理解 E[X + Y] = E[X] + E[Y]
| E[ · ] | 括号里的东西的“期望值”。 |
| X, Y | 两个随机量,比如第 1 颗和第 2 颗骰子。 |
| X + Y | 一个新的随机量:每次掷骰的两者之和。 |
为什么它总是成立。平均数就是“全部加起来再除”,加的顺序无关紧要。掷两颗骰子 600 次,所有和的总数等于第 1 颗那一列的总数加第 2 颗那一列的总数。依赖关系改变的是哪些值出现在同一行,而不是每一列加起来是多少。
理解 Var(X + Y) = Var(X) + Var(Y) + 2·Cov(X, Y)
| Cov(X, Y) | 协方差:X 和 Y 是倾向于同时偏高(正),朝相反方向变动(负),还是互不相干(零)?它是 (X − μₓ)(Y − μᵧ) 的平均值。 |
| 独立 | 知道一个对另一个毫无信息。此时 Cov = 0,方差直接相加。 |
| 设定 | 关系 | 方差 | σ |
| 两颗不同的骰子,X + Y | 独立,Cov = 0 | 2.92 + 2.92 = 5.83 | 2.42 |
| 同一颗骰子算两次,X + X | 完全同向 | 4 × 2.92 = 11.67 | 3.42 |
| X + (7 − X) | 完全反向 | 0 | 0 |
最后一行是对冲:两个有风险的头寸,误差恰好抵消。三种设定的期望值都是 7,只有离散度不同。
√n 从哪里来
把 n 个独立的复制品相加,每个方差为 σ₁²。方差相加得 n·σ₁²,所以 σ = √(n·σ₁²) = σ₁·√n。十颗骰子:1.71 × √10 ≈ 5.40,而期望值是 35。在金融里,这就是分散投资有效的原因:持有许多并非完全相关的资产,预期收益的增长快于风险的增长。