Historyczna stopa zwrotu
Załóżmy, że interesujący nas okres historyczny dzieli się na $T$ podokresów historycznych
równej długości (np. okres dwóch miesięcy dzieli się na 8 tygodniowych podokresów
historycznych). Jednookresową stopą zwrotu (np. tygodniową, miesięczną,
itp.) z inwestycji w daną akcję (fundusz) w tym okresie nazywa się stosunek zysku
(może on być ujemny!) z zakupu tej akcji (jednostek uczestnictwa funduszu) do początkowego
kursu (zakładamy że kursy akcji uwzględniają już ewentualne wypłacane dywidendy).
Jeżeli więc na początku ustalonego podokresu historycznego o numerze $t \in \{1,\ldots,T\}$
(tygodnia, miesiąca, itp.) dana akcja miała notowanie $C_p$ (bądź jest to
cena jednostki uczestnictwa w funduszu), zaś na końcu notowanie (cenę jednostki
uczestnictwa) $C_k$, to stopa zwrotu w tym podokresie historycznym jest
równa
\[
R_t= \frac{C_k-C_p}{C_p}
\]
Warto zauważyć, że stopa zwrotu może być wielkością dowolnie wielką, jednak najmniejszą
jej wartością jest -1 , co odpowiada sytuacji, gdy notowanie $C_k$ na końcu
interesującego nas okresu wyniesie 0 , czyli gdy stracimy wszystkie zainwestowane
pieniądze. Jeżeli w wybranym okresie historycznym mamy wyznaczonych T stóp zwrotu,
wynoszących kolejno $R_1,R_2,\ldots,R_t$, to historyczną
(jednookresową) stopę zwrotu (czasem nazywa się ją prostą stopą zwrotu,
albo również oczekiwaną stopą zwrotu) z inwestycji w tym okresie
liczymy ze wzoru
\[
\overline{R}=\frac{1}{T} \sum_{t=1}^T R_t,
\]
czyli jest to zwykła średnia arytmetyczna poszczególnych stóp zwrotu. Jeżeli na
przykład interesuje nas historyczna tygodniowa stopa zwrotu akcji pewnej spółki,
wyznaczona na podstawie danych z ostatnich dwóch miesięcy, to będzie ona wynosiła
\[
\overline{R}=\frac{R_1+R_2+ \ldots +R_8}{8}
\]
gdzie $R_1,R_2,\ldots R_8% to stopy zwrotu akcji w kolejnych
podokresach historycznych (czyli w tym wypadku w kolejnych tygodniach). Oczywiście
im wyższa jest historyczna stopa zwrotu danej akcji (funduszu), tym korzystniejszy
wydaje się zakup tej akcji, bądź jednostek uczestnictwa w funduszu. Należy pamiętać
jednak, że przy podejmowaniu decyzji inwestycyjnych warto oprócz samych stóp zwrotu
uwzględnić również i ryzyko, jakie wiąże się z możliwymi wahaniami cen akcji (jednostek
uczestnictwa w funduszu).
Oprócz prostej stopy zwrotu, omówionej powyżej, wykorzystywane jest także w praktyce
drugie podejście, mianowicie tzw. logarytmiczna stopa zwrotu. Odpowiada ona kapitalizacji
ciągłej, co jest bardziej zgodne z zasadami inwestowania, gdyż po sprzedaży danego
instrumentu uzyskane środki finansowe mogą być niemal natychmiast inwestowane w
inne instrumenty. Jeżeli na początku ustalonego podokresu historycznego o numerze
$t \in \{1,\ldots,T\}$ (tygodnia, miesiąca, itp.) dana akcja miała notowanie $C_p$
(bądź jest to cena jednostki uczestnictwa w funduszu), zaś na końcu notowanie (cenę
jednostki uczestnictwa) $C_k$, to jednookresowa logarytmiczna stopa
zwrotu w tym podokresie historycznym jest równa
\[
R_t=\ln\frac{C_k}{C_p}
\]
Warto zauważyć, że logarytmiczna stopa zwrotu może być wielkością dowolnie dużą,
ale (w odróżnieniu od prostej stopy zwrotu) i dowolnie małą, bowiem gdyby notowanie
$C_k$ na końcu interesującego nas okresu zbliżało się 0 , czyli gdybyśmy
stracili niemal wszystkie zainwestowane pieniądze, to logarytmiczna stopa zwrotu
będzie zbliżała się do $-\infty$ . Ponadto logarytmiczna stopa zwrotu jest wielkością
addytywną, co między innymi ułatwia jej wyznaczanie. Jeżeli bowiem mamy wyznaczone
jednookresowe logarytmiczne stopy zwrotu $R_1,R_2,\ldots,R_t$
za okresy $[1,2], [2,3],\ldots, [T-1,T]$, to aby wyznaczyć wielkość jednookresowej logarytmicznej
stopy zwrotu za okres $[1,T]$ wystarczy obliczyć sumę logarytmicznych jednookresowych
stóp zwrotu za okresy $[1,2], [2,3],\ldots, [T-1,T]$. Rzeczywiście, zachodzi równość:
\[
\ln\left(\frac{C_2}{C_1}\right)+ \ln\left(\frac{C_3}{C_2}\right) + \ldots + \ln\left(\frac{C_T}{C_{T-1}}\right)
= \ln\left(\frac{C_2C_3\ldots C_t}{C_1C_2\ldots C_{T-1}}\right)
= \ln\left(\frac{C_t}{C_1}\right)
\]
Warto jeszcze odnotować fakt, iż logarytmiczna stopa zwrotu jest nie większa od
prostej stopy zwrotu za ten sam okres. Wynika to z nierówności
\[
\ln(1+x) < x,
\]
zachodzącej dla dowolnych $x > -1$. Logarytmiczna stopa zwrotu może być bowiem
zapisana w postaci
\[
\ln\frac{C_k}{C_p}=\ln\left(1+\frac{C_k-C_p}{C_p}\right)
\]
i po skorzystaniu z nierówności dla $x=\frac{(C_k-C_p)}{C_p}$ dostajemy:
\[
\ln\left(1+\frac{C_k-C_p}{C_p}\right) < \frac{(C_k-C_p)}{C_p}
\]
a prawa strona powyższej nierówności równa jest właśnie jednookresowej prostej stopie
zwrotu.
Historyczne ryzyko
Jeżeli w wybranym okresie historycznym mamy wyznaczonych $T$ stóp zwrotu akcji bądź
funduszu w kolejnych podokresach historycznych, wynoszących kolejno $R_1,R_2,\ldots,R_t$,
to historyczną stopę zwrotu z inwestycji w daną akcję (fundusz) w tym okresie wyznaczamy
ze wzoru
\[
\overline{R}=\frac{1}{T}\sum_{t=1}^T R_t.
\]
Historyczne ryzyko (rozumiane jako odchylenie standardowe stóp
zwrotu) wyznaczamy wówczas ze wzoru
\[
\sigma=\sqrt{\frac{1}{T-1} \sum_{t=1}^T (R_t-\overline{R})^2}.
\]
Za bardziej ryzykowny uznamy bowiem ten walor, który wykazywał w przeszłości większe
wahania, gdyż występuje wówczas większe niebezpieczeństwo, że również i w przyszłości
zmieni on gwałtownie swą wartość na niekorzyść inwestora. Odchylenie standardowe
jest zaś jedną z miar rozrzutu (rozproszenia) i przyjmuje wartość tym większą, im
większe były w przeszłości odchylenia stóp zwrotu od średniej historycznej stopy
zwrotu. Dla nabywcy akcji (jednostek uczestnictwa w funduszu) korzystniejszy będzie
zatem wybór spółki charakteryzującego się niższymi wahaniami w przeszłości, czyli
niższym poziomem ryzyka. Niestety często wiąże się to jednak z niższą stopą zwrotu.
Ważne jest więc dokonanie wyboru, który pogodzi chęć maksymalizowania stopy zwrotu
przy jednoczesnej minimalizacji ryzyka. W wyborze tym mogą pomóc bardziej złożone
wskaźniki, charakteryzujące dany walor, np. wskaźnik Treynora, wskaźnik Sharpe'a,
wskaźnik Jensena, itp.
Stopa zwrotu portfela
Jeżeli inwestor posiada n walorów ryzykownych, to portfel $\mathbf{x}$ inwestora w sensie
procentowo-wartościowym (albo udziałowym) można opisać w następujący sposób:
\[
\mathbf{x}=(x_1, \ldots, x_n),
\]
gdzie x_i oznacza udział i-tego spółki w portfelu, czyli jest to stosunek
wartości danego spółki do wartości całego portfela. Na przykład jeżeli inwestor
posiada kwotę L , za którą kupił akcje n spółek, to
\[
x_i=\frac{K_i}{L}
\]
gdzie $K_i$ jest kwotą przeznaczoną na zakup akcji i-tej ze spółek, czyli
jest to kwota
\[
K_i=m_i C_{i,p},
\]
gdzie $C_{i,p}$ jest ceną początkową (w momencie zakupu) jednej akcji, zaś
$m_i$ ilością sztuk akcji i-tej spółki, zakupionych przez inwestora ($i=1,\ldots,n$).
Portfel musi składać się z liczb nieujemnych. Jeżeli zaś któreś spośród x_i
jest równe zeru, oznacza to, że inwestor nie zakupił w ogóle danego spółki. Portfel
musi się składać także z liczb nie większych, niż jeden. Jeżeli któreś z $x_i$
jest równe 1 , oznacza to, że inwestor za cały swój kapitał nabył akcje tylko i-tej
spółki (wówczas pozostałe udziały muszą już być zerowe). Zakładamy, że łączna kwota
wydana przez inwestora na zakup $n$ akcji wynosi $L$ (czyli $K_1+ \ldots +K_n=L$),
zatem portfel musi składać się też z liczb sumujących się do jedynki:
\[
x_1+ \ldots +x_n=\frac{K_1}{L}+ \ldots +\frac{K_n}{L} = \frac{(K_1+ \ldots +K_n)}{L}=L/L=1.
\]
Wiadomo (patrz: Historyczna stopa zwrotu), że stopa
zwrotu i-tej akcji jest dana wzorem
\[
R_i=\frac{C_{k,i}-C_{p,i}}{C_{p,i}}
\]
gdzie $C_{p,i}$ oznacza notowanie (cenę) i-tej akcji na początku ustalonego
okresu inwestycyjnego, zaś $C_{k,i}$ oznacza jej notowanie na końcu. Przez
stopę zwrotu z portfela $\mathbf{x}$ rozumiemy stosunek zysku inwestora posiadającego
dany portfel do kwoty zainwestowanej w ten portfel na początku. Załóżmy, że inwestor
za posiadaną kwotę $L$ zakupuje ilości $m_1,\ldots,m_n$ kolejnych
walorów. Zatem zysk z i-tego spółki można opisać wzorem
\[
(C_{k,i}-C_{p,i}) m_i
\]
(jest to zysk z zakupu jednej akcji pomnożony przez ilość zakupionych akcji). Stąd
stopa zwrotu z portfela opisana jest wzorem
\[
\overline{R}_{\mathbf{x}}=\frac{(C_{k,1}-C_{p,1}) m_1+ \ldots +(C_{k,n}-C_{p,n})m_n}{L}
\]
(jest to łączny zysk z zakupu wszystkich akcji z portfela podzielony przez całą
zainwestowaną w te akcje kwotę). Przekształćmy ten wzór przy użyciu wcześniej podanych
związków:
\[
\frac{(C_{k,1}-C_{p,1}) m_1+ \ldots +(C_{k,n}-C_{p,n})m_n}{L}
\]
\[
=\frac{R_1m_1C_{p,1}+ \ldots +R_1 m_nC_{p,n}}{L}
\]
\[
= R_1 m_1C_{p,1}/L+ \ldots +R_n m_n C_{p,n}/L
= R_1x_1+ \ldots +R_n x_n.
\]
Dostajemy zatem ostatecznie formułę, opisującą stopę zwrotu z portfela
$\mathbf{x}=(x_1, \ldots, x_n)$:
\[
\overline{R}_{\mathbf{x}}=R_1x_1+ \ldots +R_nx_n.
\]
Widzimy stąd więc, że stopa zwrotu z portfela $\mathbf{x}$ może być również rozumiana,
jako średnia ważona stóp zwrotu poszczególnych walorów ryzykownych, przy czym wagami
są udziały tych walorów w portfelu. Opis ten często jest przyjmowany za definicję
stopy zwrotu z portfela.