Stop-loss a tempo continuo e protezione dinamica di un fondo d’investimento

Nella prima parte del nostro lavoro, il surplus di una compagnia d’assicurazione è modellizzato come un processo di Wiener. Consideriamo un contratto d’assicurazione dinamica di solvibilità. Secondo questo contratto, i pagamenti necessari sono effettutati istantaneamente, in modo che il surplus modificato non divenga mai negativo. Matematicamente, questo corrisponde ad introdurre una barriera riflettente in zero. Otteniamo così un’espressione esplicita per il premio netto di un tale contratto. Nella seconda parte, consideriamo un fondo d’investimento il cui valore unitario è modellizzato da un moto browniano geometrico. Differenti forme di protezione di fondi d’investimento sono esaminate. La più semplice consiste in una garanzia che fornisce istantaneamente i pagamenti necessari, di modo che il valore unitario modificato del fondo non scenda sotto un determinato livello protetto. Esiste un’espressione esplicita per il prezzo di una tale garanzia. Questo risultato può anche essere utilizzato per valutare il prezzo di una garanzia in cui il livello protetto è una funzione esponenziale del tempo. In più, è dimostrato come sintetizzare questa garanzia, costruendo il portafoglio replicante. La garanzia dinamica di fondi d’investimento è paragonata all’opzione di vendita corrispondente, e si è osservato che per delle scadenze corte, il rapporto dei due prezzi è di circa 2. Infine ci interesseremo al prezzo di una protezione più esotica, nella quale il valore unitario garantito in ogni momento è una frazione fissa del valore unitario modificato massimo osservato fino a quel momento.     

≪Global dynamics and controls in an irregular economy model≫

The macroeconomic model of an irregular economy proposed by B. Contini, F. Cugno and M. Galeotti (1984) is extended by increasing the number of state variables and thus the dimension of the phase space for the relative dynamical system.By showing, through standard Liapunov methods, the non existence of closed non trivial orbits, the global attractivity of the equilibrium set is proved, under suitable boundary conditions.Control policies leading the economy to a desired equilibrium state are seen to be feasible, and central instruments which appear to be effective in this respect are briefly discussed.

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Riassunto Il lavoro estende un modello macroeconomico dell'economia irregolare che è stato proposto da B. Contini, F. Cugno e M. Galeotti nel 1984.Come nello schema originario la dimensione di ciascun settore economico (quello regolare e quello irregolare) dipende dall'andamento dei costi ad esso relativi, mentre il tasso di inflazione è legato ai prezzi ed alle quote dei due diversi settori.Noi non trattiamo, tuttavia, il differenziale tra i tassi di crescita della produttività,k, come una grandezza costante, e scriviamo, invece, una nuova equazione differenziale che ne descrive la dinamica.In questo modo si ottiene uno spazio delle fasi di dimensione tre che è stratificato da varietà invarianti di dimensione due. Ciascuna di queste varietà contiene esattamente un punto di equilibrio, che si prova essere un attrattore globale, sotto opportune condizioni al bordo.Dimostriamo, infine, che nell'ambito del nostro modello è formalemente possibile controllare il settore irregolare; questo ci porta al problema economico di quali politiche centrali siano atte a far conseguire un obbiettivo fissato relativamente alla dimensione della attività regolari ed irregolari in cui si articola il sistema.

     

Optimal control theory and the reelection problem: The rise of a political business cycle

Riassunto In questo lavoro gli autori si propongono di evidenziare, tramite tecniche di controllo ottimo, l'insorgere di un ciclo politico economico nell'andamento del sistema economico, cioè l'eventuale manipolazione da parte del governo della situazione economica al fine di essere rieletto per il successivo mandato.Il modello proposto prevede una funzione di costo-popolarità, che determina la rielezione, lineare-quadratica rispetto al reddito nazionale e all'inflazione. La formalizzazione quadratica sia rispetto alla variabile di stato che alla variabile di controllo è motivo di alcune complicazioni analitiche del tutto estranee alla letteratura esistente sul terna. Il modello, da un punto di vista economico, si presenta più ricco e completo rispetto a quelli riportati in letteratura: in esso infatti, oltre alla curva di Phillips, sono presenti anche le equazioni IS-LM. Questa caratteristica rende possibili alcune considerazioni riguardo al ruolo dei fattori monetari e della spesa pubblica all'interno del ciclo politico economico.Dall'analisi svolta nell'articolo risulta confermato l'insorgere, sotto alcune condizioni, di un ciclo politico economico. Per determinati valori dei parametri del modello il comportamento può comunque anche essere caratterizzato da oscillazioni smorzate o da una continua espansione economica.     

Martingale applicate alla teoria del rischio: Processi di guadagno a submartingala e aggiustabilità

Viene formalizzata e studiata l'attività di una compagnia che opera in un mercato assicurativo non vita. Si ipotizza che il guadagno realizzato sulla generica polizza sia una submartingala. Si danno disuguaglianze significative per la probabilità di rovina all'infinito ed entro l'n-mo periodo nel caso in cui il rendimento di portafoglio della compagnia sia “aggiustabile”. I risultati vengono discussi nel caso in cui il mercato sia stratificato in classi di rischio nell'ipotesi di indipendenza; si accenna al caso particolare di rischi poissoniani e all'ipotesi di correlazione interna alle classi di rischio.     

Due problemi di natura combinatoria inerenti le partizioni di un insieme finito

Nella prima parte si considera il problema della enumerazione delle partizioni di un insieme finito e si dà una nuova relazione di ricorrenza fra i numeri di Stirling di seconda specie. La relazione trovata permette di dedurre per via elementare la forma chiusa dei numeri di Stirling di seconda specie e dei numeri di Bell. Nella seconda parte si vuole vedere sotto quali e quante condizioni risulta additiva o superadditiva una funzione reale con dominioP (N), insieme delle parti dell’insieme finitoN. Dopo aver introdotto alcune definizioni, viene evidenziata l’equivalenza fra tre diverse condizioni atte a verificare l’additività di una funzione d’insieme. Dopo aver mostrato che tale equivalenza non sussiste più quando si tenta di trasferirla a funzioni superadditive, si ricava il numero di controlli necessari e sufficienti a verificare la superadditività di una funzione data empiricamente. In seguito si rivedono i risultati ottenuti inquadrandoli nella Teoria dei giochi di cooperazione adn persone, con particolare riferimento al calcolo del valore secondo Shapley, che viene trattato anche in un esempio numerico.     

Su un problema di Leo Moser

Si traduce in un problema di programmazione non lineare, non convessa, una questione posta da Leo Moser. Si migliorano delle soluzioni ammissibili, fornite in una nota di G.P. Clements, nella quale si congettura che esse siano anche ottime. Il risultato è ottenuto in base a una congettura alternativa.     

Un modello di controllo ottimo per i margini finanziari

In questo lavoro viene affrontato un problema di decisioni sui margini finanziari che può essere inquadrato nell'ambito dei problemi di controllo outimo governati da equazioni integrali di Volterra. Dopo una descrizione del problema economico e delle operazioni finanziarie coinvolte, si schematizza il modello nell'ambito del controllo ottimo regolato da equazioni di tipo integrale che ammettono controlli discontinui di tipo bang-bang. Si danno condizioni necessarie per l'esistenza di soluzioni ottime e, infine, si esamina un caso particolare per evidenziare come il metodo considerato consenta di analyzzare e di individuare le strategie adeguate qualora si specifichino le funzioni in questione.

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Summary In this paper a decision problem for financial margins is investigated. The scheme of the model is a particular control problem governed by a Volterra integral equation, where the optimal control is usually discontinuous (bang-bang control).We provide necessary conditions in order to have optimal solutions and we solve the problem in a particular case.

     

Equivocations for transposition ciphers

In a transposition cipher the message sequence is subdivided into blocks of equal length and each block is shuffled according to a chosen key. To evaluate the performance of a transposition cipher we take a Shannon-theoretic standpoint and compute relevant equivocations. It is wellknown that transposition ciphers are strongly ideal for memoryless stationary sources (key and cryptogram are independent). We consider also message equivocation and key-appearance equivocation and do not assume that the length of the intercepted cryptogram is a multiple of the block-length. The index of coincidence of the source statistics is shown to be a relevant parameter, at least asymptotically.

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Riassunto Il principio della trasposizione è uno dei più antichi in crittografia, ma non è obsoleto: i cifrari a trasposizione vengono adoperati come blocchi costitutivi di alcuni dei più autorevoli cifrari attualmente in uso, come il DES dell'IBM che è stato adottato dal National Bureau of Standards americano. Il messaggio in chiaro che si vuol cifrare viene spezzato in blocchi di ugual lunghezza e ciascun blocco viene «trasposto» (anagrammato) secondo una permutazione fissa e segreta (la chiave del cifrario). In questo lavoro le prestazioni dei cifrari a trasposizione vengono valutate dal punto di vista della teoria di Shannon, calcolando certe «equivocazioni» pertinenti: tali equivocazioni quantificano l'incertezza di una spia che abbia intercettato il crittogramma; dopo l'intercettazione le equivocazioni a priori si trasformano in equivocazioni a posteriori secondo un meccanismo di tipo bayesiano. Se la sorgente dei messaggi è data da un processo stocastico stazionario senza memoria, è ben noto che per quanto concerne la chiave le equivocazioni a priori e a posteriori coincidono: i cifrari a trasposizione sono in questo caso «fortemente ideali».Noi consideriamo anche l'equivocazione sul messaggio e quella sulla «comparsa della chiave» (quest'ultima è significativa nel caso di «attacchi con testo in chiaro»). L'equivocazione sul messaggio si ottiene da quella sulla chiave, che è una costante indipendente dalla lunghezza del crittogramma intercettato, al modo seguente: si somma un contributo periodico che si annulla solo quando tale lunghezza è un multiplo della lunghezza di blocco, e si sottrae una correzione infinitesima (pari all'equivocazione sulla comparsa della chiave) la cui velocità di convergenza è asintoticamente determinata dall' «indice di coincidenza» della distribuzione di probabilità che regola la sorgente dei messaggi.

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Questo lavoro è parte del programma di ricerca del GNIM-CNR. È incluso nel programma dell'International Symposium of Information Theory, Brighton (Inghilterra), giugno 1985.     

Su di una politica di bonus

Si prende in considerazione una politica di Bonus attuata da una Compagnia di assicurazione e si studia l'andamento della perdita attesa della Compagnia al variare dell'entità del Bonus nei casi in cui:

1. la funzioneL(s), che esprime il livello minimo dell'entità dei sinistri non occultabili all'istantes, sia lineare ins;
2. la funzioneL(s) renda massima la previsione del guadagno di ogni singolo assicurato.

     

Sulla stima della media e del secondo momento di una popolazione tramite campioni con risposta casualizzata

Il campionamento con risposta casualizzata, introdotto da S. L. Warner per la stima di proporzioni ed in seguito applicato dallo stesso autore e da altri alla stima di quantità, è stato oggetto di un recente studio di D. Olivieri che, proposto un semplice metodo di casualizzazione, perviene ad una stima non distorta della media della popolazione oggetto d'indagine.Nel presente lavoro si sviluppa lo studio di Olivieri fornendo una stima non distorta del secondo momento della popolazione e si propone un'altra stima della media e della varianza della popolazione ottenuta tramite un metodo di casualizzazione di più semplice applicazione.

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The randomized response technique of sampling was proposed for the first time by S. L. Warner for the estimation of proportions and then applied, by Warner himself and other authors, to the estimation of quantities.This technique has been recently the object of an approach by D. Olivieri who suggests an easy randomization method and obtains an unbiased estimate of the population mean.In this paper the approach of D. Olivieri is implemented, reaching an unbiased estimate of the second moment of the population; moreover, an other estimate of the mean and of the variance of the population, obtained by an easier-to apply method of randomization, is proposed.

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Versione definitiva pervenuta il 12-1-81     

Considerazioni generali sull’impostazione Bayesiana di problemi non parametrici. Le medie associative nel contesto del processo aleatorio di Dirichlet parte II

Nei problemi statistici non parametrici la conoscenza della distribuzione iniziale e finale di una generica media associativa si manifesta particolarmente utile. Se la classe delle possibili funzioni di ripartizione scelte per descrivere un fenomeno è retta da un processo di Dirichlet nel senso precisato in D. M. Cifarelli — E. Regazzini (1979), è possibile pervenire ad una rappresentazione esplicita della distribuzione iniziale e ad una relazione ricorrente per il calcolo della distribuzione finale di una generica media associativa, secondo quanto si dimostra in questo lavoro. Lavoro eseguito nell’ambito G.N..F.A. del C.N.R.. A D.M. Cifarelli sono dovuti: i Lemmi 1, 4, i Teoremi 1, 2 ed il numero 3. Ad E. Regazzini sono dovuti: i Lemmi 2, 3, 7, il Teorema 3, il numero 2.3 e le Osservazioni 1, 2. La Parte I è stata pubblicata in questo periodico Anno 2°, Fasc. 1°.     

Considerazioni generali sull’impostazione bayesiana di problemi non parametrici

Si fanno alcune considerazioni di natura generale sui problemi statistici non parametrici e sulla loro risoluzione dal punto di vista bayesiano. Dopo aver posto in evidenza l’importanza delle medie associative come strumenti di analisi statistica dei suddetti problemi, ci si propone di determinare la distribuzione iniziale e finale di una generica media associativa nell’ipotesi che le misure di probabilità assegnabili al fenomeno in esame siano rette da un processo di Dirichlet. Ricordate le proprietà fondamentali di tale processo, si rinvia la risoluzione del problema posto alla seconda parte del lavoro.     

Sul tasso implicito di operazioni finanziarie aleatorie

Si danno limitazioni inferiori e superiori per il valor medio del tasso implicito di operazioni finanziarie aleatorie di una classe determinata. Per l’ottenimento di alcune disuguaglianze si fa uso di una versione generalizzata della ben nota disuguaglianza di ?eby?ev tra medie con diverse ponderazioni che viene dimostrata in appendice e che vale anche per distribuzioni di probabilitá con componenti discreta e continua congiuntamente.     

Un metodo di valutazione di un portafoglio assicurativo vita

Si adatta il modello proposto da L. Peccati [5] ad una concreta realtà aziendale fornendo un'analisi della redditività delbusiness assicurativo sia rispetto alla sua evoluzione temporale che alla sua origine finanziaria. Al fine di mantenere l'approccio quanto più generale possibile si modellizza il portafoglio a partire dal singolo contratto.

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Summary A method for the evaluation of life insurance portfolio has been proposed by L. Peccati in [5]. We adapt the original model to a concrete company situation. We examine the profitability of an investment in a life insurance portfolio from the viewpoint of the shareholders. In the Insurance business premia inflows preceed claims outflows so that we can consider the insurance activity as a medium/long-term funding operation. Starting from a model of the typical insurance activity, we obtain a decomposition of the NPV, distinguishing the contributions of each source of financing (i.e. equity and technical reserves) and of each time period, both for the single contract and the whole portfolio.

     

Learning non-rational expectations equilibria

A hyperinflation model is analyzed under bounded rationality learning. Agents believe in a misspecified model which is correctly specified at theRational Expectations Equilibrium of the model and they adjust their beliefs by means of theLeast Mean Squares algorithm. Convergence of the bounded rationality learning activity to anon-Rational Expectations Equilibrium point is obtained for any set of parameters of the model.

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Sommario In questo lavoro gli autori analizzano il modello di iperinflazioneà la Cagan sotto l'ipotesi di razionalità limitata. Gli agenti non formano le loro aspettative coerentemente con la struttura completa del modello economico, essi si basano su un modello lineare non correttamente specificato che risulta essere corretto soltanto in corrispondenza dell'equilibrio con aspettative razionali. Si ipotizza che i soggetti aggiornino le loro aspettative tramite un algoritmo di apprendimento. Nel caso specifico, l'algoritmo adottato è ilLeast Mean Squares. Il principale risultato del lavoro è che l'apprendimento con razionalità limitata da parte dei soggetti economici può convergere ad un punto che non è un equilibrio con aspettative razionali. Il risultato è particolarmente interessante poiché la maggior parte degli studi noti in questa letteratura, nonostante non assicurino la convergenza ad un equilibrio con aspettative razionali, assicurano la non convergenza ad un equilibrio che non sia di aspecttative razionali. La convergenza ad un equilibrio non di aspettative razionali è dovuta ad una non corretta specificazione del modello secondo cui i soggetti formano le loro aspettative. In particolare, la convergenza ad un equilibrio non di aspettative razionali si verifica allorché i soggetti non tengono conto nel loro apprendimento di una variabile rilevante che essi classificano come rumore bianco.

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Authors would like to thank an anonymous referee and all of those who gave comments and suggestions at theSociety of Economic Dynamics and Control Conference (SEDC) '94 (Los Angeles, CA-USA);International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN) '94 (Salerno, Italy);World Conference on Neural Networks (WCNN) '94 (San Diego, CA-USA);AMASES '94 Conference (Modena, Italy). The usual disclaimers apply.     

On certainty equivalent

Riassunto Come noto, una funzione continua e strettamente monotona individua una media associativa di una variabile aleatoria (v.a.)X.Nel presente lavoro si confrontano due medie associativeM _f eM _g , indotte da due diverse funzionif eg, allo scopo di individuare, nella classe delle v.a.X limitate, l'estremo superiore della loro differenza in modulo.Sotto alcune ipotesi, in particolare chef sia una trasformazione crescente e concava dig, si forniscono condizioni necessarie e/o sufficienti di estremo superiore della differenza in questione.Da un punto di vista applicativo, qualoraf eg siano interpretabili come funzioni di utilità e quindi le medie associative considerate assumano il significato di certi equivalenti, l'estremo superiore della loro differenza può rappresentare il margine di contrattazione (sul prezzo) che un venditore ed acquirente potenziali hanno a disposizione. Se poig è lineare ef è concava allora la differenza considerata è il premio di rischio.

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Partially supported by M.U.R.S.T. and C.N.R.     

Dorfman on economic interpretation of optimal control theory: An extension

In the context of a more general model of capital accumulation involving time lags in the response of the state variable (the rate of change of the capital stock) to changes in the values of the decision variables, we establish the main propositions of Optimal Control Theory by means of economic analysis.

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Riassunto Robert Dorfman [3] ha mostrato come ricavare le principali proposizioni della teoria del Controllo Ottimale attraverso l'analisi economica. Il modello d'accumulazione del capitale che lui ha formulato assume che il tasso di cambiamento dello stock di capitale risponderà instantaneamente sia ai valori delle variabili di controllo sia ai valori della variabile di stato.Noi ci proponiamo, qui di estendere il modello formulato da Dorfman con l'inclusione dilags temporali nella risposta dello tasso di cambiamento delle variabili di controllo. Stabiliamo anche quello che abbiamo denominato «the Extended Maximum Principle» usando sostanzialmente le idee di base della teoria del capitale. Infine noi mostriamo che le condizioni necessarie per l'esistenza di una soluzione ottima del nostro problema coincidono con quelle ricavate dall'analisi economica.

     

A remark on failures of conglomerability of prevision

Given a coherent conditional prevision we obtain, by means of the Yosida-Hewitt Decomposition Theorem, an upper bound of its failures of conglomerability with respect to a random number and a denumerable partition. In this way we get an extension of Theorem 2.3 of [4] to coherent previsions.

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Riassunto Considerata una previsione subordinata coerente si fornisce, tramite il teorema di decomposizione di Yosida-Hewitt, una maggiorazione degli errori di conglomerabilità relativi ad un numero aleatorio e ad una partizione numerabile. Viene così esteso alle previsioni coerenti il teorema 2.3 di [4].

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Work performed under the auspices of the National Group for Stochastic Models (Ministero della Pubblica Istruzione, 40%).     

A note on principal components and morse theorem

We consider a real random vector X with cumulant generating function ψ_X, non-singular covariance matrix and zero expectation and prove that a principal component transformation of X is the Jacobian at the origin of a Morse-transformation for ψ_X. Subsequently, a similar result is stated removing the nondegeneracy assumption. Finally, we discuss the possibility to apply our results in a statistical framework.

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Riassunto Si considera un vettore aleatorio a valori reali X con funzione generatrice dei cumulanti ψ_X, matrice di varianza-covarianza non singolare e valore atteso nullo e si dimostra che una trasformazione delle componenti principali di X è lo jacobiano nell'origine di una trasformazione di Morse per ψ_X. Successivamente un risultato simile viene stabilito rimuovendo l'assunzione di non singolarità. Infine si discute la possibilità di applicare il nostro risultato in ambito statistico.

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Partially supported by M.U.R.S.T.     

Preferenza sociale non transitiva e teorema di Arrow

Questo lavoro estende il teorema di impossiblità di Arrow al caso di preferenza sociale stretta non transitiva. In particolare, si dimostra che se una Funzione di Decisione Sociale (FDS) soddisfa le condizioni di dominio universale, indipendenza dalle alternative irrilevanti, transitività della relazione di indifferenza sociale, il principio di Pareto forte e la regola di indifferenza paretiana, allora la FDS deve essere dittatoriale. Vengono inoltre illustrate le implicazioni di tale risultato per il caso in cui la FDS soddisfa la condizione di dualità.

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Summary This paper extend's Arrow's impossiblity theorem to the case where strict social preference may be intransitive. The main result of the paper is that if a Social Decision Function satisfies Unrestricted Domain, Independence of Irrelevant Alternatives, Transitivity of Social Indifference, the Strong Pareto Principle, and the Pareto Indifference Rule, then there exists a dictator. An application of this result is a new impossibility theorem concerning SDF obeying the condition of Duality. As a by-product of this analysis, the relationships between Neutrality and Duality are somewhat clarified.