當索普(Ed Thorp)把賭場上的數學工具搬到華爾街,他做出的不只是個人致富——他親手鋪設了一條全新的投資公路:以隨機過程描述股價、用 delta 對沖將風險中性化、再以凱利準則決定倉位大小。本章從新墨西哥的草坪椅起,貫穿到 1987 年崩盤前夕,刻畫寬客時代真正的開幕。

從草坪椅到認股權證的金礦#

1965 年的偶然發現#

  • 一個典型的炎熱乾燥午後,索普坐在新墨西哥州亞伯奎基(Albuquerque)的草坪椅上閱讀
  • 他翻到的,是當時華爾街沒人在乎的角落:股票認股權證(stock warrants)

認股權證為何被忽視?#

  • 本質:類似看漲期權(call option),是可在未來轉換為普通股的長期合約
  • 數學上,看漲期權與認股權證完全等價
  • 當時的權證流動性極差,被視為賭徒與「水桶店」(bucket shops)的地盤
  • 沒人能精確定價它

對索普來說,這正是金礦——

  • 他在二十一點上用過的工具,可以拿來判斷權證的價值
  • 從加州大學爾灣分校(UC Irvine)到任教生涯,他開始尋找同道中人

與 Kassouf 共創「科學的股市系統」#

兩位學者的合流#

  • 加州大學爾灣分校金融系教授 Sheen Kassouf 是黎巴嫩裔紐約客
  • 1960 年代初便摸索如何為權證定價,雖未破解,但已掌握其機制
  • 兩人每週見面數次,最終發展出史上最早的真正量化策略之一

可轉換債券的拆解#

  • 可轉換債券(convertible bond)是混合型證券,由兩部分組成:
    • 一部分是支付固定利息的債券
    • 一部分是可轉換為股票的權證
  • 為權證定價的難處:必須預測未來某時點上股價可能水準
  • 索普與 Kassouf 的系統能夠:
    • 為可轉債做出精確估值
    • 找出哪些可轉債價格被市場誤判

隨機漫步:從花粉到債券的百年伏筆#

一條從植物學到金融的學術鏈#

  • 索普此時讀到 1964 年論文集《股市價格的隨機性》(The Random Character of Stock Market Prices)
  • 主張:市場走勢是「隨機漫步」(random walk)——漲跌的機率各為一半,與擲硬幣相同

三個關鍵人物#

  • 羅伯・布朗(Robert Brown)
    • 1827 年蘇格蘭植物學家,透過顯微鏡觀察花粉粒
    • 看見它們持續抖動,後稱為布朗運動(Brownian motion)
    • 數十年無人能解,直到 1905 年愛因斯坦(Albert Einstein)證實是因為微觀粒子的能量碰撞
  • 路易・巴舍利耶(Louis Bachelier)
    • 1900 年巴黎大學的博士生
    • 論文《投機理論》(The Theory of Speculation)首次將布朗運動套用在金融資產上
    • 主張:巴黎股票交易所的債券價格,逐分逐秒跳動的方式與花粉粒幾乎一致
    • 名言:「當前價格就是真實價格;若市場另有判斷,就會給出更高或更低的報價。」

何謂「醉漢漫步」(drunkard’s walk)#

想像 1900 年巴黎濃霧之夜,蒙馬特路燈下一位喝醉的藝術家,正試圖走回家。他先朝南猛衝五秒、再改主意往西、又改主意往南……他往東走 5 英尺與往西走 5 英尺的機率相同,正如 100 法郎債券漲 1 法郎與跌 1 法郎的機率相同。

  • 把多次嘗試的結果畫成圖,就會得到一條對稱、中間隆起的「鐘形曲線」(bell curve)
  • 大部分結果落在中間:例如丟 1,000 次硬幣,最可能的結果是 500 正 500 反
  • 極端結果(900 正 100 反)落在曲線兩端,被稱為「尾部」(tails)

索普如何把隨機漫步變現#

把花粉公式套到 IBM#

  • 與賭桌相同的核心法則:大數法則讓長期勝率變得可預測
  • 雖然無法判斷某張牌或某天的股價走向,但他能算出股價在某一區間移動的機率
  • 對量化界而言,這個變數就叫做波動率(volatility)——是隨機的,因此可被量化
  • 一個直觀範例:
    • IBM 現價 100 美元,一張認股權證將在 12 個月後到期
    • 只有當 IBM 股價於這 12 個月內漲到 110 美元,這張權證才有價值
    • 透過布朗運動公式 + 該股相對市場的漲跌傾向,索普可以估出權證的真值

物理學者眼中其實沒什麼神祕#

  • 對保守的國庫券/藍籌股投資者而言,這彷彿在用水晶球看未來
  • 對受過物理訓練的索普而言,只是「依固定參數為未來事件指派機率」——工程師的日常工作

《擊敗市場》與效率市場的對撞#

1967 年的量化聖經#

  • 索普與 Kassouf 合著《擊敗市場:科學的股市系統》(Beat the Market: A Scientific Stock Market System)
  • 成為投資史上影響最深遠的工具書之一
  • 但也直接撞上學術界當時冒起的新教條:效率市場假說(efficient-market hypothesis, EMH)

EMH 與索普的分歧#

  • 1960 年代末,由芝加哥大學金融教授 Eugene Fama 推廣
  • 核心主張:
    • 市場是隨機的(沿用 Bachelier 的觀點)
    • 現價已反映所有已知資訊
    • 因此持續打敗市場是不可能的
    • 「世上沒有免費的午餐」
  • EMH 後來孕育出規模上兆的指數型基金(index fund)產業
  • 索普完全理解隨機漫步——他自己就用它定價權證——但認為 EMH 是「象牙塔的學究空話」
    • 過去人們也曾相信「不可能擊敗發牌員」
    • 他已用數學證明那些懷疑者錯了

投資合夥人的興起#

  • 索普與 Kassouf 用模型在權證市場大賺特賺
  • 同事們聞風要求加入,很快接近 SEC 對「投資顧問」必須登記的門檻
  • 索普想到必須建立一個「集中投資池」——但不知怎麼做
  • 答案來自一位即將成為傳奇的投資人:華倫・巴菲特(Warren Buffett)

認識「避險基金」這個玩意#

1968 年的拉古納海灘#

  • 索普開車到加州拉古納海灘(Laguna Beach)拜訪正在度假的巴菲特
  • 當時巴菲特正在結束他的投資合夥事業(Buffett Limited Partnerships),把資產分給投資人——其中包括一家新英格蘭紡織廠 Berkshire Hathaway
  • 巴菲特認為市場條件不佳,宣告退場——日後正是這個 Berkshire 把他變成首富、人稱「奧馬哈先知」(Oracle of Omaha)

結構從何而來?#

  • 巴菲特用的合夥制度,師承價值投資之父班傑明・葛拉漢(Benjamin Graham)
  • 同一個結構也被前《財富》雜誌作家 Alfred Winslow Jones 採用
  • 這個結構就是:避險基金(hedge fund)

為什麼避險基金可以「為所欲為」#

1940 年美國《投資公司法》(Investment Company Act)的設計,是為了保護一般小投資人免於被共同基金經理人剝削。但國會留下了一個豁免:

  • 投資人不超過 99 名富人
  • 每人資產達 100 萬美元以上
  • 不對外宣傳

同時滿足以上條件,基金經理人「幾乎想做什麼都可以」。

  • Jones 將基金設立於離岸(offshore)以規避監管
  • 收取 20% 的績效費(performance fee)
  • 採取「多空並進」(long-short)策略:作多看好的股、做空看壞的股
  • 「short 部位避險了 long 部位」是「hedge fund」這個名稱的由來
  • 過去 10 年績效高達 670%,吸引大量模仿者

從「巨星避險基金」到全國 140 檔#

  • Jones 也是初代寬客:用統計分析管理風險、用槓桿放大報酬
  • 槓桿是雙刃劍:定位正確時放大收益,方向錯誤時放大災難
  • 索羅斯(George Soros)等明星避險基金經理人陸續登場
  • 1968 年,全美避險基金已達 140 檔——索普即將加入這個名單

Princeton/Newport:第一個量化避險基金#

1969 年的合夥對象#

  • 索普於 1969 年 8 月遇上達特茅斯哲學系畢業、任職費城券商 Butcher & Sherrerd 的 Jay Regan
  • Regan 比索普年輕整整十歲,讀過《擊敗市場》深受震撼
  • 雙方分工:
    • 索普留在新港灘(Newport Beach)並繼續任教 UC Irvine,負責策略研發
    • Regan 在新澤西普林斯頓(Princeton)負責華爾街的接洽
  • 1969 年成立 Convertible Hedge Associates,1975 年改名 Princeton/Newport Partners

策略:放空高估的權證 + 對沖#

  • 索普用模型掃描幾百種權證,多數明顯被高估
  • 投資人對權證「到期落在價內」(in the money)過度樂觀,正如球迷高估自家球隊
  • 索普的做法:
    • 借入該權證,現價賣出(即放空)
    • 期望日後低價買回,賺取價差
  • 風險:若標的股票飛漲,權證跟著上漲,放空可能無上限地賠錢
  • 解法:套利(arbitrage)

套利、單一價格與 delta hedging#

真套利幾乎是穩賺:在一個市場買入資產、同時在另一市場以更高價賣出。

  • 例如金子在紐約 1,000 美元、倫敦 1,050 美元,套利者立即兩地對沖賺取 50 美元差價
  • 這背後的原理是「單一價格法則」(law of one price, LOP):相同資產不應在兩地有顯著價差
  • 18 世紀紐約 buttonwood tree 下的交易很難做到,但電報、電話、高速數據機與通訊衛星後變得容易
  • 在權證的隱蔽世界裡,索普與 Kassouf 找到的是套利金礦:
    • 放空被高估的權證
    • 同時買入相應數量的標的股票對沖
    • 最佳情況:權證跌、股票漲,雙邊獲利
  • 這套策略後稱為可轉換債券套利(convertible bond arbitrage)
    • 後來支持了上千檔避險基金
    • 包括日後肯・葛瑞芬(Ken Griffin)的 Citadel 投資集團
  • 計算需要持有多少股票避險的關鍵公式,後人稱為 delta hedging
    • delta(Δ)指股票與權證/期權之間的價格變動關係

凱利準則回到資產管理#

  • 索普清楚每筆交易的潛在輸贏,因此能用凱利公式(Kelly criterion)決定倉位
  • 牌組對自己有利:加大下注
  • 賠率不利:謹慎觀望、保留現金
  • 同時索普近乎偏執地擔心:東京地震、紐約核爆、流星墜落華府等小機率黑天鵝
  • 這份偏執,正是他長線存活的關鍵——「天涼了就把籌碼收下桌」

「天涼了就把籌碼收下桌」——這正是後來那一代寬客忽略的教訓。

Black–Scholes 公式登場#

Princeton/Newport 的爆發#

  • 1970 年:基金 +3%,標普 -5%
  • 1971 年:基金 +13.5%,市場 +4%
  • 1972 年:基金 +26%,市場 +14.3%
  • 索普把追蹤與權證定價程式編寫進新港灘辦公室的 HP 9830A 電腦中

1973 年那封來自芝加哥的信#

  • 寄信者:芝加哥大學古怪的經濟學家 Fischer Black
  • 同信還有他與另一位芝加哥經濟學家 Myron Scholes 合著的論文草稿
  • 主題:以類似 delta hedging 的方法為股票期權定價
  • 後人稱之為布雷克–舒爾斯期權定價公式(Black–Scholes option-pricing formula)

公式的歷史地位#

  • 索普把公式輸入 HP 電腦,得到的價格與自家公式幾乎一致
  • 對量化金融的意義,可比 1905 年愛因斯坦提出相對論
  • 既改寫了人們看待金錢與投資的方式
  • 也埋下了一連串金融災難的引信,最終於 2007 年 8 月引爆

公式的核心假設#

  • 與索普一樣,假定股價走的是隨機漫步
  • 1973 年論文寫道:「股價在連續時間內遵循隨機漫步」
  • 因此可由波動率推算價格在特定時間區間的可能變動

公式的致命盲點#

  • Brown→Bachelier→Black–Scholes 這條知識鏈最終成為華爾街每天交易兆元級資產的工具
  • 布朗運動默認忽略了「巨大跳躍」
    • 把市場想像成那個醉漢,他不會在一瞬間從巴黎聖母院跳到塞納河對岸的索邦大學
    • 然而真實市場確實會在一瞬間大跳
  • 公式排除了人性因素:
    • 重大醜聞、藥物失敗、產品出包、恐慌性出逃
    • 「投資人常像羊群一樣,跟著彼此走,甚至一起跳下懸崖」
  • 索普因偏執而做出調整、永遠關注實際勝率與凱利下注,使他不致過度依賴模型
  • 但下一代寬客可能更年輕、更天真,逐漸把模型誤當作市場本身——「鏡廳幻象」

模型驅動的時代正式登場#

芝加哥期權交易所的開幕#

  • 米爾頓・傅利曼(Milton Friedman)等芝加哥經濟學家正籌備一個期權交易所
  • Black–Scholes 的突破公式為其推波助瀾
  • 1973 年 4 月 26 日(公式發表前一個月),芝加哥期權交易所(Chicago Board Options Exchange)開張
  • 不久 Texas Instruments 推出可用 Black–Scholes 公式定價期權的手持計算機

諾貝爾獎與被遺忘的人#

  • 1997 年諾貝爾經濟學獎頒給 Scholes 與 Robert Merton(以隨機微積分驗證模型的 MIT 教授)
  • Black 已先過世,諾獎不追頒
  • 索普因論文未完整發表,從未獲得正式學術認可
  • 但他靠這套公式賺進數億美元

Princeton/Newport 的傳奇紀錄#

  • 1974 年《華爾街日報》頭版報導:「玩賠率:一個男人靠電腦公式在市場成功的祕訣」
  • 經紀商消息來源指其年化淨值成長超過 20%
  • 同年市場 -26%,基金 +9.7%
  • 從成立到 1980 年代中期,連續 11 年雙位數報酬,從未有過虧損年或虧損季
  • 1982 年索普辭去 UC Irvine 教職全職管錢
  • 1985 年 11 月止,基金 +12%,市場 -20%;管理規模 1.3 億美元

統計套利的誕生#

Gerry Bamberger 在摩根士丹利#

  • 哥倫比亞大學電腦科學畢業,1980 年加入摩根士丹利(Morgan Stanley)
  • 為大宗股票交易部門寫軟體
  • 大宗交易部門用「配對策略」(pairs strategy)降低風險:例如手上持有大量 GM 同時放空相應 Ford

對價差的觀察#

  • Bamberger 注意到大宗交易往往會推動該股價格短暫偏離
  • 配對股票卻幾乎不動,導致兩者的「價差」(spread)暫時失常
  • 例:GM 通常 10 美元、Ford 通常 5 美元;GM 因大買單暫時漲到 10.50 美元、Ford 不動
  • 解法:放空被推高的那檔,做多沒動的那檔,等待價差回歸

從 50 萬到 3,000 萬#

  • 1983 年初拿到 50 萬美元起跑
  • 9 月部位達 400 萬
  • 1984 年初 1,000 萬、10 月 1,500 萬
  • 1985 年規模 3,000 萬
  • 但摩根高層認為「不該把這台印鈔機交給工程師」,將部門交給 Nunzio Tartaglia 接手,Bamberger 憤而離職

Nunzio Tartaglia 與 APT#

  • 布魯克林出生,耶魯物理碩士;曾入耶穌會 5 年
  • 後改讀匹茲堡大學天體物理博士
  • 1980 年代初進美林(Merrill Lynch)擔任零售經紀人,輾轉五家公司後 1984 年加入摩根
  • 把部門改名為 Automated Proprietary Trading(APT)
  • 接上紐約證交所的 SuperDOT 自動下單系統
  • APT 的交易量一度占紐交所每日量的 5%
  • 統計套利策略獲利:1985 年 600 萬、1986 年 4,000 萬、1987 年 5,000 萬

David Shaw 的離開與 D. E. Shaw 的崛起#

  • 1986 年 Tartaglia 從哥倫比亞大學挖角電腦奇才 David Shaw
  • 主攻 parallel processing(多台主機同時運算)
  • 想做交易策略,被 Tartaglia 排擠
  • 1987 年 9 月一次內部簡報,他越線討論複雜的量化債券套利
  • 周末他決定離職,Tartaglia 樂見其去
  • 後成立 D. E. Shaw(資本 2,800 萬美元),核心策略仍是統計套利
  • 「這可能是摩根史上最重大的人才流失之一」

APT 的衰敗與策略的擴散#

  • Morgan 高層 1988 年將 APT 資本由 9 億砍至 3 億
  • Tartaglia 把槓桿拉到 8:1,最終 1989 年虧損、被掃地出門,APT 關閉
  • Bamberger 則被前同事介紹給 Princeton/Newport,索普與 Regan 出資成立 BOSS Partners
    • 名稱來自 Bamberger 與 Oakley Sutton Securities(Oakley、Sutton 是索普與 Regan 的中間名)
    • 第一年年化 30%,1988 年規模約 1 億美元
    • 1988 年底 Bamberger 倦勤離開,去紐約州立大學水牛城分校教金融與法律

統計套利散播至整條華爾街#

  • Tartaglia 與 Bamberger 的舊部下擴散至各家投行與避險基金(含高盛)
  • D. E. Shaw 模仿者眾多
  • Robert Frey(前 APT 研究員)將 stat arb 帶入文藝復興科技
  • 彼得・穆勒(Peter Muller)數年後在摩根另創更穩健的 stat arb 引擎
  • 肯・葛瑞芬則把它複製到 Citadel
  • 「stat arb 變成華爾街最受歡迎、也最穩定的賺錢方式——直到 2007 年 8 月,因為太受歡迎而集體爆雷。」

索普影響力的另一條支線#

  • MIT 出現一群算牌玩家,後來成為《Bringing Down the House》與電影《21》的主角
  • 早期成員 Blair Hull 在 1970 年代讀過《擊敗發牌員》與《擊敗市場》
  • 從 25,000 美元賭資起步,1985 年成立 Hull Trading 用量化模型快速為期權定價
  • 1999 年高盛以 5.31 億美元收購 Hull,發展成華爾街頂尖高頻交易部門

1987 年崩盤前的暗影#

  • 1986 年基金穩健獲利
  • 1987 年上半年表現亮眼,BOSS 也持續貢獻
  • 隨後股市開始搖晃
  • 10 月初市場已隱約裂縫
  • 災難的核心:寬客與 Black–Scholes 期權定價公式

索普親手造就的兩件事,將在 1987 年迎來首次大考:

  1. 把賭場數學帶上華爾街,催生量化避險基金
  2. 啟發了一條從花粉到 Black–Scholes 的工具鏈

它們讓寬客以前所未有的精確度賺錢,也讓他們愈來愈相信模型比市場更真實。下一章將回到 1987 年 10 月 19 日「黑色星期一」前夜的芝加哥商品交易所(CME):當時新任聯準會主席接到一通絕望的電話,揭開後來不斷重演的崩盤序章。