ESG投資的量化實(shí)證：收益與質(zhì)量能否兼得

1、ESG投資與多目標(biāo)優(yōu)化投資組合視角下的最優(yōu)解集 ESG整合投資的量化實(shí)證目錄2總結(jié)21.1ESG投資的不同聲音ESG投資，即將環(huán)境(E)、社會(huì)(S)、公司治理(G)融入投資流程，希望在取得良好投資收益的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境、社會(huì)和公司行為產(chǎn)生正面影響。投資收益和投資質(zhì)量(ESG)能否兼得？反方：過(guò)多遵循ESG投資原則會(huì)縮小可投資范圍，從而錯(cuò)失潛在的投資機(jī)會(huì)，因此影響投資收益。正方：收益質(zhì)量ESG投資關(guān)注到了企業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)；有良好社會(huì)和市場(chǎng)聲譽(yù)的公司3 最終會(huì)贏得信任；ESG評(píng)價(jià)方法在進(jìn)步，能夠反映更多財(cái)報(bào)之外的信息。31.2ESG投資的關(guān)注點(diǎn)更為復(fù)雜傳統(tǒng)投資組合關(guān)注收益與風(fēng)險(xiǎn)(波動(dòng))，希望組合收

2、益盡可能高、組合風(fēng) 險(xiǎn)(波動(dòng))盡可能低。ESG投資關(guān)注收益、風(fēng)險(xiǎn)、ESG(質(zhì)量)，希望組合收益盡可能高、組合風(fēng)險(xiǎn)盡可能低、組合質(zhì)量盡可能高。高收益與低波動(dòng)具有矛盾性、不可兼得性；加入ESG后，顯然關(guān)系更加復(fù)雜。441.3 對(duì)矛盾目標(biāo)的權(quán)衡是一種常態(tài)ESG投資中，投資收益與組合質(zhì)量購(gòu)物中，價(jià)格與性能解決方案沒(méi)有最優(yōu)、只有較優(yōu)Trade-Off5資料來(lái)源：Multi-objective Optimization，Kalyanmoy Deb51.4 如何找較優(yōu)解？多目標(biāo)優(yōu)化6()為目標(biāo)函數(shù)向量， ()和()為約束條件。目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題是指通過(guò)一定的優(yōu)化算法獲得目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解。當(dāng)需要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)超過(guò)1

3、個(gè)時(shí)，稱為多目標(biāo)優(yōu)化。投資、購(gòu)物中的多目標(biāo)權(quán)衡，本質(zhì)都是多目標(biāo)優(yōu)化。多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的特點(diǎn)：各個(gè)目標(biāo)之間互相矛盾，無(wú)法同時(shí)達(dá)到最優(yōu)，只能做出權(quán)衡存在多個(gè)無(wú)法互相比較誰(shuí)更好、誰(shuí)更差的解 Pareto最優(yōu)解集多目標(biāo)優(yōu)化模型：61.5 多目標(biāo)優(yōu)化的最優(yōu)解集如果一個(gè)解集：對(duì)于解集外的任意一個(gè)解，在解集內(nèi)部都能夠找到比它更優(yōu)的解解集內(nèi)部的各個(gè)解無(wú)法進(jìn)一步互相比較優(yōu)劣那么這個(gè)解的集合稱為Pareto 最優(yōu)解集 (非劣解集、非支配解集)。7Kalyanmoy Deb2個(gè)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解集形狀Pareto最優(yōu)解集的形狀：當(dāng)目標(biāo)函數(shù)是2個(gè)時(shí)二維曲線當(dāng)目標(biāo)函數(shù)是3個(gè)時(shí)三維曲面當(dāng)目標(biāo)函數(shù)超過(guò)3個(gè)時(shí)超曲面7資料來(lái)源:M

4、ulti-objective Optimization,1.6 從最優(yōu)解集到單一解8選擇單一解的原則最優(yōu)解集內(nèi)的選項(xiàng)有很多，但我們只能選擇一個(gè)。得到最優(yōu)解集依靠算法，但從中選擇單一解主要看偏好和約束。 選擇單一解的過(guò)程一般獨(dú)立于尋找最優(yōu)解集本身。ESG投資分析過(guò)程尋找在收益、風(fēng)險(xiǎn)、ESG三個(gè)目標(biāo)互相權(quán)衡下的最優(yōu)解集。 根據(jù)投資偏好與要求選擇唯一解。8ESG投資與多目標(biāo)優(yōu)化投資組合視角下的最優(yōu)解集 ESG整合投資的量化實(shí)證目錄9總結(jié)92.1 均值-方差模型的最優(yōu)解集均值-方差投資組合模型中，對(duì)于給定的預(yù)期收益率，希望風(fēng)險(xiǎn)最??； 對(duì)于給定的風(fēng)險(xiǎn)，希望預(yù)期收益率最高。投資者希望：最大化收益，最小化風(fēng)

5、險(xiǎn)。本質(zhì)是兩目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。均值-方差模型的兩目標(biāo)優(yōu)化：收益和風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法同時(shí)最優(yōu)，只能做出權(quán)衡。兩目標(biāo)優(yōu)化不只有一個(gè)最優(yōu)解，而是有效前沿曲線上的多個(gè)最優(yōu)解。有效前沿上的解之間無(wú)法比較優(yōu)劣，但總是優(yōu)于有效前沿之外的解。102.2 均值-方差-ESG模型的最優(yōu)解集在傳統(tǒng)均值-方差組合基礎(chǔ)上，加入ESG目標(biāo)，得到均值-方差-ESG模型。 投資者希望：最大化收益，最小化風(fēng)險(xiǎn)，最大化ESG水平。本質(zhì)是三目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。均值-方差-ESG模型的三目標(biāo)優(yōu)化：收益Trade-Off風(fēng)險(xiǎn)ESG三個(gè)目標(biāo)無(wú)法同時(shí)達(dá)到最優(yōu)，需要權(quán)衡。三目標(biāo)優(yōu)化不只有一個(gè)最優(yōu)解，而是有效前沿曲面上的多個(gè)最優(yōu)解。112.3 如何求解最優(yōu)解集？

6、12加權(quán)平均法-約束法賦予每個(gè)目標(biāo)函數(shù)一個(gè)權(quán) 重，將多個(gè)目標(biāo)函數(shù)加權(quán) 求和，得到一個(gè)目標(biāo)函數(shù)將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)只選擇一個(gè)目標(biāo)函數(shù)作 為優(yōu)化函數(shù)，將其他目 標(biāo)函數(shù)作為約束項(xiàng)2.4 兩目標(biāo)優(yōu)化的有效前沿曲線均值-方差組合的有效前沿曲線資料來(lái)源：華西證券研究所132.5 三目標(biāo)優(yōu)化的有效前沿曲面14均值-方差-ESG組合的有效前沿曲面資料來(lái)源：華證指數(shù)、華西證券研究所，注：ESG數(shù)據(jù)來(lái)自華證指數(shù)2.6 有效曲面的二維視角ESG的影響15隨著對(duì)ESG要求的提高，曲線逐步向右下方移動(dòng)。說(shuō)明要求的ESG水平越高，組合方差越高、收益越低。在ESG固定時(shí)，組合的方差、收益同向變化。不同ESG水平下的均值-方

7、差有效前沿曲線資料來(lái)源：華證指數(shù)、華西證券研究所2.7 有效曲面的二維視角收益的影響16隨著對(duì)收益率要求的提高，曲線逐步向右下方移動(dòng)。說(shuō)明要求的投資回報(bào)越高，組合的方差越高、ESG越低。在收益率固定時(shí)，組合的ESG水平、方差同向變化。不同期望收益水平下的方差-ESG有效前沿曲線資料來(lái)源：華證指數(shù)、華西證券研究所2.8 有效曲面的二維視角風(fēng)險(xiǎn)的影響17隨著對(duì)風(fēng)險(xiǎn)要求的放寬，曲線逐步向右上移動(dòng)。說(shuō)明對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的承受能力越強(qiáng)，組合的ESG水平和收益率都越高。在風(fēng)險(xiǎn)固定時(shí)，組合的ESG水平、收益率此消彼長(zhǎng)。不同風(fēng)險(xiǎn)水平下的ESG-收益率有效前沿曲線資料來(lái)源：華證指數(shù)、華西證券研究所2.9 在有效曲面上尋找

8、單一解有效曲面上無(wú)法互相比較優(yōu)劣，如何決策？這取決于投資的偏好。側(cè)重高收益：黃。側(cè)重高ESG：綠。側(cè)重低方差：紫。同時(shí)側(cè)重高收益與高ESG：？不同投資偏好對(duì)最優(yōu)曲面上決策位置的影響18資料來(lái)源：華證指數(shù)、華西證券研究所ESG投資與多目標(biāo)優(yōu)化投資組合視角下的最優(yōu)解集 ESG整合投資的量化實(shí)證 總結(jié)19目錄3.1ESG與多因子整合投資20ESG投資不是簡(jiǎn)單高低排序。我們將ESG與多因子模型整合，基于多目標(biāo)優(yōu)化構(gòu)造投資組合。ESG與因子列表資料來(lái)源：華西證券研究所203.2 選股范圍與偏好選股范圍與業(yè)績(jī)基準(zhǔn)：中證800指數(shù)。回測(cè)區(qū)間：2010/1-2020/10。投資偏好，希望投資收益與ESG質(zhì)量同

9、時(shí)較高：組合投資收益股票池預(yù)期收益的80分位數(shù)組合ESG得分股票池最新一期ESG值的80分位數(shù)調(diào)倉(cāng)頻率：月度。每期股票數(shù)量：100只。21213.3組合收益大幅戰(zhàn)勝基準(zhǔn)指數(shù)回測(cè)區(qū)間內(nèi)，ESG優(yōu)化組合收益率141.7，中證800收益率32.4。ESG優(yōu)化組合能夠取得更高的收益！ESG優(yōu)化組合收益戰(zhàn)勝中證800指數(shù)2222資料來(lái)源：華西證券研究所3.4組合ESG得分大幅超越基準(zhǔn)指數(shù)回測(cè)區(qū)間內(nèi)，ESG優(yōu)化組合平均ESG得分93.2，中證800平均ESG得分89.7。ESG優(yōu)化組合能夠取得更高的ESG質(zhì)量！ESG優(yōu)化組合ESG得分超越中證800指數(shù)2323資料來(lái)源：華西證券研究所ESG投資與多目標(biāo)優(yōu)化投資組合視角下的最優(yōu)解集 ESG整合投資的量化實(shí)證目錄24總結(jié)244.1 總結(jié)25投資中的收益與風(fēng)險(xiǎn)需要權(quán)衡。加入ESG后，收益、風(fēng)險(xiǎn)、 ESG三個(gè)目標(biāo)的權(quán)衡更加復(fù)雜，本質(zhì)是多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題中，多個(gè)目標(biāo)之間互相矛盾，無(wú)法同時(shí)達(dá) 到最優(yōu)，只能基于權(quán)衡與偏好尋找較優(yōu)方案。將ESG與多因子模型整合，在多目標(biāo)優(yōu)化的框架下，我們選