מימון למתקדמים · פרק 3 מ-8

חישוב תוחלת וסטיית תקן של סל מניות

שונות משותפת (COV), מקדם המתאם וחישוב הסיכון של סל.

למה שתי מניות מאותו ענף לא ממש מגנות אחת על השנייה.


הפתיחה

מי שקנה שתי מניות של חברות יצואניות ישראליות בשנת 2022 — לא פיזר. שתי החברות תלויות בשער הדולר, אז כשהדולר נחלש, שתיהן ירדו יחד. להחזיק שתיים מאותו ענף זה לא פיזור — זה שתי הצהרות זהות. הפרק הזה עוסק במנגנון המתמטי שמסביר בדיוק למה: שונות-משותפת ומתאם.


שונות-משותפת — COV

השונות-המשותפת (Covariance, COV) בין שתי מניות מודדת כיצד הן זזות ביחד:
– COV חיובי: כשמניה 1 עולה, מניה 2 נוטה לעלות.
– COV שלילי: כשמניה 1 עולה, מניה 2 נוטה לרדת.
– COV קרוב לאפס: אין קשר ממשי בין התנועות.

נוסחת-החישוב:

COV(1,2) = Σ [p(s) · (R₁(s) − E(R₁)) · (R₂(s) − E(R₂))]

כאשר p(s) = הסתברות-תרחיש, R₁(s) = תשואת-מניה-1 בתרחיש s, E(R₁) = תוחלתה.


מקדם-המתאם ρ

הבעיה עם COV: הוא תלוי-קנה-מידה. COV=50 בין שתי מניות שמחירן 1,000 ש"ח ו-COV=50 בין מניות שמחירן 10 ש"ח — לא ניתן להשוות. לכן מנרמלים למקדם-המתאם ρ (rho):

ρ(1,2) = COV(1,2) / (σ₁ · σ₂)

תמיד מתקיים: −1 ≤ ρ ≤ +1.

שלושת הערכים הקיצוניים ומשמעותם:

ρ משמעות דוגמה-אנלוגיה
ρ = +1 מתאם חיובי מושלם — זזות יחד בדיוק שתי יצואניות תלויות-דולר
ρ = 0 אין קשר — זזות עצמאית תפוזים מול מניית טכנולוגיה
ρ = −1 מתאם שלילי מושלם — כשאחת עולה, השנייה יורדת תפוזים מול תנורי-חימום (עונתיות הפוכה)

בישראל: ענף הבנקים עם ענף הנדל"ן לרוב מתאם חיובי (שניהם רגישים לריבית); יצואניות מול יבואניות תלויות-דולר עשויות להיות בכיוון הפוך.


דוגמה חישובית

שתי מניות (5) ו-(6) בשלושה תרחישים שווי-הסתברות (p=⅓ כל אחד):

תרחיש מניה-5 מניה-6
1 5% 8%
2 3% 2%
3 1% 2%

E(5) = (5+3+1)/3 = 3% ; E(6) = (8+2+2)/3 = 4%

σ(5) = √[(⅓·(2%)² + ⅓·(0%)² + ⅓·(−2%)²)] = √[(4/3+0+4/3)] = √(8/3) ≈ 1.63%

σ(6) = √[(⅓·(4%)² + ⅓·(−2%)² + ⅓·(−2%)²)] = √[(16/3+4/3+4/3)] = √8 ≈ 2.83%

COV(5,6) = ⅓·(2%·4%) + ⅓·(0%·(−2%)) + ⅓·((−2%)·(−2%)) = ⅓·(8+0+4)·10⁻⁴ = 4·10⁻⁴

ρ(5,6) = 4·10⁻⁴ / (0.0163 · 0.0283) = 4·10⁻⁴ / 4.619·10⁻⁴ ≈ 0.866

מתאם חיובי-גבוה אך לא-מושלם (≈0.866). שתי המניות זזות בכיוון זהה ברוב הזמן — אך הפיזור החלקי קיים: שילובן עדיין מפחית מעט מהסיכון לעומת החזקה יחידה.


שלושת מקרי מקדם המתאם — איך (rho) קובע כמה סיכון אפשר לפזר

מקדם המתאם (correlation, מסומן (rho)) מקבל ערך בין (-1) ל-(+1), והוא לבדו מכריע אם שילוב שתי מניות יקטין את הסיכון הכולל או רק יערבב אותו. נדגים זאת על שתי מניות קבועות לאורך שלושת המקרים — S1 שתוחלתה 0.05 וסיכונה 0.15, ו-S2 שתוחלתה 0.10 וסיכונה 0.30 — ונשנה רק את (rho) ביניהן. לכל מקרה נחשב את ההרכב הפנימי שממזער את הסיכון, לא נסתפק בתיאור מילולי.

מקרה א': (rho = -1) — מתאם הפוך מושלם

כששתי המניות נעות תמיד בכיוונים מנוגדים, אפשר לבנות סל שסיכונו אפס ממש. ההרכב שמאפס את הסיכון מתקבל כשתרומות הסיכון של שתי המניות מתבטלות, כלומר (W_1sigma_1 = W_2sigma_2):

$$W_1 = frac{sigma_2}{sigma_1+sigma_2} = frac{0.30}{0.15+0.30} = frac{2}{3}approx 67%$$

כלומר (tfrac{2}{3}) מהמניה בעלת הסיכון הנמוך (S1) ו-(tfrac{1}{3}) מהמניה בעלת הסיכון הגבוה (S2). התוחלת של סל זה היא (E = tfrac{2}{3}cdot0.05 + tfrac{1}{3}cdot0.10 = 0.066), והסיכון (sigma = 0). זהו המקרה היחיד שבו פיזור מוחק סיכון לחלוטין.

מקרה ב': (rho = 0) — היעדר מתאם

כשאין קשר בין תנועות המניות, עדיין אפשר לצמצם סיכון, אך לא לאפסו. נוסחת ההרכב למינימום שונות, כש-(rho=0) מבטל את האיבר המשותף, היא:

$$W_1 = frac{sigma_2^{2}}{sigma_1^{2}+sigma_2^{2}} = frac{0.30^{2}}{0.15^{2}+0.30^{2}} = frac{0.09}{0.1125} = 0.8 = 80%$$

הרכב של 80% S1 ו-20% S2 נותן תוחלת (E = 0.8cdot0.05 + 0.2cdot0.10 = 0.06) וסיכון (sigma = sqrt{0.018} approx 0.134) — נמוך מהסיכון של כל אחת מהמניות בנפרד, אך גדול מאפס.

מקרה ג': (rho = +1) — מתאם חיובי מושלם

כששתי המניות נעות תמיד יחד, פיזור אינו מקטין סיכון כלל. המסלול בין S1 ל-S2 הוא קו ישר עולה, והסל בעל הסיכון הנמוך ביותר הוא פשוט 100% S1 — סיכונו זהה לסיכון המניה, 0.15. כאן אין מה למזער: הסיכון גדל באופן ליניארי ככל שמגדילים את משקל S2.

שלוש העקומות יחד ממחישות את העיקרון: ככל ש-(rho) קטן יותר (קרוב ל-(-1)), העקומה נשברת שמאלה והפיזור עובד טוב יותר; ככל שהוא קרוב ל-(+1), העקומה מתיישרת והפיזור מאבד את כוחו.

שונות-הסל

כדי לחשב את סטיית-התקן של סל שמורכב משתי מניות, צריך לדעת לא רק את σ של כל אחת, אלא גם את ה-COV ביניהן.

נוסחת שונות-הסל (נוסחה 6):

σ²(B) = x₁² · σ₁² + x₂² · σ₂² + 2 · x₁ · x₂ · COV(1,2)

כאשר x₁ + x₂ = 1 (שיעורי-ההשקעה).

אם ρ=+1 (מתאם חיובי מושלם):
σ(B) = x₁·σ₁ + x₂·σ₂ (ממוצע משוקלל פשוט — אין הפחתת-סיכון)

אם ρ=0 (ללא מתאם):
σ²(B) = x₁²·σ₁² + x₂²·σ₂² (הפחתה משמעותית — הפיזור עובד)

אם ρ=−1 (מתאם שלילי מושלם):
σ(B) = |x₁·σ₁ − x₂·σ₂| (הפחתה מקסימלית — אפשר להגיע ל-σ=0 בהרכב הנכון!)


מינימום-שונות

לכל זוג מניות קיים שיעור-השקעה x₁* שמקטין את σ(B) עד המינימום האפשרי.

נוסחת מינימום-שונות (נוסחה 3):

x₁* = (σ₂² − COV(1,2)) / (σ₁² + σ₂² − 2·COV(1,2))

x₂ = 1 − x₁

דוגמה מסל (ב):

נתון: σ₁=5%, σ₂=10%, COV=0.

x₁ = (100 − 0) / (25 + 100 − 0) = 100/125 = 0.80*

x₂* = 0.20

E(B) = 0.80·5% + 0.20·10% = 4% + 2% = 6%

σ²(B) = 0.64·25 + 0.04·100 + 0 = 16 + 4 = 20 → σ(B) = √20 ≈ 4.47%

בסל הזה, ההרכב 80/20 מניב תוחלת 6% עם הסטייה-הקטנה-ביותר האפשרית — 4.47% לעומת 5% או 10% של כל מניה בנפרד.


הוק-wow

מתאם שלילי מושלם (ρ=−1) מאפשר לבנות סל עם σ=0 — ממש חסר-סיכון. המשמעות: שתי מניות שזזות הפוך בדיוק, בהרכב הנכון, מבטלות את הסיכון לחלוטין. בעולם האמיתי ρ=−1 מושלם לא קיים, אבל הרעיון הזה הוא הבסיס לאסטרטגיות גידור.


תיבת פעולה מה זה אומר עבורך

פיזור עובד רק אם המתאם נמוך. עשר מניות מאותו ענף, שכולן רגישות לאותו גורם-סיכון (ריבית, מט"ח, מחזור-כלכלי), הן לא פיזור — הן ריכוז. פיזור אמיתי = לשלב נכסים עם ρ נמוך אחד לשני. לכן שילוב מניות + אג"ח עובד: לרוב מתאמם שלילי-חלקי.


סיכום

שונות-משותפת ומתאם הם המנגנון שמאחורי פיזור-הסיכון. ρ=+1 = שתי מניות שזזות ביחד = אין פיזור. ρ=−1 = הפוך בדיוק = פיזור מקסימלי עד σ=0. בעולם האמיתי רוב המניות בין השניים — ולכן גם הפיזור חלקי, לא מוחלט. הפרק הבא שואל: אם יש לי "מפה" של כל הסלים האפשריים, ואני משקיע עם פרופיל-סיכון מסוים — איזה סל אני בוחר?

בפרק הבא: עקומות אדישות — כיצד לזהות את פרופיל-הסיכון שלך ולמצוא את הסל שמתאים לו.

פרק זה הוא חינוך פיננסי — הסבר של מנגנון, לא ייעוץ השקעה. ההחלטה אם וכיצד להשקיע היא שלך.


גילוי נאות: התוכן באתר אינו ייעוץ פיננסי, פנסיוני, מסים או השקעות. החלטות פיננסיות אישיות מומלץ לקבל בליווי בעל מקצוע מוסמך.