Diss. Nr. 3030 Wirtschaftswiss. St. Gallen, 2005. / Literaturverz.

In der Arbeit befassen wir uns mit der Potenznutzenmaximierung des Endvermögens, wenn die Aktienpreise stetigen Semimartingaldynamiken genügen und die Strategien des Agenten Investitions- und Informationsrestriktionen unterworfen sind. Hauptaugenmerk liegt auf der stochastischen Rückwärtsgleichung (BSDE) für den dynamischen Wertprozess und auf der Übertragung von neuen Ergebnissen zu quadratischen Semimartingal-BSDEs auf das Investitionsproblem. Dieses gelingt unter der Annahme endlicher exponentiellen Momente des Mean-Variance Tradeoff und verallgemeinert frühere Resultate, die Beschränktheit fordern. Wir betrachten dabei zunächst die Beziehung zwischen den Dualitäts- und BSDE-Ansätzen zur Lösung des Problems und gehen dann über zum Studium der quadratischen Semimartingal-BSDE, wenn der Marktpreis des Risikos vom BMO-Typ ist. Wir zeigen, dass es stets ein Kontinuum verschiedener BSDE-Lösungen mit quadratisch integrierbarem Martingalteil gibt. Wir stellen dann eine neue scharfe Bedingung an geeignete dynamische exponentielle Momente vor, die die Beschränktheit der BSDE-Lösungen in einer allgemeinen Filtration garantiert. In weiterer Folge weisen wir Existenz-, Eindeutigkeits-, Stabilitäts- und Maßwechselresultate für allgemeine quadratische stetige BSDEs unter exponentiellen Momenten nach. Diese Ergebnisse verwenden wir, um das Investitionsproblem für den Fall konischer Investitionsrestriktionen zu untersuchen. Ausgehend von der Zerlegung von Elementen des dualen Gebietes erhalten wir die zugehörige BSDE und beweisen, dass der Wertprozess in einem Raum liegt, in dem Lösungen quadratischer BSDEs eindeutig sind. Als Folgerung aus dem Stabilitätsresultat für BSDEs erhalten wir die Stetigkeit der Optimierer in der Semimartingaltopologie in den Parametern des Modells. Schließlich betrachten wir das Investitionsproblem unter exponentiellen Momenten, kompakten Handelsrestriktionen und eingeschränkter Information. Hierbei benutzen wir ausschließlich BSDE-Resultate. / In this thesis we consider the problem of maximizing the power utility from terminal wealth when the stocks have continuous semimartingale dynamics and there are investment and information constraints on the agent''s strategies. The main focus is on the backward stochastic differential equation (BSDE) that encodes the dynamic value process and on transferring new results on quadratic semimartingale BSDEs to the portfolio choice problem. This is accomplished under the assumption of finite exponential moments of the mean-variance tradeoff, generalizing previous results which require boundedness. We first recall the relationship between the duality and BSDE approaches to solving the problem and then study the associated quadratic semimartingale when the market price of risk is of BMO type. We show that there is always a continuum of distinct solutions to this BSDE with square-integrable martingale part. We then provide a new sharp condition on the dynamic exponential moments of the mean-variance tradeoff which guarantees the boundedness of BSDE solutions in a general filtration. In a subsequent step we establish existence, uniqueness, stability and measure change results for general quadratic continuous BSDEs under an exponential moments condition. We use these results to study the portfolio selection problem when there are conic investment constraints. Building on a decomposition result for the elements of the so-called dual domain we derive the associated BSDE and show that the value process is contained in a specific space in which BSDE solutions are unique. A consequence of the stability result for BSDEs is then the continuity of the optimizers with respect to the input parameters of the model in the semimartingale topology. Finally, we study the optimal investment problem under exponential moments, compact constraints and restricted information. This is done by referring to BSDE results only.

Neste trabalho consideramos três tópicos principais. Nos dois primeiros generalizamos alguns dos resultados clássicos da Teoria da Confiabilidade na otimização dos procedimentos de burn-in e de políticas de garantia, respectivamente, sob o modelo de tempo de vida geral, quando um sistema coerente é observado ao nível de seus componentes, e estendemos os conceitos de intensidade de falha na forma de banheira e do modelo de falha geral através da definiçâo de processos progressivamente mensuráveis sob a pré-t-história completa dos componentes do sistema. Uma regra de parada monótona é usada na metodologia de otimizaçâo proposta. No terceiro tópico modelamos os custos de garantia descontados por reparo mínimo de um sistema coerente ao nível de seus componentes, propomos o estimador martingal do custo esperado para um período de garantia fixado e provamos as suas propriedades assintóticas mediante o Teorema do Limite Central para Martingais. / In this work we consider three main topics. In the first two, we generalize some classical results on Reliability Theory related to the optimization in burn-in procedures and warranty policies, using the general lifetime model of a coherent system observed on the component level and extending the definitions of bathtub shaped failure rate and general failure model to progressively measurable processes under the complete pre-t-history. A monotone stopping rule is applied within the proposed methodology. In the third topic, we define the discounted warranty cost process for a coherent system minimally repaired on the component level and we propose a martingale estimator to the expected warranty cost for a fixed period and setting its asymptotic properties by means of Martingale Central Limit Theorem.

Neste trabalho consideramos três tópicos principais. Nos dois primeiros generalizamos alguns dos resultados clássicos da Teoria da Confiabilidade na otimização dos procedimentos de burn-in e de políticas de garantia, respectivamente, sob o modelo de tempo de vida geral, quando um sistema coerente é observado ao nível de seus componentes, e estendemos os conceitos de intensidade de falha na forma de banheira e do modelo de falha geral através da definiçâo de processos progressivamente mensuráveis sob a pré-t-história completa dos componentes do sistema. Uma regra de parada monótona é usada na metodologia de otimizaçâo proposta. No terceiro tópico modelamos os custos de garantia descontados por reparo mínimo de um sistema coerente ao nível de seus componentes, propomos o estimador martingal do custo esperado para um período de garantia fixado e provamos as suas propriedades assintóticas mediante o Teorema do Limite Central para Martingais. / In this work we consider three main topics. In the first two, we generalize some classical results on Reliability Theory related to the optimization in burn-in procedures and warranty policies, using the general lifetime model of a coherent system observed on the component level and extending the definitions of bathtub shaped failure rate and general failure model to progressively measurable processes under the complete pre-t-history. A monotone stopping rule is applied within the proposed methodology. In the third topic, we define the discounted warranty cost process for a coherent system minimally repaired on the component level and we propose a martingale estimator to the expected warranty cost for a fixed period and setting its asymptotic properties by means of Martingale Central Limit Theorem.

We prove that every (nice) Feller process is an It^o process in the sense of Cinlar, Jacod, Protter and Sharpe (1980). Next we generalize the notion of the symbol and define it for this larger class of processes. As examples the solutions of stochastic differential equations are considered. The symbol is then used to derive a quick approach to the semimartingale characteristics as well as the generator of the process under consideration. Finally we give some examples of how our methods work for processes used in mathematical finance. / Wir haben gezeigt, dass jeder (nette) Feller Prozess ein It^o Prozess im Sinne von Cinlar, Jacod, Protter und Sharpe (1980) ist. Es stellt sich heraus, dass man den Begriff des Symbols, der für Feller Prozesse bekannt ist, auf diese größere Klasse verallgemeinern kann. Dieses Symbol haben wir für die Lösungen verschiedener stochastischer Differentialgleichungen berechnet. Außerdem haben wir gezeigt, dass das Symbol einen schnellen Zugang zur Berechnung der Semimartingal-Charakteristiken und des Erzeugers eines It^o Prozesses liefert. Zuletzt wurden die Ergebnisse auf Prozesse angewendet, die in der Finanzmathematik gebräuchlich sind. - (Die Dissertation ist veröffentlicht im Shaker Verlag GmbH, Postfach 101818, 52018 Aachen, Deutschland, http://www.shaker.de, ISBN: 978-3-8322-8244-8)

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We prove that every (nice) Feller process is an It^o process in the sense of Cinlar, Jacod, Protter and Sharpe (1980). Next we generalize the notion of the symbol and define it for this larger class of processes. As examples the solutions of stochastic differential equations are considered. The symbol is then used to derive a quick approach to the semimartingale characteristics as well as the generator of the process under consideration. Finally we give some examples of how our methods work for processes used in mathematical finance. / Wir haben gezeigt, dass jeder (nette) Feller Prozess ein It^o Prozess im Sinne von Cinlar, Jacod, Protter und Sharpe (1980) ist. Es stellt sich heraus, dass man den Begriff des Symbols, der für Feller Prozesse bekannt ist, auf diese größere Klasse verallgemeinern kann. Dieses Symbol haben wir für die Lösungen verschiedener stochastischer Differentialgleichungen berechnet. Außerdem haben wir gezeigt, dass das Symbol einen schnellen Zugang zur Berechnung der Semimartingal-Charakteristiken und des Erzeugers eines It^o Prozesses liefert. Zuletzt wurden die Ergebnisse auf Prozesse angewendet, die in der Finanzmathematik gebräuchlich sind. - (Die Dissertation ist veröffentlicht im Shaker Verlag GmbH, Postfach 101818, 52018 Aachen, Deutschland, http://www.shaker.de, ISBN: 978-3-8322-8244-8)