Maestría en Analítica Estratégica de Datos · 2026
Optimización de portafolios de inversión: análisis comparativo entre proximal policy optimization (PPO) y el modelo de Markowitz aplicado a ETF´S del mercado estadounidense
Esta investigación compara la optimización de portafolios mediante el modelo clásico de Markowitz frente al aprendizaje por refuerzo con Proximal Policy Optimization (PPO), utilizando los ETFs SPY, DAX y GLD durante el periodo 2015-2025. Implementando la metodología CRISP-DM, el estudio evalúa el desempeño financiero a través del retorno esperado, la volatilidad y el Ratio de Sharpe. Los resultados evidencian la superioridad técnica del modelo PPO, que superó al enfoque tradicional con un incremento del 38% en el Ratio de Sharpe y un 85% en rentabilidad esperada. Mientras Markowitz mantuvo una postura conservadora con un retorno del 11.96%, el agente PPO capitalizó la volatilidad del mercado logrando un 22.13%. Estos hallazgos confirman que el aprendizaje por refuerzo constituye una alternativa más robusta y eficiente que los métodos clásicos, ofreciendo estrategias dinámicas que maximizan significativamente los beneficios frente a las limitaciones estáticas de la optimización media-varianza.
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Contenido
- Resumenp. 8
- Introducciónp. 9
- Planteamiento del problemap. 11
- Descripción del problema de investigaciónp. 11
- Marco teóricop. 12
- Antecedentesp. 12
- Marco conceptualp. 14
- Metodología de desarrollop. 14
- Fundamentos de la Teoría Moderna de Carteras (Modern Portfolio Theory - MPT)p. 17
- Aprendizaje por Refuerzo (RL)p. 21
- Metodología Proximal Policy Optimization (PPO)p. 25
- Objetivosp. 30
- Objetivo generalp. 30
- Objetivos específicosp. 30
- Justificaciónp. 31
- Metodologíap. 32
- Comprensión del negociop. 33
- Comprensión de los Datos (Data Understanding)p. 16
- Fuente de los datosp. 35
- Periodo evaluadop. 36
- Selección de activosp. 36
- Descripción de las etapas del Análisis Exploratorio de Datos (EDA)p. 37
- Preparación de los Datos (Data Preparation)p. 16
- Tratamiento de Series Temporales (Retornos)p. 44
- Análisis de Asimetríap. 47
- Análisis de Curtosisp. 47
- Análisis aplicado a los modelos utilizadosp. 48
- Estadísticas descriptivas de retornosp. 49
- Visualización de la distribución de retornosp. 50
- Análisis de Volatilidadp. 51
- Drawdownp. 52
- Cálculo de métricasp. 55
- Matriz de Covarianzap. 56
- Modelado (Modeling)p. 16
- Diseño del Experimento (Test Design)p. 58
- Implementación del Modelo de Markowitzp. 59
- Implementación del Agente PPO (Reinforcement Learning)p. 60
- Evaluaciónp. 63
- Análisis de la Evolución del Aprendizajep. 63
- Comparativa de Desempeño: Agente PPO vs. Benchmark (SPY)p. 64
- Desplieguep. 69
- Implementación Técnica en Hugging Face Spacesp. 69
- Análisis de Funcionalidad y Valor Agregadop. 69
- Resultadosp. 70
- Hallazgosp. 70
- Resultados Markowitzp. 71
- Resultados Agente PPOp. 74
- Comparativo entre los dos modelos evaluadosp. 76
- Conclusionesp. 78
- Limitaciones y Recomendaciones para Trabajos Futurosp. 80
- Limitaciones del estudiop. 81
- Recomendaciones para dar continuidad a esta línea de investigaciónp. 81
- Bibliografíap. 82
- Anexosp. 84
- Figura 1 Ciclo de vida de minería de datos en metodología CRISP-DMp. 15
- Figura 2 Comparación de enfoques de Machine Learningp. 22
- Figura 3 Arquitectura Actor-Crítico (Actor-Critic)p. 27
- Figura 4 Función Objetivo Recortada de PPOp. 28
- Figura 5 Crecimiento global de activos gestionados por Robo-Advisors (2017-2023)p. 31
- Figura 6 Evolución histórica de los precios de cierre del ETF SPY (2015-2025)p. 38
- Figura 7 Evolución histórica de los precios de cierre del ETF DAX (2015-2025)p. 39
- Figura 8 Evolución histórica de los precios de cierre del ETF GLD (2015-2025)p. 40
- Figura 9 Matriz de correlación de retornosp. 43
- Figura 10 Retornos anuales porcentuales del ETF SPY (2015-2025)p. 45
- Figura 11 Retornos anuales porcentuales del ETF DAX (2015-2025)p. 45
- Figura 12 Retornos anuales porcentuales del ETF GLD (2015-2025)p. 46
- Figura 13 Retorno histórico acumulado de los activos del portafolio (DAX, GLD, SPY)p. 46
- Figura 16 Drawdown máximo acumulado histórico del ETF SPY (2015-2025)p. 53
- Figura 17 Drawdown máximo acumulado histórico del ETF DAX (2015-2025)p. 53
- Figura 18 Drawdown máximo acumulado histórico del ETF GLD (2015-2025)p. 54
- entrenamientop. 64
- (SPY)p. 63
- periodo de pruebap. 65
- Estrategia Buy & Hold (SPY)p. 66
- 5% durante el periodo de pruebap. 67
- Estrategia Buy & Hold (SPY)p. 67
- 10% durante el periodo de pruebap. 68
- (Máximo Sharpe, Mínima Varianza y Retorno Objetivo)p. 73
- GLD, SPY)p. 38
- (Primero 5 registros)p. 41
- Tabla 3 Rendimientos anuales porcentuales de los activos seleccionados (2015-2025)p. 42
- Tabla 4 Coeficientes de asimetríap. 47
- Tabla 5 Coeficientes de curtosisp. 48
- SPY)p. 49
- Tabla 7 Métricas de desempeño anualizado (Retorno y Volatilidad)p. 55
- Tabla 8 Matriz de Covarianza anualizadap. 56
- Tabla 10 Resultados en valores de Markowitzp. 72
- agente PPOp. 77
- agente PPOp. 77
- vs. Agente PPOp. 77