資金管理的數學解決方法

2011-06-21 08:45:00

賭註加倍(Martingale)的意思是在賭輸時加倍下註。如果又輸,則再加倍,如此一直下去。這種方式好比趕在壓路機前撿硬幣,只要一次失手,資本就完蛋。

最佳化-使用模擬測試

一旦我們選定了一個下註系統,例如固定比例下註系統,我們就能依系統找出最佳化的參數(Parameters),得到最好的期望值(Expected Value)。在丢銅闆的例子中,我們唯一的參數就是那個固定比例。再次重申,我們可以經由模擬測試找到答案。

請註意,丢銅闆的例子的用意在於強調風險的某些元素,以及它們之間的關系,特別是我們的例子是報酬2:1,勝率50%。這個例子沒有考慮正反面不均勻的情況,也沒有考慮一連串的正面或反面。它的用意並非在建議任何市場交易裡風險管理的參數

%時,資本不會改變。在5%時,賭註是資本$1000.00的5%,也就是$50.00。第一次期望值是$1,100,以灰色部份表示。第二次的賭註一樣是資本的5%,$55.00,這次我們會輸,剩下$1,045.00。請註意,在賭註為25%時,表現最好,以紅色部份表示。再請註意,最佳化參數(25%) 在一次正反面週期後就很明顯了。這讓我們能夠以單一週期求得最佳化參數。

請註意,系統的期望值在25%下註比例時,從$1000.00提高到最大值$1,800。從這之後,隨著提高下註比例,獲利減少。這條曲線表示了兩個表達了兩個風險管理的根本法則,(1) 膽小交易者法則:如果你下的註不夠大,你的獲利也不會大。 (2)魯莽交易者法則:如果你下的註太大,破產是必然的。 在具有多個部位,多個賭註的投資組合中,總風險我們稱之為投資組合熱度(Heat)。

這個圖同時說明了在報酬為2:1的情形下,期望值和下註比例的關系。這樣的關系在不同報酬的情況。

最佳化-使用微積分

因為我們的丢銅闆遊戲滿簡單的,我們也可以用微積分求最佳下註比例。因為我們知道,最佳系統在一次正面和反面的週期後就是顯而易見的了,我們也可以用一個正面一個反面的週期,來簡化問題。

一正一反的組合後,賭註變成:

S = (1 + b*P) * (1 - b) * S0

S - 一個週期後的賭註

b - 下註比例

P - 報酬2:1

S0 - 一個週期前的賭註

(1 + b*P) - 贏時的影響

(1 - b) - 輸時的影響

所以,一個週期後的影響就是:

R = S / S0

R = (1 + bP) * (1 - b)

R = 1 - b + bP - b2P

R = 1 + b(P-1) - b2P

註意,b值很小時,R隨著b(P-1)的增加而增加;b值很大時,R隨著b2P而減小。這就是膽小交易者、魯莽交易者法則背後的數學意義。

我們可以畫一張圖顯示R和b之間的關系,這張圖看起來會很像我們從模擬的結果,以目測選擇最大值。我們也可以觀察到,最大值時斜率為零,所以我們也可以令斜率為零,即可求最大值。

Slope = dR/db = (P-1) - 2bP = 0, 於是

b = (P-1)/2P , and, for P = 2:1,

b = (2 - 1)/(2 * 2) =0 .25

所以最佳化的下註比例就是資金的25%。

最佳下註比例隨著勝率而增加,趨近報酬。

這張圖顯示在不同的勝率和報酬下的最佳下註比例。最佳下註比例隨著酬酬的增加而增加。對於很高的報酬率時,最佳下註比例等於勝率。舉例來說,一個5:1報酬的公平銅闆,最佳化下註比例趨近於50%。

過程中的期望值和最佳下註比例

幾乎確定會毀滅的策略

全押,本質上來說是幾乎確定會毀滅的策略。因為對一個公平的銅闆來說,存活的機率,變成(.5)N,N表示丢銅闆的次數。十次銅闆之後,存活的機率大約是千分之一。大部份的交易者當然不想破產,所以就不會採用這樣的策略。但是,這種策略的期望值真的很誘人。在毀滅只代表資產的損失時,我們會想要找到這樣的系統。

例如,一個將軍管理著好多可有可無的士兵。他也許會讓士兵全部上場,全面攻堅,不考慮士兵會不會死掉。用這樣的戰術,將軍也許會失去很多士兵,但也許會有一兩個士兵攻堅成功。整體上來說,任務成功的機率就大增。

相同的,一個投資組合管理者也許會把資本分散在許多賬戶中,然後賭上每個賬戶裡100%的資本。他想,他也許會輸掉很多賬戶,但有些賬戶的勝利勢必可以使整體的期望值最大化。這就是風險分散(Diversification)的原則。當個別的報酬率非常高時適用。

風險分散

風險分散就是把資金分散到很多不同的投資工具,單一投資工具失敗時,損失得以限制。這樣的策略必須符合「所有部位平均起來有獲利期望值」這樣的 條件。比較起單一投資工具,風險分散也提供心理上的好處。短期内投資的變動,可以由不同投資工具間的成果抵消,而獲得較為平滑的投資組合變動率 。

The Uncle Point

從分散的投資組合的觀點,個別投資工具組合成為總合的績效。就風險管理者或基金投資人來說,基金的表現就成了註意力的焦點。基金的表現,也會受 上述兩種人的感覺、態度、還有投資者對個別股票態度上管理者的態度所影響。

基金管理中最重要的,也許也是最不受註意的觀點,就是Uncle Point。它的意思是淨值水平降低,引發投資者或管理者信心喪失的那個點。如果投資人或管理者失去信心而進行贖回,那基金就 宣告死亡。正因Uncle Point發生時的環境通常是很灰心氣餒的,很少文獻對這個現象有詳盡的記載。

尤其是當基金在安全範圍裡的時候,除了法律文件裡必要但卻含糊的貼示外,沒什麼人會註意Uncle Point。在Uncle Point認知上的不協調可以導致其中一方的放棄,說起來也很不幸,明明另一方要的只是再次保證。

當壓力真的很大的時候,投資人和管理者不會去看那個看也看不懂的法律文件,他們會看的是自己夠不夠膽。在淨值常常降低,高表現,高變動率的創業 界尤其重要。

若雙方對Uncle Point沒有清楚的共識,風險管理者往往必須假設Uncle Point就在不遠處,於是他們尋找降低變動率的方法。如同我們上面所看到的,低變動率系統很少能有最好的獲利。然而壓力和緊張局勢使得對於變動率的 偵查和處罰變成必要。

測量投資組合的變動率(Sharpe, VaR, Lake Ratio and Stress Testing)

從分散投資組合的觀點,個別投資工具的成敗總合成為整體績效的一部份。投資組合管理者依賴一整套測量基金表現的工具,例如Sharpe Ratio,VaR,Lake Ratio以及Stress Testing。

威廉夏普先生在1966年提出了他的「報酬-變動率比」。經過長時間,它成為我們所熟知的Sharpe Ratio。Sharpe Ratio利用對變動率調整績效的方法,提供了比較不同績效不同變動率投資工具間比較的標準。

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