從事實到效用:機率不是全部#

1738 年,俄羅斯聖彼得堡帝國科學院的論文集刊登了一篇文章,主旨被作者本人用斜體強調:

「一物的價值不在其價格,而在其所產生的效用。」

這篇 1731 年宣讀的論文〈Specimen Theoriae Novae de Mensura Sortis〉(《關於風險衡量之新理論的論述》)的作者,是 38 歲的瑞士數學家 丹尼爾・伯努利(Daniel Bernoulli)。這篇論文是有史以來最深刻的文獻之一——不只關於風險,更關於人類行為。

與七十多年前 Port-Royal Logic 的論述相呼應:任何涉及風險的決策都包含兩個分不開的成分:

  • 客觀事實(objective facts)
  • 對結果可欲性的主觀判斷(subjective view about desirability)

缺一不可。

伯努利家族與啟蒙運動#

從 1600 年代末到 1700 年代末,伯努利家族出了八位著名數學家。這個家族特質鮮明:

  • 創始人 Nicolaus Bernoulli 是巴塞爾的富商
  • 三子 Jacob、Nicolaus、Johann 都是著名數學家
  • Jacob 是大數法則的發現者;高爾頓形容他「膽汁質與憂鬱兼具」,與父親關係糟到以「我不顧父親的反對,仍躋身群星之間」為座右銘
  • Daniel 的父親 Johann 因為 Daniel 在法國科學院得獎(自己想要的),把兒子趕出家門

Daniel Bernoulli 是這個時代典型的人物。十八世紀在歷經宗教戰爭後擁抱理性——巴洛克的激情讓位給古典的秩序與理性。Daniel 把 Port-Royal Logic 的神秘主義轉譯為理性決策者的邏輯論證

期望值的盲點#

數百年來機率學家公認的命題是:

$$ \text{期望值} = \sum (\text{可能收益} \times \text{對應機率}) $$

但 Bernoulli 認為這個公式有缺陷——它只看事實,忽略了結果對決策者的後果

同樣事實,不同效用#

  • 雷雨來臨時,知道被雷擊機率極低的人仍可能恐懼到顫抖——他們對「被擊」這個結果賦予極高的負面權重
  • 飛機顛簸時,有人緊抓椅墊、有人安然入睡——同樣的客觀風險,不同的主觀效用

Bernoulli 看得更清楚:「腸胃支配測量」(Gut rules the measurement)——情緒與感受實實在在地進入決策。

而這正是好事——若每個人對風險的評價都一致,許多冒險機會將被略過。冒險者把高效用放在小機率的巨額獲利上;保守者把低效用放在獲利機率上,因為他們最在乎保本。沒有冒險者,世界轉得會慢得多。

邊際效用遞減:思想史上一大躍進#

Bernoulli 的關鍵主張,僅一頁就改寫了思想史:

任何小幅財富增加所產生的效用,都與既有財富成反比。

這意味著:

  • 你越富有,多賺一點對你的效用越小
  • 把財富想像成磚塊堆:底層的磚塊大、頂端的磚塊小——拿走頂上一塊比新增一塊更有感

對稱性的崩解#

延伸出來的洞察是:

  • 失去的痛苦永遠大於同等獲得的快樂
  • 公平賭局(50/50 賭 50 ducat 對 50 ducat)若用效用計算,是個輸家遊戲
  • 任何人理性地把財產任何部分押在數學上公平的賭局,都是不理性的——下注比例越大,越愚蠢

風險規避(risk aversion)的精準定義#

Bernoulli 引出「風險規避者」(risk-averse)這個今日仍普遍使用的概念。要測你自己的風險規避程度,可以問:

  • 確定拿到 25 美元 vs. 50% 機率拿到 50 美元(期望值同為 25)——你選哪個?
  • 若你選確定的 25,你是風險規避者
  • 你的「確定等值」(certainty equivalent)有多高?要 30 元、40 元、還是 60 元的期望值,才會讓你選擇下注?

樂透是個有趣的例外——多數玩家是風險偏好者,儘管國家從中抽走的比例驚人地高。

聖彼得堡悖論#

Bernoulli 最著名的應用例子是 聖彼得堡悖論(Petersburg Paradox),由他的「最尊敬的表兄、傑出的 Nicolaus Bernoulli」提出:

遊戲規則#

  • Peter 不停丟硬幣,直到出現正面
  • 第一次正面:付 Paul 1 ducat
  • 第二次才出現正面:付 2 ducat
  • 第三次:4 ducat
  • 第 n 次:2^(n-1) ducat

Paul 應該付多少錢來取得這個賭局?

期望值的悖論#

  • 用傳統公式計算,期望值無限大
  • 但「任何稍有理性的人,都會樂於以 20 ducat 把這個機會賣掉」

邊際效用遞減的解答#

Bernoulli 用邊際效用遞減來解釋:第 200 次正面所多獲得的效用,只比第 100 次多出無窮小。即使在第 51 次擲中,獎金已超過 1 兆兆 ducat(10^15)——但對個人的「邊際幸福」幾乎為零。

直到 1954 年——原文發表 216 年後——這篇論文才有英譯本。Keynes 1921 年在《機率論》中提及後,才再度引發深入的數學處理。

投資世界的「漂亮 50」#

聖彼得堡悖論不只是學術練習。1960 年代末到 1970 年代初,美國機構投資人陷入對「漂亮 50」(Nifty-Fifty)成長股的迷戀:

  • Xerox、Coca-Cola、IBM、Polaroid、McDonald’s、IFF
  • 1972 年 12 月:Polaroid 本益比 96 倍、McDonald’s 80 倍、IFF 73 倍
  • 同期 S&P 500 平均本益比僅 19 倍
  • 投資人視風險為「沒買到」,而非「買貴了」

結局:

  • 1976 年 IFF 跌 40%,U.S. Steel 漲一倍
  • 漂亮 50 直到 1980 年 7 月才回到 1972 年高點
  • 1976–1990 年漂亮 50 的等權重組合輸給 S&P 500

投資界的無限在哪裡?」這是聖彼得堡悖論留給每個世代投資人的提問。

人力資本:Bernoulli 的另一個前瞻洞察#

Bernoulli 對「財富」的定義超越有形資產:

「財富是任何能適切滿足任何需求之物……除非餓死,沒有人能說自己一無所有。」

他舉例:一個年靠乞討賺 10 ducat 的乞丐,可能拒絕 50 ducat 換取永不乞討——因為花完 50 後他無以為生。但他可能接受 100 ducat 的條件——這意味他「擁有 100 ducat 的財富」。

這就是現代「人力資本」(human capital)概念的雛形。對 1738 年的 Bernoulli 而言,生產能力比有形資產與金融求償權更有價值。今天我們之所以買壽險,正因為人力資本仍是大多數人最大的所得來源。

風險:從面對到選擇#

Bernoulli 的目標寫在論文一開頭:

建立規則,讓任何人能在自身財務狀況下評估冒險的展望。

這句話成為今日財務經濟學家、企業經營者、投資人的核心教條。風險不再是必須面對的命運,而是一組可被選擇的機會集合。

啟蒙時代的理性:Bernoulli 的時代背景#

Bernoulli 寫作的 1738 年正是啟蒙運動的高峰:

  • Alexander Pope 警告:「一知半解是危險的事」
  • Diderot 即將開始 28 卷百科全書編纂
  • Samuel Johnson 即將編成首部英語字典
  • Voltaire 在思想圈居中
  • 1750 年代 Haydn 定義了交響曲與奏鳴曲的古典形式
  • 啟蒙樂觀主義將塑造美國《獨立宣言》與《憲法》

Bernoulli 的「人類理性」概念恰好契合這個氛圍——他相信效用可被精確衡量,理性人能依此做選擇。

一個未解的疑問#

Bernoulli 自豪地寫道:「由於我們的命題完全與經驗一致,將其視為基於不穩假設的抽象而忽略,便是錯誤。」

但兩百年後一場猛烈的攻擊將揭示——他的命題並沒有「完全與經驗一致」,因為他對人類理性的假設本身,比這位啟蒙運動的人想承認的更為脆弱。這場攻擊將在第 16、17 章登場。

風險規避的長尾應用#

Bernoulli 寫道:

假設你的券商推薦兩種共同基金:

  • 小型股基金:69 年平均年報酬 18%,但兩標準差落在 -23% 至 +59%;近三分之一年份為負報酬,平均跌 20%
  • S&P 500 基金:平均年報酬 13%,兩標準差落在 -11% 至 +36%;負報酬年平均跌 13%

在你的人生剩餘時間裡,你會買哪一個?

這個問題沒有客觀答案——它取決於你的效用函數、你的風險規避度、你願意承受波動的程度。這正是 Bernoulli 留給後世的提問:風險的決策最終必須回到「人是誰」