black box portfolios replication: techniques and analysis

Portfolio replication is a widespread problem in finance. Several investors, institutional or not, aim to build stable and efficient replicating strategies. The purpose of this study is to analyze the problem from a broader perspective. Two different models are proposed, then some analysis are executed and applications are shown. The models are based on the assumption, useful and widely used in finance, that the target portfolio return is a linear combination of the returns of its constituent assets. To build the replicating portfolio two separated set of factors are available, the five Fama and French factors and a collection of US Indexes. After the data presentation and analysis, the models are presented. Both models have an elastic net regression at their core, but the approaches are different: the former is based on rolling windows, where the portfolio weights are dynamically adjusted; the latter is static, with rebalancing that not allowed. Firstly, models are tested replicating 13 target portfolios, which are divided into sectorial and diversified according to their composition. Finally, a portfolio is selected to perform a more in-depth analysis and to show what can be done with the replicating portfolios built with the models of the study.

La replica dei portafogli è un problema molto diffuso in ambito finanziario. Diversi investitori, istituzionali e non, mirano a costruire strategie di replica stabili ed efficienti. Lo scopo di questo studio è quello di analizzare il problema da una prospettiva più ampia. Vengono proposti due diversi modelli, quindi vengono eseguite alcune analisi e mostrate le applicazioni. I modelli si basano sull’ipotesi, utile e largamente utilizzata in finanza, che il rendimento del portafoglio target sia una combinazione lineare dei rendimenti dei suoi componenti. Per costruire il portafoglio di replica sono disponibili due insiemi separati di fattori, i cinque fattori di Fama e French e una collezione di indici US. Dopo la presentazione e l’analisi dei dati, vengono presentati i modelli. Entrambi i modelli hanno alla base una regressione elastic net, ma gli approcci sono diversi: il primo si basa su rolling windows, in cui i pesi del portafoglio vengono aggiustati dinamicamente; il secondo è statico, con il ribilanciamento che non è consentito. In primo luogo i modelli vengono testati replicando 13 portafogli target, suddivisi in settoriali e diversificati in base alla loro composizione. Alla fine, viene scelto un portafoglio per effettuare un’analisi più approfondita e per mostrare cosa si può fare con i portafogli di replica costruiti con i modelli dello studio.