Financial Sustainability in Green Economy: Quantitative Modeling of Optimal Investor Strategies

This thesis examines the implications of investors' short- or long-term decisions regarding asset holding and portfolio decisions and their consequences on green investments. Starting from Semmler et al. (2022) we adopt a dynamic portfolio model that initially includes two assets: one with fluctuating returns and another with a constant risk-free return. The asset with fluctuating returns can appear from fossil fuel-based sectors or clean energy-related sectors and is defined using harmonic estimation. We determine the portfolio wealth and optimals for each time instant by solving the corresponding Hamilton-Jacobi-Bellman equation (HJB). We extend our model to form a portfolio of two assets with fluctuating returns. Externalities are introduced, and for both model variants, we explore scenarios where innovation efforts are dedicated to fossil fuels or clean energy sources. Each model is solved analytically by finding the HJB of the respective problem. Finally, a parameter analysis is conducted to calibrate the model. Elaborating on dynamic portfolio decisions in this manner could allow us to chart more effective paths for empirical tests and offer valuable insights for certain financial decisions. This detailed exploration of dynamic portfolio strategies enhances our ability to tailor empirical tests to real-world scenarios, contributing to a more nuanced understanding of the intricate dynamics at play. Additionally, the findings gleaned from this analysis can offer practical and valuable insights, shaping informed decision-making in the realm of finance, particularly in areas where the interplay of short- and long-term considerations is pivotal.

Questa tesi analizza le implicazioni delle decisioni a breve o lungo termine degli investitori riguardo alla detenzione di asset e decisioni di portafoglio, e le sue conseguenze sugli investimenti green. Partendo da Semmler et al. (2022) adottiamo un modello dinamico di portafoglio, che, inizialmente, contiene due asset: uno con rendimenti fluttuanti e un altro con un rendimento costante privo di rischio. L'asset con rendimenti fluttuanti può derivare dai settori basati sui combustibili fossili o dai settori legati alle energie pulite e viene definito con la stima armonica. Troviamo la ricchezza del portafoglio e gli ottimi per ogni istante di tempo risolvendo la corrispondente equazione di Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB). Estendiamo il nostro modello per includere un portafoglio di due asset con rendimenti fluttuanti. Vengono introdotte anche delle esternalità e per entrambe le varianti del modello, esploriamo i casi in cui gli sforzi di innovazione sono dedicati ai combustibili fossili o alle fonti di energia pulita. Ogni modello viene risolto analiticamente trovando l'HJB del relativo problema. Viene infine fatta un'analisi sui parametri nell'ottica di una calibrazione del modello. Approfondire le decisioni dinamiche di portafoglio in questo modo potrebbe offrirci la possibilità di tracciare itinerari più efficaci per test empirici e potrebbe fornire utili indicazioni per alcune scelte finanziarie. Questa esplorazione dettagliata delle strategie di portafoglio dinamiche migliora la nostra capacità di adattare i test empirici a scenari del mondo reale, contribuendo a una comprensione più sfumata delle dinamiche complesse in gioco. Inoltre, i risultati ottenuti da questa analisi possono offrire indicazioni pratiche e preziose, plasmando decisioni informate nel campo finanziario, specialmente in settori in cui l'interazione tra considerazioni a breve e lungo termine è cruciale.