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Sala de estudio · 2/6Linealidad y dispersión
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Linealidad y dispersión

Se usa en: Dados, Juego de trading, Juego de cartas

El valor esperado de una suma es la suma de los valores esperados. Se cumple incluso cuando las partes son dependientes, por eso nunca tienes que enumerar 36 resultados para valorar dos dados.

E[X + Y] = E[X] + E[Y]

Las varianzas solo se suman cuando las partes son independientes. Así que σ crece con la raíz cuadrada del número de partes: diez dados tienen diez veces el VE de uno, pero solo unas 3,2 veces la dispersión. Por eso las sumas parecen una campana y por eso la amplitud de tu cotización debe crecer más despacio que tu valor justo.

σ(suma de n independientes) = σ₁ · √n
Por dentro: por qué los VE siempre se suman y la dispersión no

Cómo leer E[X + Y] = E[X] + E[Y]

E[ · ]«El valor esperado de» lo que haya dentro de los corchetes.
X, YDos cantidades aleatorias, como el dado 1 y el dado 2.
X + YUna nueva cantidad aleatoria: su total en cada tirada.

Por qué se cumple siempre. Una media es «sumarlo todo y dividir», y el orden en que sumas no importa. En 600 tiradas de dos dados, el total de todas las sumas es igual al total de la columna del dado 1 más el total de la columna del dado 2. La dependencia cambia qué valores aparecen juntos en la misma fila, pero no cuánto suma cada columna.

Cómo leer Var(X + Y) = Var(X) + Var(Y) + 2·Cov(X, Y)

Cov(X, Y)Covarianza: ¿X e Y tienden a ser altas a la vez (positiva), a moverse en sentidos opuestos (negativa) o a ignorarse (cero)? Es la media de (X − μₓ)(Y − μᵧ).
independientesConocer una no dice nada de la otra. Entonces Cov = 0 y las varianzas simplemente se suman.
CasoRelaciónVarianzaσ
Dos dados distintos, X + YIndependientes, Cov = 02.92 + 2.92 = 5.832.42
Un dado contado dos veces, X + XTotalmente juntos4 × 2.92 = 11.673.42
X + (7 − X)Totalmente opuestos00

La última fila es una cobertura: dos posiciones con riesgo cuyos errores se cancelan exactamente. Los tres casos tienen VE 7; solo cambia la dispersión.

De dónde sale √n

Suma n copias independientes, cada una con varianza σ₁². Las varianzas suman n·σ₁², así que σ = √(n·σ₁²) = σ₁·√n. Diez dados: 1,71 × √10 ≈ 5,40, frente a un VE de 35. En finanzas, por eso funciona la diversificación: tener muchos activos que no están perfectamente correlacionados hace crecer el rendimiento esperado más rápido que el riesgo.

Atajos
  • Suma → suma los VE. n dados = 3,5n. n cartas sin reposición = 7n.
  • Dispersión → √n. n dados σ ≈ 1,71√n. Aproximadamente el 95 % de los resultados cae dentro de 2σ.
  • Parte conocida → sustitúyela. Un dado muestra 5: el justo de dos dados es 5 + 3,5 = 8,5.
  • Sin reposición: las cartas desconocidas promedian la baraja restante, no 7.
Vuelve a abrirlo cuando quieras con Cómo jugar.