凯利公式给出了最优回报与投资比例的关系。在看这个公式我一直有个疑惑,既然输赢率及赔率是固定的,也就是说每局ev是固定的,那收益为什么还和投资比例有关呢?我搜了些网页,似乎没有得到满意的答案,有一种说法是“真实的投资是没有负资本的,也就是必须要有个阈值”,我对此不是很认可,下面来分享下我自己的看法:
假设单局赢率为p,赔率为a,输率为q,赔率为b。初始资金为A,投资比例为x,那么1局后的总资金为A1=A[(1+ax)^p][(1-bx)^q],类似地,n局后总资金为An=A[(1+ax)^np][(1-bx)^nq],接下来对An求导即可得到x的最优值。
注意看这个总资金,它是一个固定值,但按照题给条件,求出来的应该是一个离散分布。问题就出在这里:凯利公式直接将概率估计成频率,只考虑最中心的情况,而忽略了两端小概率发生,但却对均值有极大影响的情况!
举个例子,假设一个游戏,赢了翻倍输了输光,对应上面的p=q=0.5,a=b=1,假设玩2局游戏,那么按照凯利公式算出来的结果为(假设初始资金为1,投资比例为x):A2=1*(1+x)(1-x)=1-x^2,此时,假设投资比例为100%,那么A2=0,也就是说2局之后一定会输光(按照我对凯利公式的理解,当然这个理解不对)
但是,我们按离散分布算:
25%输2,资金A2=(1-x)^2
25%赢2,资金A2=(1+x)^2
50%输1赢1,资金A2=(1+x)(1-x)
可以看到,凯利公式对应的就是最后一项,即它只是算了最大可能性的那一项期望,而将前面两项忽略了,如果x=1,那么三项的值分别为0,4,0。可以看到,投资比例为1相当于将所有资金赌在了上限上,虽然大概率输但有极低概率赢得大量的资金。
考虑到现实的投资,我们肯定不想这么做,肯定想要最高概率的赢钱。而凯利公式做的就是这件事:在保证风险的情况下尽可能提高收益。当然前提是投资本身是+ev的,凯利公式只是将原本波动剧烈的线拉平而已。再举个例子,假设一个游戏的单局收益率是10%,那么:
投资100%就相当于1%+10000,99%+0
投资1%就相当于100% +1
上面代表了两个极端,而凯利公式算出来的结果可能是:
投资10%,99%+80,1%+0,既减小了波动又保证了收益,这就是凯利公式的精髓
值得说明的是,凯利公式也不是完美的数学公式,只是利用大数定律得到的一个近似解。在具体投资中,不同的要求可能会导出不同的公式。例如要求95%收益,或是要求10%收益但上限足够高,这些情况下又会有不同的最优解。但总体而言,用凯利公式能很好地保证我们在+ev投资环境下收益与风险的平衡