投資組合管理公式(節選)

2011-10-13 09:07:50

九正一反0.01**********

八正二反0.044*****(45種不同方式)

七正三反0.117*****(120種不同方式)

六正四反0.205*****(210種不同方式)

五正五反0.246*****(252種不同方式)

四正六反0.205*****(210種不同方式)

三正七反0.117*****(120種不同方式)

二正八反0.044*****(45種不同方式)

一正九反0.01**********

零正十反0.001*

註意:隨著硬幣數的增加,全部得到正面或全部得到反面的概率將減小。當我們用兩枚硬幣時,全部得到正面或全部得到反面的概率為0.25。三枚硬幣的概率為0.125,四枚硬幣的概率為0.0625;六枚硬幣為0.0156,十枚硬幣為0.001。

(註)實際上,在純粹的統計學意義上,抛硬幣並不服從正態概率函數,而是屬於一種所謂的二項分佈(亦稱為伯努利分佈或抛硬幣分佈)。然而,隨著N的增大,二項分佈的極限接近於正態分佈(條件是相關概率不趨向於0或1)。這是因為正態分佈是自右至左連續的,而二項分佈則不是連續的,而且,正態分佈總是對稱的,而二項分佈則不一定是對稱的。因為我們處理的是抛有限枚硬幣,試圖使之對於抛硬幣具有普遍的代表性,加之概率總是等於0.5,故此,我們可將抛硬幣分佈作為正態分佈處理。需要進一步指出的是,如果事件發生N次的概率與對立事件發生N次的概率均大於0.5,正態分佈可以被用作二項分佈的近似。在我們抛硬幣的例子中,因為事件的概率為0.5(對於正面或反面),且對立事件的概率為0.5,則,只要我們處理的是N大於等於11的情況,我們就可以用正態分佈作為二項分佈的近似。

 可能結果與標準差(POSSIBLEOUTCOMESANDSTANDARDDEVIATIONS)

把一枚硬幣抛四次共計有16種可能的實值序列:

1.正正正正

2.正正正反

3.正正反正

4.正正反反

5.正反正正

6.正反正反

7.正反反正

8.正反反反

9.反正正正

10.反正正反

11.反正反正

12.反正反反

13.反反正正

14.反反正反

15.反反反正

16.反反反反

術語“實值序列”在這裡表示一個隨機過程的實際結果。給定條件下所有可能的實值序列的集合被稱為樣本空間。註意:上面所描述的抛四枚硬幣可以是一次抛所有四枚硬幣,或者是一枚硬幣抛四次(即,它可以是一個時間序列)。

審視一下實值序列“反-正-正-反”和序列“正-正-反-反”,我們會發現其結果對於單調下註者(即,對每一種場合下一個單位的賭註)可能一樣的。不過,對於非單調下註者,這兩個實值序列的最終結果可能會大不相同。對於單調下註者,抛四枚硬幣的序列僅有5種可能的結果:

4正

3正1反

2正2反

1正3反

4反

正如我們已看到的,抛四枚硬幣有16種可能的實值序列。這一事實可能會涉及到非單調下註者。我們將非單調下註者稱為“系統”遊戲者,因為那是他們最可能的行為----基於某些他們認為自己已解決的方案進行變量下註。

如果你抛一枚硬幣4次,你當然只能看到16種可能的實值序列中的一種。如果你再抛4次,你會看到另一種實值序列(盡管你有1/16=0.0625的概率能夠看到同一種實值序列)。如果你前往一個遊戲桌觀看連續抛4次硬幣,你將只看到16種實值序列中的一種。你也會看到5種可能的最終結果中的一種。每個實值序列具有相等的發生概率,即0.0625。但是,每個最終結果並不具有相等的發生概率:

最終結果概率

4正0.0625

3正1反0.25

2正2反0.375

1正3反0.25

4反0.0625

大多數人不理解實值序列與最終結果之間的區別,結果是得出錯誤的結論,認為實值序列與最終結果是同一回事。這是一種可能會帶來大量麻煩的共有的誤解。是最終結果(而非實值序列)服從鐘形曲線----即正態分佈,一種特殊類型的概率分佈。所有概率分佈一個有趣的特性就是統計學上所稱的標準差。

對於簡單的二項遊戲的正態概率分佈(比如我們這裡所用的抛硬幣的最終結果),標準差(SD)為:

SD=N*(((P*(1-P))/N)^(1/2))

其中,P=事件的概率(例如,出現正面的結果)。

N=試驗次數。

對於抛10枚硬幣的情況(即,N=10):

SD=10*(((0.5*(1-0.5))/10)^(1/2))

=10*(((0.5*0.5)/10)^(1/2))

=10*((0.25/10)^(1/2))

=10*(0.025^(1/2))

=10*0.158113883

=1.58113883

某種分佈的中線為這種分佈的峰值。在抛硬幣的例子中,峰值位於正面和反面的平均數處。因此,對於抛10枚硬幣的序列,中線將位於5個正面5個反面處。對於正態概率分佈,大約有68.26%的事件位於自中線±1個標準差區域内,有95.45%的事件位於自中線±2個標準差區域内,有99.73%的事件位於自中線±3個標準差區域内(見圖1-2)。繼續我們的抛10枚硬幣的話題,1個標準差大約等於1.58。因此,我們可以說,抛10枚硬幣有68%的機會我們可以預期由3.42(5-1.58)至6.58(5+1.58)組成的最終結果為正面(或反面)。因此,如果我們得到7個正面(或反面),我們將位於預期結果的1個標準差之外(預期結果為5個正面或5個反面)。

圖1-2正態概率函數:中心線及其兩側兩個標準差

這裡還有一個有趣的現象。註意:在我們抛硬幣的例子中,隨著抛硬幣次數的增加,均等得到正面反面的概率在減小。對於兩枚硬幣,得到正1反1的概率為0.5。對於4枚硬幣,得到50%的正面50%的反面的概率降至0.375。對於6枚硬幣為0.3125,對於10枚硬幣為0.246。因此我們可以說,隨著事件數的增加,最終結果實際等於預期值的概率在減小。

數學期望是我們預期平均每次下註所贏得或輸掉的結果。然而,它並沒有解釋兩次下註之間的波動。在我們抛硬幣的例子中,我們知道抛一枚硬幣出現正面或反面的概率為50/50。我們預期經過N次試驗,大約有(1/2)*N抛擲將出現正面,(1/2)*N抛擲將出現反面。假定我們輸時會輸掉贏時所贏得的相同數量,我們可以說,不管N有多大,我們的數學期望均為0。

我們也知道,大約有68%的機會我們將位於期望值的±1個標準差之内。對於10次試驗(N=10),這表示我們的標準差為1.58。對於100次(N=100)試驗,這表示我們的標準差的大小為5。對於1000次(N=1000)試驗,標準差大約為15.81。對於10000次(N=10000)試驗,標準差為50。

N(試驗次數)StdDev(標準差)StdDev/N(%)

101.5815.8%

10055.0%

100015.811.581%

10000500.5%

註意:隨著N的增加,標準差也增加。這意味著與通常的信念相反,你賭得越久,你就離自己的期望值(以單位贏利或虧損表示)越遠。不過,隨著N的增加,標準差與N的百分比在減小。這意味著你賭得越久,你就越接近於你的期望值與全部行為(N)的百分比。這是“平均法則”正確的數學形式。換句話說,如果你進行長期的連續下註N,這裡,T等於你的總贏利或總虧損,E等於你的期望贏利或期望虧損,則,隨著N的增大,T/N趨近於E/N。另外,E和T之間的差異隨著N的增大而增大。

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