「期望值」会骗你:为什么演化优化的是几何平均,不是算术平均
【锚点】这一篇只钉一个反直觉判断:一个【算术期望为正】的赌局,反复下注几乎必然让你破产。原因不是运气,是【非遍历性】——集合平均(许多平行世界)与时间平均(一条长轨迹)不是同一个东西。
先做一个思想实验。
【显式】赌局:抛一枚公平硬币。正面 +50%,反面 −40%。
【流程节点链路】单次算术期望 = 0.5×(+50%) + 0.5×(−40%) = +5% → 看起来稳赚 → 于是你决定连赌。
但把「连赌」展开:
【流程节点链路】n 次后资金 = 初始 × 1.5(正面次数) × 0.6(反面次数) → 取对数除以 n → 每步对数增长率 = 0.5·ln1.5 + 0.5·ln0.6 = 0.5×0.405 − 0.5×0.511 ≈ −0.053 → 几何平均每步 ×e^(−0.053) ≈ ×0.949 → 长期几乎必然归零。
【隐式】关键不是「+5% 算错了」,而是 +5% 是【集合平均】:想象 100 万个平行宇宙各赌一次,平均下来确实 +5%。但你只有一条时间线,你经历的是【时间平均】。当过程非遍历(non-ergodic),这两个平均不相等,而决定你生死的永远是后者。
【细微】这个差值有名字:对数函数的凹性。ln 是凹函数,Jensen 不等式给出 E[ln X] ≤ ln E[X],等号只在 X 为常数时成立。所以只要赌局有方差,几何增长就严格低于算术增长;方差越大,差距越大——这就是「高期望、高波动」策略会杀死你的数学根源。
【极难发现】真正反直觉的地方在这里:这不是人类的认知缺陷,而是演化的默认设置。生物在可变环境里演化,被选择最大化的是【几何平均适应度】,不是算术平均。Cohen (1966) 的种子休眠模型:在随机降水环境里,一个「好年景全力萌发」的基因型算术期望最高,却会被「一部分种子休眠」的赌注对冲(bet-hedging)基因型淘汰——因为后者在坏年景里活下来,跨世代的几何增长更高。沙漠植物的种子库、昆虫滞育、细菌的持久细胞(persister cells),都是同一套数学。
【隐式】行为经济学里的「损失厌恶」常被讲成非理性偏差。但如果个体面对的是重复的、非遍历的赌局,规避它恰恰是【几何最优】。Ole Peters (2019, Nature Physics, “The ergodicity problem in economics”) 把这件事推到极端:很多「期望效用」模型其实在偷偷把时间平均替换成集合平均。Kelly (1956) 早就给了答案——最优下注是一个比例 f*(期望优势/赔率),不是全押。
【锚点】所以下次看到「这个策略期望收益 +X%」,先问一句:这是集合平均还是时间平均?你会经历的是哪一个?
留给评论区的辩论:如果演化优化的是几何增长,那「理性人」假设里的期望效用最大化,到底该用 ln 还是线性?还是说,这两者根本在回答两个不同的问题?







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