0%

长期复利收益

连续复合收益

在证券市场中——尤其对于长期投资的人而言——收益是一个复利,即不断相乘的关系。现在假设某只证券单交易日的收益率是 ,这是一个随机变量。记第个交易日的收益率是 ,它是一个与 的系综一致的随机过程,收益的复利关系首先意味着

命题1(基本不等式):如果持有一张证券 个交易日,平均的日收益率 是

这个不等关系是几何平均不大于算术平均。上面的连乘可以用对数函数表达为求和,即令 ,并将上式写为 也被称作对数收益率。当长期持有时 ,如果求和收敛,按照大数定律,一般来讲它应当就是随机变量 的期望 ,这个值也被称为连续复合收益,也即

命题2(连续复合收益):对于长期持有的证券,平均收益率 将是 这表明要靠长期持有证券获利,需要满足

如果回到命题1,并对不等号两侧取对数和极限的话,假设大数定律收敛,得到的是

命题3(琴生不等式):收益率满足 因而 并不能保证长期获利,因为它只保证了不等号右侧的部分大于零

将对数函数进行 Taylor 展开,得到

这里保留到 的四阶矩——即保留期望、方差、偏度、峰度这四个统计量——上式成为 这里假定简单收益率的期望 和方差 拥有相同的量级,这也比较符合一般的情况;并且保留 都到一阶,特别地,对于含 阶矩的部分,允许保留到

对数收益等高线

连续复合收益率的等高线图(采用了正态分布和四阶近似),只有落在红线右侧才能获得长期盈利

考虑到一般单日的 不太会超过10%, 一般也很难接近或超过 30%,所以除非偏度和峰度有明显的贡献,否则可以只保留期望和方差项。事实上,在有效市场和时间足够连续化的假设下,由于更高阶矩成为了 的高阶小量,因而只保留期望和方差项是极限情况下的精确解

命题4:连续复合收益与简单收益率的期望和方差之间近似有

收益率的非遍历性

简单收益率的期望

另一方面,也可以在已知对数收益率相关统计量的情况下,求一段时间内的简单收益率,特别地一般就取年化值。当统计的天数够多时,命题2表明当 时, ,从而年化收益率是 这里 是一年中的交易日数量,它一般约等于 252

然而,一般来说金融机构和各类软件披露出的年化收益率是这样计算的: 这里 仍然是对数收益率分布的期望, 是对数收益率分布的标准差,正态分布是中心极限定理的结果。来求简单收益率 的期望 指数上的部分是一个二次式,可以化为完全平方带上一个常数的形式,即

代入积分就有

然后就会发现 ;这是因为连乘不是线性操作,因此先乘后求期望和先求期望后乘的意义不同,具体来说

  • 的计算过程是先估计出单日收益率的均值,然后再在时间轴上连乘积累收益;直观来说,先得出市场每天平均增长多少,然后让一个特定的投资者按照这个方式去累积收益
  • 的计算过程是先在时间轴上“纵向地”连乘积累增益,然后再在周期末对整个系综“横向地”求一次均值;直观来说,先让市场上所有人都投资一年,一年后再将所有人的收益情况都算进来做个平均

由于复利的问题,在累积收益的过程中富者愈富、贫者愈贫。因此第二个结果会显著好于第一个结果(而第一个过程中,所有人都是以一个相同的定值累积收益的)。换句话说,按照简单收益率考虑,所有投资者收益率的中位数是在平均数之下的。实际上不止投资,工资报酬的分布也遵循同样的规律


如果随机过程是遍历的——即随着时间的演化,收益率取到某个值的概率和在收益率在系综中分布的概率是相同的。但现在却不然,就说明证券市场的简单收益率不是一个遍历过程

所以如果要对同一只证券的收益情况跨时间纵向统计,往往用对数收益率,简单收益率会高估收益。不过简单收益率也有发挥作用的场合,就是在同一时间截面上,资产组合的简单收益率恰好是各资产按照市值加权的收益率,即


简单收益率的方差

同样在 的情况下,简单收益率的方差将是 对于 ,计算方法和期望时一样,与正态分布的概率密度函数结合后可以化为一个二次式,结果是 所以方差是