CO 372: Portfolio Optimization Models

Fall 2021

Course Outline

1. Learning goal. Understand models and computational methods for the portfolio opti- mization problem, which is: Given a universe of n financial instruments, find amounts x1,...,xn  of each to purchase in order to optimally balance risk and return.   The course covers classical portfolio theories, some more modern topics, optimization top- ics including quadratic programming, and MATLAB.

2. Course topics.

(a) Linear algebra review

(b) QR factorization

(c) Quadratic functions / Efficient frontier / Capital market line

(d) Quadratic programming / KKT conditions for QP / Active set method for QP (e) Parametric programming

(f) VaR and CVaR

(g) Special topics: Automatic di↵erentiation, obtaining the covariance matrix, trans-

action costs, machine learning

(h) Matlab programming interspersed throughout

3. Learning material.  The learning material will consist of video lectures and PDF lecture notes, to be presented online:

The ZOOM number and link are: 964 3834 5383 and

4. Lecture format.  Lectures will be posted on Saturdays for the following week.  Ap- proximately 75 minutes of lecture is posted per week divided into 5–10 modules.

5. Course requirements.

• Seven problem sets; lowest one is dropped.  Problem sets together worth 50%. Students are expected to write up problem sets by themselves.  They must not hand in homework that represents somebody else’s ideas entirely. Students should do the coding for programming questions by themselves—no program code should be shared.

• Take-home written final exam.  Planned length is 2–3 hours in student-selected 8-hour slot within 48 hour period during exam period. Final exam worth 50%.

• Final exam will be unproctored and students are expected to do the work on their own. Exam questions will be randomized, and no two question sheets will be the same.

6. Further Information.

• Accessability Services: https://uwaterloo.ca/accessability-services/ located in Nee- dles Hall, Room 1401, collaborates with all academic departments to arrange ap-   propriate accommodations for students with disabilities without compromising   the academic integrity of the curriculum.  If you require academic accommoda-   tions to lessen the impact of your disability, please register with AccessAbility   Services at the beginning of each academic term.

• Diversity: Human Rights, Equity and Inclusion:

• Mental H

• Academic Integrity: In order to maintain a culture of academic integrity, members of the University of Waterloo community are expected to promote honesty, trust,

fairness, respect and responsibility. Check

• Grievance: A student who believes that a decision a↵ecting some aspect of their university life has been unfair or unreasonable may have grounds for initiating a grievance.  Read Policy 70, Student When in doubt, please be certain to contact the department’s administrative assistant who will provide further assistance.

• Discipline: A student is expected to know what constitutes academic integrity to avoid committing an academic o↵ence, and to take responsibility for their actions. [Check the Office of Academic Integrity for more information.]  A student who is unsure whether an action constitutes an o↵ence, or who needs help in learn- ing how to avoid o↵ences (e.g., plagiarism, cheating) or about rules for group work/collaboration should seek guidance from the course instructor, academic advisor, or the undergraduate associate dean.  For information on categories of o↵pline. For typical penalties, check Guidelines for the Assessment of Penalties.

• Appeals: A decision made or penalty imposed under Policy 70, Student Petitions and Grievances (other than a petition) or Policy 71, Student Discipline may be appealed if there is a ground. A student who believes they have a ground for an appeal should refer to Policy 72, Student Appeals.

• Turnitin.com:  Text matching software (Turnitin) may be used to screen as- signments in this course. Turnitin is used to verify that all materials and sources in assignments are documented. Students’ submissions are stored on a U.S. server, therefore students must be given an alternative (e.g., sca↵olded assignment or an- notated bibliography), if they are concerned about their privacy and/or security. Students will be given due notice, in the first week of the term and/or at the time assignment details are provided, about arrangements and alternatives for the use of Turnitin in this course.