凯利公式:从贝尔实验室的赌局到投资中的仓位管理
选对方向只是及格线;押对仓位,才决定你最后能拿走多少。
凯利公式回答的,正是后半个问题——有了正期望的机会,到底该押上多少钱?
写在前面:一个被忽略的问题
绝大多数关于投资和赌博的讨论,都停在"该不该做这笔交易"——胜率多少、赔率多少、期望是正是负。
但真正决定一个人长期能不能活下来、能赚多少的,往往不是"做不做",而是"做多大"。
设想两个赌徒,面对完全相同的、长期有利的赌局:
相同的赌局(长期正期望)
│
┌──────────┴──────────┐
▼ ▼
赌徒 A:每次梭哈 赌徒 B:每次只押一小部分
│ │
▼ ▼
一次连败 → 归零 连败也只是回撤 → 还能翻身
│ │
▼ ▼
破产出局 复利滚动,长期暴涨2
3
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11
同样的牌,押注方式不同,结局可以是天堂,也可以是地狱。
凯利公式(Kelly Criterion)就是为了解决"押多少"这个问题而生的。它给出一个明确的答案:在长期复利增长最快的意义下,每次应该押上本金的多少比例。
一、凯利的故事
一个会开飞机的物理学家
凯利公式得名于 约翰·拉里·凯利(John Larry Kelly Jr., 1923–1965)。
他是个不折不扣的奇才:得克萨斯人,二战期间当过四年海军飞行员,战后在德州大学拿到物理学博士,1953 年进入大名鼎鼎的 贝尔实验室(Bell Labs)。在那里,他做语音合成(是计算机"唱歌"的早期推手之一)、做信号编码,烟不离手,据说是实验室里最聪明、也最我行我素的人之一。
他和信息论之父 克劳德·香农(Claude Shannon) 是同事。这层关系,正是凯利公式诞生的关键。
起点:一个关于电视赛马的脑洞
1950 年代,美国流行一种"私线"赌博——赌客可以通过电话线,比公开广播提前一点点拿到赛马、棒球比赛的结果。
凯利想到一个有趣的问题:
假如你有一条带噪声的私线,能比别人提前知道一点比赛结果,但这个消息不一定准——那么这条"信息"到底值多少钱?你又该如何利用它下注,才能让财富增长得最快?
这个问题表面是赌博,骨子里是 信息论:一条不完美的信道,传递的信息量该如何换算成实实在在的"钱"?
1956 年的论文
1956 年,凯利在《贝尔系统技术期刊》上发表了那篇传世论文——
《A New Interpretation of Information Rate》(信息率的一种新解释)
他证明了一件优雅得惊人的事:一个掌握了带噪声内幕消息的赌徒,如果按某个特定比例下注,他的财富长期增长率,恰好等于香农信息论里那条信道的"信息传输率"。
换句话说:信息,可以直接换算成钱的增长速度。 而那个让财富增长最快的下注比例,就是后来人们说的"凯利比例"。
有意思的是,凯利本人并不赌博,论文里也通篇没出现"Kelly Criterion(凯利准则)"这个词——这个名字是后人加上去的。香农审过这篇论文,给予了肯定。
凯利英年早逝,1965 年因脑溢血在曼哈顿街头猝然离世,年仅 41 岁,没能亲眼看到自己的公式在赌场和华尔街掀起怎样的波澜。
把公式带进现实的人:爱德华·索普
真正让凯利公式名扬天下的,是数学家 爱德华·索普(Edward Thorp)。
- 赌场阶段:1960 年代,索普把凯利公式和"算牌法"结合,写出畅销书《Beat the Dealer(击败庄家)》,用数学在 21 点(Blackjack)赌桌上稳定盈利,逼得拉斯维加斯改了游戏规则。算牌负责找出"正期望"的时刻,凯利公式负责决定"这一手押多少"。
- 华尔街阶段:之后索普转战金融市场,创立对冲基金 Princeton/Newport Partners,用同一套思路做可转债套利,连续近 20 年保持正收益、几乎没有大回撤。
从此,凯利公式从一个信息论的副产品,变成了赌徒和投资者共同的"仓位圣经"。连巴菲特的搭档查理·芒格都公开表达过类似思想:机会好就下重注,机会差就少下,没机会就空仓等待。
二、公式的由来:它到底在最大化什么?
要理解凯利公式,得先想明白一件事:衡量"赚得好不好",到底该看什么指标?
很多人下意识会说"看期望收益"。但期望收益会把人引向歧途。
期望收益最大化 ≠ 最优
设想一个赌局:胜率 60%,赢了翻倍(净赚 1 倍),输了赔光本金。
- 如果只追求单次期望收益最大,结论是:把全部身家押上去。因为押得越多,期望赚得越多。
- 但只要输一次(40% 的概率随时会发生),你就归零出局,再也没有下一把。
问题出在:投资和赌博是反复进行、利滚利的过程。在复利的世界里,决定你最终财富的不是每一次的"算术平均收益",而是长期的几何平均增长率。
算术平均高没用,中途归零,几何平均就是 0。 复利最怕的不是赚得慢,而是中间归零——归零是不可逆的。
凯利的洞见:最大化对数财富的期望
凯利(以及后来的数学表述)真正最大化的,是财富对数的期望值:
最大化 E[ ln(W) ]为什么是对数?因为:
- 对数把"乘法"变成"加法"。复利是一次次相乘的过程,取对数后变成一次次相加,于是"长期增长率"就等于"每次对数收益的平均值"——这正好是几何增长率。
- 对数在 0 处趋于负无穷。这意味着"亏到归零"会被惩罚成"无穷糟糕",公式天然地、强烈地规避破产风险。
把"最大化对数财富期望"这个目标,套到具体赌局上求解,得到的最优下注比例,就是 凯利比例。这也是为什么凯利公式有时被称为"对数最优策略(Log-Optimal Strategy)"。
一句话总结由来:凯利公式 = 在"利滚利、怕归零"的真实世界里,让财富长期增长最快的下注比例。
三、公式的定义
1. 最常用的形式(二选一的赌局)
对于一个"要么赢、要么输光这笔注"的赌局,凯利公式是:
b · p − q p · (b + 1) − 1
f* = ───────── = ───────────────
b b2
3
各符号的含义:
| 符号 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
f* | 最优下注比例 | 应押上的本金占比(0~1) |
p | 获胜概率 | 这一把赢的概率 |
q | 失败概率 | q = 1 − p |
b | 赔率(净赔率) | 赢了能净赚本金的倍数。押 1 元赢了拿回 1+b 元 |
一个更好记的等价写法:
f* = p − q / b可以读成:"胜率" 减去 "败率除以赔率"。
2. 怎么解读这个结果?
f* > 0:赌局对你有利,可以下注,下注比例就是f*。f* = 0:刚好不赚不赔(无优势),不下注。f* < 0:赌局对你不利,根本不该下注(若允许做空,则反向押注)。
公式里藏着一个朴素的真理:有优势才下注,优势越大、赔率越高,下得越重;没有优势,最优解就是空仓。
3. 连续型 / 投资场景的形式
股票、基金这类资产的收益是连续分布的(不是简单的"赢/输"),凯利公式可以近似写成:
μ − r 超额收益期望
f* ≈ ───── = ────────────
σ² 收益的方差2
3
其中 μ 是资产的预期收益率,r 是无风险利率,σ² 是收益率的方差(σ 为波动率)。
直觉同样清晰:预期超额收益越高,仓位越重;波动(风险)越大,仓位越轻。 注意这里算出的 f* 可能大于 1,意味着"理论上该用杠杆"——但实战中几乎没人真这么干,原因见第五节。
四、具体例子
例 1:一枚"作弊"的硬币(理解公式)
赌局:一枚硬币,正面概率 60%。押注若正面朝上,净赚 1 倍(押 1 赚 1);若反面,输掉本金。你有 100 元,可以反复玩很多把。每把该押多少?
先列参数:
p = 0.6(赢的概率)q = 0.4(输的概率)b = 1(赢了净赚 1 倍,即 1 赔 1)
代入公式:
f* = (b·p − q) / b = (1 × 0.6 − 0.4) / 1 = 0.2结论:每一把押上当前本金的 20%。 第一把押 20 元;如果赢了本金变 120,下一把押 24 元;如果输了本金变 80,下一把押 16 元——永远是"当前本金"的 20%,账户越大押得越多,越小押得越少,自动控制风险。
下面这张表,对比了"押太少(10%)、凯利最优(20%)、押太多(40%)、梭哈(100%)"四种策略,长期会怎样:
| 下注比例 | 长期表现(同一个 60% 正期望赌局) |
|---|---|
| 10%(保守) | 稳健增长,但增速明显慢于最优 |
| 20%(凯利) | 长期复利增长率最高(最优) |
| 40%(激进) | 增长率反而下降,回撤剧烈 |
| 100%(梭哈) | 几乎必然在某次连败中归零出局 |
关键反直觉点:押到 40% 并不会比 20% 赚得更快,反而更慢、更险。 凯利比例是增长率曲线的顶点——越过它,下注越多,长期增长率不升反降;押到约 2 倍凯利(这里是 40%),长期增长率甚至会掉回 0。
例 2:体育博彩(赔率不是 1 赔 1)
赌局:你研究后认为某队获胜概率有 50%。博彩公司给的赔率是 1 赔 2(押 1 元,赢了净赚 2 元)。该押本金的多少?
参数:
p = 0.5,q = 0.5b = 2(净赔率 2)
代入:
f* = (b·p − q) / b = (2 × 0.5 − 0.5) / 2 = 0.5 / 2 = 0.25结论:押上本金的 25%。
这里值得停下来体会:胜率只有 50%(看起来"全凭运气"),但因为赔率高于公平赔率(公平赔率下 50% 胜率对应 1 赔 1),你其实握有正优势,所以凯利让你押到相当重的 25%。
凯利公式衡量的从来不是"胜率",而是"胜率 × 赔率"综合出来的优势(edge)。 低胜率 + 高赔率,照样可以是好生意;高胜率 + 烂赔率,可能根本不值得下注。
如果同样 50% 胜率,但赔率只有 1 赔 0.8(b = 0.8):
f* = (0.8 × 0.5 − 0.5) / 0.8 = (0.4 − 0.5) / 0.8 = −0.125f* < 0,这是个负期望赌局,正确做法是一分钱都不押。 公式直接帮你把"看着诱人其实是陷阱"的赌局过滤掉了。
例 3:股票投资(连续收益)
场景:你看好某只股票,估计它年化预期收益 15%,无风险利率 3%,年化波动率 30%。该把多少比例的资金配置进去?
用连续型公式:
- 超额收益
μ − r = 0.15 − 0.03 = 0.12 - 方差
σ² = 0.30² = 0.09
f* ≈ (μ − r) / σ² = 0.12 / 0.09 ≈ 1.33理论结论:满凯利建议配置约 133% 的资金——也就是不仅满仓,还要借 33% 的杠杆。
显然,对绝大多数人来说,直接照这个数字上 1.33 倍杠杆是非常危险的。原因在于:这个 f* 完全建立在"15% 的预期收益、30% 的波动率估得准"的前提上,而现实中这些参数极难估准,一旦高估了收益、低估了风险,满凯利会让你死得很惨。这就引出了下一节最重要的实战原则。
五、实战:为什么几乎没人用"满凯利"
凯利公式在数学上是"长期增长最快"的最优解,但真到了实盘,老练的玩家几乎都会主动打折使用,常见做法是只用 半凯利(Half Kelly),甚至 1/4 凯利。原因有三:
1. 满凯利的波动大到反人性
满凯利追求的是"长期增长率最大",但它对应的短期回撤极其剧烈。理论上,满凯利策略一生中"资产腰斩(回撤 50%)"是大概率事件——大多数人根本扛不住中途的剧烈缩水,会在最难受的时候割肉离场,于是连"长期"都等不到。
半凯利(押凯利比例的一半)能保留约 3/4 的增长率,但波动和回撤大致减半。用 25% 的增长率,换一半的痛苦,这笔交易对绝大多数人都划算。
2. 参数估不准,错误是单向惩罚
公式里的 p、b、μ、σ 全是估计值。而凯利对"高估优势"的惩罚是不对称的:
押注比例
│ ┌─── 顶点(满凯利):增长率最大
增 │ ╱ ╲
长 │ ╱ ╲
率 │ ╱ ╲___ 越过顶点:押越多,增长率反而越低
│╱ ╲
└────────────────────── 下注比例 f
0 f* 2·f*2
3
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6
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8
- 押不足(在顶点左边):增长慢一点,但安全。
- 押过头(在顶点右边):增长率不升反降,到
2·f*时长期增长率掉回 0,再多就是负增长直至破产。
既然"高估优势 → 押过头 → 灾难",而"低估优势 → 押不足 → 只是慢一点",理性的做法当然是主动往保守一侧偏——这正是半凯利的另一层意义:给估计误差留安全垫。
3. 现实约束
真实世界还有公式没考虑的因素:多笔投资同时进行(需要考虑相关性)、交易成本与税、流动性、心理承受力、不能真的无限借杠杆……这些都要求在凯利的"理论上限"之上再打折扣。
实战口诀
- 先确认有没有优势(
f* > 0?),没优势就空仓——这是凯利最容易被忽略、却最值钱的一条。- 用凯利算出理论上限,把它当"天花板",而不是"目标"。
- 实际下注打个折(半凯利或更低),为估计误差和人性留余地。
- 始终按"当前本金"的比例下注,让仓位随账户自动伸缩,永不梭哈。
结语
凯利公式的伟大,不在于它能让你"赚最多",而在于它把两件最重要的事钉死在了一个简洁的式子里:
- 有优势才出手,优势越大下得越重——这是进攻;
- 永远按比例、永不梭哈——这是不破产的底线。
它从一条贝尔实验室里关于"带噪声内幕消息值多少钱"的脑洞出发,经由香农的信息论,最终成为赌场和华尔街共通的语言。但它留给普通人的最朴素的一课,或许是这句话:
决定你能走多远的,不是你赢的那几把有多漂亮,而是你输的时候,还剩下多少筹码。
参考与延伸
- J. L. Kelly Jr., A New Interpretation of Information Rate, Bell System Technical Journal, 1956.
- Edward O. Thorp, Beat the Dealer(《击败庄家》);A Man for All Markets(《战胜一切市场的人》,索普自传)。
- William Poundstone, Fortune's Formula(《财富公式》,讲述凯利、香农、索普故事的科普名著)。
本文用于科普与思考记录,所有数字均为说明性举例,不构成任何投资建议。市场有风险,下注需谨慎。
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