你真的了解随机性吗?(少数派投资)

你真的了解随机性吗?(少数派投资)
2023年09月22日 15:00 少数派投资

日常生活中,随机现象无处不在,带来了惊喜与挑战,但你真的了解它吗?

我们从一则趣事谈起:

有位统计学教授给学生布置了个乏味的工作:抛200次硬币,并记录下正反结果。

教授提醒大家,“你们可别造假,造假我可看得出来。”不少学生并没有当回事,只是编了一些看上去没有规律的记录,就交差了。

神奇的是,教授竟然一眼就识别出哪些学生造了假。他是如何做到的?

学生们编造的记录一般是这样:正反正反正正反反正正反正反正……。为了让结果看上去更加随机,他们会极力避免连续出现多次同样的结果,而编的“太随机”本身反而露出了马脚

如果他们真的去抛硬币,现实结果反而会是这样:正反反反反正正反反正正正正正正正……无论是正面还是反面连续出现6-7次的现象会很多。

借助概率论,我们很容易解释上述现象:如果只抛10次,都是正面的概率只有1/1024 (1/2的十次方),但是如果抛1万次,出现连续10次正面的概率达到99.99%;这位教授的作业要求抛200次,一定会出现连续六七次相同的情况,如果学生上交的记录更乱,那么肯定就造假了。

该案让人震撼的是,多数人可能真的误解了随机性。现实与直觉的偏差竟然如此之大,很多我们感觉上的“统计规律”可能只是随机性使然,多数人很容易对此产生幻觉。

于是,我们开始理解那些聪明程度远超常人的数学家,为何要亲自去做那些看起来无聊透顶的抛硬币实验,在此过程中真切感受到的随机性展开过程,是单纯数据汇总结果无法表达的。

图 1:历史上5位著名科学家抛硬币结果

身处当下,我们完全可以用计算机来生成抛硬币的随机序列。利用python,我们模拟了1万次抛硬币的结果,从中截取几段,如下图所示:

图 2:Python生成1万次抛硬币结果,部分结果截图(实验1)

明:0代表反面,1代表正面

们设定正反面等概,模拟抛了1万次硬币,出现4929次正面、该样本的统计频率为49.29%(概率先验为50%)。上图中,刚开始抛,从第6次到第14次就连续出现了9次正面,类似现象在后面也频繁上演,与上文的推演完全一致。

接着,我们把全部的0替换为-1,并按次序做累加操作,即抛出“正面”前进一步,抛出“反面”后退一步,1万次抛下来,得到下图:

图 3:将实验1中正面视为前进一步,反面视为后退一步,累加结果

在上图中,我们观察到了两波中等级别的“下跌趋势”,以及两段“震荡行情”,它们共同构成了更大级别的“下行趋势”;同时,似乎存在“极值”、触碰就可能回归,好像也出现过“跌破”;看上去存在着下跌的中枢或支撑位,能够大致预判出下行的斜率。总而言之,数据中应该隐含着一些规律,不太像是随机结果。

然而,按照模型的设定,每次抛硬币都是等概随机的,我们先验地已知,无论站在上图中的哪个点,下一步肯定都是随机的,上述“规律”纯属错觉。

再进一步,我们又做了一轮抛1万次硬币的实验2,在此过程中,出现了5068次正面,对实验2的结果我们做了同样的累加处理,并逐期减去实验1,来反映两次实验的相对强弱的变化,如下图所示:

图 4:实验2累加数据与实验1的相对强弱变化(减法处理)

上图是不是揭示了“强者恒强”的规律?是不是只要实验2开始明显跑赢实验1,就是有一定持续性的,表现出了动量效应?是不是可以采用“追涨”的策略?

在上面的实验中,我们站在了上帝视角,先验地设定了等概前提,上述任何一个点的下一步都是完全随机发生的,肯定不存在任何规律。但作为一个有想象力的人,我们还是会觉着上述图表中,隐藏着某些事情值得探索。

于是,我们也可以理解篮球比赛中的“手热”现象。

很多NBA资深教练和优秀球员认为,“手热”真实存在:一个球员如果接连投中好球,就是感觉来了,多给他传球、趁着“手热”可以多得比分。

但是,统计数据表明,如果球员头几个球投中了,并不能引发后面的高命中率,结果完全随机,“手热”根本不存在。

值得玩味的是,参与其中的职业人士的真实感受与客观统计存在非常大的偏差,无论统计学家拿出多么明确的数据证明,职业球员们还是坚信“手热”的存在,因为这太直观、太让他们印象深刻了。人,对于真实随机性的感知存在明显的偏差。

同样的道理也存在于股票投资中。面对着已经发生的历史行情轨迹,我们很容易幻想出其中存在一些规律。尤其是,当我们曾受益于类似的特定模式的情况下,执着本身会进一步强化,因为它太直观、太真切,真的帮到过我们。

感觉上,特定风格的行情一旦启动(或是相对强弱),是可以延续;或是到达了某些特定的极值点,收益风险比就变得特别好或特别差,就有更大可能反转。然而,这是非常典型的“快思维”。

正如图2、图3所示,那些低频发生的持续强势或反转拐点,很有可能只是随机事件在反复发生中“必然性集聚”的结果:事后看,过去的一波上涨趋势,但站在起涨点,其实同样的情形已经萌动过无数次、失败过无数次,而这次能起来并不是必然的、甚至谈不上大概率,而随机性的集聚堆叠是必然会出现的,也正因如此才会是低频发生。

从感觉上,我们会认为,如果真的是随机的,怎么可能连续9次都抛出正面?但是现实真的不同于直观感受。

上文的讨论,我们并不是要把读者引入历史统计的虚无主义中,而是在讲,人是多么容易掉入历史数据的陷阱中,即便是广为人知的“随机性”,也未必是我们想象中的样子

如果只是基于表层数据进行推演,那么,无非动量外推或极值反转;如此,只能在表层现象里打转,无从把握、亦无从证伪,乃至被随机性的必然集聚所误导。更加扎实的逻辑,依赖于缜密思维、严密推论、数据验证。先找到明确的、存在可把握点、至少揭示局部必然性的微观结构,才有逻辑推论的可能,然后才有数据验证的必要。

本文通过计算机模拟实验的方式,讲述了真实世界中随机性展开的过程。尤其是必然出现的集聚现象,多数人仍存在着误区。

现实生活中,当我们特别顺利的时候,最好多思考下具体作对了什么,哪里存在逻辑上的必然性,至少不能忽视单纯运气的可能;而当身处逆境之时,亦存坚忍之心,能够透过现实婆娑的面纱,审视已知因素及逻辑链条的变化,做到你能改变的极限。其中的信念不是凭空的,取决于你可以把握的地方,取决于具体微观结构下的必然性,而不要被数据本身裹挟。

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