WO2020235300A1 - ポートフォリオ作成支援装置およびポートフォリオ作成支援方法 - Google Patents

ポートフォリオ作成支援装置およびポートフォリオ作成支援方法 Download PDF

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WO2020235300A1
WO2020235300A1 PCT/JP2020/017820 JP2020017820W WO2020235300A1 WO 2020235300 A1 WO2020235300 A1 WO 2020235300A1 JP 2020017820 W JP2020017820 W JP 2020017820W WO 2020235300 A1 WO2020235300 A1 WO 2020235300A1
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WO
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portfolio
return
risk
creation support
expected rate
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PCT/JP2020/017820
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学 菅沼
純 小川
山岡 雅直
拓哉 奥山
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株式会社日立製作所
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Publication date
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Priority to US17/611,946 priority patent/US20220230252A1/en
Priority to SG11202112705SA priority patent/SG11202112705SA/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/06Asset management; Financial planning or analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/10Office automation; Time management

Definitions

  • the present invention relates to a portfolio creation support device and a portfolio creation support method.
  • spin is used as a variable in calculation and an attempt is made to solve a computer that enables high-speed calculation for an inverse problem or a combination optimization problem that requires 100% search.
  • the external magnetic field is gradually reduced, and each spin is time-developed as the direction is determined according to the external magnetic field of each site at time t and the effective magnetic field determined by all the actions of the spin-to-spin interaction.
  • a technique (see Patent Document 1) has been proposed in which the system is almost maintained in the ground state by making the orientation quantum-mechanically corrected rather than completely aligned with the effective magnetic field.
  • the computer is used to affect the expected value of the profitability of each financial product and the profit.
  • Optimal utility function consisting of individual variable factors, which are factors unique to financial products, common variable factors, which are factors that affect the profitability of financial products as a whole, and risks that affect the profitability and profitability of financial products as a whole.
  • an object of the present invention is to provide a technique for efficiently generating a plurality of portfolio candidates based on the investment policy of each financial institution and presenting them to the user in an easily recognizable form.
  • the portfolio creation support device of the present invention that solves the above problems has a storage unit that stores information on each financial product, and an expected rate of return, risk of price decline, and market sensitivity in a portfolio that combines the predetermined financial products indicated by the information. It has a calculation unit that calculates a predetermined expression that combines each item and the weight of each item as an inging model, and the calculation unit is obtained for each pattern of the weight of each item as a result of the calculation. , Each portfolio that minimizes the value of the predetermined equation is output to a predetermined device.
  • an information processing apparatus provided with a storage unit that stores information on each financial product has an expected rate of return, a risk of price decline, and a market in a portfolio that combines predetermined financial products indicated by the above information.
  • a predetermined formula that combines each item of sensitivity and the weight of each item is calculated as an inging model, and as a result of the calculation, the value of the predetermined formula obtained for each pattern of the weight of each item is minimized. It is characterized in that each portfolio is output to a predetermined device.
  • the present invention it is possible to efficiently generate a plurality of portfolio candidates based on the investment policy of each financial institution and present them to the user in a form that is easy to recognize.
  • Patent Document 1 As shown in Patent Document 1 described above, the applicant has developed quantum computing technology and has tried to solve various problems in, for example, a 100% search problem based on big data (including the concept of combinatorial optimization problem). ..
  • quantum computers In general, there are high expectations for quantum computers for such 100% search problems.
  • a quantum computer is composed of basic elements called qubits and realizes "0" and "1" at the same time. Therefore, all solution candidates can be calculated at the same time as initial values, and there is a possibility that an 100% search can be realized.
  • quantum computers need to maintain quantum coherence over the entire computational time.
  • H ⁇ p be the Hamiltonian of the physical system in which the problem is set.
  • the Hamiltonian is not set to H ⁇ p, but another Hamiltonian H ⁇ 0 whose ground state is clear and easy to prepare.
  • H ⁇ p the Hamiltonian is not set to H ⁇ p, but another Hamiltonian H ⁇ 0 whose ground state is clear and easy to prepare.
  • H ⁇ p the Hamiltonian becomes equation (1).
  • adiabatic quantum computation For example, consider the gate operation to a certain quantum bit. At this time, if there is an interaction between that qubit and another qubit, it causes decoherence, but in adiabatic quantum computation, all qubits interact at the same time, so in the case of this example. Does not become decoherence. Reflecting this difference, adiabatic quantum computation is considered to be more robust to decoherence than quantum computers.
  • adiabatic quantum computation is effective for difficult problems that require 100% search.
  • the spin is used as a variable in the operation, and the problem to be solved is set by the interaction between spins and the local field acting on each spin.
  • Each spin is time-evolved as its orientation is determined according to the external magnetic field of each site at time t and the effective magnetic field determined by all the actions of the interaction between spins.
  • the spin direction is not completely aligned with the effective magnetic field, but the direction is quantum-mechanically corrected so that the system maintains the ground state.
  • the annealing method includes not only hardware mounted by an electronic circuit (digital circuit or the like) but also a method of mounting by a superconducting circuit or the like. Further, hardware that realizes the Ising model other than the annealing method may be used. For example, a laser network method (optical parametric oscillation), a quantum neural network, etc. are also included. Further, although some ideas are different as described above, the present invention can also be realized in a quantum gate method in which the calculation performed by the Ising model is replaced with gates such as a Hadamard gate, a rotation gate, and a control NOT gate.
  • FIG. 1 is a network configuration diagram including the portfolio creation support device 100 of the present embodiment.
  • the portfolio creation support device 100 shown in FIG. 1 is a computer device that efficiently generates a plurality of portfolio candidates based on the investment policy of each financial institution and can present them to the user in a form that is easy to recognize. As an example, assume an annealing machine.
  • the portfolio creation support device 100 of the present embodiment is connected to the user terminal 200 and the financial information distribution system 300 via an appropriate network 10 such as the Internet so as to be capable of data communication.
  • the user terminal 200 is a terminal that receives information on a portfolio of financial products from the portfolio creation support device 100.
  • the user of this user terminal 200 can be assumed to be a person in charge of an institutional investor such as a financial institution or an insurance company, or a general individual investor.
  • the information on the portfolio of financial products provided by the portfolio creation support device 100 is weighted between each item of expected rate of return, price drop risk, and market sensitivity (interest rate delta, exchange delta, etc.) (user emphasizes).
  • the rising model expected rate of return, price decline risk, and market sensitivity of financial products
  • Information on the optimal portfolio that is, financial products identified by solving a formula that includes items as variables.
  • the portfolio creation support device 100 facilitates a comparative study between the optimal portfolios for the information of the optimal portfolio for each pattern of weighting (viewpoint that the user emphasizes) between the items as described above. It outputs.
  • the portfolio creation support device 100 is defined by the two axes of the expected rate of return and the expected rate of return based on the values of each item of the expected rate of return, the price drop risk, and the market sensitivity in each optimal portfolio (hereinafter, simply referred to as a portfolio). At least one of the planes defined by the two axes of the expected rate of return and the market-sensitive interest rate delta, and the plane defined by the two axes of the expected rate of return and the market-sensitive exchange delta. The position of each portfolio is plotted, and the plotted plane is output to an appropriate device such as a user terminal 200. In this case, the corresponding effective frontier curve shall be drawn on the plane on which the plot was made (existing technology may be applied to generate the effective frontier curve, etc.).
  • the user's current portfolio (naturally, the user has previously applied the portfolio creation support device 100 to the financial product and its holding ratio, Predetermined highlighting for portfolios that have lower risk of price decline, higher profitability, and above the effective frontier curve (providing values for each item of expected rate of return, risk of price decline, and market sensitivity). May be done.
  • the highlighting process described above is not particularly limited, but for example, the color, shape, size, pattern, blinking or blinking pattern, etc. of the plot (point) of the corresponding portfolio are different from those of other portfolios. Can be assumed.
  • the portfolio creation support device 100 identifies a specific portfolio in the area above the effective frontier curve among the portfolios plotted on the plane defined by the above-mentioned two axes of price drop risk and expected rate of return, and in the portfolio.
  • the value of the expected rate of return shall be divided by the value of the risk of price decline to calculate the value of profitability relative to risk.
  • the portfolio creation support device 100 arranges an object of attributes according to the magnitude of the profitability value against risk with respect to the above-mentioned specific portfolio on the plane defined by the two axes of the interest rate delta and the exchange rate delta. And output.
  • This object can be assumed to be a display object having a predetermined shape such as a circle or a rectangle.
  • the attributes are assumed to be size, color, shape, pattern, blinking or blinking pattern, etc. according to the magnitude of the value of profitability in comparison with risk.
  • the portfolio is expressed based on all the viewpoints of expected rate of return, risk of price decline, and market sensitivity (interest rate delta, exchange rate delta), that is, four-dimensional events, and the differentiation between portfolios is clarified. It will be possible to present it to the user while trying to achieve the above.
  • the portfolio creation support device 100 applies a trading cost that retains information in advance with respect to a financial product that is the difference between at least one of the above-mentioned portfolios and the user's current portfolio, and the portfolio from the current portfolio to the optimum portfolio.
  • the cost required for the change is specified and the information on the cost is output. According to this, it is possible to present the information on the cost associated with the portfolio change, and the user can present not only the information on each item mentioned above but also the cost. It will be easier to carry out portfolio creation work from a comprehensive perspective including.
  • the above-mentioned weighting pattern is a pattern in which each item is treated and evaluated equally (the weighting value is the same for each item), an emphasis is placed on profits and risk of price decline, and interest rate deltas and exchange deltas are neglected (a pattern in which interest rate deltas and exchange deltas are neglected Revenue and price drop risk item weighted values> Interest rate delta and currency delta weighted values), Revenue bias pattern (Revenue item weighted value> Price drop risk, interest rate delta and currency delta weighted items The bid price) can be assumed. However, such a pattern is an example and is not limited.
  • the financial information distribution system 300 is a system that distributes information on various financial products to the portfolio creation support device 100.
  • This financial information distribution system 300 can assume a server device operated by an organization that holds information on financial products, such as various financial institutions, securities companies, and government agencies.
  • the hardware configuration of the portfolio creation support device 100 of this embodiment is as shown in FIG. That is, the portfolio creation support device 100 includes a storage unit 101, a memory 103, a calculation unit 104, and a communication unit 105.
  • the storage unit 101 is composed of an appropriate non-volatile storage element such as an SSD (Solid State Drive) or a hard disk drive.
  • the memory 103 is composed of a volatile memory element such as a RAM.
  • calculation unit 104 is a CPU that executes the program 102 held in the storage unit 101 by reading it into the memory 103, etc., performs overall control of the device itself, and performs various determinations, calculations, and control processes.
  • the communication unit 105 is composed of a network interface card that connects to the network 10 and is responsible for communication processing with other devices such as the user terminal 200 and the financial information distribution system 300.
  • the portfolio creation support device 100 When the portfolio creation support device 100 is a stand-alone machine, it further includes an input unit (consisting of a keyboard, a mouse, etc.) for receiving key input and voice input from the user, and an output unit such as a display for displaying processing data. If so, it is suitable.
  • an input unit consisting of a keyboard, a mouse, etc.
  • an output unit such as a display for displaying processing data. If so, it is suitable.
  • At least the financial product information 125 and the weighting information 126 are stored in addition to the program 102 for implementing the function required as the portfolio creation support device of the present embodiment. However, the details of this information will be described later.
  • the program 102 that is, the algorithm that implements the operation as an annealing machine, holds the information of the Ising model 1021 which is a problem to be solved.
  • the Ising model 1021 is set in advance by the manager or the like based on the portfolio to be provided with information, various information on the financial products constituting the portfolio, the portfolio management policy of the target financial institution, and the like.
  • the adiabatic quantum computation described in the outline of the annealing machine is also called quantum annealing, which is a development of the classical annealing concept into quantum mechanics. That is, the adiabatic quantum computation is originally capable of classical operation, and can be interpreted as having a quantum mechanical effect added to improve the performance in terms of high speed and correct answer rate of the solution. Therefore, in the present invention, the arithmetic unit itself is considered to be classical, and by introducing parameters that are determined quantum mechanically into the arithmetic process, an arithmetic method / apparatus that is classical but includes quantum mechanical effects is realized.
  • the following example describes the classical algorithm for obtaining the ground state as a solution and the device for realizing it while explaining the relationship with adiabatic quantum computation.
  • Sj Z (tk-1) ⁇ ⁇ tk / ⁇ is obtained, and the function f is defined so that the range of the variable Sj z (tk) described above is -1 ⁇ sj z (tk) ⁇ 1, and Sj z (tk).
  • the coefficient gpimb is, for example, a value of 50% to 200% of the average value of
  • the correction term ⁇ gj'can be added to gj'only for a certain site j', and the magnitude of gj'can be increased only for the site j'.
  • the correction term ⁇ gj' is, for example, a value of 10% to 100% of the average value of
  • the Ising spin Hamiltonian ground state search problem given by equation (3) is known to be a useful problem, including a classification problem called NP-hardness (Reference: F. Barahona, "On the computational comp” lex ity of Ising spin glass models, "J. Phys. A: Math. Gen. 15, 3241 (1982).).
  • Equation 3 Jij and gj are task setting parameters, and ⁇ ⁇ Z is the z component of Pauli's spin matrix and takes an eigenvalue of ⁇ 1.
  • i and j represent spin sites.
  • the Ising spin is a variable that can take only ⁇ 1 as a value, and in Eq. (3), the Ising spin system is obtained because the eigenvalue of ⁇ ⁇ z is ⁇ 1.
  • the Ising spin of equation (3) does not have to be a literal spin, and physically anything is acceptable as long as the Hamiltonian is described by equation (3).
  • Equation 4 ⁇ is a proportionality constant determined by the size of the external field uniformly applied to all sites j, and ⁇ ⁇ j x is the x component of Pauli's spin matrix. If the arithmetic system is spin itself, the external field means a magnetic field.
  • Equation (4) corresponds to the application of a transverse magnetic field, and the ground state is when all spins are oriented in the x direction ( ⁇ > 0).
  • the Hamiltonian in the problem setting was defined as an Ising spin system with only the z component, but the x component of the spin appears in equation (4). Therefore, the spin in the calculation process is not Ising but vector (Broch vector).
  • the Hamiltonian of the equation (4) was started, but the Hamiltonian is gradually changed as the time t progresses, and finally the Hamiltonian described by the equation (3) is obtained and its ground state is obtained as a solution.
  • Equation 5 ⁇ ⁇ displays the three components of Pauli's spin matrix as a vector.
  • Equation 6 Since the spin direction can be defined by ⁇ ⁇ z > / ⁇ ⁇ X >, if the spin direction follows the effective magnetic field, the spin direction is determined by Eq. (7).
  • Equation (7) is a quantum mechanical description, but since it has an expected value, it is a relational equation related to classical quantities, unlike equations (1) to (6).
  • equation (7) determines the behavior of the classical spin system.
  • equation (7) is deformed due to nonlocal correlation, which will be described later.
  • the classical system determined by equation (7) will be described. Describe.
  • the time t is continuous, but in the actual calculation process, it can be discrete to improve convenience. The discrete case will be described below.
  • the spin illustrated here is a vector spin because not only the z component but also the x component is added.
  • the behavior as a vector can be understood from FIG.
  • a three-dimensional vector of size 1 (this is called a Bloch vector, and the state can be described by a point on the sphere) is assumed, but the axis in the example shown in the figure is two-dimensional. Only need to be considered (the state can be described by a point on the circle).
  • the two-dimensional spin vector can be described only by a semicircle, and if Sj z is specified in [-1,1], the two-dimensional spin vector is determined by one variable of Sj z . Therefore, in the example here, the spin is a two-dimensional vector, but it can also be expressed as a one-dimensional continuous variable having a range of [-1,1].
  • Equation 8 is a rewrite of Equation (7) into a notation related to classical quantities, so it is not marked with ⁇ >.
  • FIG. 4 shows a flowchart of the above algorithms.
  • tm ⁇ .
  • the specific issue here that is, the Ising model 1021, is the combination of the risk of price decline-expected rate of return-interest rate delta + foreign exchange delta, in the predetermined holding ratio of financial instruments, that is, the problem of estimating the optimum portfolio. Is assumed. At this time, the coefficient multiplied by the variables of the equation (risk of price decline, expected rate of return, interest rate delta, and exchange rate delta), that is, the weighted value, can be assumed to have various variations depending on the portfolio management policy desired by the user.
  • ⁇ ⁇ jz is considered to be a variable for influencing the price increase / decrease of a predetermined financial product on the price increase / decrease of other financial products.
  • the correlation strength of price increase / decrease between financial instruments, that is, the sensitivity, is expressed through the intervariable interaction Jij.
  • the intervariable interaction Jij is specifically set, and the ground state search of the Ising model 1021 represented by the equation (3), that is, the above-mentioned price drop risk-expected rate of return-interest rate delta + exchange rate delta
  • the ground state search of the Ising model 1021 represented by the equation (3) that is, the above-mentioned price drop risk-expected rate of return-interest rate delta + exchange rate delta
  • the balance point where the holding ratio of each financial instrument converges is identified.
  • the holding ratio of financial instruments in this ground state is the optimal portfolio (predetermined holding ratio of financial products that composes) predicted for the weighting pattern.
  • FIG. 5 shows an example of the financial instrument information 125 in this embodiment.
  • the financial product information 125 of this embodiment is a table in which information on various financial products is accumulated. This information includes expected volatility, price decline risk, interest rate delta, exchange rate delta, and other market sensitivities of various financial products (eg stocks, future products, foreign exchange, etc.) distributed by the financial information distribution system 300. Commodity prices (eg stock index, commodity futures price, forex quotes, forex forward quotes, long / short open position ratios, volatility of various indicators, risk reversal, etc.) and various fees (eg trading fees, management fees) ) Is included.
  • Commodity prices eg stock index, commodity futures price, forex quotes, forex forward quotes, long / short open position ratios, volatility of various indicators, risk reversal, etc.
  • various fees eg trading fees, management fees
  • the data structure is, for example, a collection of records consisting of data such as the expected rate of return, price drop risk, interest rate delta, exchange rate delta, product price, and fee, using the name of the financial product as a key.
  • FIG. 6 shows an example of the weighting information 126 in the present embodiment.
  • the weighting information 126 of this embodiment is assumed by a user of a financial institution or the like (a person who is assuming improvement of the current portfolio) for each item of expected rate of return, price drop risk, interest rate delta, and exchange rate delta. It is a table that stores information that defines the magnitude of importance as a weighted value. In other words, it is information that defines the weighting of each of the above items corresponding to the characteristics of the portfolio that financial institutions are considering (eg, emphasis on balance, emphasis on expected rate of return and risk of price decline, emphasis on expected rate of return). ..
  • the data structure is a collection of records consisting of data such as weighted values of each item corresponding to the portfolio characteristics, for example, using the identification information of the portfolio characteristics as a key.
  • FIG. 7 is a diagram showing a flow example of the portfolio creation support method in the present embodiment.
  • the portfolio creation support device 100 calculates the ground state of a portfolio composed of, for example, three financial products (FIGS. 8 and 9) as an annealing machine with the above-mentioned Ising model 1021 as an issue. ..
  • the three financial products exemplified here are the brands "A" to "C" shown in FIGS. 8 and 9.
  • the portfolio creation support device 100 normalizes the values of each variable (item) in the formula of "risk of price drop-expected rate of return-interest rate delta + exchange rate delta" already described (s10).
  • the values normalized here are the values exemplified for each of the expected rate of return, the risk of price decline, the interest rate delta, and the exchange rate delta in FIG.
  • each variable is converted so that each value is in the range of 1 to 10 based on the maximum value and the minimum value of each variable between financial instruments.
  • the maximum value of the expected rate of return is “20” of the brand “C”
  • the minimum value is “5” of the brand “B”.
  • the portfolio creation support device 100 normalizes each variable of the above-mentioned brands "A" to "C” based on the slope and the intercept value obtained for each variable as shown in FIG. 10, and the result of FIG. 111. Will be obtained. As shown in FIG. 11, the values of each variable are all in the range of 1 to 10.
  • the portfolio creation support device 100 automatically generates a combination of coefficients of each variable within a range in which the total of the coefficients for each of the above variables, that is, the weighting values is 1. (s11).
  • the coefficient is "C”
  • the above formula is expressed as "Crisk”, “risk of price decline-Cear”, “expected rate of return-Cir”, interest rate delta-Cfx, and exchange rate delta.
  • the number of variables is "5" and a combination of coefficients is assumed in 10% increments, the number of combinations will be "1001" or the like.
  • the portfolio creation support device 100 calculates the ground state of the portfolio composed of the three financial products as described above, with the ging model 1021 as the number of combinations of coefficients generated in s11 as an issue. Estimate the optimal portfolio (s12).
  • the search for the ground state itself is similar to the processing in the existing technology.
  • the processing result of s12 described above that is, the objective function value (formula: value of price drop risk-expected rate of return-interest rate delta + exchange rate delta, for each portfolio), expected rate of return, for each weight pattern. Shows the risk of price decline, interest rate delta, and exchange rate delta.
  • the weighting pattern is considered only for each variable of the expected rate of return, the risk of price decline, and the interest rate delta.
  • the portfolio creation support device 100 is defined by two axes, the price drop risk and the expected rate of return, based on the processing results shown in FIG. 12, that is, the expected rate of return, the price drop risk, and the market sensitivity in each portfolio.
  • Plan (see FIG. 13), a plane defined by the two axes of the expected rate of return and the expected rate of return (see FIG. 14), and a plane defined by the two axes of the expected rate of return and the exchange delta (not shown).
  • the position of each portfolio is plotted on at least one of the planes of the above, and the effective frontier curve Fc corresponding to the plane is drawn on the plane on which the plot is performed and output to the user terminal 200 (s13).
  • the portfolio creation support device 100 has a lower risk of price drop than the user's current portfolio Np among the portfolios plotted on the plane (see FIG. 13) defined by the two axes of price drop risk and expected rate of return, and the expected rate of return. It is assumed that a predetermined highlighting process (in the example of FIG. 13, a group of portfolio Xp is surrounded by a red circle) is executed for the portfolio Xp having a high rate of return and in the region above the effective frontier curve Fc.
  • the portfolio creation support device 100 has the expected rate of return, the risk of price decline, the interest rate delta, as well as risk assets, the number of stocks purchased, the number of stocks sold, and the required cost for the above-mentioned portfolio Xp.
  • the value is output to the user terminal 200 (s14).
  • the portfolio creation support device 100 identifies a financial product that is the difference between each of the above-mentioned portfolio Xp and the user's current portfolio, and purchases the number of financial products that need to be purchased when changing to the portfolio Xp.
  • the number of issues and the number of financial products that need to be sold are calculated as the number of issues to be sold.
  • the portfolio creation support device 100 calculates the purchase cost by multiplying, for example, the number of purchased brands by the unit price of the purchase cost (various fees paid to a securities company or the like and the product price).
  • the portfolio creation support device 100 calculates the selling cost by multiplying the number of stocks to be sold by the unit price of the selling cost (various commissions and losses paid to securities companies and the like).
  • the portfolio creation support device 100 adds up the above-mentioned purchase cost and sale cost to calculate the required cost.
  • the user browses FIGS. 13 to 15 described above on the user terminal 200, and for example, from each portfolio included in the portfolio Xp, in addition to indicators such as expected rate of return, price drop risk, interest rate delta, etc., portfolio change You can select the desired portfolio after recognizing the costs involved and use it as a candidate for portfolio reorganization.
  • the portfolio creation support device 100 of the present embodiment arranges an object of attributes according to the magnitude of the profitability value of the risk contrast with respect to the portfolio Xp on the plane defined by the two axes of the interest rate delta and the exchange rate delta. Then, it is preferable to output to the user terminal 200 (FIG. 16).
  • the portfolio creation support device 100 is a specific portfolio located in the area above the effective frontier curve Fc among the portfolios plotted on the plane defined by the two axes of the price drop risk and the expected rate of return shown in FIG. Is specified, and the value of the expected rate of return in the portfolio is divided by the value of the risk of price decline to calculate the value of profitability in comparison with risk.
  • the expected rate of return value "0.00025" in a certain portfolio is divided by the price drop risk value "0.00001" to calculate the risk-contrast profitability value "25".
  • the portfolio creation support device 100 arranges an object of attributes according to the magnitude of the profitability value against risk with respect to a specific portfolio, that is, portfolio Xp, on a plane defined by two axes of interest rate delta and exchange rate delta. And output to the user terminal 200.
  • This object can be assumed to be a display object having a predetermined shape such as a circle or a rectangle.
  • the attributes are assumed to be size, color, shape, pattern, blinking or blinking pattern, etc. according to the magnitude of the value of profitability in comparison with risk.
  • the portfolio is expressed based on all the viewpoints of expected rate of return, risk of price decline, and market sensitivity (interest rate delta, exchange rate delta), that is, four-dimensional events, and the differentiation between portfolios is clarified. It will be possible to present it to the user while trying to achieve the above.
  • the calculation unit is defined by two axes of the expected rate of return, the expected rate of return, and the expected rate of return based on each value of the expected rate of return, the price decrease risk, and the market sensitivity in each of the portfolios.
  • the position of each portfolio is plotted in, and a process of drawing an effective frontier curve corresponding to the plane on at least one of the planes on which the plot is made and outputting it to a predetermined device is further executed. May be.
  • each portfolio will be clearly presented from multiple perspectives, and the portfolio formulation work of the person in charge of the financial institution will be effectively supported.
  • the calculation unit has a risk of price drop compared to the current portfolio of a predetermined user among the portfolio plotted on the plane defined by the two axes of the price drop risk and the expected rate of return. It is also possible that a predetermined highlighting process is performed on a portfolio that has a low rate of return and a high rate of return and is in a region above the effective frontier curve.
  • the calculation unit is in a region above the effective frontier curve of the portfolio plotted on the plane defined by the two axes of the price drop risk and the expected rate of return. It is defined by the process of identifying a specific portfolio and dividing the value of the expected rate of return in the portfolio by the value of the risk of price decline to calculate the value of profitability against risk, and the two axes of the interest rate delta and the exchange delta.
  • an object having an attribute corresponding to the magnitude of the value of the rate of return in comparison with the risk may be further arranged and output to a predetermined device.
  • the calculation unit performs the calculation, and the value of each item of the expected rate of return, the risk of price decrease, and the market sensitivity indicated by the information regarding the financial products constituting the portfolio. May be normalized so as to fall within a predetermined specified range, and the process of setting the corresponding item in the predetermined formula may be further executed.
  • the calculation unit applies a trading cost for holding information in advance regarding a financial product which is a difference between at least one of the portfolios and the current portfolio of a predetermined user.
  • the cost required for changing the portfolio from the current portfolio may be specified, and the process of outputting the cost information to the predetermined device may be further executed.
  • portfolio creation support device of the present embodiment may be a CMOS annealing machine that solves a combinatorial optimization problem with respect to the Ising model.
  • the operation of the Zing model is simulated by a circuit using elements such as CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) of semiconductors, and a practical solution of a combinatorial optimization problem such as creation of a portfolio candidate of a financial product is realized. It can be obtained efficiently at room temperature. As a result, multiple portfolio candidates based on the investment policy of each financial institution can be generated more efficiently and presented to the user in a form that is easy to recognize.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the price of the information processing device is lower than the current portfolio of a predetermined user among the portfolios plotted on the plane defined by the two axes of the price drop risk and the expected rate of return.
  • a predetermined highlighting process may be performed on a portfolio having a low risk, a high expected rate of return, and a region above the effective frontier curve.
  • the area above the effective frontier curve of the portfolio plotted on the plane defined by the two axes of the price drop risk and the expected rate of return by the information processing apparatus is also possible to further perform a process of arranging an object of an attribute corresponding to the magnitude of the value of the rate of return of the risk contrast with respect to the specific portfolio on the plane to be output to a predetermined device.
  • each item of the expected rate of return, the risk of price decline, and the market sensitivity indicated by the information regarding the financial products constituting the portfolio The value may be normalized so as to fall within a predetermined specified range, and the process of setting the corresponding item in the predetermined formula may be further executed.
  • the information processing apparatus applies a trading cost for holding information in advance regarding a financial product which is a difference between at least one of the portfolios and the current portfolio of a predetermined user.
  • the cost required to change the portfolio from the current portfolio may be specified, and the process of outputting the information of the cost to the predetermined device may be further executed.
  • the information processing device may be a CMOS annealing machine that solves a combinatorial optimization problem with respect to the Ising model.
  • Network 100 Portfolio creation support device (annealing machine) 101 Storage unit 102 Program 1021 Ising model 103 Memory 104 Calculation unit 105 Communication unit 125 Financial product information 126 Weighting information 200 User terminal 300 Financial information distribution system

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Abstract

【課題】金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能とする 【解決手段】ポートフォリオ作成支援装置100において、金融商品それぞれの情報を格納した記憶部101と、前記情報が示す所定の金融商品を組み合わせたポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目と当該項目それぞれの重みとを組み合わせた所定式をイジングモデルとして演算する演算部104とを有し、前記演算部104は、前記演算の結果、前記各項目の前記重みのパターンごとに得られる、前記所定式の値を最小化する各ポートフォリオを所定装置200に出力する。

Description

ポートフォリオ作成支援装置およびポートフォリオ作成支援方法
 本発明は、ポートフォリオ作成支援装置およびポートフォリオ作成支援方法に関する。
 所定条件下で所望のパラメータを最大または最小とする解を探索する、いわゆる組合せ最適化問題の概念は、交通渋滞解消、グローバルサプライチェーンにおける物流コスト低減、など実社会における複雑な問題にも適用されうる。
 一方、そうした問題においては解候補が爆発的に多くなるため、スーパーコンピュータや量子コンピュータなど相応の計算能力を有した計算機でなければ、当該問題を実用的な時間内に解くことが難しい。
 例えば、量子コンピュータに関連する従来技術としては、全数探索を必要とするような逆問題や組み合わせ最適化問題に対して高速演算を可能にする計算機に関し、スピンを演算における変数とし、解こうとする問題をスピン間相互作用とスピンごとに作用する局所場で設定し、また、時刻t=0において外部磁場により全スピンを一方向に向かせ、時刻t=τで外部磁場がゼロになるように外部磁場を徐々に小さくし、また、各スピンは時刻tにおける各サイトの外部磁場及びスピン間相互作用のすべての作用で決まる有効磁場に従い向きが定まるとして時間発展させ、その際、スピンの向きが有効磁場に完全に揃うのではなく、量子力学的に補正された向きとすることにより、系が基底状態をほぼ維持するようにする技術(特許文献1参照)などが提案されている。
 一方、上述のごとき実社会における問題のうち、金融商品のポートフォリオ決定に関する問題の処理について、その効率化を図る技術として、コンピュータに、個々の金融商品の収益率の期待値と、収益に影響を及ぼす金融商品独自の要因である個別変動因子と、金融商品全体の収益に影響する要因である共通変動因子と、金融商品全体の収益率と収益に影響を及ぼすリスクとから構成される効用関数を最適にする際に考慮すべき、制約条件を構成する制約パラメータと、を入力する入力手順と、前記期待値と前記個別変動因子と前記共通変動因子と前記制約パラメータとを記憶する記憶手順と、収益率の制約式を算出するポートフォリオ収益率算出手順と、前記期待値と前記個別変動因子と前記共通変動因子と前記制約パラメータと前記収益率の制約式とに基づいて前記効用関数を最大化するように、購入する金融商品および購入量を、所定の制約式の元で目的関数を最大化する手法である数理計画法を用いて求解する最適ポートフォリオ求解手順と、前記求解手順で求解した購入する金融商品および購入量が、リスクに関する制約式を満足するか否かを判定する制約条件判定手順と、を実行させるためのプログラム(特許文献2参照)なども提案されている。
WO2016/157333 特開2006-221679号公報
 ところで、金融機関等で複数の金融商品を保持している場合、そのポートフォリオを最適化し収益の最大化を図るニーズが存在する。そこで金融機関では、所定の担当者がポートフォリオの見直しを、状況に応じて又は定期的に行っている。
 一方、そうしたポートフォリオを構成する各金融商品の収益性や各種リスクといった要因は様々で、また、それら要因に対する金融機関の考え方も様々であった。
 そのため、数多くの金融商品を組み合わせるポートフォリオに関して、その最適化を図ろうとする場合、一般的なコンピュータを採用すれば、上述の要因数に応じて計算量が指数関数的に増加する。その結果、計算終了までに膨大な時間を要するか、或いはオーバーフローに至ることとなる。つまり、ポートフォリオのタイムリーな見直しは困難であった。
 他方、ポートフォリオに関して量子コンピュータ技術を適宜に適用する形態は提案されていない。勿論、上述のごとく多くの要因を踏まえた適宜な計算結果が得られていない現状においては、その結果をユーザが認識しやすい形で提示することも当然ながらなされていない。
 そこで本発明の目的は、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能とする技術を提供することにある。
 上記課題を解決する本発明のポートフォリオ作成支援装置は、金融商品それぞれの情報を格納した記憶部と、前記情報が示す所定の金融商品を組み合わせたポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目と当該項目それぞれの重みとを組み合わせた所定式をイジングモデルとして演算する演算部とを有し、前記演算部は、前記演算の結果、前記各項目の前記重みのパターンごとに得られる、前記所定式の値を最小化する各ポートフォリオを所定装置に出力することを特徴とする。
 また、本発明のポートフォリオ作成支援方法は、金融商品それぞれの情報を格納した記憶部を備える情報処理装置が、前記情報が示す所定の金融商品を組み合わせたポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目と当該項目それぞれの重みとを組み合わせた所定式をイジングモデルとして演算し、前記演算の結果、前記各項目の前記重みのパターンごとに得られる、前記所定式の値を最小化する各ポートフォリオを所定装置に出力する、ことを特徴とする。
 本発明によれば、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
本実施形態のポートフォリオ作成支援装置を含むネットワーク構成図である。 本実施形態におけるポートフォリオ作成支援装置のハードウェア構成例を示す図である。 本実施形態におけるタイミングチャート例を示す図である。 本実施形態における基本概念に関するフローチャートを示す図である。 本実施形態の金融商品情報のデータ構成例を示す図である。 本実施形態の重みづけ情報のデータ構成例を示す図である。 本実施形態におけるポートフォリオ作成支援方法のフロー例を示す図である。 本実施形態における出力例1を示す図である。 本実施形態における出力例2を示す図である。 本実施形態における出力例3を示す図である。 本実施形態における出力例4を示す図である。 本実施形態における出力例5を示す図である。 本実施形態における出力例6を示す図である。 本実施形態における出力例7を示す図である。 本実施形態における出力例8を示す図である。 本実施形態における出力例9を示す図である。
---アニーリングマシンについて---
 上述の特許文献1にも示すように、本出願人は量子コンピューティング技術を開発し、例えば、ビッグデータに基づく全数探索問題(組合せ最適化問題の概念含む)における諸問題の解決を図ってきた。
 こうした全数探索問題に対して、一般的には量子コンピュータヘの期待が大きい。量子コンピュータは、量子ビットと呼ばれる基本素子からなり“0”と“1”を同時に実現する。そのためすべての解候補を初期値として同時に計算可能であり、全数探索を実現しうる可能性を持っている。しかし、量子コンピュータは全計算時間に亘って量子コヒーレンスを維持する必要がある。
 こういった中で注目されるようになってきたのが断熱量子計算と呼ばれる手法である(参考文献:E. Farhi, et al., ”A quantum adiabatic evolution al gor ithm applied to random instances of an NP-complete problem,” Science292, 472 (2001).)。この方法は、ある物理系の基底状態が解になるように問題を変換し、基底状態を見つけることを通して解を得ようとするものである。
 問題を設定した物理系のハミルトニアンをH^pとする。但し、演算開始時点ではハミルトニアンをH^pとするのではなく、それとは別に基底状態が明確で準備しやすい別のハミルトニアンH^0とする。次に十分に時間を掛けてハミルトニアンをH^0からH^pに移行させる。十分に時間を掛ければ系は基底状態に居続け、ハミルトニアンH^pの基底状態が得られる。これが断熱量子計算の原理である。計算時間をτとすればハミルトニアンは式(1)となり、
[式1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 
 式(2)のシュレディンガー方程式に基づいて時間発展させて解を得る。
[式2]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 
 断熱量子計算は全数探索を必要とする問題に対しても適用可能で、一方向性の過程で解に到達する。しかし、計算過程が式(2)のシュレディンガー方程式に従う必要があるならば、量子コンピュータと同様に量子コヒーレンスの維持が必要になる。
 但し、量子コンピュータが1量子ビットあるいは2量子ビット間に対するゲート操作を繰り返すものであるのに対して、断熱量子計算は量子ビット系全体に亘って一斉に相互作用させるものであり、コヒーレンスの考え方が異なる。
 例えば、ある量子ビットヘのゲート動作を考えてみる。この時、もしその量子ビットと他の量子ビットとで相互作用があれば、それはディコヒーレンスの原因になるが、断熱量子計算ではすべての量子ビットを同時に相互作用させるので、この例のような場合にはディコヒーレンスにならない。この違いを反映して断熱量子計算は量子コンピュータに比べてディコヒーレンスに対して頑強であると考えられている。
 以上述べたように、断熱量子計算は全数探索を必要とするような難問に対して有効である。そして、スピンを演算における変数とし、解こうとする問題をスピン間相互作用とスピンごとに作用する局所場で設定する。
 時刻t=0において外部磁場により全スピンを一方向に向かせ、時刻t=τで外部磁場がゼロになるように外部磁場を徐々に小さくする。
 各スピンは、時刻tにおける各サイトの外部磁場及びスピン間相互作用のすべての作用で決まる有効磁場に従い、向きが定まるとして時間発展させる。
 その際、スピンの向きが有効磁場に完全に揃うのではなく、量子力学的に補正された向きとすることにより、系が基底状態をほぼ維持するようにする。
 また、時間発展の際に各スピンを元の向きに維持する項(緩和項)を有効磁場に加え、解の収束性を向上させる。
 本実施形態におけるポートフォリオ作成支援装置としては、上述の断熱量子計算を行うアニーリングマシンを想定するが、勿論これに限定するものではなく、組合せ最適化問題を本発明のポートフォリオ作成支援方法に沿って適宜に解くことが可能なものであればいずれも適用可能である。具体的には、アニーリング方式において電子回路(デジタル回路など)で実装するハードウェアだけでなく、超伝導回路などで実装する方式も含む。また、アニーリング方式以外にてイジングモデルを実現するハードウェアでもよい。例えばレーザーネットワーク方式(光パラメトリック発振)・量子ニューラルネットワークなども含む。また、前述した通り一部の考え方が異なるものの、イジングモデルで行う計算をアダマールゲート、回転ゲート、制御NOTゲートといったゲートで置き換えた量子ゲート方式においても、本発明を実現することができる。
---ネットワーク構成---
 以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置100を含むネットワーク構成図である。
 図1に示すポートフォリオ作成支援装置100は、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能とするコンピュータ装置であり、具体的には、一例としてアニーリングマシンを想定する。
 ただし、アニーリングマシンの概要は特許文献1に基づき既に述べたとおりであり、その具体的な構成や動作等の詳細については適宜省略する(以下同様)。
 本実施形態のポートフォリオ作成支援装置100は、インターネットなどの適宜なネットワーク10を介して、ユーザ端末200および金融情報配信システム300と、データ通信可能に接続されている。
 このうちユーザ端末200は、ポートフォリオ作成支援装置100から金融商品のポートフォリオに関する情報提供を受ける端末である。
 このユーザ端末200のユーザとしては、具体的には、金融機関や保険会社など機関投資家の担当者や、或いは一般の個人投資家などを想定できる。
 また、ポートフォリオ作成支援装置100が提供する金融商品のポートフォリオに関する情報は、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度(金利デルタ、為替デルタ等)の各項目の間の重みづけ(ユーザが重視する観点に応じたもの)のパターンごとに、種々の金融商品を所定の割合(すなわち保有比率)で組み合わせたポートフォリオ候補各々についてイジングモデル(金融商品における期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目を変数として含む数式)を解いて特定した、最適ポートフォリオ(つまり金融商品群)の情報である。
 その場合、当該最適ポートフォリオにおける、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度(金利デルタ、為替デルタ等)の各値も当然ながら提示されることとなる。
 なお、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述のような各項目の間の重みづけ(ユーザが重視する観点)のパターンごとの最適ポートフォリオの情報について、当該最適ポートフォリオの間の比較検討が容易になるよう出力を行うものである。
 すなわちポートフォリオ作成支援装置100は、各最適ポートフォリオ(以下、単にポートフォリオとする)における期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目の値に基づき、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面、期待収益率と市場感応度たる金利デルタの二軸で規定される平面、および、期待収益率と市場感応度たる為替デルタの二軸で規定される平面、の各平面の少なくともいずれかに、各ポートフォリオの位置をプロットし、当該プロット済みの平面を、ユーザ端末200など適宜な装置に出力する。この場合、当該プロットが行われた平面には、対応する有効フロンティア曲線を描画するものとする(有効フロンティア曲線の生成等は既存技術を適用すればよい)。
 こうした出力処理を行うことで、各ポートフォリオの特性を複数の観点から明確に提示し、金融機関の担当者におけるポートフォリオ策定業務を効果的に支援することとなる。
 またさらに、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面にプロットしたポートフォリオのうち、ユーザの現ポートフォリオ(当然ながら、当該ユーザがポートフォリオ作成支援装置100に予め、金融商品とその保有比率、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目の値を提供している)よりも値下がりリスクが低く収益が高い、かつ有効フロンティア曲線よりも上方領域にあるポートフォリオに関して、所定の強調表示処理を行うとしてもよい。
 上述の強調表示処理としては特に限定しないが、例えば、対応するポートフォリオのプロット(点)の色、形状、サイズ、柄、明滅や点滅のパターン等を、他のポートフォリオのものと異なるものとする、といったものを想定できる。
 こうした出力処理を行うことで、現ポートフォリオから、期待収益率およびリスクの両面で改善が期待出来る新たなポートフォリオを明確に提示可能となる。
 なお、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述の値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面にプロットしたポートフォリオのうち、有効フロンティア曲線よりも上方領域にある特定ポートフォリオを特定し、当該ポートフォリオにおける期待収益率の値を値下がりリスクの値で除算してリスク対比の収益性の値を算定するものとする。
 この場合、ポートフォリオ作成支援装置100は、金利デルタと為替デルタの二軸で規定される平面に、上述の特定ポートフォリオに関して、リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置して出力する。
 このオブジェクトは、例えば円や矩形といった所定形状の表示オブジェクトを想定できる。また、その属性とは、リスク対比の収益性の値の大きさに応じたサイズ、色、形状、柄、明滅や点滅のパターン等を想定する。
 これによれば、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度(金利デルタ、為替デルタ)の各観点を全て踏まえた、すなわち四次元の事象についてポートフォリオを表現し、ポートフォリオ間での差別化を明確に図りつつユーザに提示可能となる。
 また、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述の各ポートフォリオの少なくともいずれかと、ユーザの現ポートフォリオとの差分である金融商品に関して、予め情報を保持する売買コストを適用し、現ポートフォリオから最適ポートフォリオへのポートフォリオ変更に必要なコストを特定して、当該コストの情報を出力する、これによれば、ポートフォリオ変更に伴うコストに関する情報を提示可能となり、ユーザとしては、上述の各項目に関する情報のみならず、コストも含めた総合的観点でポートフォリオ作成業務を遂行しやすくなる。
 こうしたポートフォリオに関する各種情報の提供を受ける、金融機関の担当者等は、好適なポートフォリオについての選定を簡便かつ精度良く、しかも迅速に判断しうることとなる。
 なお、上述の重みづけのパターンは、各項目を同等に扱って評価するパターン(各項目で重みづけ値は同一)、収益、値下がりリスクに重きを置き、金利デルタや為替デルタは軽視するパターン(収益、値下がりリスクの各項目の重みづけ値>金利デルタ、為替デルタの各重みづけ値)、収益偏重のパターン(収益の項目の重みづけ値>値下がりリスク、金利デルタ、為替デルタの各項目の重みづけ値)、といったものが想定できる。ただし、こうしたパターンは一例であって、限定はしない。
 一方、金融情報配信システム300は、各種金融商品の情報をポートフォリオ作成支援装置100に配信するシステムである。
 この金融情報配信システム300は、種々の金融機関や証券会社、政府機関、など金融商品の情報を保持する組織が運営するサーバ装置を想定できる。
 上述の各種金融商品としては、例えば、株式、先物商品、外国為替、といったものを想定できる。また取り扱う情報は、期待収益率、値下がりリスク、金利デルタ、為替デルタ等の市場感応度、商品価格(例:株価指数、商品先物価格、外国為替相場、外国為替先渡し相場、ロング/ショート未決済ポジション比率、各種指標のボラティリティ、リスクリバーサル等)、各種手数料(例:売買手数料、管理手数料)といったものを想定できる。
 従来であれば、最適ポートフォリオの算出に際し、上述の各項目に関する重みづけのバリエーションや金融商品の組み合わせパターンといった要素の増加に対して計算量が指数関数的に増加し、計算完了までに長時間を要することなる。しかしながら、アニーリングマシンを使用したポートフォリオ作成支援装置100を採用することで、要素の増加にさほど依存せず計算を行うことが可能となる。
---ハードウェア構成---
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置100のハードウェア構成は、図2に以下の如くとなる。すなわちポートフォリオ作成支援装置100は、記憶部101、メモリ103、演算部104、および通信部105、を備える。
 このうち、記憶部101は、SSD(Solid State Drive)やハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶素子で構成される。また、メモリ103は、RAMなど揮発性記憶素子で構成される。
 また、演算部104は、記憶部101に保持されるプログラム102をメモリ103に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なうCPUである。
 また、通信部105は、ネットワーク10と接続して、ユーザ端末200や金融情報配信システム300といった他装置との通信処理を担う、ネットワークインターフェイスカードで構成される。
 なお、ポートフォリオ作成支援装置100がスタンドアロンマシンである場合、ユーザからのキー入力や音声入力を受け付ける入力部(キーボード、マウス等で構成)、処理データの表示を行うディスプレイ等の出力部、を更に備えるとすれば好適である。
 また、記憶部101内には、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置として必要な機能を実装する為のプログラム102に加えて、金融商品情報125、および重みづけ情報126が少なくとも記憶されている。ただし、これらの情報についての詳細は後述する。
 また、プログラム102、すなわちアニーリングマシンとしての動作を実装するアルゴリズムは、解くべき課題であるイジングモデル1021の情報を保持する。このイジングモデル1021は、情報提供の対象となるポートフォリオやそれを構成する金融商品の各種情報、対象金融機関におけるポートフォリオ運用方針などに基づき管理者等が予め設定しておくものとなる。
 なお、アニーリングマシンの概要にて述べた断熱量子計算は、別名で量子アニールとも呼ばれ、古典的な焼きなましの概念を量子力学に発展させたものである。即ち、断熱量子計算は本来古典的動作が可能で、高速性や解の正解率に関しで性能を向上させるために量子力学的効果が付加されたものとも解釈できる。そこで本発明では、演算部そのものは古典的とし、演算過程に量子力学的に定まるパラメータを導入することにより、古典的であるが量子力学的な効果を含んだ演算方法・装置を実現する。
 以上の概念に基づき、以下の例では断熱量子計算との関連性を説明しながら解としての基底状態を得る古典的アルゴリズムと、それを実現するための装置に関して述べる。
 こうした前提でのポートフォリオ作成支援装置100は、N個の変数sj (j=1,2,…,N)が-1≦sj ≦1の値域を取り、局所場gjと変数間相互作用Jij(i,j=1,2,…,N)によって課題の設定がなされる。
 また演算部104では、時刻をm分割して離散的にt=t。(t。=0)からtm(tm =τ)まで演算するものとし、各時刻tkにおける変数Sj(tk)を求めるに当たり、前時刻tk-1の変数Sj(tk-1)(i=1,2,..,N)の値と緩和項の係数9pinaあるいは9pinbを用いてBj(tk)={ΣiJijSi(tk-1)+gj+sgn(sj(tk-1))・9pina}・tk/τあるいはBj(tk)={ΣiJiJSj(tk-1)+gj+9pinb .Sj(tk-1)}・tk/τを求め、上述の変数Sj(tk)の値域が-1≦sj(tk)≦1になるように関数fを定めてSj(tk)=f(Bj(tk),tk)とし、時刻ステップをt=t0からt=tmに進めるにつれて上述の変数Sjを-1あるいは1に近づけ、最終的にsj<0ならば、Sjzd=-1、Sj>0ならば、Sjzd=1として解を定める。
 係数gpinbは、例えば|Jij|の平均値の50%から200%の値である。また、課題設定の局所場gjに関して、あるサイトj’に対してのみ補正項δgj’をgj’に加え、該サイトj’に対してのみgj’の大きさを大きくすることもできる。また、補正項δgj’は、例えば|Jij|の平均値の10%から100%の値である。
 続いて、量子力学的な記述から出発して古典的な形式に移行することを通して、アニーリングマシンの基本的原理を述べる。
 式(3)で与えられるイジングスピン・ハミルトニアンの基底状態探索問題はNP困難と呼ばれる分類の問題を含み、有用な問題であることが知られている(文献:F. Barahona, ”On the computational comp lex ity of Isingspin glass models,” J. Phys. A: Math. Gen. 15, 3241 (1982).)。
[式3]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 
 Jij及びgjが課題設定パラメータであり、σ^はパウリのスピン行列のz成分で±1の固有値を取る。i,jはスピンのサイトを表す。イジングスピンとは値として±1だけを取りうる変数のことで、式(3)ではσ^の固有値が±1であることによりイジングスピン系となっている。
 式(3)のイジングスピンは文字通りのスピンである必要はなく、ハミルトニアンが式(3)で記述されるのであれば物理的には何でも良い。
 例えば、金融商品のポートフォリオ採用/非採用を±1に対応付けることや、ロジック回路のhighとlowを±1に対応付けることも可能であるし、光の縦偏波と横偏波を±1に対応付けることや0,πの位相を±1に対応付けることも可能である。
 ここで例示する方法では、断熱量子計算と同様に、時刻t=0において式(4)で与えられるハミルトニアンの基底状態に演算系を準備する。
[式4]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 
 γは全サイトjに一様に掛かる外場の大きさで決まる比例定数であり、σ^jは、パウリのスピン行列のx成分である。演算系がスピンそのものであれば、外場とは磁場を意味する。
 式(4)は、横磁場を印加したことに相当し、すべてのスピンがx方向を向いた場合(γ>0)が基底状態である。問題設定のハミルトニアンはz成分のみのイジングスピン系として定義されたが、式(4)にはスピンのx成分が登場している。従って、演算過程でのスピンはイジングではなくベクトル的(ブロッホベクトル)である。t=0では式(4)のハミルトニアンでスタートしたが、時刻tの進行と共に徐々にハミルトニアンを変化させ、最終的には式(3)で記述されるハミルトニアンにしてその基底状態を解として得る。
[式5]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
 
 ここでσ^はパウリのスピン行列の3成分をベクトルとして表示している。基底状態はスピンが磁場方向を向いた場合で、<・>を量子力学的期待値として<σ^>=B/|B|と書ける。断熱過程では常に基底状態を維持しようとするので、スピンの向きは常に磁場の向きに追従する。
 以上の議論は多スピン系にも拡張できる。t=0ではハミルトニアンが式(4)で与えられる。これは全スピンに対して一様に磁場Bj =γが印加されたことを意味する。t>0では、磁場のx成分が徐々に弱まりBj =γ(1-t/τ)である。z成分に関してはスピン間相互作用があるために有効磁場としては式(6)になる。
[式6]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 
スピンの向きは<σ^>/<σ^>で規定できるので、スピンの向きが有効磁場に追従するならば式(7)によりスピンの向きが定まる。
[式7]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
 
 式(7)は量子力学的記述であるが期待値を取っているので、式(1)~(6)とは異なり古典量に関する関係式である。
 古典系では量子力学の非局所相関(量子縫れ)がないので、スピンの向きはサイトごとの局所場により完全に決まるはずであり、式(7)が古典的スピン系の振る舞いを決定する。量子系では非局所相関があるために式(7)は変形されることになるが、それに関しては後述することとし、ここでは発明の基本形態を述べるために式(7)で定まる古典系について記述する。
 図3にスピン系の基底状態を得るためのタイミングチャート(1)を示す。図3の記述は古典量に関するものなので、サイトjのスピンをσ^jではなくsjにより表した。またそれに伴い、図3の有効磁場Bjは古典量である。t=0において全サイトで右向きの有効磁場Bjが印加され、全スピンSjが右向きに初期化される。
 時間tの経過に従い、徐々にz軸方向の磁場とスピン間相互作用が加えられ、最終的にスピンは+z方向あるいは-z方向となって、スピンSjのz成分がsj=+1あるいは-1となる。時間tは連続的であることが理想であるが、実際の演算過程では離散的にして利便性を向上させることもできる。以下では離散的な場合を述べる。
 ここで例示するスピンはz成分だけでなくx成分が加わっているためにベクトル的なスピンになっている。図3からもベクトルとしての振る舞いが理解できる。ここまでy成分が登場してこなかったが、それは外場方向をxz面に取ったために外場のy成分が存在せず、従って<σ^>=0となるためである。
 演算系のスピンとしては大きさ1の3次元ベクトル(これをブロッホベクトルと呼び、球面上の点で状態を記述できる)を想定しているが、図に示す例における軸の取り方では2次元のみを考慮すればよい(円上の点で状態を記述できる)。
 またγは一定なのでBj(t)>0(γ>0)あるいはBj(t)<0(γ<0)が成り立つ。この場合、2次元スピンベクトルは半円のみで記述できることになり、[-1,1]でSjを指定すればSjの1変数で2次元スピンベクトルが定まる。従って、ここでの例では、スピンは2次元ベクトルであるが、値域を[-1,1]とする1次元連続変数として表記することもできる。
 図3のタイミングチャートでは時刻t=tkにおいてサイトごとに有効磁場を求め、その値を用いて式(8)によりt=tkにおけるスピンの向きを求める。
[式8]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
 
 式(8)は式(7)を古典量に関する表記に書き改めたものなので<・>の記号が付いていない。
 次に、t=tk+lの有効磁場をt=tkにおけるスピンの値を用いて求める。各時刻の有効磁場を具体的に書けば式(9)及び(10)となる。
[式9]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
 
[式10]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
 
 以下、図3のタイミングチャートで模式的に示した手順に従い、スピンと有効磁場を交互に求めていく。
 古典系ではスピンベクトルの大きさは1である。この場合スピンベクトルの各成分は、tanθ=Bj(tk)/Bj(tk)で定義される媒介変数θを用いてSj(tk)=sinθ、Sj(tk)=COSθと記述される。
 これを書き直せば、Sj(tk)=sin(arctan(Bj(tk)/Bj(tk)))、Sj(tk)=cos(arctan(Bj(tk)/Bj(tk)))である。
 式(9)から明らかなようにBj(tk)の変数は、tkのみであり、τとγは定数である。 従って、Sj(tk)=sin(arctan(Bj(tk)/Bj(tk)))及びSjx(tk)=cos(arctan(Bj(tk)/Bj(tk)))はBj(tk)とtkを変数とする関数としてSj(tk)=f1(Bj(tk),tk)及びSj(tk)=f2( Bj(tk),tk)のような一般化した表現もできる。
 スピンを2次元ベクトルとして記述しているので、Sj(tk)とsj(tk)の2成分が登場しているが、Bj(tk)を式(10)に基づき決定するならばSj(tK)は必要ない。
 これは、[-1,1]を値域とするSj(tk)のみでスピン状態を記述できることに対応している。最終的な解Sjzdは、Sjzd=-1or1になる必要があり、Sj(τ)>0ならばSjzd=1、Sj(τ)<0ならばSjzd=-1とする。
 図4に、上述のアルゴリズムをフローチャートにまとめたものを示す。ここでtm=τである。図4のフローチャートの各ステップs1~s9は、時間t=0からt=τに到る図3のタイミングチャートの、ある時刻での処理に対応している。すなわち、フローチャートのステップs2、s4、s6がそれぞれ、t=t1,tk+l,tmにおける上記の式(9)及び(10)に対応している。最終的な解はステップs8において、sj<0ならばSjzd=-1、Sj>0ならば、Sjzd=1とすることにより定める(s9) 。
 ここまでは課題が式(3)で表現された場合に如何に解かれるかを示した。次に具体的課題が如何に局所場gjと変数間相互作用Jij(i,j=1,2,…,N)を含む式(3)で表現されるかに関して具体例を挙げて説明する。
 ここでの具体的課題すなわちイジングモデル1021は、値下がりリスク-期待収益率-金利デルタ+為替デルタ、の式の結果を最小化する金融商品の所定保有比率での組み合わせ、すなわち最適ポートフォリオを推定する問題を想定する。この時、当該式の変数(値下がりリスク、期待収益率、金利デルタ、および為替デルタ)に乗じられる係数すなわち重みづけの値は、ユーザが望むポートフォリオ運用方針等で様々なバリエーションが想定できる。
 例えば、値下がりリスクに重きを置く場合、値下がりリスクの重みづけ:0.4、期待収益率の重みづけ:0.2、金利デルタに重みづけ:0.2、為替デルタの重みづけ:0.2、のようになる。なお、各項目の重みづけの値の合計値は、1となる。
 この場合、局所場gjとして、各運用方針ごとすなわち重みづけのパターンごとの、ポートフォリオそれぞれの、値下がりリスク-期待収益率-金利デルタ+為替デルタ、の式を想定する。
 また、σ^jzは、所定の金融商品の価格増減に、他の金融商品の価格増減を影響させるための変数と考える。金融商品の間での価格増減の相関強度すなわち感応度は、変数間相互作用Jijを通して表現する。
 以上のような考察を通して変数間相互作用Jijを具体的に設定し、式(3)で表されるイジングモデル1021の基底状態探索、すなわち上述の、値下がりリスク-期待収益率-金利デルタ+為替デルタ、の式の結果が最小となる基底状態の探索を通して、各金融商品の保有比率が収斂するバランス地点を特定する。この基底状態における金融商品の保有比率が、当該重みづけのパターンに関して予測される最適ポートフォリオ(を構成する金融商品の所定保有比率)となる。
---データ構造例---
 続いて、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置100が用いる各種情報について説明する。図5に、本実施形態における金融商品情報125の一例を示す。
 本実施形態の金融商品情報125は、各種金融商品の情報を蓄積したテーブルである。この情報としては、金融情報配信システム300が配信してきた、各種金融商品(例:株式、先物商品、外国為替など)に関する、期待収益率、値下がりリスク、金利デルタ、為替デルタ等の市場感応度、商品価格(例:株価指数、商品先物価格、外国為替相場、外国為替先渡し相場、ロング/ショート未決済ポジション比率、各種指標のボラティリティ、リスクリバーサル等)、および各種手数料(例:売買手数料、管理手数料)といったものが含まれる。
 そのデータ構造は、例えば、金融商品の名称をキーとして、その期待収益率、値下がりリスク、金利デルタ、為替デルタ、商品価格、および手数料といったデータから成るレコードの集合体である。
 なお、図5の金融商品情報125で例示した金融商品の例は、あくまで説明の都合上で限定的であり、その他の様々な金融商品の情報が格納されているものとする(以下同様)。
 また、図6に本実施形態における重みづけ情報126の一例を示す。本実施形態の重みづけ情報126は、期待収益率、値下がりリスク、金利デルタ、および為替デルタの各項目について、金融機関等のユーザ(現ポートフォリオの改善を想定している者)が想定している重要度の大きさを重みづけ値として規定した情報を蓄積したテーブルである。すなわち、金融機関等が検討対象としているポートフォリオの特性(例:バランス重視、期待収益率および値下がりリスクを重視、期待収益率重視)に対応した、上述の各項目の重みづけを規定した情報となる。
 そのデータ構造は、例えばポートフォリオ特性の識別情報をキーとして、当該ポートフォリオ特性に対応した、各項目の重みづけの値といったデータから成るレコードの集合体である。
---フロー例---
 以下、本実施形態におけるポートフォリオ作成支援方法の実際手順について図に基づき説明する。以下で説明するポートフォリオ作成支援方法に対応する各種動作は、ポートフォリオ作成支援装置100がメモリ等に読み出して実行するプログラムによって実現される。そして、このプログラムは、以下に説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。
 図7は、本実施形態におけるポートフォリオ作成支援方法のフロー例を示す図である。ここで、ポートフォリオ作成支援装置100は、アニーリングマシンとして、例えば3つの金融商品(図8、図9)から構成されるポートフォリオに関して上述のイジングモデル1021を課題として基底状態を算定することを前提とする。なお、ここで例示する3つの金融商品は図8、図9に示す銘柄「A」~「C」である。
 まず、ポートフォリオ作成支援装置100は、既に述べた「値下がりリスク-期待収益率-金利デルタ+為替デルタ」の式における各変数(項目)の値を正規化する(s10)。ここで正規化する値は、図8で期待収益率、値下がりリスク、金利デルタ、および為替デルタのそれぞれに関して例示した値となる。
 具体的には、各変数の金融商品間における最大値、最小値を踏まえ、各値が1~10の範囲となるよう各変数の値を変換することとなる。図8の例であれば、期待収益率の最大値は銘柄「C」の「20」、最小値は銘柄「B」の「5」である。
 そこでポートフォリオ作成支援装置100は、最大値に関する「10=20a+b」の式と、最小値に関する「1=5a+b」の式とを連立方程式として解くことで、傾き「0.6」、切片「-2」を得る(図10参照)。同様に、値下がりリスクに関して、傾き「2.25」、切片「-1.25」を得る(図10参照)。同様に、金利デルタに関して、傾き「0.225」、切片「-1.25」を得る(図10参照)。同様に、為替デルタに関して、傾き「0.12」、切片「-0.8」を得る(図10参照)。
 この場合、ポートフォリオ作成支援装置100は、図10のように各変数について得た傾きと切片の各値に基づき、上述の銘柄「A」~「C」の各変数について正規化し、図111の結果を得られることになる。図11で示すように、各変数の値は、全て1~10の範囲に収まっている。
 続いて、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述の各変数に関する係数すなわち重みづけの値の合計が1となる範囲で、各変数の係数の組み合わせを自動生成する(s11)。係数を「C」とした場合、上述の式は、Crisk・値下がりリスク-Cear・期待収益率-Cir・金利デルタ-Cfx・為替デルタ、と表現される。
 例えば、変数の数が「5」で10%刻みにて係数の組み合わせを想定すれば、組み合わせ数は「1001」などとなる。
 続いて、ポートフォリオ作成支援装置100は、アニーリングマシンとして、上述のとおり3つの金融商品から構成されるポートフォリオに関して、s11で生成した係数の組み合わせ数通りのイジングモデル1021を課題として基底状態を算定し、最適ポートフォリオを推定する(s12)。こうした基底状態の探索自体は、既存技術における処理と同様である。
 図12にて、上述のs12の処理結果、すなわち重みのパターンごとの、目的関数値(式:ポートフォリオそれぞれの、値下がりリスク-期待収益率-金利デルタ+為替デルタ、の値)、期待収益率、値下がりリスク、金利デルタ、および為替デルタの各値を示す。なお、ここではモデルの簡易化のため、変数のうち、期待収益率、値下がりリスク、および金利デルタの各変数のみに関して重みづけのパターンを考慮した例を示す。
 次に、ポートフォリオ作成支援装置100は、図12で示した処理結果、すなわち各ポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各値に基づき、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面(図13参照)、金利デルタと期待収益率の二軸で規定される平面(図14参照)、および、期待収益率と為替デルタの二軸で規定される平面(不図示)、の各平面の少なくともいずれかに、各ポートフォリオの位置をプロットし、当該プロットが行われた平面に当該平面に対応する有効フロンティア曲線Fcを描画してユーザ端末200に出力する(s13)。
 この時、ポートフォリオ作成支援装置100は、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面(図13参照)にプロットしたポートフォリオのうち、ユーザの現ポートフォリオNpよりも値下がりリスクが低く期待収益率が高い、かつ有効フロンティア曲線Fcよりも上方領域にあるポートフォリオXpに関して、所定の強調表示処理(図13の例では、ポートフォリオXpの群れを赤い円で囲んでいる)を実行するものとする。
 また、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述のポートフォリオXpについて、図15に示すように、期待収益率、値下がりリスク、金利デルタの他、リスクアセット、購入銘柄数、売却銘柄数、および必要コストの各値をユーザ端末200に出力する(s14)。
 この場合、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述のポートフォリオXpそれぞれと、ユーザの現ポートフォリオとの差分である金融商品を特定し、ポートフォリオXpに変更する場合に、購入が必要な金融商品の数を購入銘柄数、売却が必要な金融商品の数を売却銘柄数、として算定する。そしてポートフォリオ作成支援装置100は、例えば、購入銘柄数に購入コスト(証券会社等に支払う各種手数料や商品代金)の単価を乗じて、購入コストを算定する。また、ポートフォリオ作成支援装置100は、売却銘柄数に売却コスト(証券会社等に支払う各種手数料や損金)の単価を乗じて、売却コストを算定する。最後に、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述の購入コストと売却コストを合算し、必要コストを算定する。
 一方、ユーザは、上述の図13~15をユーザ端末200で閲覧し、例えば、ポートフォリオXpに含まれている各ポートフォリオから、期待収益率や値下がりリスク、金利デルタ等の指標の他、ポートフォリオ変更に伴うコストも認識した上で所望のポートフォリオを選定し、ポートフォリオ組み換え内容の候補として利用できる。
 なお、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置100は、金利デルタと為替デルタの二軸で規定される平面に、ポートフォリオXpに関して、リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置してユーザ端末200に出力(図16)するとすれば好適である。
 この場合、ポートフォリオ作成支援装置100は、上述の図13で示した値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面にプロットしたポートフォリオのうち、有効フロンティア曲線Fcよりも上方領域にある特定ポートフォリオを特定し、当該ポートフォリオにおける期待収益率の値を値下がりリスクの値で除算してリスク対比の収益性の値を算定する。
 例えば、或るポートフォリオにおける期待収益率の値「0.00025」を値下がりリスクの値「0.00001」で除算してリスク対比の収益性の値「25」を算定する。
 続いて、ポートフォリオ作成支援装置100は、金利デルタと為替デルタの二軸で規定される平面において、特定ポートフォリオすなわちポートフォリオXpに関して、リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置してユーザ端末200に出力する。
 このオブジェクトは、例えば円や矩形といった所定形状の表示オブジェクトを想定できる。また、その属性とは、リスク対比の収益性の値の大きさに応じたサイズ、色、形状、柄、明滅や点滅のパターン等を想定する。これによれば、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度(金利デルタ、為替デルタ)の各観点を全て踏まえた、すなわち四次元の事象についてポートフォリオを表現し、ポートフォリオ間での差別化を明確に図りつつユーザに提示可能となる。
 以上、本発明を実施するための最良の形態などについて具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
 こうした本実施形態によれば、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
 本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置において、前記演算部は、前記各ポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各値に基づき、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面、期待収益率と市場感応度たる金利デルタの二軸で規定される平面、および、期待収益率と市場感応度たる為替デルタの二軸で規定される平面、の各平面の少なくともいずれかに前記各ポートフォリオの位置をプロットし、当該プロットが行われた前記各平面の少なくともいずれかに当該平面に対応する有効フロンティア曲線を描画して所定装置に出力する処理をさらに実行するものである、としてもよい。
 これによれば、各ポートフォリオの特性を複数の観点から明確に提示し、金融機関の担当者におけるポートフォリオ策定業務を効果的に支援することとなる。ひいては、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これをさらに認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置において、前記演算部は、前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、所定ユーザの現ポートフォリオよりも値下がりリスクが低く収益が高い、かつ前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にあるポートフォリオに関して、所定の強調表示処理を行うものである、としてもよい。
 これによれば、現ポートフォリオから期待収益率およびリスクの両面で改善が期待出来る新たなポートフォリオを明確に提示可能となる。ひいては、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これをさらに認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置において、前記演算部は、前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にある特定ポートフォリオを特定し、当該ポートフォリオにおける期待収益率の値を値下がりリスクの値で除算してリスク対比の収益性の値を算定する処理と、前記金利デルタと前記為替デルタの二軸で規定される平面に、前記特定ポートフォリオに関して、前記リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置して所定装置に出力する処理をさらに行うものである、としてもよい。
 これによれば、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度(金利デルタ、為替デルタ)の各観点を全て踏まえた、すなわち四次元の事象についてポートフォリオを表現し、ユーザに提示可能となる。ひいては、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これをさらに認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置において、前記演算部は、前記演算に際し、前記ポートフォリオを構成する金融商品に関して前記情報が示す、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目の値を、所定の規定範囲に収まるよう正規化し、前記所定式における該当項目に設定する処理を更に実行するものである、としてもよい。
 これによれば、期待収益率、値下がりリスク、市場感応度の各項目の値の範囲(桁数の規模感)が大きく異なる状況に適宜に対処し、イジングモデルとしての数式を有意なものとできる。ひいては、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補をより効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置において、前記演算部は、前記各ポートフォリオの少なくともいずれかと、所定ユーザの現ポートフォリオとの差分である金融商品に関して、予め情報を保持する売買コストを適用し、前記現ポートフォリオからのポートフォリオ変更に必要なコストを特定して、当該コストの情報を前記所定装置に出力する処理をさらに実行するものである、としてもよい。
 これによれば、ポートフォリオ変更に伴うコストに関する情報を提示可能となり、ひいては、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補を効率良く生成し、これをさらに認識しやすい形でユーザに提示可能となる。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援装置は、前記イジングモデルに関して組合せ最適化問題を解くCMOSアニーリングマシンであるとしてもよい。
 これによれば、イジングモデルの動作を半導体のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの素子を用いた回路で擬似的に再現し、金融商品のポートフォリオ候補の作成といった組合せ最適化問題の実用解を、室温下で効率良く求めることが可能となる。ひいては、金融機関ごとの運用方針を踏まえた複数のポートフォリオ候補をさらに効率良く生成し、これを認識しやすい形でユーザに提示可能とする。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援方法において、前記情報処理装置が、前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、所定ユーザの現ポートフォリオよりも値下がりリスクが低く期待収益率が高い、かつ前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にあるポートフォリオに関して、所定の強調表示処理を行う、としてもよい。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援方法において、前記情報処理装置が、前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にある特定ポートフォリオを特定し、当該ポートフォリオにおける期待収益率の値を値下がりリスクの値で除算してリスク対比の収益性の値を算定する処理と、前記金利デルタと前記為替デルタの二軸で規定される平面に、前記特定ポートフォリオに関して、前記リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置して所定装置に出力する処理をさらに行う、としてもよい。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援方法において、前記情報処理装置が、前記演算に際し、前記ポートフォリオを構成する金融商品に関して前記情報が示す、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目の値を、所定の規定範囲に収まるよう正規化し、前記所定式における該当項目に設定する処理を更に実行する、としてもよい。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援方法において、前記情報処理装置が、前記各ポートフォリオの少なくともいずれかと、所定ユーザの現ポートフォリオとの差分である金融商品に関して、予め情報を保持する売買コストを適用し、前記現ポートフォリオからのポートフォリオ変更に必要なコストを特定して、当該コストの情報を前記所定装置に出力する処理をさらに実行する、としてもよい。
 また、本実施形態のポートフォリオ作成支援方法において、前記情報処理装置が、前記イジングモデルに関して組合せ最適化問題を解くCMOSアニーリングマシンであるとしてもよい。
10  ネットワーク
100 ポートフォリオ作成支援装置(アニーリングマシン)
101 記憶部
102 プログラム
1021 イジングモデル
103 メモリ
104 演算部
105 通信部
125 金融商品情報
126 重みづけ情報
200 ユーザ端末
300 金融情報配信システム

Claims (14)

  1.  金融商品それぞれの情報を格納した記憶部と、
     前記情報が示す所定の金融商品を組み合わせたポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目と当該項目それぞれの重みとを組み合わせた所定式をイジングモデルとして演算する演算部とを有し、
     前記演算部は、前記演算の結果、前記各項目の前記重みのパターンごとに得られる、前記所定式の値を最小化する各ポートフォリオを所定装置に出力することを特徴とするポートフォリオ作成支援装置。
  2.  前記演算部は、
     前記各ポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各値に基づき、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面、期待収益率と市場感応度たる金利デルタの二軸で規定される平面、および、期待収益率と市場感応度たる為替デルタの二軸で規定される平面、の各平面の少なくともいずれかに前記各ポートフォリオの位置をプロットし、当該プロットが行われた前記各平面の少なくともいずれかに当該平面に対応する有効フロンティア曲線を描画して所定装置に出力する処理をさらに実行するものである、
     ことを特徴とする請求項1に記載のポートフォリオ作成支援装置。
  3.  前記演算部は、
     前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、所定ユーザの現ポートフォリオよりも値下がりリスクが低く期待収益率が高い、かつ前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にあるポートフォリオに関して、所定の強調表示処理を行うものである、
     ことを特徴とする請求項2に記載のポートフォリオ作成支援装置。
  4.  前記演算部は、
     前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にある特定ポートフォリオを特定し、当該ポートフォリオにおける期待収益率の値を値下がりリスクの値で除算してリスク対比の収益性の値を算定する処理と、前記金利デルタと前記為替デルタの二軸で規定される平面に、前記特定ポートフォリオに関して、前記リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置して所定装置に出力する処理をさらに行うものである、
     ことを特徴とする請求項3に記載のポートフォリオ作成支援装置。
  5.  前記演算部は、
     前記演算に際し、前記ポートフォリオを構成する金融商品に関して前記情報が示す、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目の値を、所定の規定範囲に収まるよう正規化し、前記所定式における該当項目に設定する処理を更に実行するものである、
     ことを特徴とする請求項1に記載のポートフォリオ作成支援装置。
  6.  前記演算部は、
     前記各ポートフォリオの少なくともいずれかと、所定ユーザの現ポートフォリオとの差分である金融商品に関して、予め情報を保持する売買コストを適用し、前記現ポートフォリオからのポートフォリオ変更に必要なコストを特定して、当該コストの情報を前記所定装置に出力する処理をさらに実行するものである、
     ことを特徴とする請求項1に記載のポートフォリオ作成支援装置。
  7.  前記イジングモデルに関して組合せ最適化問題を解くCMOSアニーリングマシンであることを特徴とする請求項1に記載のポートフォリオ作成支援装置。
  8.  金融商品それぞれの情報を格納した記憶部を備える情報処理装置が、
     前記情報が示す所定の金融商品を組み合わせたポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目と当該項目それぞれの重みとを組み合わせた所定式をイジングモデルとして演算し、前記演算の結果、前記各項目の前記重みのパターンごとに得られる、前記所定式の値を最小化する各ポートフォリオを所定装置に出力する、
     ことを特徴とするポートフォリオ作成支援方法。
  9.  前記情報処理装置が、
     前記各ポートフォリオにおける期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各値に基づき、値下がりリスクと期待収益率の二軸で規定される平面、期待収益率と市場感応度たる金利デルタの二軸で規定される平面、および、期待収益率と市場感応度たる為替デルタの二軸で規定される平面、の各平面の少なくともいずれかに前記各ポートフォリオの位置をプロットし、当該プロットが行われた前記各平面の少なくともいずれかに当該平面に対応する有効フロンティア曲線を描画して所定装置に出力する処理をさらに実行する、
     ことを特徴とする請求項8に記載のポートフォリオ作成支援方法。
  10.  前記情報処理装置が、
     前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、所定ユーザの現ポートフォリオよりも値下がりリスクが低く期待収益率が高い、かつ前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にあるポートフォリオに関して、所定の強調表示処理を行う、
     ことを特徴とする請求項9に記載のポートフォリオ作成支援方法。
  11.  前記情報処理装置が、
     前記値下がりリスクと前記期待収益率の二軸で規定される前記平面にプロットしたポートフォリオのうち、前記有効フロンティア曲線よりも上方領域にある特定ポートフォリオを特定し、当該ポートフォリオにおける期待収益率の値を値下がりリスクの値で除算してリスク対比の収益性の値を算定する処理と、前記金利デルタと前記為替デルタの二軸で規定される平面に、前記特定ポートフォリオに関して、前記リスク対比の収益性の値の大きさに応じた属性のオブジェクトを配置して所定装置に出力する処理をさらに行う、
     ことを特徴とする請求項10に記載のポートフォリオ作成支援方法。
  12.  前記情報処理装置が、
     前記演算に際し、前記ポートフォリオを構成する金融商品に関して前記情報が示す、期待収益率、値下がりリスク、および市場感応度の各項目の値を、所定の規定範囲に収まるよう正規化し、前記所定式における該当項目に設定する処理を更に実行する、
     ことを特徴とする請求項8に記載のポートフォリオ作成支援方法。
  13.  前記情報処理装置が、
     前記各ポートフォリオの少なくともいずれかと、所定ユーザの現ポートフォリオとの差分である金融商品に関して、予め情報を保持する売買コストを適用し、前記現ポートフォリオからのポートフォリオ変更に必要なコストを特定して、当該コストの情報を前記所定装置に出力する処理をさらに実行する、
     ことを特徴とする請求項8に記載のポートフォリオ作成支援方法。
  14.  前記情報処理装置が、前記イジングモデルに関して組合せ最適化問題を解くCMOSアニーリングマシンであることを特徴とする請求項8に記載のポートフォリオ作成支援方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004220196A (ja) * 2003-01-10 2004-08-05 Quants Research Kk ポートフォリオ算出プログラム、ポートフォリオ算出方法およびポートフォリオ算出装置
JP2006221679A (ja) 2005-02-08 2006-08-24 Victor Co Of Japan Ltd デジタルオーディオインターフェースの付加情報伝送方法並びに情報送信装置及び情報受信装置
JP2009294765A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Quants Research Kk ポートフォリオ構築支援装置、ポートフォリオ構築支援プログラムおよびポートフォリオ構築支援方法
JP2016051350A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立製作所 情報処理システム及び管理装置
WO2016157333A1 (ja) 2015-03-27 2016-10-06 株式会社日立製作所 計算機、及び演算プログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6078904A (en) * 1998-03-16 2000-06-20 Saddle Peak Systems Risk direct asset allocation and risk resolved CAPM for optimally allocating investment assets in an investment portfolio
WO2003017683A2 (en) * 2001-08-16 2003-02-27 James Eric Damschroder Method and apparatus for creating a visual representation of a portfolio and determining an efficient allocation
JP2006134269A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Kigen In ポートフォリオ構築プログラム
US7991230B2 (en) * 2005-10-14 2011-08-02 Microsoft Corporation Modeling micro-structure for feature extraction
US20170323385A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Axioma, Inc. Methods and apparatus employing hierarchical conditional variance to minimize downside risk of a multi-asset class portfolio and improved graphical user interface

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004220196A (ja) * 2003-01-10 2004-08-05 Quants Research Kk ポートフォリオ算出プログラム、ポートフォリオ算出方法およびポートフォリオ算出装置
JP2006221679A (ja) 2005-02-08 2006-08-24 Victor Co Of Japan Ltd デジタルオーディオインターフェースの付加情報伝送方法並びに情報送信装置及び情報受信装置
JP2009294765A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Quants Research Kk ポートフォリオ構築支援装置、ポートフォリオ構築支援プログラムおよびポートフォリオ構築支援方法
JP2016051350A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立製作所 情報処理システム及び管理装置
WO2016157333A1 (ja) 2015-03-27 2016-10-06 株式会社日立製作所 計算機、及び演算プログラム

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E. FARHI ET AL.: "A quantum adiabatic evolution algorithm applied to random instances of an NP-complete problem", SCIENCE, vol. 292, 2001, pages 472
F. BARAHONA: "On the computational complexity of Isingspin glass models", J. PHYS. A: MATH. GEN., vol. 15, 1982, pages 3241, XP020035128, DOI: 10.1088/0305-4470/15/10/028
See also references of EP3975101A4
WATANABE, GEN: "During a demonstration experiment with Quantum annealing machine such as portfolio optimization and stock price prediction", NEW MEDIA,, vol. 37, no. 5, 1 May 2019 (2019-05-01), JP, pages 46 - 48, XP009531586 *
YAMAOKA, MASANAO: "Overview of CMOS Annealing Machine", PROCEEDINGS OF THE 2019 IEICE GENERAL CONFERENCE: ELECTRONICS 2, no. 2, 5 March 2019 (2019-03-05), JP, pages SS-38 - SS-39, XP009531588, ISSN: 1349-1369 *

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