在
概率论中,凯利公式(也称“凯利方程式”)是一个在期望
净收益为正的独立重复
赌局中,使本金的长期
增长率最大化的投注策略。该公式于1956年由约翰·拉里·凯利(John Larry Kelly)在《贝尔系统技术期刊》中发表,可以用来计算每次游戏中应投注的资金比例。若赌局的期望净收益为零或为负,凯利公式给出的结论是不赌为赢。
凯利公式最初为
AT&T贝尔实验室物理学家约翰·拉里·凯利(John Larry Kelly)根据同僚
克劳德·艾尔伍德·香农于长途
电话线杂讯上的研究所建立。凯利说明
香农的
信息论要如何应用于一名拥有内线消息的赌徒在赌马时的问题。赌徒希望决定最佳的赌金额,而他的内线消息不需完全准确(无杂讯),即可让他拥有有用的优势。凯利的公式随后被香农的另一名同僚爱德华·索普应用于
二十一点和
股票市场中。
设赌客的本金为N,投注比例为f,游戏每局有n种结果,第i种结果的净收益率为ri,发生的概率为pi。则一局后
对数本金lnN的增量(对数
增长率)的
数学期望为
满足以上方程(即“
凯利方程式”)的解f=f*即为最佳的
投资比例。当期望净收益率Σipiri>0时,解得f*>0。
期望收益率为零或负时,由于通常
赌局不允许f<0反向下注,此时最佳策略是f=0,即不赌为赢。如果每局游戏只有n=2种结果(赢或输),其中r1=rw>0,r2=-rL<0,p1= p,p2=1–p,则凯利
方程的解f=f*为
举例而言,设每局有p=40%的获胜率,而赌客在赢得赌局时,可获得1赔3的
赔率(b=2),输了就损失赌注,则赌客应在每局中下注现有资金的f*=10%,以最大化资金的长期
增长率除可实现长期增长率的最大化外,凯利公式的策略不允许在任何赌局中,有失去全部现有资金的可能,因此不存在破产的疑虑。方程中假设货币可无穷分割,而只要资金足够多,在实际应用上不成问题。凯利公式给出的
风投策略是较为理性的。如果投资比例f=20%>f*过高,则
重新计算上式得长期增长率〈ΔlnN〉=0.07%,远小于凯利公式的结果。