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相信大多数交易者都听说过「凯利公式」,如果有一笔钱,针对某一次投资来分析合适的投入仓位,我们首先想到的就是凯利公式。

该公式由贝尔实验室的科学家约翰-凯利于1956年最早研究提出,用该公式可以计算出一笔资金投入的投注最佳比例,以使财富增长的预期对数(即几何增长率)最大化。

尽管凯利公式在博彩业和金融界经常被提及,但人们对它的理解却很有限。要知道,若是对其了解不足,导致公式的误用,会给投资交易者的财富带来巨大损失。本篇,EBC金融就带大家来深度科普下「凯利公式」。

我们日常在投资、交易时,时常面临两个基本问题:

1.如何寻找到期望收益为正的投资机会?

2.如何确定你的投资/赌注的比例大小?

大多数专业交易者都认为两个问题中,第二个问题是更难的,比如:21点玩家决定在某一手牌上下注的比例,房地产投资者决定在她的投资组合中投入多少资金在房地产领域,以及衍生品交易商决定在新策略中使用多少倍的杠杆。

对于大多数投资者来说,相对于仓位大小和风险管理,寻找投资机会是相对容易的。

有人曾说,一个相对平庸的策略,有了伟大的风控模型,也将变得相当成功;而一个伟大的策略,若是风控模型平庸,也会变得很失败。可见,科学的仓位配比/风控模型对投资交易的重要性。

一个简单的例子

凯利公式常用于在已知赔率和胜率,且期望收益为正的投资情境下;而如果一项投资的期望收益为负,则凯利给出的建议是不下注。

例如,一个玩21点的算牌员,他已知当前的“运行计数”和“真实计数”,即已知下一手牌的赢/输概率为52%对48%。52%的赢钱机会当然很有吸引力,但赌徒更希望知道的是在下一手牌中,他该下注多少资金比例?

他必须在「多下注,以获得更大利润」和「少下注,以减少亏损破产的风险」这两种力量之间取得平衡。

而凯利公式告诉我们,在这两种需求力量之间,存在一个最佳的净资产的投注比例,从而使长期财富达到最大化。

我们可以用不同的赌注大小进行实证实验,看看净资产如何随时间变化。让我们先假设赌徒在每手牌上下注他净资产的1%,下面是他在1000手模拟牌过程中净资产的变化图表:

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可以很明显地看到,随着赌注比例大小的增加,盈利和净资产的波动性也在同向增加。

我们继续测试更大的赌注规模:

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一些出乎我们意料的模拟结果出现了:

虽然我们的累计赢利随着我们的赌注大小从1%增加到4%而稳步增加,但我们看到8%的赌注比例,明显收益更差,15%和25%的赌注比例,甚至使赌徒地的最终净资产为零,即亏光了所有资金。

我们得出结论:随投注比例的增加,净资产变化的波动性会持续增长,但其盈利却是在达到了一个峰值后,出现逆转。所以,盲目的大比例投注,是会对财富产生反向破坏影响的。

这个模拟结果给出了一个衍生思考:在有盈利机会的情况下,为什么多投入,反而会导致更坏的长期结果呢?

数学验证

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可以看到,NGD的增长速度是杠杆倍率增长速度的平方。

现在我们可以对杠杆如何影响利润有一个更完整的认识,即:

当杠杆增加时,净资产增长的边际利润随杠杆量的增加而线性增长,但在多次投注的场景下,NGD则是随杠杆增长,呈现平方式的增长。

在较低的杠杆水平,边际利润是主导力量,NGD可以忽略不计。然而,随着杠杆率的增长,NGD变得更大,最终压倒了我们的边际利润。

接下来,我们回到胜率50%,收益6%/损失5%的投资项目,在不同的杠杆水平下,边际利润、NGD,以及最终利润的变化:

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边际利润+NGD=最终利润

凯利公式

在探讨了上述杠杆的正、反作用后,我们来讨论凯利公式。

凯利公式,旨在已知胜率,和预期盈亏的情况下,推算出每次可以投入的净资产比例,以实现最大的财富增长速度。

理论与实践

在理论上,理论和实践之间没有区别。但在现实实践中,却有。

为了在现实实践中利用凯利公式,这里提出两项修正:

1、对拟投资项目的假设要尽可能保守,从各种可能的情况中选取最坏的情况(胜率、赔率),在用凯利公式计算赌注之前,给你的投资预估打上严谨的保险。

2、对凯利公式计算出的仓位比例,设置一个的打折系数(可以是0.3倍或0.5倍)。

第1项修正是考虑到公式中使用的盈利概率和赔率只是估计。真正的概率和回报是隐藏的,十有八九,现实中的盈利会比我们预估的要少。当在一个不确定的世界中投资时,保守的假设比预期更接近现实。这就是所谓的「安全边际」。

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第2项修正来自于以下的观察结论:

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相对于凯利公式计算所得的仓位,乘以打折系数,可以一定程度减少波动性风险(方差),且相应期望收益的减少幅度要小于方差,如上表所示。所以,以0.3倍或0.5倍凯利仓位的大小下注,可以保留不成比例的预期利润。具体来说:

下注50%的凯利仓位比例,可以获得凯利最佳利润的75%,但是只承担了1/4的方差(波动性风险)。

下注30%的凯利仓位比例,可以获得凯利最佳利润的51%,但是只承担了1/9的方差(波动性风险)。

对于一般个人投资者,30%的凯利仓位比例,是非常合理且可接受的;而对于专业投资者,或是从事代客理财资金管理业务的投资者来说,最佳风险管理/仓位水平甚至更低,特别是在下游客户需求多变的情况下,这时对于资金管理者来说,如何保持投资交易的稳定是首要法则,一般选择的打折系数是凯利仓位的0.1倍-0.15倍。

结语

凯利公式在投资交易中有着非常广泛的应用,它的核心是控制风险,并在此基础上,实现收益的最大化,它是人类理性交易的代表。最后,总结几点凯利公式的精髓:

1、当投资项目期望收益为正时,凯利公式可计算出交易者免于破产的情况下,最快速增加资产的投注比例

2、当投资项目期望收益为零时,停止下注。

3、当期望收益相同时,提高交易系统的胜率或赔率,则相应提高最大仓位,继而资产增长率。

4、凯利公式应用于各类投资交易时,由于市场状态的不同,不能使用过于激进的凯利公式计算仓位,可设置一定的打折系数,以降低交易风险