Une amélioration du célèbre théorème de Markowitz pourrait non seulement prédire avec plus de précision les prochaines crises financières, mais aussi l'apparition de ravageurs et de maladies, ou si un patient aura une crise cardiaque dans deux heures ou non.

Décrit comme une version plus récente de la théorie du portefeuille de Markowitz, la « plate-forme de portefeuille paysage » unifiée est capable de prédire une croissance gonflée et une volatilité réduite dans un ensemble de populations stochastiquement co-variantes à travers le paysage.

Il a été développé par le professeur Cang Hui, un bio-mathématicien de l'université de Stellenbosch, en collaboration avec deux chercheurs des États-Unis d'Amérique, Professeur Gordon A Fox, un statisticien de l'Université de Floride du Sud, et le professeur Jessica Gurevitch, un écologiste bien connu de l'Université Stony Brook.

Le théorème a été publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ) aujourd'hui avec le titre « Les effets de portefeuille dépendants de l'échelle expliquent l'inflation de la croissance et la réduction de la volatilité de la démographie du paysage ».

Le professeur Hui a déclaré que la collaboration avait commencé après la visite des professeurs Fox et Gurevitch en Afrique du Sud en 2014 en tant que boursiers du Stellenbosch Institute for Advanced Studies (STIAS).

"Au départ, nous cherchions des moyens de quantifier la démographie des populations d'espèces envahissantes à plus grande échelle afin de la rendre plus pertinente pour la gestion, " il explique.

A ce stade, la plupart des travaux démographiques ont été menés sur quelques populations et à l'échelle locale.

Mais l'idée d'utiliser le théorème de Markowitz était tout à fait fortuite :« Je vais souvent à la bibliothèque et parcoure une section de livres. Ce jour-là, j'étais dans la section d'économie et de statistiques lorsque mon œil a attiré l'attention sur un livre sur la théorie du portefeuille de l'investissement financier. C'est alors qu'est venue l'idée d'utiliser le théorème de Markowitz comme pierre angulaire."

En combinant les concepts de l'écologie du paysage et de la théorie du portefeuille de Markowitz, ils ont développé la plate-forme de portefeuille de paysages pour quantifier et prédire le comportement de plusieurs populations stochastiques à travers les échelles spatiales. A titre d'étude de cas, ils ont utilisé une série chronologique de 35 ans sur les populations de spongieuses, couvrant environ 350 000 kilomètres carrés.

La plateforme de portefeuille paysage, cependant, est applicable à toute situation où les sous-systèmes fluctuent avec un certain niveau de synchronie, de l'analyse commerciale en bourse aux épidémies soudaines d'agents pathogènes et d'espèces envahissantes.

Le professeur Hui dit que bien que l'article actuel ait pris une espèce de papillon de nuit envahissante comme étude de cas, le nouveau théorème est applicable au monde financier, les écologistes travaillant sur les invasions à l'échelle régionale ou les espèces menacées, ainsi que tout biologiste travaillant avec des données de séries chronologiques.

Le professeur Hui et ses co-chercheurs travaillent actuellement à étendre la plate-forme pour permettre la différenciation de la stochasticité du système et du bruit externe dans la conduite de l'inflation du portefeuille.

En savoir plus sur la théorie du portefeuille de Markowitz

La théorie du portefeuille de Harry Markowitz est décrite comme l'une des théories économiques les plus importantes et les plus influentes traitant de la finance et de l'investissement. Publié pour la première fois en 1952, il s'agit d'un cadre mathématique permettant de constituer un portefeuille d'actifs de manière à maximiser le rendement attendu pour un niveau de risque donné, défini comme un écart. Sa principale idée est que le risque et le rendement d'un actif ne doivent pas être évalués par eux-mêmes, mais par la façon dont il contribue au risque et au rendement globaux d'un portefeuille. En 1990, Markowitz a reçu le prix Nobel commémoratif des sciences économiques pour ce travail.