021 | 104.68955 |
| 11 | 723.3168 | 60.65916 | 103.68041 |
| 12 | 571.9627 | 64.09332 | 110.26175 |
| 13 | 578.3619 | 82.40992 | 70.42146 |
| 14 | 534.5358 | 51.49226 | 69.38771 |
| 15 | 446.0100 | 44.73001 | 125.62578 |
| 16 | 842.8064 | 76.76955 | 122.23325 |
| 17 | 593.8167 | 64.12379 | 87.23741 |
| 18 | 304.0257 | 69.90440 | 91.47602 |
| 19 | 627.5679 | 47.90591 | 79.83519 |
| 20 | 456.1863 | 55.09064 | 68.54776 |
| Accion | Escenario | Precio_final |
|---|---|---|
| MSFT | Alto | 1475.21163 |
| MSFT | Intermedio | 537.81262 |
| MSFT | Bajo | 182.50418 |
| NEE | Alto | 217.34498 |
| NEE | Intermedio | 90.79035 |
| NEE | Bajo | 42.78933 |
| NKE | Alto | 150.05092 |
| NKE | Intermedio | 66.05063 |
| NKE | Bajo | 29.48641 |
| Simulacion | MSFT | NKE | NEE | Valor_portafolio |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 445.4489 | 109.87844 | 74.88290 | 285.8994 |
| 2 | 487.2640 | 62.15921 | 85.03788 | 307.9966 |
| 3 | 792.1468 | 79.45974 | 57.63874 | 471.1454 |
| 4 | 528.7341 | 56.80353 | 63.06625 | 323.2140 |
| 5 | 537.2442 | 67.87588 | 70.94331 | 331.7651 |
| 6 | 826.5167 | 83.20258 | 63.09473 | 492.6218 |
| 7 | 587.8888 | 87.97613 | 88.09625 | 367.9680 |
| 8 | 367.8539 | 61.24511 | 122.81897 | 253.8811 |
| 9 | 430.4163 | 45.05143 | 81.86594 | 273.3727 |
| 10 | 459.5606 | 60.35021 | 104.68955 | 298.9834 |
| 11 | 723.3168 | 60.65916 | 103.68041 | 446.3747 |
| 12 | 571.9627 | 64.09332 | 110.26175 | 364.1975 |
| 13 | 578.3619 | 82.40992 | 70.42146 | 356.0669 |
| 14 | 534.5358 | 51.49226 | 69.38771 | 328.0811 |
| 15 | 446.0100 | 44.73001 | 125.62578 | 296.9514 |
| 16 | 842.8064 | 76.76955 | 122.23325 | 521.2078 |
| 17 | 593.8167 | 64.12379 | 87.23741 | 368.6105 |
| 18 | 304.0257 | 69.90440 | 91.47602 | 208.3467 |
| 19 | 627.5679 | 47.90591 | 79.83519 | 383.3726 |
| 20 | 456.1863 | 55.09064 | 68.54776 | 284.2797 |
| Escenario | Valor_portafolio |
|---|---|
| Alto | 872.7639 |
| Intermedio | 338.6488 |
| Bajo | 135.0906 |
| Escenario | Valor_portafolio |
|---|---|
| Alto | 872.7639 |
| Intermedio | 338.6488 |
| Bajo | 135.0906 |
Las simulaciones se realizaron mediante un proceso de Movimiento Browniano Geométrico (MGB), empleando como parámetros el precio inicial de cada acción, su volatilidad anual y la tasa libre de riesgo. Con base en estos resultados se definieron tres escenarios: alto, intermedio y bajo para cada acción y posteriormente para el portafolio. Esta metodología permitió cuantificar los posibles rangos de comportamiento del portafolio y preparar la base numérica para el diseño de la cobertura con opciones.
Los resultados de las Tablas A1 a A6 muestran que las tres acciones del portafolio presentan precios finales simulados coherentes con sus parámetros de volatilidad. En particular, MSFT exhibe los rangos más amplios entre los escenarios alto y bajo, lo que refleja su mayor nivel de riesgo, mientras que NEE presenta un comportamiento relativamente más estable.
Al combinar las acciones según los pesos del portafolio de mínima varianza, el valor del portafolio también se sitúa en un rango acotado entre los escenarios Alto, Intermedio y Bajo. La diferencia entre estos escenarios está impulsada principalmente por la participación de MSFT, pero atenuada por la diversificación con NKE y NEE.
Este ejercicio de simulación permite identificar de forma cuantitativa los posibles resultados extremos del portafolio y ofrece una base numérica para la estrategia de cobertura con opciones. En la siguiente sección, estos escenarios serán utilizados como referencia para definir el nivel de protección deseado, el porcentaje de la inversión a cubrir y la forma de distribuir el capital apalancado entre las opciones sobre cada activo.