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球员道具的方差和资金管理
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简介
球员道具的数学原理 - 文章 3(共 5 篇)
系列导航:
- 第一篇文章:理解线条背后的数学原理
- 第二条:球员道具投注的预期价值
- 第三条:道具赛的方差和资金管理(您当前所在位置)
- 第四条:同场串关:相关性的数学原理
- 第五条:球员道具分析中的常见谬误
投注规模、破产风险和投资组合理论的数学原理
介绍
免责声明:本文仅供教育用途,不构成投注建议。文中示例均为假设性示例,仅供参考。资金管理无法消除风险或保证盈利。本文旨在帮助读者理解在不确定性条件下如何运用数学原理进行投注。
在第一篇文章中,我们学习了如何解读赔率并提取概率信息。在第二篇文章中,我们学习了如何计算期望值并识别潜在的盈利投注。这两篇文章共同教会了我们应该进行哪些投注。
但找到正期望值投注只是成功的一半。另一半是:你应该下注多少?
下注过多,即使预期收益为正,也可能面临破产的风险;下注过少,则无法发挥自身优势。凯利准则(Kelly Criterion)形式化地阐述了最优下注规模的数学原理,为这个问题提供了严谨的答案。
本文涵盖以下内容:
- 了解球员道具投注的差异
- 标准差及其对资金波动的影响
- 凯利准则:数学推导及应用
- 分数凯利策略和保守投注规模
- 破产风险计算
- 投注多个道具时的投资组合效应
到最后,你将明白如何通过数学方法确定投注规模,从而最大限度地提高长期资金增长,同时控制破产的风险。
了解道具投注中的差异
即使预期值为正,短期结果也会因波动而出现变化。60% 的胜率(在体育博彩中非常出色)仍然意味着你每投注 10 次就会输掉 4 次。从数学角度理解波动有助于设定合理的预期。
二元结果的标准差
玩家道具投注的结果通常是二元的:赢或输。对于获胜概率为 p 的单次投注,结果的标准差为:
这衡量的是单次投注结果的不确定性。例如,对于概率为 60% 的投注:
标准差为 0.49,相对于期望值 0.20 而言,这实际上相当高(假设以 +100 的赔率投注,胜率为 60%)。
多次投注的标准差
如果你进行 n 次具有相同特征的独立投注,则总结果的标准差为:
关键洞察:标准差与投注次数的平方根成正比。如果你投注 100 次而不是 1 次,你的标准差会增加 √100 = 10 倍,但你的期望值会增加 100 倍。这就是为什么优势赌徒会尽可能多地进行正期望值投注——期望值的增长速度远超不确定性的增长速度。
变异系数
变异系数(CV)是一个有用的指标,它衡量的是相对不确定性:
其中 μ 为期望值。对于 n 次投注:
CV 随着 √n 的增大而减小,这意味着随着投注次数的增加,相对不确定性会减小。这就是大数定律的数学基础:经过足够多的重复,实际结果会收敛于期望值。
示例:100 次投注的方差
假设您已经确定了一个具有以下特征的特殊投注:
- 赔率:-110(小数 1.909)
- 您的预计获胜概率:55%
- 投注额:每注 100 美元
- 投注笔数:100
第一步:计算每注投注的预期收益
(如果您需要复习一下如何将-110赔率转换为利润金额,请参阅文章1 ,其中我们详细介绍了赔率转换。)
步骤二:计算预期总利润
步骤三:计算标准差
每次投注的结果为:赢 90.90 美元或输 100 美元。我们需要计算盈亏的标准差。
亏损结果 = -100 美元
预期收益 = 5.00 美元
方差 = p(胜场 - 期望值)² + (1-p)(负场 - 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
步骤 4:100 次投注的标准差
第五步:解读结果
超过100笔投注:
- 预期利润:500美元
- 标准差:950 美元
利用正态近似,我们可以估计概率范围:
95% 置信区间:$500 ± (1.96 × $950) = [-$1,362, +$2,362]
关键洞察:即使期望值为正且投注100次,仍有大约30%的概率会亏损(在包含负结果的68%置信区间内)。甚至有约16%的概率在100次投注后亏损450美元或更多。即使对于优势投注者来说,波动也是真实存在的,而且影响巨大。
凯利准则:最优投注额
凯利准则由约翰·凯利于 1956 年提出,它提供了一个数学公式,用于确定最佳投注规模,以最大限度地提高长期资金增长,同时控制破产风险。
公式
对于胜率为 p、赔率为 b(每投注一美元若赢则盈利)的投注,最佳投注资金比例为:
在哪里:
- f* = 投注资金的最佳比例
- b = 小数赔率 - 1(赢了每美元的利润)
- p = 获胜的真实概率
- q = 1 - p(失败的概率)
推导(简化版)
凯利通过最大化财富的期望对数推导出了这个结论。如果你投注资金 B 的 f 倍:
- 如果你赢了(概率 p):新的资金 = B(1 + fb)
- 如果你输了(概率 q):新的资金 = B(1 - f)
预期对数财富:
为了最大化,对 f 求导并令其等于零:
解得 f:
该公式可最大限度地提高您的资金随时间的几何增长率。
实例:凯利准则的应用
示例 1:-110 的中等优势
您找到了一个赔率为 -110(小数 1.909)的特殊投注,您估计其真实概率为 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%
凯利建议投注金额为资金的 5.5%。
如果你的资金是 1000 美元,凯利建议你下注 55 美元。
示例 2:+150 处的较大边缘
你找到了一个赔率为 +150(小数 2.50)的道具,你估计其真实概率为 50%(市场严重低估了这位球员)。
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%
凯利建议投注金额为资金的 16.7%。
这是一笔更大的赌注,因为你拥有相当大的优势(市场预期为 40%,但你估计为 50%)。
示例 3:负期望值(合理性检查)
假设你正在考虑以 -110 的赔率下注,但只有 50% 的真实概率(没有优势)。
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 建议投注 -4.9% ,这意味着完全不要投注(负百分比表示投注另一方,但由于我们只分析一方,所以它仅仅意味着放弃)。
这个道理很适用:凯利告诉你,如果你没有优势,就不要下注。
分数凯利法:保守方法
全凯利投注法能最大程度地提高长期收益,但可能导致资金波动较大。大多数认真的投注者会使用部分凯利投注法来降低波动性,但代价是增长速度会较慢。
常用分数
- 凯利全倍数(1.0倍):最大增长,高波动性
- 半凯利法(0.5倍):解释75%的增长率,解释50%的方差
- 四分之一凯利法(0.25倍): 50%的增长率,25%的方差
分数凯利公式:
为什么要使用分数凯利法?
- 估计误差:如果你的概率估计有误,完全凯利估计可能过于激进。部分凯利估计则提供了安全裕度。
- 降低波动性:半凯利策略大幅降低了资金波动,同时保留了大部分增长。
- 心理安慰:在连败期间,较小的投注额更容易坚持下去。
- 同时进行多项投注:如果您同时投注多个特殊项目,分数凯利模型可以考虑投资组合风险。
例如:半凯利与全凯利
以我们之前的例子为例,赔率为-110,胜率为55%:
半凯利公式 = 资金的 2.75%
四分之一凯利值 = 资金的 1.375%
资金1000美元:
- 全凯利投注:每注 55 美元
- 半凯利:每注 27.50 美元
- 四分之一凯利:每注 13.75 美元
大多数职业博彩玩家正是出于这些原因而使用四分之一凯利赔率和半凯利赔率。
破产风险:了解资金生存之道
破产风险是指你的资金在恢复之前跌至零(或某个最低阈值)的概率。即使预期收益为正,如果你下注过于激进,也始终存在破产的风险。
简化公式
对于期望值为正的重复投注,破产风险的近似值为:
在哪里:
- EV = 每次投注的预期价值(以美元计)
- N = 资金规模(美元)
- σ² = 每次投注的方差
赌徒破产公式(离散型)
为了更精确地计算固定投注额,假设初始资金为 B,投注额为 b:
破产风险 ≈ (q/p)^(B/b)
这是正期望值(p > q)下赌徒破产的标准近似值。它估计的是在优势显现之前输光所有资金的概率。
示例
认为:
- 资金:1000 美元
- 投注额:50 美元(资金的 5%)
- 获胜概率:55%
- 赔率:-110(赢 45.45 美元,输 50 美元)
输光所有赌注所需的次数:1000 美元 / 50 美元 = 20 次
= (0.818)^20
= 0.0196
= 1.96%
即使下注 5% 的凯利式赌注并获得正期望值,在你的优势显现之前,也有大约 2% 的概率破产。
凯利如何将破产风险降至最低
凯利投注法的妙处在于它能根据资金自动调整投注额。资金越多,投注额越大;资金越少,投注额越小。这种动态调整意味着你永远不会让自己陷入困境。
采用真正的凯利投注法(持续调整投注额),随着时间的推移,破产风险会趋近于零(尽管在有限时间内永远不会完全为零)。这就是为什么凯利投注法在数学上是最优的:它既能最大化收益,又能基本消除长期投注者的破产风险。
凯利准则:对估计误差的敏感性
凯利准则最大的缺陷在于:它对概率估计误差极其敏感。如果你高估了自己的获胜概率,凯利准则会建议你下注过多,这可能会造成灾难性的后果。
估计误差影响示例
真实情况:以-110的赔率下注,真实概率为52%(优势非常小)。
但你错误地估计了55%的概率:
由于 3 个百分点的估计误差,你的投注额几乎是最佳投注额的 8 倍!
过度投注的数学原理
如果你下注的金额是最佳凯利投注额的两倍,你的长期增长率实际上为零。如果你下注的金额超过凯利投注额的两倍,你的增长率就会为负——即使期望值为正,从长远来看你也会赔钱。
这就是分数凯利估计如此重要的原因:它能提供一定的安全边际,以应对估计误差。如果你使用半凯利估计,即使高估了3个百分点,你也只是多投了4倍的赌注,而不是8倍——虽然仍然不好,但后果要轻一些。
保守概率估计
鉴于此种敏感性,谨慎的做法是:
- 使用保守的概率估计值(倾向于市场概率)
- 只有当你对自己的估计非常有信心时才下注。
- 使用分数凯利公式(四分之一到二分之一)而不是完整的凯利公式。
- 跟踪结果以校准概率估计精度(有关校准和避免估计误差的更多信息,请参阅第 5 篇文章)
投资组合效应:投注多种道具
实际上,你不会一次只投注一个项目。你会同时进行多个投注。这会产生投资组合效应,从而影响最佳投注额。
来自不同游戏的独立道具
如果你对不同比赛(不同球队、不同运动项目)的特殊投注进行投注,这些投注近似独立。投资组合理论告诉我们,投资组合的方差为:
对于 n 个相同的赌注:
这意味着,如果你同时对四个独立的投注项目进行凯利投注,你的资金波动幅度将是单次投注的两倍。为了保持相同的风险水平,你应该将每次投注的凯利投注额减半。
独立投注的一般规则
如果您计划平均同时进行 n 个独立的投注:
例如:
- 一次下注 1 次 → 1.0 倍凯利赔率
- 一次下注 4 次 → 0.5 倍凯利(半凯利)
- 一次下注 9 次 → 0.33 倍凯利赔率(三分之一凯利赔率)
- 一次下注 16 次 → 0.25 倍凯利(四分之一凯利)
来自同一游戏的相关道具
正如我们在第四篇文章中讨论的那样,同一场比赛中的各种投注项目是相关的。如果你对同一场比赛的多个投注项目进行投注,你将承担额外的风险,因为它们的输赢很可能同时发生。
对于关联投注,应进一步减少投注额。大致原则如下:
- 低相关性(ρ < 0.2):视为独立事件
- 中等相关性(ρ = 0.2-0.5):减少投注额25-50%
- 高相关性(ρ > 0.5):减少投注额 50% 以上,或避免在同一局游戏中进行多次投注
相关凯利投注的精确数学原理很复杂,超出了本文的范围,但其原理很明确:相关性会增加风险,因此需要较小的投注额。
实用资金管理框架
将所有内容综合成一个可操作的框架:
第一步:确定你的资金规模
您的投注资金应该:
- 你能承受损失的钱
- 除生活开支外
- 无需用于其他用途
- 资金充足,足以应对波动(建议典型投注额至少为 1000 美元)
步骤 2:计算每笔投注的基础凯利值
对于你考虑的每个道具:
步骤 3:应用分数凯利简化
减少到四分之一凯利或一半凯利:
第四步:调整投资组合
如果您通常同时对 n 个独立的投注项目进行投注:
第五步:应用最高投注额上限
即使经过所有调整,任何单笔投注的上限也应控制在资金的 2-3% 以内,以此作为防止出现灾难性估计误差的安全措施。
步骤六:定期重新计算
每周或每月更新您的资金余额。资金增加时,您的投注额也应相应增加。资金减少时,投注额也应相应减少,从而避免您破产。
示例应用
资金:2000 美元
凯利投注,赔率为-110,胜率为55%,投注额为5.5%。
基本投注额:110美元
调整:
- 使用半凯利公式:110 美元 × 0.5 = 55 美元
- 通常情况下,同时下注 4 次:55 美元 / √4 = 27.50 美元
- 最终投注金额:27.50 美元(占资金的 1.375%)
这种方法保守但可持续。随着时间的推移,当你积累了投注准确率的数据后,可以根据需要调整凯利系数。
常见的资金管理错误
1. 赢钱后过度下注
“我刚刚连续赢了三场,让我增加赌注!”
问题:这违反了凯利原则。你应该只在资金增长时才增加投注额,而不是因为连胜就增加。三连胜可能是运气使然,而非技术证明。
2. 输钱后下注太少
“我连输五场了,应该小注慢慢来,等缓过来再说。”
问题:如果你的优势确实存在,那么在连败期间,你更应该坚持使用凯利投注法。因为连败而将投注额降低到凯利投注法以下,会损失你预期的收益增长。(但是,为了心理安慰而将投注额降低到部分凯利投注法是可以接受的。)
3. 利用恐慌性货币
“我每项投注下注10美元,因为我担心我的资金。”
问题:如果你不敢下注合适的金额,说明你的资金太少,或者你实际上并没有优势。要么增加资金,要么就别下注。
4. 忽略投资组合效应
“我愿意同时押注凯利5%的胜率,投注10个不同的道具。”
问题:你实际承担的风险是你预想的√10 ≈ 3.16倍。你的总仓位相当于在一注赌注中投入了15.8%的凯利筹码——过于激进。
5. 永不重新计算
“我一开始投入了1000美元,每次投注都下注50美元。”
问题:如果你的资金降至 500 美元,下注 50 美元(当前资金的 10%)过于鲁莽。如果资金增至 2000 美元,下注 50 美元(2.5%)又过于保守。应根据资金变化调整下注金额。
6. 高估边缘
“我有六成把握赢下这场赌局,所以我会下重注。”
问题:正如文章 2 所述,概率估计存在不确定性。如果实际概率只有 53%,却“确信”自己有 60% 的把握,就会导致过度下注。因此,应使用保守估计和分数凯利概率。
凯莉说别打赌
凯利准则有时会建议你不要下注,即使你的期望值为正。这种情况发生在你的优势太小,以至于建议的下注额低于实际可行的最小下注额时。
例子
以-110的赔率下注,真实概率为52.5%(优势很小):
如果资金是 1000 美元,按照全凯利策略,每注下注 1.70 美元。如果按照半凯利策略,每注下注 0.85 美元。这实在太少了,不切实际。
实际意义:除非凯利(在进行分数和投资组合调整后)建议至少投入资金的0.5%-1%,否则不要下注。较小的优势不值得付出努力、承担风险和交易成本。
结论
资金管理是数学理论与博彩实践相结合的领域。我们已涵盖的关键概念包括:
- 波动性很大:即使胜率达到 60%,你也会面临巨大的亏损。二元结果的标准差为 √[p(1-p)],并且在 n 次投注后,其增长速度为 √n。
- 凯利准则优化增长:公式 f* = (bp - q) / b 最大化长期几何增长,同时控制破产风险。它在数学上是重复投注的最优解。
- 部分凯利法是审慎之举:使用四分之一到二分之一凯利法可以显著降低波动性,同时保留大部分增长潜力。这既考虑了估计误差,也兼顾了心理安慰。
- 破产风险始终存在:即使预期收益为正,激进的投注也会造成破产风险。凯利投注结合合理的资金管理,可以随着时间的推移将这种风险降至最低。
- 投资组合效应很重要:同时进行多笔投注会增加波动性。当有 n 笔独立投注处于活跃状态时,可以通过投注 (1/√n) 倍的全额凯利赔率进行调整。
- 凯利公式对估计误差非常敏感:高估获胜概率3个百分点就可能导致你下注金额过高5到10倍。因此,请使用保守估计和分数凯利公式。
如果你没有正期望值,资金管理并不能保证你成为赢家。但它可以确保当你拥有优势时(如第二篇文章所述),你能够可持续地利用这种优势,而不会面临破产的风险。
在第四篇文章中,我们探讨了同场串关投注和相关性的数学原理。在第五篇文章《球员道具分析中的常见谬误》中,我们将剖析那些误导投注者的心理和数学错误:赌徒谬误、手感火热谬误、近因效应等等。理解这些认知陷阱是构建严谨的道具投注方法的最后一步。
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球员道具的数学原理 - 文章 3(共 5 篇)
- 第一篇文章:理解线条背后的数学原理
- 第二条:球员道具投注的预期价值
- 文章3:道具赛的方差和资金管理(本文)
- 第四条:同场串关:相关性的数学原理
- 第五条:球员道具分析中的常见谬误
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