凯利公式志在解决的问题-赌博游戏中的最佳仓位

一、 假设赌局1：你赢的概率是60%，输的概率是40%。赢时的净收益率是100%，输时的亏损率也是100%。也即：如果赢，那么你每赌1元可以赢得1元；如果输，则每赌1元将会输掉1元。赌局可以进行无限次，每次下的赌注由你自己任意定。

        问题：假设你的初始资金是100元，那么怎么样下注？即：每次下注金额占本金的百分之多少，才能使得长期收益最大？

      对于这个赌局，每次下注的期望收益是下注金额的60%*1-40%*1=20%，期望收益为正。也就是说这是一个对赌客占优的赌局，而且占的优势非常大。

      那么我们应该怎么样下注呢？

      如果不进行严密的思考，粗略的想象一下，我们会觉得既然我每次赌的期望收益是20%，那么为了实现长期的最大收益，我应该在每次赌博中尽量放入更多比例的本金。这个比例的最大值是100%。

      但是显然每一局赌博都放入100%的本金是不合理的，因为一旦哪一次赌博赌输了，那么所有的本金就会全部输光，再也不能参加下一局，只能黯然离场。而从长期来看，赌输一次这个事件必然发生，所以说长期来看必定破产。

    所以说这里就得出了一个结论：只要一个赌局存在一下子把本金全部输光的可能，哪怕这个可能非常的小，那么就永远不能满仓。

    因为长期来看，小概率事件必然发生，而且在现实生活中，小概率事件发生的实际概率要远远的大于它的理论概率。这就是金融学中的肥尾效应。

二、回到赌局1。

      既然每次下注100%是不合理的，那么99%怎么样？如果每次下注99%，不但可以保证永远不会破产，而且运气好的话也许能实现很大的收益。实际情况是不是这个样子呢？

      我们先不从理论上来分析这个问题，我们可以来做个实验。我们模拟这个赌局，并且每次下注99%，看看结果会怎么样。

    这个模拟实验非常的简单，用excel就能完成。请看下图：

        如上图：第一列表示局数，第二列为胜负。excel会按照60%的概率产生1，即：60%的概率净收益率为1；40%的概率产生-1，即：40%的概率净收益为-1。第三列为每局结束时赌客所有的资金。这个实验每次下注仓位是99%，初始本金是100，分别用黄色和绿色标出。

      大家从图中可以看出，在进行了10局之后， 10局中赢的局数为8，比60%的概率还要大，仅仅输了两次。但即使是这样，最后的资金也只剩下了2.46元，基本上算是输光了。

    当我把实验次数加大，变成1000次、2000次、3000次……的时候，结果可想而知了，到最后手中的资金基本上是趋向于0。

    既然99%也不行，那么我们再拿其他几个比例来试试看，看下图：

    从图中可以看出，当把仓位逐渐降低，从99%，变成90%，80%，70%，60%的时候，同样10局的结果就完全不一样了。从图中似乎可以看出随着仓位逐渐的变小，在10局之后的资金是逐渐变大的。

    大家看到这里，就会渐渐的发现这个赌局的问题并不是那么简单的。就算是赌客占优如此之大的赌局，也不是随随便便都能赢钱的。

三、  怎么下注才能使得长期收益最大呢？

    是否就像上图所显示的那样，比例越小越好呢？应该不是，因为当比例变成0的时候显然也不能赚钱。

    那么这个最优的比例到底是多少呢？这就是著名的凯利公式所要解决的问题！

    凯利公式介绍

    其中f为最优的下注比例，p为赢的概率，rw是赢时的净收益率，例如在赌局1中rw=1。rl是输时的净损失率，例如在赌局1中rl=1。(注意此处rl>0。)

    根据凯利公式，可以计算出在赌局1中的最有下注比例是20%。

    我们可以进行一下实验，加深对这个结论的理解。

    如图，我们分别将仓位设定为10%，15%，20%，30%，40%。他们对应的列数分别是D、E、F、G、H。

    当我把实验次数变成3000次的时候，如下图：

当我把实验次数变成5000次的时候，如下图：

      大家从两幅图中可以看到F列对应的结果最大，和其它列相比压根就不是一个数量级的。而F列对应的仓位比例正是20%。

      大家看到凯利公式的威力了吧。在上面的实验中，如果你不幸将比例选择为40%，也就是对应H列，那么在5000局赌博之后，你的本金虽然从100变成了22799985.75，收益巨大。但是和20%比例的结果相比，那真是相当于没赚钱。

      这就是知识的力量！

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最后更新：11-13 11:50

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