凯利公式及其证明

凯利公式 设一双人游戏非赢即败,且你赢的概率为 pp,输的概率为 q (q=1p)q\ (q=1-p),净赔率为 bb。则下次投入游戏的最优的资产比为f=pbqbf=\frac{pb-q}b
f0f\leq0 时,该游戏不值得参与。


证明: 设进行 nn 次游戏,第 nn 次游戏后拥有的资产为 CnC_n

(1) 当第 nn 次游戏获胜时,Cn=Cn1×(1+bf)C_n=C_{n-1}\times(1+bf)
(2) 当第 nn 次游戏失败时,Cn=Cn1×(1f)C_n=C_{n-1}\times(1-f)

设共赢了 WW 把,输了 LL 把(W+L=nW+L=n),则Cn=C0×(1+bf)W(1f)LC_n=C_0\times(1+bf)^W·(1-f)^L
两边取 log\log 底数,得
log(CnC0)1n=Wnlog(1+bf)+Lnlog(1f)\log(\frac{C_n}{C_0})^\frac1n=\frac Wn\log(1+bf)+\frac Ln\log(1-f)

nn\rightarrow∞ 时,Wn=p\frac Wn=pLn=q=1p\frac Ln=q=1-p
limnlog(CnC0)1n=plog(1+bf)+(1p)log(1f)\lim_{n\rightarrow∞}\log(\frac{C_n}{C_0})^\frac 1n=p·\log(1+bf)+(1-p)·\log(1-f)

根据高等数学知识,如果一个函数的一阶导数为 00,二阶导数小于 00,则这个函数有最大值。经推导,函数y=plog(1+bf)+(1p)log(1f)y=p·\log(1+bf)+(1-p)·\log(1-f)有最大值。它的一阶导数为 y=pb1+bf1p1fy'=\frac{pb}{1+bf}-\frac{1-p}{1-f}令它为 00f=pbqbf=\frac{pb-q}{b}证毕。

posted @ 2019-08-03 17:00  TeacherDai  阅读(1331)  评论(0)    收藏  举报