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對學渣最友好的公式:凱利公式

 昵稱68237579 2020-09-19
之所以說凱利公式是對學渣最友好的公式有兩點原因: 
第一:公式很簡單,一看就懂,懂了就能用。

第二:讓人保持「清醒」,這個「清醒」含義有很多。

之前《 那個贏了1個億,卻遲遲不領獎的人,是誰?》這篇文章說到一個傳奇人物,比爾·巴特。
為了低調的靠賭博賺錢,比爾·巴特放棄了香港賽馬的 1 億元頭獎,此后依靠自己搭建的預測系統(tǒng)在博彩界收割「莊家」,全球業(yè)務累計賺取 10 億美金,可謂是真正的「悶聲發(fā)大財」。
在比爾·巴特的預測系統(tǒng)中,如果只有 MLR 模型是顯然不夠的,必須有一個安全機制來理性地阻止“貪婪的欲望”。
在 2004 年國際華人數(shù)學家大會上(ICCM)比爾非常慷慨地跟大家分享了他賭馬的模型,其中提到了一個至關重要一點就是凱里公式??梢哉f,如果沒有此公式,比爾就無法獲得如此高的收益率。
  

凱利,是誰?

約翰·拉里·凱利(John larry  Kelly 1923-1965)1923 年出生于美國德克薩斯州,在第二次世界大戰(zhàn)中加入美國海軍當了一名飛行員。

退役后,進入得克薩斯州奧斯汀分校念物理學。1953年獲得物理學博士學位,畢業(yè)后去了號稱諾獎批發(fā)部的貝爾實驗室工作。
在貝爾實驗室中,他認識了好友兼同事,著名信息論創(chuàng)始人的克勞德·香農。1956年凱利受到香農信息論的啟發(fā),在內部期刊《貝爾技術系統(tǒng)期刊》中發(fā)表了一篇名為《對信息傳輸速率的新解釋》的論文。
然而這并不是論文原來的標題,原標題更有意思,叫《信息論與賭博》。因為公司高層覺得這樣的標題有損公司道德形象,才被迫他換了一個新名字。
但凱利的初衷確實是以一個棒球比賽的賭徒視角,去思考如何合理押注才能讓資產得到最大指數(shù)的增長。雖然標題不嚴肅,但論文的證明過程卻相當嚴謹。
后來,香農指導另一個數(shù)學大神應用凱利的研究,吊打拉斯維加斯的各個賭場。
這個數(shù)學大神就是愛德華·索普。

真正的賭神還得靠數(shù)學

愛德華·索普,一個數(shù)學怪才,作為加州大學洛杉磯分校的物理系研究生,卻對輪盤游戲念念不忘。他一直認為根據(jù)小球的投入角度和運動軌跡可以預測小球的落點,所以他想設計一個基于變量計算的輪盤預測系統(tǒng)。

但現(xiàn)實條件卻制止了他,由于手上的輪盤模型太簡單,又恰巧馬上要畢業(yè)了論文還沒寫完,于是對輪盤的研究就停止了。
畢業(yè)后,索普對輪盤念念不忘,于是動身去了拉斯維加斯。出發(fā)前,他在《美國統(tǒng)計學會會刊》上讀到了一篇關于如何贏得 「21 點」游戲的論文。
此時,索普覺得 21點 這個看似比輪盤更有意思,自己也有必要嘗試驗證一下這個論文里的內容。于是,索普應用論文中的理論去了賭場,可結果輸?shù)煤軕K。
于是索普開始自己研究「21點」游戲,不久也原創(chuàng)了自己的一套理論,基于此理論寫了一篇論文叫《21點的常勝策略》。為了順利發(fā)表論文,他求助了香農,而香農不但同意幫助索普發(fā)表論文,還建議他把題目改成《21點的有利策略》,他表示:「科學院的那些人都很傳統(tǒng),所以,要低調?!?/section>
但論文有個不完善的地方,因為只是思考「21點」游戲本身的策略,卻沒有涉及到如何在游戲過程中如何下注的問題。這時巧合來了,香農告訴他之前有個叫約翰·凱利的同事早就研究完了。
兩個數(shù)學大神的思想碰撞在了一起,一個研究怎么「贏得多」,一個研究怎么「輸?shù)蒙佟埂?/section>
于是索普利用凱利公式,對「21點」游戲進行量化計算,通俗的解釋就是:勝算大的適合多下注,勝算小的時候少下注。憑此理論,索普「血洗」拉斯維加斯各大賭場,又把所有制勝手法寫入了《戰(zhàn)勝莊家》這本書里,最終被賭場所封殺。之后索普不斷完善理論,在金融市場做量化交易,這是后話,以后單獨詳解。

那么,凱利呢?很遺憾,也許是天妒英才,凱利突發(fā)腦溢血而亡,享年41歲,他至死也沒能被大眾熟知。

但凱利公式,卻在未來慢慢的展現(xiàn)了威力,在 60 多年的發(fā)展中,凱利公式被投資界和博彩界奉為經典。

所以,想賺錢?先拜凱利吧。

那凱利到底怎么用呢?

先看公式,某度百科上寫的比較詳細,這里我用學渣都看得懂方式寫一下:

       

f:單次下注占本金的比例;

b: 除去本金外計算的賠率;

p:勝率,這次下注獲勝的幾率;

q:敗率,這次下注失敗的幾率;

(p q)= 1;

根據(jù)凱利公式,用這個 f 比例下注,可以讓收益的復利效應達到最大,且風險較小。

舉個例子:我能來玩投骰子游戲,投到 1、2、3 (?。┠阙A,投到 4、5、6(大)我贏,每次游戲下注 10 元。你贏了你拿走 30 元,你輸了就沒有錢拿。

分析,你投到小的情況如下:

勝率 p= 0.5;

敗率 q= 0.5;

賠率 b=(30-10)/ 10= 20/10 = 2;

如果你有 100 元錢,根據(jù)公式:

f= [(2*0.5)-0.5] /2 = 25%
也就是說,在這種勝率下,你可以投 25 元錢試試手氣,最合理。
如果你手氣好到極點,連贏 20 局后,根據(jù)公式投注的話,收入是這樣的:
看著一個復利效應的收益曲線,誰能不激動。
但凡你的手氣平衡一點,現(xiàn)實的殘酷就迎面而來:
這樣收益曲線,讓人忐忑。
現(xiàn)實還能更殘酷,莊家可能不會給你這么高的賠率,如果換個賠率:你贏了你拿走 20 元,你輸了就沒有錢拿。這樣還好玩嗎?
我再分析一下,你投到小的情況如下:
勝率 p= 0.5;
敗率 q= 0.5;
賠率 b=(20-10)/ 10= 10/10 = 1; 
如果你還是有 100 元錢,根據(jù)公式:
f= [(1*0.5)-0.5 ] /2 = ???
此時,數(shù)學勸你,這游戲碰都別碰。
如果你對凱利公式感興趣,想用程序實現(xiàn)以下,可以參考以下代碼:

代碼來源:http://www./?p=664

所以根據(jù)「凱利公式」就能賺錢嗎?

事實上,凱利公式只是讓你在最小風險下,來合理分配投資比例。但如果只依靠凱利公式是完全不可行的。

應用凱利公式需要有兩個前提:
第一:在游戲中,你的數(shù)學期望必須為正值。也就是說,這個游戲需要從數(shù)學的角度來判斷是否值得參與。
第二:單次下注的勝率和賠率必須是固定的,但是勝率從獨立事件上看是不可靠的,我們需要進行足夠的游戲次數(shù)才能判斷勝率是否在統(tǒng)計學上是固定的。
如果只是單次或幾次,玩游戲的話,除了相信運氣,其他什么都別信了。
比爾·巴特之所以可以贏錢,是因為他花費很大精力財力搭建的預測系統(tǒng),這個系統(tǒng)之前也提到過,凱利公式在系統(tǒng)中提供減少投資風險的作用,而自定義的 MLR 模型其實就是保證自己賽馬的勝率是較高的,才使得賽馬在數(shù)學期望上值得玩。
所以凱利公式讓我們認清一個道理,想賺錢的話,如果你沒有好運氣,就需要有好腦子學數(shù)學 。

普林斯頓概率論讀本

第三部 “普林斯頓” 系列讀本

[美]史蒂文·J.米勒(Steven J. Miller) | 著

李馨 | 譯
本書講解概率論的基礎內容, 包括組合分析、概率論公理、條件概率、離散型隨機變量、連續(xù)型隨機變量、隨機變量的聯(lián)合分布、期望的性質、極限定理和模擬等, 內容豐富, 通俗易懂, 并配有豐富的例子和大量習題, 涉及物理學、生物學、化學、遺傳學、博弈論、經濟學等多方面的應用,極具啟發(fā)性。
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