3 votos

Determinar tamaños de apuesta dados los odds

Recientemente, me hicieron la siguiente pregunta en una entrevista con una empresa de trading propietario.


Se te da la oportunidad de ganar dinero apostando un total de 100 dólares en el resultado de dos partidos simultáneos:

  • Partido $A$ es entre el equipo Rosa y el equipo Marrón
  • Partido $B$ es entre el equipo Marrón y el equipo Cian

La probabilidad de victoria del equipo Rosa es del $40\%$. La probabilidad de victoria del equipo Marrón es del $70\%$. Las probabilidades de apuesta son

  • Rosa: 7:4
  • Marrón: 2:3
  • Marrón: 1:4
  • Cian: 3:1

¿Cuánto dinero apuestas en cada equipo?

No necesitas apostar los 100 dólares, pero tus apuestas deben ser números enteros y la suma total de todos los espacios en blanco (apuestas en los cuatro equipos y la cantidad no apostada) debe sumar 100. No hay una respuesta "correcta" única, pero hay muchas respuestas "incorrectas". Como recordatorio, un equipo hipotético con probabilidades 2:7 significa que si apuestas 7 en ese equipo y ganan, recuperas tus 7 dólares apostados y ganas 2 dólares adicionales.


Estoy en una encrucijada entre un enfoque de arbitraje vs un enfoque de maximización de Kelly o EV. Además, sé cómo abordar el arbitraje cuando solo tenemos 1 partido entre 2 equipos pero no estoy seguro de cómo abordarlo cuando tenemos 2 partidos diferentes. ¡Gracias!

3voto

David Radcliffe Puntos 136

Por ejemplo, si apuesto \$1 en Pink, entonces con probabilidad $0.4$, gana y recibo $\frac{4+7}{4}$, mientras que con probabilidad $1-0.4=0.6$, pierde y no recibo nada.

Equipo

Probabilidad de ganar

Pago en caso de ganar

Valor esperado

Pink

$0.4$

$\frac{4+7}{4}=2.75$

$0.4 \times 2.75=1.1$

Maroon

$1-0.4=0.6$

$\frac{3+2}{3}=1\frac{2}{3}$

$0.6 \times 1\frac{2}{3}=1$

Brown

$0.7$

$\frac{4+1}{4}=1.25$

$0.7 \times 1.25 =0.875$

Cyan

$1-0.7=0.3$

$\frac{1+3}{1}=4$

$0.3 \times 4 =1.2$

Sin duda no apostaría por ningún equipo con e.v. $\le 1$, por lo que no consideraré esos más adelante, de lo contrario podríamos simplemente incluir más activos en los cálculos a continuación.

Como se aclara en los comentarios, asumimos que las probabilidades de que Pink y Cyan ganen son independientes. De lo contrario, si se nos diera la probabilidad de dos resultados de partido, en lugar de ser un producto, aún podríamos hacer los siguientes cálculos.

Veamos qué sucede si apostamos $w_p$ del dinero en Pink, $w_c$ en Cyan, y dejamos $1-w_p-w_c$ en efectivo. Estas apuestas pagan $2.75\times w_p + 4\times w_c + 1-w_p-w_c =$ $ (2.75-1)w_p + (4-1)w_c + 1$ si ambos equipos ganan, pero solo $1-w_p-w_c$ si ambos equipos pierden.

Escenario

Probabilidad

Valor esperado .......................................................

Pink gana, Cyan gana

$0.4\times 0.3 = 0.12$

$0.12 (2.75\times w_p + 4\times w_c + 1-w_p-w_c)$

Pink gana, Cyan pierde

$0.4\times 0.7 = 0.28$

$0.28 (2.75\times w_p + 1-w_p-w_c)$

Pink pierde, Cyan gana

$0.6\times 0.3 = 0.18$

$0.18 (4\times w_c + 1-w_p-w_c)$

Pink pierde, Cyan pierde

$0.6\times 0.7 = 0.42$

$0.42 (1-w_p-w_c)$

Neto

$ (0.12 (2.75 -1) + 0.28 (2.75 -1) - 0.18 - 0.42)w_p + (0.12 (4 -1) - 0.28 + 0.18 (4 -1) - 0.42 )w_c +1= 0.1 w_p+ 0.2 w_c+ 1$

Demonios, apostaría todo en $w_c$, porque para mí, obtener un retorno del 300% con una probabilidad del 30%, mientras pierdo todo con una probabilidad del 70%, ¡suena como la mayor diversión! Pero su aversión al riesgo puede variar.

Dado que esta es una pregunta de entrevista, probablemente esperarían que muestres el uso del Criterio de Kelly también.

2voto

Joe Basirico Puntos 1128

Supongo que no hay empates. Tenga en cuenta que el partido $A$ tiene probabilidades generosas (fijas) que presentan una oportunidad de arbitraje puro, mientras que el partido $B$ tiene probabilidades horribles (fijas). Por lo tanto, apostar en el partido $B$ no es sabio.

Sea $x \in [0,1]$ la fracción del presupuesto apostado en $\texttt{Pink}$. Por lo tanto, $1-x$ denota la fracción del presupuesto apostado en $\texttt{Maroon}$. La ganancia (normalizada) se da por

$$ \text{ganancia normalizada} = \begin{cases} \left(1 + \frac74 \right) x - 1 & \text{si gana } \texttt{Pink}\\ \left( 1 + \frac23 \right) (1 - x) - 1 & \text{si gana } \texttt{Maroon} \end{cases} $$

Dado que se busca una oportunidad de arbitraje puro, $x > \frac{4}{11}$ y $x < \frac25$. Dado que $\frac{4}{11} < \frac25$, hay infinitas oportunidades de arbitraje en $\Bbb R$. Maximizando el peor escenario, se tiene $$x = \frac{20}{53} \approx 0.38$$ Por lo tanto, si el presupuesto es de $\\\$100$ y se debe apostar una cantidad entera de dólares, se podría apostar $\\\$\color{pink}{38}$ en $\texttt{Pink}$ y $\\\$\color{maroon}{62}$ en $\texttt{Maroon}$, ganando

$$ \text{ganancia} = \begin{cases} $\frac92 & \text{si gana } \texttt{Pink}\\ $\frac{10}{3} & \text{si gana } \texttt{Maroon} \end{cases} $$

Tenga en cuenta que $\frac92\neq\frac{10}{3}$, debido al redondeo de $\frac{20}{53}$. Si se permitiera apostar cantidades racionales de dólares, se obtendría una ganancia de $\\\$\frac{200}{53}$ independientemente de qué equipo gane.


Adenda

La respuesta de Rob Pratt en Mathematics SE me enseñó que no se debe asumir que es óptimo usar todo el presupuesto. Resolviendo el programa entero usando Python más CVXPY:

from cvxpy import *

pink   = Variable(integer=True)
maroon = Variable(integer=True)
brown  = Variable(integer=True)
cyan   = Variable(integer=True)

presupuesto = 100

objetivo = Maximizar( mínimo((1 + (7/4)) *  pink, (1 + (2/3)) * maroon) - (pink  + maroon) + 
                      mínimo((1 + (1/4)) * brown, (1 + (3/1)) *   cyan) - (brown +   cyan)  )
restricciones = [ (1 + (7/4)) *   pink - (pink  + maroon) >= 0,
                (1 + (2/3)) * maroon - (pink  + maroon) >= 0,
                (1 + (1/4)) *  brown - (brown +   cyan) >= 0,
                (1 + (3/1)) *   cyan - (brown +   cyan) >= 0,
                                                   pink >= 0,
                                                 maroon >= 0,
                                                  brown >= 0,
                                                   cyan >= 0,
                           pink + maroon + brown + cyan <= presupuesto ] 

prob = Problem(objetivo, restricciones)
prob.solve()

print("Estado    ",         prob.status)
print("Máximo = ",         prob.value )
print("   pink = ", float(  pink.value))
print(" maroon = ", float(maroon.value))
print("  brown = ", float( brown.value))
print("   cyan = ", float(  cyan.value))

La salida de este script es la siguiente:

Estado     óptimo
Máximo =  3.666666666666657
   pink =  37.0
 maroon =  61.0
  brown =  -0.0
   cyan =  -0.0

Tenga en cuenta que no se asigna dinero al partido $B$, lo cual no es sorprendente. Sin embargo, en mi humilde opinión, es algo sorprendente que sea óptimo asignar solo $\\\$98$ de los $\\\$100$ disponibles. Independientemente de qué equipo gane, se gana una ganancia de al menos $\\\$\frac{11}{3}$. Tenga en cuenta que $\frac{11}{3} > \frac{10}{3}$.


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