【從數學看為什麼要避免高風險高報酬】

李耕銘
Oct 20, 2020

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量化交易指的是透過統計與分析(通常是過去的資料)來計算每次交易的勝率或賠率,而在量化交易裡最入門也最通用的數學便是凱利公式(Kelly formula),凱利公式想要解答的問題是:

「當我們處在一場賭局中,賭局的勝率為p、賠率為b,此時我們每次投注應該要下多少比例(R)的籌碼才能最大化我們的報酬?」

假設賭局經過N輪的投注,總共會贏Np次、輸N(1-p)次,最後的資產會是:

(1+Rb)^(Np)*(1-R)^(N(1-p))

這時候我們取ln,這裡取ln是為了方便我們後續微分以找出極大值。

Np(ln(1+Rb))+N(1-p)ln(1-R)

我們想要知道最大的R出現在哪裡,對R微分後找出斜率為0的點:

Np(ln’(1+Rb))+N(1-p)ln’(1-R) = 0

接著就可以解出最大化報酬下對應的R是多少:

pln’(1+Rb) = -(1-p)ln’(1-R)

R = (pb+p-1)/b

凱利公式的推導與證明

也就是說給定勝率p、賠率b,我們可以算出最適合的投注比率R = (pb+p-1)/b。而量化交易中的每次下單金額也是依照凱利公式在計算的。

至於上述的勝率p、賠率b要如何得到呢?通常是由過去的資料加以分析與量化而得,也是量化交易(Quantitative Trading)這個名詞的由來。

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既然知道了結果,接著我們可以利用凱利公式(Kelly formula)來算看看兩種不同的情境:

A. 高勝率、低槓桿:勝率80%,賠率+40%
B. 低勝率、高槓桿:勝率20%,賠率+460%

這兩種情形的賭注期望值都是12%,看起來是一樣的投資產品,但如果帶入凱利公式加以運用呢?

期望值一樣的狀況下,低風險的報酬勝出

A. 單次建議投注30%,每輪報酬約+1.95%
B. 單次建議投注2.61%,每輪報酬約+0.15%

在同樣期望值下使用凱利公式的預估報酬率卻天差地遠,差了整整13倍!到這裡知道為什麼股票/期貨大戶通常都不偏好高賠率高風險的商品了嗎?

原文發布自:

https://www.facebook.com/story.php?story_fbid=143267564149527&id=108418124301138

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