Kelly 公式与仓位 sizing — 风险资本分配的数学基础

L7别名 Kelly Criterion · 凯利公式 · 仓位 sizing · Position Sizing · Ed Thorp

本质:Kelly 公式(John Kelly 1956 / Ed Thorp 1960s 实践)给出"每笔下注应该投入资产的百分之几"的精确答案——前提是你知道胜率和赔率。Kelly 比例使长期几何收益率最大化;偏离它(更激进或更保守)都是次优。但实际投资中概率不可知,"半 Kelly"与波动率目标化才是实用默认。

学习目标

读完本页后,你应该能够:

  • 默写 Kelly 单笔公式与两资产扩展
  • 解释为什么用全 Kelly 会导致毁灭性回撤
  • 给出"半 Kelly"与波动率目标化作为实务替代
  • 区分赌场 / 股票 / 期权 / 加密四种场景下的 sizing 差异
  • 把 Kelly 套用到自己的单笔股票 / 期权决策上

Summary

Kelly 公式:f* = (bp - q) / b,其中 f* = 下注比例、p = 胜率、q = 1-p 败率、b = 赔率。全 Kelly 最大化长期几何收益,但方差极大,实际回撤可达 50–80%。Ed Thorp 1960s 21 点 + 1970s Princeton/Newport 基金证明 Kelly 可盈利但实际用 1/2 Kelly 甚至 1/4 Kelly 控制回撤。对股票投资者:(a) Kelly 不易直接用(概率难估);(b) 现代替代 = 波动率目标化(每笔风险 0.5–1% 组合)+ 相关性对冲 + 分散;(c) 核心启示是"下注大小与 edge 成正比"——没 edge 就小仓位;大 edge 才能大仓位。

1. Kelly 公式推导(简洁版)

1.1 单笔二元赌局

你有 $100,某赌局:

  • 赢概率 p = 60%
  • 赔率 b = 1(赢 1 得 1)
  • 输概率 q = 40%

:下注多少?

1.2 Kelly 答案

f* = (bp − q) / b
   = (1 × 0.6 − 0.4) / 1
   = 0.2

→ 应该下 20% 资金 = $20

1.3 为什么 f*

目标:最大化期望对数收益(等价于最大化长期几何增长率)。

G = p × ln(1 + f × b) + q × ln(1 − f)
dG/df = 0 → f* = (bp − q) / b

1.4 关键性质

  • f* > 0 → 你有 edge,值得下
  • f* ≤ 0 → 没 edge 或 负 edge,别下
  • 超过 f* → 期望对数收益下降;风险上升

2. 从 Kelly 到实际投资

2.1 全 Kelly 的毁灭性方差

理论上全 Kelly 最优,但波动率极大:

  • 半年内 50% 概率回撤 ≥ 50%
  • 一年内 50% 概率回撤 ≥ 75%
  • 心理无法承受

2.2 半 Kelly 的实用折中

1/2 Kelly = 20% → 10%:

  • 长期收益降 ~25%
  • 回撤降 50%+
  • 典型实战选择

2.3 分数 Kelly 的一般规律

分数长期收益最大回撤
1.00 Kelly100%~80%
0.7594%~65%
0.5075%~50%
0.2544%~30%

0.5 Kelly 是多数专业资金管理者的起点。

3. 多资产 Kelly

3.1 两资产公式

f*_1 = (μ_1 − r) × σ_2² − (μ_2 − r) × cov / (σ_1² × σ_2² − cov²)
f*_2 = (μ_2 − r) × σ_1² − (μ_1 − r) × cov / (σ_1² × σ_2² − cov²)

(μ = 预期收益,σ² = 方差,r = 无风险利率,cov = 协方差)

3.2 关键含义

  • 相关性低的资产可以同时高仓位(互相对冲方差)
  • 相关性高的资产仓位相加时会double-count 风险 → 必须降低

3.3 实务简化

大多数投资者用协方差矩阵做 mean-variance 优化(Markowitz),得到的是 Markowitz tangent portfolio——与多资产 Kelly 在理论上等价。

4. Ed Thorp 的实战:从 21 点到对冲基金

4.1 21 点(1960s)

  • 算牌系统 + Kelly sizing
  • 实际用 1/2 Kelly 控制单桌风险
  • 赚 10–20 万美元,后被所有赌场列入黑名单

4.2 Princeton/Newport Partners(1969–1989)

  • 对冲基金,量化套利(权证 / 可转债
  • 20 年无亏损年
  • 年化 19%、夏普 > 3
  • 单笔仓位严格 Kelly(1/4–1/2 Kelly)

4.3 教训

  • Kelly 需要精确的概率
  • 精确概率需要独立信号 + 大样本验证
  • 大多数股票投资者没有 Kelly 所需的概率估计
  • → Kelly 更适合量化套利 而非方向性投资

5. 股票投资者的 Kelly 近似

5.1 波动率目标化(Volatility Targeting)

现代替代:不用概率,用波动率

仓位 = (组合风险预算) / (资产波动率) 例:

  • 组合年化波动率目标 = 10%
  • TSLA 年化波动率 = 40%
  • 仓位比例 = 10% / 40% = 25%

优点:不需要估概率,容易计算。 缺点:假设波动率 = 风险(忽略不对称回报)。

5.2 Risk Parity(风险平价

  • 每个资产贡献相同风险而非相同权重
  • 需要杠杆(低波资产加杠杆、高波资产减仓)
  • Bridgewater All Weather 是代表

5.3 规则式 sizing

简单规则(Buffett 式):

  • 最高仓位 10–20%(很少超过)
  • 组合 15–25 只股票
  • 单笔亏损不超过组合 5%
  • 不加杠杆

启示:不依赖公式,但隐式地防御 over-sizing。

6. 单笔股票交易的 Kelly 练习

假设你要买 NVDA

  • 你相信未来 2 年涨 50% 概率 60%,跌 25% 概率 40%
  • 赢得 + 50%,输得 −25%

Kelly

b = 50% / 25% = 2  (赢赔率相对输赔率)
f* = (bp − q) / b = (2 × 0.6 − 0.4) / 2 = 0.40

→ 全 Kelly 建议 40% 仓位

6.1 问题

  • 你真的知道概率 60%/40% 吗?
  • NVDA 单股 40% 仓位 = 巨大集中风险
  • 如果你持有 3 只这样的股票 → 仓位合计超 100%(需要杠杆)

6.2 实务调整

  • 1/2 Kelly = 20%——已经很激进
  • 考虑多个候选 → 每只 5–10%
  • 实际操作:10% 上限

结论:Kelly 告诉你"相信度越强、仓位越大"的方向感;具体数字要大幅保守。

7. 单笔期权交易的 Kelly

期权天然有非对称回报:买方最大损失 = 权利金;卖方最大损失可能大。

7.1 买方(买 call / put)

  • 胜率通常 30–40%
  • 赔率 2:1 到 10:1 不等
  • Kelly 可能 10–20%

权利金风险是确定的,可以直接当风险。

  • 单笔 1–3% 组合净值作为权利金 = 健康
  • 5% 过激

7.2 卖方(备兑 call / cash-secured put)

  • 胜率通常 70–85%
  • 赔率只有权利金 vs 标的差额
  • Kelly 看起来很大但单笔最大损失可能吞掉多笔权利金

实务:卖方 sizing 关键看"被行权后的股票占组合比例"。

参见 期权基础

8. 加密的 Kelly

BTC / ETH 波动率远高于股票:

  • 年化波动率 60–80%
  • 赔率非线性(大牛市可 10x,大熊市 −80%)

8.1 Kelly 理论值

  • 假设 p = 50%、b = 3:1 → f* = 33%
  • 全 Kelly 加密仓位 = 30%+,对应 2022 年回撤 60–70% = 组合减半

8.2 实务

  • 个人投资者 5–15% 加密总仓位
  • 这就是 1/4 到 1/3 Kelly
  • 冷钱包 + 现货优先,避免合约杠杆

9. Kelly 的常见误用

9.1 高估自己 edge

最大错误:以为自己赢面 70%,其实只是 55%。Kelly 对概率极敏感,高估 10% → 仓位高估 20%+ → 回撤放大。

9.2 把单次机会当独立重复

真实投资里机会不独立重复。这次 NVDA 的 edge 下次未必有。

9.3 忽略相关性

三只科技股都赚,三只科技股也都跌——互相不是独立下注。仓位加总时要 discount 相关性。

9.4 混淆 Kelly 与仓位上限

Kelly 是最优分配,不是"下限"。大多数时间你的概率估计错了,保守远好于激进。

10. 实战仓位 sizing 清单

每次决策前问自己:

  1. 这笔的预期胜率是多少?(保守估计)
  2. 赢的赔率与输的赔率是多少?
  3. Kelly 理论值 f* 是多少?
  4. 半 Kelly(更保守)是多少?
  5. 单笔最大亏损 = 组合几 %?
  6. 这笔和组合里其他仓位相关度多少?
  7. 如果错 → 我能承受吗?
  8. 如果对 → 这笔占组合上限是多少?

红线

  • 单笔最大亏损超过组合 5% = 过大
  • 单只股票超过组合 20% = 过大(除非极高信心 + 长期)
  • 单一板块 / 主题超过 30% = 过大
  • 任何仓位让你"睡不着" = 过大

11. 与 Marks / Dalio 框架的连接

11.1 Howard Marks — "敌人是你"

Marks 反复强调:大多数亏损来自"过度自信 + 过度仓位"。Kelly 的数学正是这句话的精确版——高估 edge → 过度仓位 → 毁灭。

11.2 Dalio — All Weather + Risk Parity

Dalio 的 All Weather 是 多资产 Kelly 的实务落地——风险平衡、低相关、全天候运行。

12. 免费学习资源(2025 验证)

12.1 Ed Thorp 原文(权威一手)

资源URL用途
Thorp《The Kelly Criterion in Blackjack, Sports Betting, and the Stock Market》2007edwardothorp.com/wp-content/uploads/2016/11/TheKellyCriterionAndTheStockMarket.pdfThorp 自己整理的 Kelly 完整应用指南
Thorp《Portfolio Choice and the Kelly Criterion》1975gwern.net/doc/statistics/decision/1975-thorp.pdf早期理论论文
Thorp《Understanding the Kelly Criterion》2008rybn.org/halloffame/PDFS/2008_{Understanding}_{Kelly}_{New}.pdf通俗解释版

12.2 学术与量化社区

资源URL
Edinburgh《Using the Kelly Criterion for Investing》Ziemba
QuantStart "Money Management via Kelly"quantstart.com/articles/Money-Management-via-the-Kelly-Criterion/
Chan《Kelly Formula Revisited》epchan.blogspot.com/2009/02/kelly-formula-revisited.html
Frontiers《Practical Implementation of Kelly》2020frontiersin.org/journals/applied-mathematics-and-statistics/articles/10.3389/fams.2020.577050/full

12.3 实操公式(连续资产版)

Thorp 连续金融 Kelly(不需要概率,只需要均值与方差):

  • μ = 预期超额收益率(相对无风险利率)
  • σ² = 收益率方差

:一个策略的期望超额年收益 12%、年化波动 25% → 理论 Kelly 让你加杠杆到 1.92 倍。实战用 1/2 Kelly = ~96%(基本满仓但不加杠杆)。

12.4 推荐学习路径

  1. 读 Thorp 2007 论文(60 页,权威一手)
  2. 过 QuantStart 教程跑一遍 Python demo
  3. 用自己的策略计算过去 5 年 μ 和 σ
  4. 套 f* = μ / σ² 公式得出理论仓位
  5. 除以 2(半 Kelly) → 得到实战仓位
  6. 每日再平衡或 5% 偏离触发再平衡

13. 一页速查

单笔:f* = (bp − q) / b;用 1/2 Kelly 作实务起点 多资产:波动率目标化 + 相关性 discount 红线:单笔亏损 ≤ 5% 组合、单股 ≤ 20% 组合、单主题 ≤ 30% 组合 加密:5–15% 总仓位即对应 1/4 Kelly 期权:买方权利金 ≤ 3% 组合;卖方看被行权后占比 股票新手:固定 5–10% 单笔上限,不算公式

核心要点

  • Kelly:f* = (bp − q) / b,最大化长期几何收益
  • 全 Kelly 回撤极大(50–80%),实战用 1/2 Kelly
  • 股票难直接用 Kelly(概率难估),波动率目标化是现代替代
  • 多资产 Kelly = Markowitz tangent portfolio
  • Ed Thorp 21 点 + Princeton/Newport 20 年无亏损 = Kelly 实证
  • 常见误用:高估 edge、忽略相关性、单次当重复
  • 仓位红线:单笔 5% / 单股 20% / 单主题 30%
  • 心理底线:任何让你失眠的仓位 = 过大

Cross-references