融合与统一中的凯利公式和肥尾效应

  • 1  概念简介
    • 1.1  胜率赔率
    • 1.2  凯利公式
    • 1.3  长尾效应
    • 1.4  肥尾效应
  • 2  策略剖析
    • 2.1  凯利公式运用前提
    • 2.2  凯利公式投资结论
    • 2.3  凯利公式实现目标
    • 2.4  肥尾效应理论基础
  • 3  投资启示
    • 3.1  计算胜率
    • 3.2  计算赔率
    • 3.3  资金管理(仓位管理)
    • 3.4  关于策略的选择

概念简介¶

胜率赔率¶

  • 胜率
    • 即获胜的概率
    • 当胜率运用于投资时,指的是能否赚钱,即持有一定期限后赚钱的概率。
    • 通俗的理解可以有两种:
      • 第一种:当买入某一个股票时,该股票上涨的概率是70%,下跌的概率是30%,则买入该股的胜率是70%;
      • 第二种:当买入100支个股时,有70支个股上涨,30支个股下跌,那么过往买入胜率是70%。
      • 计算公式所用到的胜率通常是指第一种。
  • 赔率
    • 该词源自博彩,博彩公司将一场比赛某队获胜赔率设为1赔3,你下注100元
      • 猜对了可以获得300元,获利200元;
      • 猜错了则损失下注的100元。
    • 当赔率用于投资时,指的是盈亏比,一项投资如果盈利可获利40%,反之则亏损20%,那么它的赔率就是40/20=2
  • 胜率与赔率的四种组合
    • 存在A、B、C、D四种组合
胜率(高)
高胜率
低赔率
(A)
高胜率
高赔率
(C)
赔率(低) 赔率(高)
低胜率
低赔率
(B)
低胜率
高赔率
(D)
胜率(低)
  • 其中:
    • B:低胜率、低赔率,这样的机会没有人愿意投资
    • C:高胜率、高赔率,这样的机会属于可遇不可求
      • 只有巴菲特这类专业人士,才能够发现并抓住这类机会
    • A、D:这样的机会,不同风险偏好的人会有不同的选择
      • A:类似于债券投资
      • D:类似于购买彩票

凯利公式¶

  • 约翰·拉里·凯利 John Larry Kelly, Jr.
    • 1923年出生于美国德克萨斯州科西卡纳,是一位在贝尔实验室工作的美国科学家。
    • 在第二次世界大战中他在美国海军当了四年飞行员,随后进入德克萨斯州大学奥斯汀分校。
    • 1953年获得物理博士学位。
    • 凯利公式起源于上世纪60年代,原本是为了在信息传输过程中,降低噪音在通讯中的干扰,使噪音干扰引起错误的可能性降低到零,后来被人应用到赌场的投注比例和投资的资产配置上
  • 在概率论中,凯利公式(或凯利策略或凯利赌注)是一个确定下注最佳理论规模的公式。其实际应用已经在赌博中得到证明
  • 凯利公式

    • $${\displaystyle f{*} = p-{\frac{q}{b}} = p-{\frac{1-p}{b}} }$$
    • 或:$${\displaystyle f{*} = p-{\frac{q}{b}} = \frac{(bp-q)}{b}} $$
    • 其中:
      • $f*$ :应该下注的资金的比例(即:每次投资前需要计算求得的数额)
      • $b$ :每次赌注的净收益率(净赔率)
      • $p$ :获胜的概率(胜率)
      • $q$ :失去赌注的概率,也就是 $(1-p)$
  • 凯利公式示例和结论

    • 假设
      • A投资方案
        • 胜率p:10%
        • 赔率q:10
        • 投资比例:$F* = p - q / b = 0.1 - 0.9 / 10 = 1\%$
      • B投资方案
        • 胜率p:80%
        • 赔率q:0.5
        • 投资比例:$F* = p - q / b = 0.8 - 0.2 / 0.5 = 40\%$
    • 结论
      • 执行A方案,最优投资仓位是全部本金的1%
      • 执行B方案,最优投资仓位是全部本金的40%
      • 可见
        • 当低胜率、高赔率时,仓位轻
        • 当高胜率、低赔率时,仓位重
    • 概括
      • 凯利公式推崇“高胜率、低赔率”,即在“高胜率、低赔率”时下重注。

长尾效应¶

  • 长尾效应 $Long\ Tail\ Effect$
  • “头”($head$)和“尾”($tail$)是两个统计学名词
    • 正态曲线中间的突起部分叫“头”;
    • 两边相对平缓的部分叫“尾”。
  • 从需求角度看
    • 大多数需求会集中在头部,这部分可以称之为流行,而
    • 分布在尾部的需求,属于个性化的、零散小量的需求
      • 这部分差异化的、少量的需求会在需求曲线上面形成一条长长的“尾巴”,
      • 所谓长尾效应就在于它的数量上,将所有非流行的市场累加起来就会形成一个比流行市场还大的市场
    • 长尾效应使用场景
      • 一般“头部”市场,主要基于大批量生产、追求规模效应
      • 而“尾部”市场,主要基于柔性生产制造,满足个性化产品需求

肥尾效应¶

  • 纳西姆·尼古拉斯·塔勒布

    • 祖籍黎巴嫩,1960年出生,后因国内战乱移民美国,从小家庭条件优渥,得到顶级教育
    • 塔勒布通晓英语、法语和古典阿拉伯语,也能用意大利语和西班牙语对话,并阅读了大量希腊文、拉丁文、阿拉姆语、古希伯来语以及迦南语的经典文本。他被称为知名思想家、怀疑经验论者,同时也是纽约大学特聘风险工程学教授、库朗数学研究所研究员、哲学随笔作家。
    • 2001年2月正式成为衍生性金融商品交易战略名人堂的一员。绝大多数时候他都是一名漫游者,在地球各个角落的咖啡厅里冥想、写作,这让他有着与众不同的视角与思维,主要研究“随机性”、“不确定性”、“稀有事件”(黑天鹅事件)等问题。著有《 随机漫步的傻瓜 》、《黑天鹅》、《反脆弱》、《非对称风险》等书,几乎为专业投资人士必读经典。
    • 他在期权交易方面的经典案例,是在2001年“9·11”事件发生前,大量买入行权价格很低、无价值的认沽权证,做空美国股市,“9·11”事件发生后而一夜暴富,他本人也因此一战成名;此后,2008年美国次贷危机爆发之前,他又先知先觉重仓做空,再次大赚,业界称他是“像买彩票一样的做股票”。
    • 他的投资策略主要是配比80%-90%的零风险投资和10%-20%的高风险投资,主动放弃低效的中等收益投资。
      • 零风险投资最大程度上对资产保值,而
      • 高风险投资则能利用黑天鹅事件获得可观收入
  • 肥尾效应($Fat\ tails$)

    • 极端行情发生的机率增加,可能会因为发生一些不寻常的事件而造成市场上大震荡
  • 之所以介绍基于“正态分布”的长尾效应,是为了便于理解肥尾效应

    • “肥尾”中的“尾”,即“长尾效应”中长尾的部分,譬如正态分布中,$x$ 轴大于 $3\sigma$ 的部分($0.1\%$),或小于 $-3\sigma$ 的部分($0.1\%$),处于这个位置的事件,被称为“小概率事件”
    • “肥尾”中的“肥”
      • (1)表示这种小概率的极端事件发生后,会产生很重大(在收益上可以称为很“肥”)的影响。
        • 正态分布示例图
      • (2)塔勒布认为:金融市场并不符合正态分布的薄尾特征,相反,它是厚[肥]尾的
        • 发生极端暴涨和暴跌的概率远大于正态分布所描述的那样,一系列常见的结论和成果并不适用于金融市场
          • 即参考上节的“长尾”效应
        • 金融业术语中,肥尾表征的即是“比正态分布峰度更高的分布”
  • 概括

    • 构建“低胜率、高赔率”投资体系
    • 聚焦于:运用于10%~20%仓位的高风险投资
      • 高风险投资押注小概率事件的发生,因为是小概率,所以胜率低,但是该事件导致的收益非常高,属于高赔率
      • 小概率事件包含两种:困境反转行事件做多,反之做空

策略剖析¶

  • 虽然二者都是从概率出发,但是
    • 凯利公式的投资方法,更接近胜率赔率组合中的“A”,而
      • 如果有一个机会,高胜率、低赔率,那么你应该下重注
      • 如果有一个机会,低胜率、高赔率,那么你应该少下注或者不下注
    • 肥尾效应的投资方法,更接近胜率赔率组合中的“D”。
      • 你应该去寻找那些“低胜率、高赔率”的机会
      • 寻找很多这样的机会,然后分散你的投资,押注其中个别可能带来高收益的机会
  • 概率学是研究随机事件的一门科学技术
    • 概率学也是研究0与1之间的数字
      • 0 表示不发生事件
      • 1 表示发生事件
      • 大于0小于1是概率
  • 同样都是基于概率学理论,凯利公式和肥尾效应为何会得到不一样的结论、衍生不一样的策略呢?

凯利公式运用前提¶

  • (1)期望值(期望净收益)为正
    • 期望值是一个离散性随机变量试验中,每次可能结果的概率($p_k$)乘以其结果($x_k$)的总和
      • $$E(X)=\sum_{k=1}^{\infty}x_k p_k$$
    • 数学期望是随机变量按概率的加权平均,表征其概率分布的中心位置,理论上当观测次数趋于无穷大的时候,所有观测结果的平均值也就是它的期望值,换句话说:当样本量无限大时,样本平均数等于期望值
  • (2)每一次观测(或事件)相互独立
    • 相互之间不产生影响
    • 投资者可以思考一下,自己每次投资之间是否存在相互影响的情况
  • (3)一旦投资失败,凯利公式假设每次损失全部投入本金
    • 这一点显然与股票投资不同
    • 股票投资遇到价格下跌时一般并不会损失全部投入本金
  • (4)凯利公式没有考虑时间因素
    • 博彩类的下注与股票不同,不存在持仓时间
    • 股票投资中,弱持仓时间长短不同,其胜率和赔率都会发生变化

凯利公式投资结论¶

  • 若 $f*$ 为 0
    • 表示这是一个期望收益为 0 的游戏,最优决策是不参加
  • 若 $f*$ 为负数
    • 表示这是一个期望收益为负的游戏,更加不能参加
    • 赌局的期望净收益为零或为负时,凯利公式给出的结论是不赌为赢
  • 若 $f*$ 为小于 1 的正数
    • 应该按照这个比例下注

凯利公式实现目标¶

  • 长期收益最大化
    • 长期
      • 多次投资
      • 注重复利
    • 收益最大化
      • 试图在胜率和赔率之间找到最佳的平衡,以最大化长期复利增长
        • 最大化每年的复合回报率
        • 最大化期末财富的几何平均值
    • 资金管理(仓位管理)
      • 基于投资的概率和赔率来确定最佳的投资仓位
      • 最后结论不是投资哪支股票,也不是能够获得多少收益,而是下注多大资金比例
  • 避免亏损
    • 避免因短期运气不好而被归零
    • 低胜率时少下注或不下注

肥尾效应理论基础¶

  • 小概率事件

    • 大数定律
      • 菲墨定律
        • 原句:如果有两种或两种以上的方式去做某件事情,而其中一种选择方式将导致灾难,则必定有人会做出这种选择
        • 引申:如果事情有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生
        • 本质:墨菲定律是大数定律的一种特殊情况,即只要事件概率大于0,当样本足够大时,就必定会发生该事件
    • 两类不同性质的小概率事件
      • 包含了”风险极大“的小概率事件(黑天鹅)
      • 包含了“收益远远高于风险”的小概率事件(不对称机会)
  • 缺乏数学实证

    • 小概率是指特定类型事件出现的概率很小,但是在资本市场,各种不同类型的小概率事件的并集总体并不小
      • 所以得到结论:“其分布峰值甚至可能高过正态分布中的头部事件峰值”
      • 这个观点从逻辑上来说成立,但是并不具备凯利公式那样的证明推导过程
    • 收益与风险的不对称,这种状态是可能存在的,但是这只能是一个定性描述,难以定量量化
      • 这种观念与“高风险高收益”不同
        • 高风险高收益是指在投资中,如果投入高风险项目,投资者会天然要求获得高收益回报,否则就不会参与投资
      • 但是对于处于“困境反转”之中的事务,投入可能并不高,但是潜在收益却可能很高
        • 但是具体“并不高”是有多高?、“很高”又是有多高?都是无法量化的
        • 或者说,小概率事件导致的风险“极高”,“极高”是有多高?无法量化
  • 对立统一
    • 这两类特性其实是一个事务的两面:
      • “风险极大”是相对于受害者而言的,而
      • “获得远高于损失的收益”是相对于受益者而言的
    • 一个事件必然同时包含受害者和受益者。

投资启示¶

  • 总体来说,投资市场上,胜率和赔率是难以精确估计的
  • 所以使用模型实现对投资的计量和指导,更多的是一种思维模式

计算胜率¶

  • 与胜率有关的指标,一般是指与公司基本面相关的指标,譬如权益净利率ROE(净资产收益率)、资本回报率ROIC、现金流,以及行业地位等等。
  • 一般来说,胜率相关指标变化频率较小,主要是因为与实体公司的经营有关,而经营状态导致的业绩变化的周期相对较长。

计算赔率¶

  • 与赔率相关的指标,主要包括PE、PEG、PB、市场情绪等等。
  • 一般来说,赔率相关指标变化频率较大,主要是因为与交易关联更大,交易价格随时处于波动状态,市场情绪随着消息等因素起伏不定。

资金管理(仓位管理)¶

  • 凯利公式和肥尾效应都涉及到仓位管理
    • 凯利公式是直接计算最优的下注仓位,根据不同情况确定重仓、轻仓还是空仓。
    • 肥尾效应是分散投资,不把所有鸡蛋放在一个篮子里面,对回撤的容忍度也更大

关于策略的选择¶

  • 策略的选择与很多因素相关,譬如
    • 本金大小
      • 本金越大,越追求稳定性(确定性),则更容易选择高胜率、低赔率的交易机会,相反
      • 本金越小,交易越容易激进,越容易期望或寻找高回报(高赔率)的交易机会,
    • 风险偏好
      • 越是风险厌恶型投资者,越倾向于保守操作,喜欢寻找那些虽然回报看似不高但是稳定的交易机会,也往往选择轻仓操作
      • 越是希望获得高回报,越愿意承受高风险(愿意承受高风险和有能力承受高风险不是一回事), 也越喜欢下重注