Простые симуляции: моделирование поведения капитала в вероятностных процессах

Симуляция Монте-Карло — это мощный инструмент, позволяющий увидеть, как ведёт себя капитал в серии независимых случайных событий. В отличие от аналитических формул, симуляции дают наглядное представление о разбросе возможных траекторий и помогают оценить риски.

Базовая модель симуляции капитала

Представим простую вероятностную модель: в каждом раунде с вероятностью \( p \) наступает успех, а с вероятностью \( (1-p) \) — неудача. При успехе капитал растёт на долю \( b \) от поставленной доли, при неудаче — уменьшается на эту же долю. Математика бинарных исходов подробно описана в статье о математическом ожидании.

Обозначения:
\( K_0 \) — начальный капитал,
\( p \) — вероятность успеха,
\( b \) — коэффициент выплаты при успехе,
\( f \) — доля капитала на одну позицию,
\( N \) — число событий в одной серии,
\( M \) — число симуляций.

Рекуррентное правило обновления:

\[ K_{i} = \begin{cases} K_{i-1} \cdot (1 + f \cdot b), & \text{при успехе} \\ K_{i-1} \cdot (1 - f), & \text{при неудаче} \end{cases} \]

Математическое ожидание одного шага положительно только если \( p \cdot (1 + f \cdot b) + (1-p) \cdot (1 - f) > 1 \), то есть при \( E(X) > 0 \).

Метод Монте-Карло: многократные траектории

Ключевая идея — запустить симуляцию не один раз, а многие тысячи раз. Статистический разброс при \( M \geq 10\,000 \) становится предсказуемым.

Стандартная ошибка среднего падает как:

\[ SE = \frac{\sigma}{\sqrt{M}} \]

где \( M \) симуляций даёт выборочное среднее: чем больше симуляций, тем ближе оценка к истинному ожиданию. Для надёжных выводов о хвостах распределения лучше использовать ещё больше симуляций.

Как параметры влияют на результат

При справедливом процессе (\( p = 0{,}5 \), \( b = 1 \)) математическое ожидание нулевое и математически обоснованная доля \( f^* = 0 \). Любая ненулевая доля ведёт к разорению при достаточно длинной серии.

При положительном ожидании (\( p = 0{,}55 \), \( b = 1 \)) оптимальная доля около \( f^* \approx 0{,}10 \). Увеличение \( f \) выше оптимальной резко повышает риск разорения.

Высоковолатильные процессы дают широкий разброс траекторий. Медиана и среднее конечного капитала могут сильно расходиться. Подробнее о связи волатильности и капитала — в статье Классы волатильности и риск-профили.

Доля \( f \) Медиана \( K_N \) Среднее \( K_N \) Вероятность разорения, % Типичная MaxDD, %
0,021 2201 2800,112
0,051 6402 0500,825
0,102 4605 1004,242
0,2098012 40022,568
0,50845 00087,396

При \( f = 0{,}50 \) среднее конечного капитала 45 000, но медиана всего 8 — большинство траекторий заканчиваются разорением, а редкие «счастливые» серии сильно завышают среднее.

Интерпретация и чувствительность к параметрам

Результаты симуляции зависят от заданных \( p \), математического ожидания и коэффициента выплаты \( b \). В реальных системах эти параметры часто неизвестны.

Чувствительность к вероятности

При изменении \( p \) на \( \pm 0{,}01 \) итоги могут существенно меняться, особенно вблизи границы положительного ожидания. Стоит варьировать параметры в разумных пределах и оценивать устойчивость выводов, а не полагаться на точные значения.

Практические рекомендации по симуляциям

Важно: ограничения модели

Симуляции основаны на упрощённых допущениях. Реальные системы могут иметь зависимости между событиями, нестационарность и иные свойства. Никакая симуляция не заменяет понимание рисков.