MEASURING PERFORMANCE OF A STOCHASTIC DOMINANCE BASED PORTFOLIO SELECTION MODEL IN NORDIC STOCK MARKETS Master’s Thesis Joel Kinnunen Aalto University School of Business Information and Service Management Spring 2018 Aalto University, P.O. BOX 11000, 00076 AALTO www.aalto.fi Abstract of master’s thesis Author Joel Kinnunen Title of thesis Measuring Performance of a Stochastic Dominance Based Portfolio Selection Model in Nordic Stock Markets Degree Master of Science in Economics and Business Administration Degree programme Information and Service Management Thesis advisors Timo Kuosmanen, Juuso Liesiö Year of approval 2018 Number of pages 55 Language English Abstract Constructing stochastically dominating stock portfolios is attractive, since a stochastically dominating portfolio would mean higher returns without higher risk, lower risk without lower returns, or both higher returns and lower risk simultaneously. There is a lack of studies measuring the out-of-sample performance of stochastic dominance based portfolio selection models, when investing directly in stocks, or in Nordic markets. Therefore, there is a need for this study, which aims to increase knowledge about that topic. The research approach of this study is mainly quantitative. The data used includes 8 years of daily return data of OMX Nordic 40 index and its constituents. 84 different 1-year formation periods and 30-day out-of-sample holding periods are used. The portfolio selection model used is a stochastic dominance based model by Kopa & Post (2015). Empirical findings are that – in this empirical case – returns are higher and risk lower for the optimized portfolios compared to the index. Especially, cumulative returns over all holding periods combined are considerably higher for the optimized portfolios than for the index. Therefore, the optimized portfolios have excellent performance compared to the index. However, the portfolio turnover for this investment strategy is relatively high. Even though the empirical findings are promising, the statistical evidence of these findings being generalizable across samples is mostly weak, with the exception of strong evidence for lower variance of daily returns. Moreover, the high turnover can lead to high transaction costs and taxes in real-world investing, which can lower returns for such stochastic dominance based investments strategies that have high turnover. Stochastic dominance based portfolio selection models might be an effective way to systematically increase returns and lower risks in real-world investing. Yet, more research, testing and development of such models in real-world context is needed. Also, academically, more similar studies are needed to conclusively determine how such models perform in various stock investing contexts. Keywords stochastic dominance, portfolio selection, portfolio choice, stock investing i Aalto-yliopisto, P.O. BOX 11000, 00076 AALTO www.aalto.fi Maisterintutkinnon tutkielman tiivistelmä Tekijä Joel Kinnunen Työn nimi Stokastiseen dominanssiin perustuvan portfolionvalintamallin suorituskyvyn mittaus pohjoismaisilla osakemarkkinoilla Tutkinto Kauppatieteiden maisteri Koulutusohjelma Information and Service Management Työn ohjaajat Timo Kuosmanen, Juuso Liesiö Hyväksymisvuosi 2018 Sivumäärä 55 Kieli Englanti Tiivistelmä Stokastisesti dominoivien osakeportfolioiden rakentaminen on houkuttelevaa, koska tällainen portfolio tarkoittaisi korkeampia tuottoja ilman korkeampaa riskiä tai alempaa riskiä ilman alentuneita tuottoja tai sekä korkeampia tuottoja että matalampaa riskiä samanaikaisesti. On pulaa tutkimuksista, jotka mittaavat stokastiseen dominanssiin perustuvien portfolionvalintamallien otoksen ulkopuolista suorituskykyä suoraan osakkeisiin sijoitettaessa tai pohjoismaisilla markkinoilla. Siksi on olemassa tarve tälle tutkimukselle, joka pyrkii lisäämään tietoa tästä aiheesta. Tutkimusote on pääosin kvantitatiivinen. Tutkimuksen data sisältää OMX Nordic 40 -indeksin ja sen sisältämien osakkeiden päivätuotot 8 vuoden ajalta. Tutkimuksessa käytetään 84 eri 1 vuoden portfolionmuodostusperiodia sekä 30 päivän omistusperiodia. Käytetty portfolionvalintamalli on stokastiseen dominanssiin perustuva Kopa & Post (2015). Empiiriset löydökset ovat, että tässä tapauksessa tuotot ovat korkeammat ja riski alempi optimoiduille portfolioille indeksiin verrattuna. Erityisesti kumulatiiviset tuotot kaikkien omistusperiodien aikana yhteensä ovat huomattavasti korkeammat optimoiduille portfolioille kuin indeksille. Näin ollen optimoitujen portfolioiden suorituskyky on erinomainen indeksiin verrattuna. Portfolion vaihtuvuus tässä sijoitusstrategiassa on kuitenkin suhteellisen korkea. Vaikka empiiriset löydökset ovat lupaavia, tilastollinen näyttö siitä, että nämä löydökset olisivat yleistettäviä eri otosten välillä, on pääosin heikkoa. Poikkeuksena on vahva näyttö päivätuottojen alemmasta varianssista. Lisäksi korkea vaihtuvuus voi johtaa korkeisiin transaktiokustannuksiin ja veroihin käytännön sijoittamisessa, mikä voi alentaa tuottoja sellaisille stokastiseen dominanssiin perustuville investointistrategioille, joilla on korkea vaihtuvuus. Stokastiseen dominanssiin perustuvat portfolionvalintamallit saattavat olla tehokas tapa järjestelmällisesti parantaa tuottoja ja alentaa riskiä käytännön sijoittamisessa. Lisää tällaisten mallien tutkimusta, testausta ja kehitystä käytännön kontekstissa kuitenkin tarvitaan. Myös akateemisesti lisää samankaltaisia tutkimuksia tarvitaan, jotta saataisiin lopullinen selvyys siitä, kuinka tällaiset mallit suoriutuvat erilaisissa osakesijoittamisen konteksteissa. Avainsanat stokastinen dominanssi, portfolion valinta, osakesijoittaminen ii Acknowledgements I would like to thank my thesis advisors Timo Kuosmanen and Juuso Liesiö for helping me to decide the thesis topic, helping me to get started in the research area of stochastic dominance based portfolio selection, and guiding me through the whole research process. I am also grateful for Peng Xu, who especially helped me with the practicalities related to the implementation of the portfolio selection model used in this study. iii Contents Acknowledgements ............................................................................................................. iii 1 Introduction ................................................................................................................. 1 1.1 Background and Motivation .......................................................................................... 1 1.2 Research Question and Aim of the Study ..................................................................... 2 1.3 Research Approach and Scope ...................................................................................... 2 1.4 Structure of the Study .................................................................................................... 3 2 Theory ........................................................................................................................... 4 2.1 Stochastic Dominance ..................................................................................................... 4 2.2 Portfolio Selection ........................................................................................................... 5 2.3 Stochastic Dominance Based Portfolio Selection Models ............................................ 6 3 Research Process and Data ....................................................................................... 12 3.1 Data ................................................................................................................................ 12 3.2 Investment Strategy and Empirical Test Setup ......................................................... 12 3.3 Research Process ........................................................................................................... 13 3.4 Data Processing ............................................................................................................. 15 3.5 Data Analysis ................................................................................................................. 18 4 Empirical Findings .................................................................................................... 19 5 Results ......................................................................................................................... 30 6 Conclusions ................................................................................................................ 35 6.1 Answer to Research Question ...................................................................................... 35 6.2 Evaluation of the Study ................................................................................................ 35 6.3 Managerial Implications .............................................................................................. 36 6.4 Theoretical Implications ............................................................................................... 38 References........................................................................................................................... 39 Appendix A: Time Periods Used in Data Analysis ......................................................... 41 Appendix B: Portfolio Weights for Time Periods 7-14 .................................................. 45 Appendix C: Heatmap of All Portfolio Weights ............................................................. 46 iv List of Tables Table 1: Out-of-sample annual returns