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球員道具的變異數和資金管理
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簡介
球員道具的數學原理 - 文章 3(共 5 篇)
系列導航:
- 第一篇文章:理解線條背後的數學原理
- 第二條:球員道具投注的預期價值
- 第三條:道具賽的變異數和資金管理(您目前所在位置)
- 第四條:同場串關:相關性的數學原理
- 第五條:球員道具分析的常見謬誤
投注規模、破產風險與投資組合理論的數學原理
介紹
免責聲明:本文僅供教育用途,不構成投注建議。文中範例均為假設性範例,僅供參考。資金管理無法消除風險或保證獲利。本文旨在幫助讀者理解在不確定性條件下如何運用數學原理進行投注。
在第一篇文章中,我們學習如何解讀賠率並提取機率資訊。在第二篇文章中,我們學習如何計算期望值並識別潛在的獲利投注。這兩篇文章共同教會了我們應該進行哪些投注。
但找到正期望值投注只是成功的一半。另一半是:你該下注多少?
下注過多,即使預期收益為正,也可能面臨破產的風險;下注過少,則無法發揮自身優勢。凱利準則(Kelly Criterion)形式化地闡述了最優下注規模的數學原理,為這個問題提供了嚴謹的答案。
本文涵蓋以下內容:
- 了解球員道具投注的差異
- 標準差及其對資金波動的影響
- 凱利準則:數學推導及應用
- 分數凱利策略和保守投注規模
- 破產風險計算
- 投注多個道具時的投資組合效應
到最後,你將明白如何透過數學方法確定投注規模,從而最大限度地提高長期資金成長,同時控制破產的風險。
了解道具投注的差異
即使預期值為正,短期結果也會因波動而改變。 60% 的勝率(在體育博彩中非常出色)仍然意味著你每投注 10 次就會輸掉 4 次。從數學角度理解波動有助於設定合理的期望。
二元結果的標準差
玩家道具投注的結果通常是二元的:贏或輸。獲勝機率為 p 的單次投注,結果的標準差為:
這衡量的是單次投注結果的不確定性。例如,對於機率為 60% 的投注:
標準差為 0.49,相對於期望值 0.20 而言,實際上相當高(假設以 +100 的賠率投注,勝率為 60%)。
多次投注的標準差
如果你進行 n 次具有相同特徵的獨立投注,則總結果的標準差為:
關鍵洞察:標準差與投注次數的平方根成正比。如果你投注 100 次而不是 1 次,你的標準差會增加 √100 = 10 倍,但你的期望值會增加 100 倍。這就是為什麼優勢賭徒會盡可能地進行正期望值投注——期望值的成長速度遠超不確定性的成長速度。
變異係數
變異係數(CV)是一個有用的指標,它衡量的是相對不確定性:
其中 μ 為期望值。對於 n 投注:
CV 隨著 √n 的增加而減少,這意味著隨著投注次數的增加,相對不確定性會減少。這就是大數定律的數學基礎:經過足夠的重複,實際結果會收斂於期望值。
例:100 次投注的方差
假設您已經確定了一個具有以下特徵的特殊投注:
- 賠率:-110(小數 1.909)
- 您的預期獲勝機率:55%
- 投注額:每註 100 美元
- 投注筆數:100
第一步:計算每註投注的預期收益
(如果您需要複習一下如何將-110賠率轉換為利潤金額,請參閱文章1 ,其中我們詳細介紹了賠率轉換。)
步驟二:計算預期總利潤
步驟三:計算標準差
每次下注的結果為:贏 90.90 美元或輸 100 美元。我們需要計算盈虧的標準差。
虧損結果 = -100 美元
預期收益 = 5.00 美元
變異數 = p(勝場 - 期望值)² + (1-p)(負場 - 期望值)²
= 0.55(90.90 - 5)² + 0.45(-100 - 5)²
= 0.55(85.90)² + 0.45(-105)²
= 0.55(7,378.81) + 0.45(11,025)
= 4,058.35 + 4,961.25
= 9,019.60
σ = √9,019.60 = 每次投注 95.00 美元
步驟 4:100 次投注的標準差
第五步:解讀結果
超過100筆投注:
- 預期利潤:500美元
- 標準差:950 美元
利用常態近似,我們可以估計機率範圍:
95% 信賴區間:$500 ± (1.96 × $950) = [-$1,362, +$2,362]
關鍵洞察:即使期望值為正且投注100次,仍有大約30%的機率會虧損(在包含負結果的68%置信區間內)。甚至有約16%的機率在100次投注後虧損450美元或更多。即使對於優勢投注者來說,波動也是真實存在的,而且影響巨大。
凱利準則:最優投注額
凱利準則由約翰凱利於 1956 年提出,它提供了一個數學公式,用於確定最佳投注規模,以最大限度地提高長期資金增長,同時控制破產風險。
公式
勝率為 p、賠率為 b(每投註一美元若贏則獲利)的投注,最佳投注資金比例為:
在哪裡:
- f* = 投注資金的最佳比例
- b = 小數賠率 - 1(贏了每美元的利潤)
- p = 獲勝的真實機率
- q = 1 - p(失敗的機率)
推導(簡化版)
凱利透過最大化財富的期望對數推導出了這個結論。如果你投注資金 B 的 f 倍:
- 如果你贏了(機率 p):新的資金 = B(1 + fb)
- 如果輸了(機率 q):新的資金 = B(1 - f)
預期對數財富:
為了最大化,對 f 求導並令其等於零:
解得 f:
此公式可最大限度地提高您的資金隨時間的幾何增長率。
例:凱利準則的應用
範例 1:-110 的中等優勢
您找到了一個賠率為 -110(小數 1.909)的特殊投注,您估計其真實機率為 55%。
p = 0.55
q = 0.45
f* = (bp - q) / b
= (0.909 × 0.55 - 0.45) / 0.909
= (0.500 - 0.45) / 0.909
= 0.050 / 0.909
= 0.055 = 5.5%
凱利建議投注金額為資金的 5.5%。
如果你的資金是 1000 美元,凱利建議你下注 55 美元。
範例 2:+150 處的較大邊緣
你找到了一個賠率為 +150(小數 2.50)的道具,你估計其真實機率為 50%(市場嚴重低估了這位球員)。
p = 0.50
q = 0.50
f* = (bp - q) / b
= (1.50 × 0.50 - 0.50) / 1.50
= (0.75 - 0.50) / 1.50
= 0.25 / 1.50
= 0.167 = 16.7%
凱利建議投注金額為資金的 16.7%。
這是一筆更大的賭注,因為你擁有相當大的優勢(市場預期為 40%,但你估計為 50%)。
範例 3:負期望值(合理性檢定)
假設你正在考慮以 -110 的賠率下注,但只有 50% 的真實機率(沒有優勢)。
p = 0.50
q = 0.50
f* = (0.909 × 0.50 - 0.50) / 0.909
= (0.455 - 0.50) / 0.909
= -0.045 / 0.909
= -0.049 = -4.9%
Kelly 建議投注 -4.9% ,這意味著完全不要投注(負百分比表示投注另一方,但由於我們只分析一方,所以它僅僅意味著放棄)。
這個道理很適用:凱利告訴你,如果你沒有優勢,就不要下注。
分數凱利法:保守方法
全凱利投注法能最大程度地提高長期收益,但可能導致資金波動較大。大多數認真的投注者會使用部分凱利投注法來降低波動性,但代價是成長速度會較慢。
常用分數
- 凱利全倍數(1.0倍):最大成長,高波動性
- 半凱利法(0.5倍):解釋75%的成長率,解釋50%的方差
- 四分之一凱利法(0.25倍): 50%的成長率,25%的方差
分數凱利公式:
為什麼要使用分數凱利法?
- 估計誤差:如果你的機率估計有誤,完全凱利估計可能過於激進。部分凱利估計則提供了安全裕度。
- 降低波動性:半凱利策略大幅降低了資金波動,同時保留了大部分成長。
- 心理安慰:在連敗期間,較小的投注額更容易堅持下去。
- 同時進行多項投注:如果您同時投注多個特殊項目,分數凱利模型可以考慮投資組合風險。
例如:半凱利與全凱利
以我們先前的例子為例,賠率為-110,勝率為55%:
半凱利公式 = 資金的 2.75%
四分之一凱利值 = 資金的 1.375%
資金1000美元:
- 全凱利投注:每註 55 美元
- 半凱利:每註 27.50 美元
- 四分之一凱利:每註 13.75 美元
大多數職業博彩玩家正是出於這些原因而使用四分之一凱利賠率和半凱利賠率。
破產風險:了解資金生存之道
破產風險是指你的資金在恢復之前跌至零(或某個最低閾值)的機率。即使預期收益為正,如果你下注過於激進,也始終存在破產的風險。
簡化公式
對於期望值為正的重複投注,破產風險的近似值為:
在哪裡:
- EV = 每次投注的預期價值(以美元計)
- N = 資金規模(美元)
- σ² = 每次投注的方差
賭徒破產公式(離散型)
為了更精確計算固定投注金額,假設初始資金為 B,投注額為 b:
破產風險 ≈ (q/p)^(B/b)
這是正期望值(p > q)下賭徒破產的標準近似值。它估計的是優勢顯現之前輸光所有資金的機率。
範例
認為:
- 資金:1000 美元
- 投注額:50 美元(資金的 5%)
- 獲勝機率:55%
- 賠率:-110(贏 45.45 美元,輸 50 美元)
輸光所有賭注所需的次數:1000 美元 / 50 美元 = 20 次
= (0.818)^20
= 0.0196
= 1.96%
即使下注 5% 的凱利值,並且期望值為正,在你的優勢顯現之前,也有大約 2% 的機率破產。
凱利如何將破產風險降至最低
凱利投注法的妙處在於它能根據資金自動調整投注金額。資金越多,投注額越大;資金越少,投注額越小。這種動態調整意味著你永遠不會讓自己陷入困境。
採用真正的凱利投注法(持續調整投注額),隨著時間的推移,破產風險會趨近於零(儘管在有限時間內永遠不會完全為零)。這就是為什麼凱利投注法在數學上是最優的:它既能最大化收益,又能基本消除長期投注者的破產風險。
凱利準則:對估計誤差的敏感度
凱利準則最大的缺陷在於:它對機率估計誤差極為敏感。如果你高估了自己的獲勝機率,凱利準則會建議你下注過多,這可能會造成災難性的後果。
估計誤差影響範例
真實情況:以-110的賠率下注,真實機率為52%(優勢非常小)。
但你錯誤地估計了55%的機率:
由於 3 個百分點的估計誤差,你的投注額幾乎是最佳投注額的 8 倍!
過度投注的數學原理
如果你下注的金額是最佳凱利投注額的兩倍,你的長期成長率實際上為零。如果你下注的金額超過凱利投注額的兩倍,你的成長率就會為負值——即使期望值為正,長遠來看你也會賠錢。
這就是分數凱利估計如此重要的原因:它能提供一定的安全邊際,以應對估計誤差。如果你使用半凱利估計,即使高估了3個百分點,你也只是多投了4倍的賭注,而不是8倍——雖然仍然不好,但後果要輕一些。
保守機率估計
有鑑於此種敏感性,謹慎的做法是:
- 使用保守的機率估計值(傾向於市場機率)
- 只有當你對自己的估計非常有信心時才下注。
- 使用分數凱利公式(四分之一到二分之一)而不是完整的凱利公式。
- 追蹤結果以校準機率估計精度(有關校準和避免估計誤差的更多信息,請參閱第 5 篇文章)
投資組合效應:投注多種道具
實際上,你不會一次只投註一個項目。你會同時進行多個投注。這會產生投資組合效應,進而影響最佳投注金額。
來自不同遊戲的獨立道具
如果你對不同比賽(不同球隊、不同運動項目)的特殊投注投注,這些投注近似獨立。投資組合理論告訴我們,投資組合的變異數為:
對於 n 個相同的賭注:
這意味著,如果你同時對四個獨立的投注項目進行凱利投注,你的資金波動幅度將是單次投注的兩倍。為了保持相同的風險水平,你應該將每次投注的凱利投注額減半。
獨立投注的一般規則
如果您打算平均同時進行 n 個獨立的投注:
例如:
- 一次下注 1 次 → 1.0 倍凱利賠率
- 一次下注 4 次 → 0.5 倍凱利(半凱利)
- 一次下注 9 次 → 0.33 倍凱利賠率(三分之一凱利賠率)
- 一次下注 16 次 → 0.25 倍凱利(四分之一凱利)
來自同一款遊戲的相關道具
正如我們在第四篇文章中討論的那樣,同一場比賽中的各種投注項目是相關的。如果你對同一場比賽的多個投注項目進行投注,你將承擔額外的風險,因為它們的輸贏很可能同時發生。
對於關聯投注,應進一步減少投注額。大致原則如下:
- 低相關性(ρ < 0.2):視為獨立事件
- 中等相關性(ρ = 0.2-0.5):減少投注額25-50%
- 高相關性(ρ > 0.5):減少投注額 50% 以上,或避免在同一局遊戲中進行多次投注
相關凱利投注的精確數學原理很複雜,超出了本文的範圍,但其原理很明確:相關性會增加風險,因此需要較小的投注金額。
實用資金管理框架
將所有內容綜合成一個可操作的框架:
第一步:確定你的資金規模
您的投注資金應該:
- 你能承受損失的錢
- 除生活開支外
- 無需用於其他用途
- 資金充足,足以應對波動(建議典型投注額至少為 1000 美元)
步驟 2:計算每筆投注的基礎凱利值
對於你考慮的每個道具:
步驟 3:應用分數凱利簡化
減少到四分之一凱利或一半凱利:
第四步:調整投資組合
如果您通常同時對 n 個獨立的投注項目進行投注:
第五步:應用最高投注上限
即使經過所有調整,任何單筆投注的上限也應控制在資金的 2-3% 以內,以此作為防止災難性估計誤差的安全措施。
步驟六:定期重新計算
每週或每月更新您的資金餘額。資金增加時,您的投注額也應相應增加。當資金減少時,投注額也應相應減少,從而避免您破產。
範例應用
資金:2000 美元
凱利投注,賠率為-110,勝率為55%,投注額為5.5%。
基本投注金額:110美元
調整:
- 使用半凱利公式:110 美元 × 0.5 = 55 美元
- 通常情況下,同時下注 4 次:55 美元 / √4 = 27.50 美元
- 最終投注金額:27.50 美元(佔資金的 1.375%)
這種方法保守但可持續。隨著時間的推移,當你累積了投注準確率的數據後,可以根據需要調整凱利係數。
常見的資金管理錯誤
1. 贏錢後過度下注
“我剛剛連續贏了三場,讓我增加賭注!”
問題:這違反了凱利原則。你應該只在資金成長時才增加投注額,而不是因為連勝就增加。三連勝可能是運氣使然,而非技術證明。
2. 輸錢後下注太少
“我連輸五場了,應該小注慢慢來,等緩過來再說。”
問題:如果你確實擁有優勢,那麼在連敗期間,你更應該堅持使用凱利投注法。因為連敗而將投注金額降低到凱利投注法以下,會損失你預期的收益成長。 (但是,為了心理安慰而將投注額降低到部分凱利投注法是可以接受的。)
3. 利用恐慌性貨幣
“我每項投注下注10美元,因為我擔心我的資金。”
問題:如果你不敢下注合適的金額,表示你的資金太少,或者你實際上並沒有優勢。要嘛增加資金,要嘛就別下注。
4. 忽略投資組合效應
“我願意同時押注凱利5%的勝率,投注10個不同的道具。”
問題:你實際承擔的風險是你預想的√10 ≈ 3.16倍。你的總部位相當於在一註賭注中投入了15.8%的凱利值——過於激進。
5. 永不重新計算
“我一開始投入了1000美元,每次投注都下注50美元。”
問題:如果你的資金降至 500 美元,下注 50 美元(目前資金的 10%)過於魯莽。如果資金增加至 2000 美元,下注 50 美元(2.5%)又過於保守。應根據資金變化調整下注金額。
6. 高估邊緣
“我有六成把握贏下這場賭局,所以我會下重註。”
問題:如文章 2 所述,機率估計存在不確定性。如果實際機率只有 53%,卻「確信」自己有 60% 的把握,就會導致過度下注。因此,應使用保守估計和分數凱利機率。
凱莉說別打賭
凱利準則有時會建議你不要下注,即使你的期望值為正。這種情況發生在你的優勢太小,以至於建議的下注額低於實際可行的最小下注額時。
例子
以-110的賠率下注,真實機率為52.5%(優勢很小):
如果資金是 1000 美元,按照全凱利策略,每注下注 1.70 美元。如果按照半凱利策略,每注下注 0.85 美元。這實在太少了,不切實際。
實際意義:除非凱利(在進行分數和投資組合調整後)建議至少投入資金的0.5%-1%,否則不要下注。較小的優勢不值得付出努力、承擔風險和交易成本。
結論
資金管理是數學理論與博彩實踐結合的領域。我們已涵蓋的關鍵概念包括:
- 波動性很大:即使勝率達到 60%,你也會面臨巨大的虧損。二元結果的標準差為 √[p(1-p)],在 n 投注後,其成長速度為 √n。
- 凱利準則最佳化成長:公式 f* = (bp - q) / b 最大化長期幾何成長,同時控制破產風險。它在數學上是重複投注的最優解。
- 部分凱利法是審慎之舉:使用四分之一到二分之一凱利法可以顯著降低波動性,同時保留大部分成長潛力。這既考慮了估計誤差,也兼顧了心理安慰。
- 破產風險始終存在:即使預期收益為正,激進的投注也會造成破產風險。凱利投注結合合理的資金管理,可以長期將這種風險降至最低。
- 投資組合效應很重要:同時進行多筆投注會增加波動性。當有 n 筆獨立投注處於活躍狀態時,可以透過投注 (1/√n) 倍的全額凱利賠率進行調整。
- 凱利公式對估計誤差非常敏感:高估獲勝機率3個百分點就可能導致你下注金額過高5到10倍。因此,請使用保守估計和分數凱利公式。
如果你沒有正期望值,資金管理並不能保證你成為贏家。但它可以確保當你擁有優勢時(如第二篇文章所述),你能夠可持續地利用這種優勢,而不會面臨破產的風險。
在第四篇文章中,我們探討了同場串關投注和相關性的數學原理。在第五篇文章《球員道具分析中的常見謬誤》中,我們將剖析那些誤導投注者的心理和數學錯誤:賭徒謬誤、手感火熱謬誤、近因效應等等。理解這些認知陷阱是建立嚴謹的道具投注方法的最後一步。
系列導航
球員道具的數學原理 - 文章 3(共 5 篇)
- 第一篇文章:理解線條背後的數學原理
- 第二條:球員道具投注的預期價值
- 文章3:道具賽的變異數與資金管理(本文)
- 第四條:同場串關:相關性的數學原理
- 第五條:球員道具分析的常見謬誤
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