问题

为什么在金融领域,用几何平均来代替算术平均更为严谨?这两个平均数有什么本质上的不同吗?

回答
在金融领域,我们经常需要衡量一系列投资回报的“平均”表现。这时,你会发现“算术平均”这个词大家都很熟悉,但“几何平均”却在很多专业场合被推崇,认为它更为“严谨”。这背后到底是什么原因?它们之间又有什么本质上的区别呢?

要理解这个问题,咱们得先明白这两个平均数到底是怎么算出来的,以及它们各自代表了什么。

算术平均:最直观的“平均”

算术平均,也就是我们平时最常说的“平均数”,计算方法是将所有数值加起来,然后除以数值的个数。

公式: 算术平均数 = (x₁ + x₂ + ... + xn) / n

举个例子: 假设你投资了两年,第一年收益率是 +10%,第二年收益率是 +20%。

用算术平均来计算:(10% + 20%) / 2 = 15%。

从这个例子看,算术平均好像也挺合理的,平均每年赚15%。

但问题出在哪里呢?

金融市场上的回报,尤其是投资回报,往往是累积效应。也就是说,第二年的收益率是在第一年本金加上第一年收益的基础上计算的。算术平均直接将各期的收益率简单相加再平均,忽略了这种“复利”或者说“连乘”的特性。

再举个更极端的例子:

第一年: 收益率 +100% (本金翻倍)
第二年: 收益率 50% (本金减半)

算术平均: (100% + (50%)) / 2 = 25%。

按算术平均算,你两年平均每年赚25%。听起来好像还不错?

我们来看看实际情况:

第一年开始: 假设你有 100 元。
第一年结束: 收益率 +100%,你的钱变成 100 (1 + 100%) = 200 元。
第二年开始: 你有 200 元。
第二年结束: 收益率 50%,你的钱变成 200 (1 50%) = 100 元。

两年过去,你最初的 100 元还是 100 元,总收益率是 0%!

这时候,算术平均算出来的 25% 就明显有问题了。它夸大了实际的投资表现。为什么?因为它把“翻倍”和“减半”这两种不同基数的百分比变化,简单地加在一起平均了,没有考虑到“减半”是在一个更大的基数(200元)上发生的,而“翻倍”是在一个较小的基数(100元)上发生的。

几何平均:更符合“连乘”本质的平均

几何平均,顾名思义,它涉及到“乘法”。计算方法是将所有数值相乘,然后开 n 次方根(n 是数值的个数)。

公式: 几何平均数 = (x₁ x₂ ... xn)^(1/n)

但这里有一个关键: 在金融领域,我们通常计算的是回报率的“增长因子”,而不是直接的收益率。增长因子就是 (1 + 收益率)。

比如,+10% 的收益率,对应的增长因子就是 1 + 0.10 = 1.10。
50% 的收益率,对应的增长因子就是 1 + (0.50) = 0.50。

用我们上面的例子来计算几何平均增长因子:

第一年增长因子:1 + 100% = 2.00
第二年增长因子:1 + (50%) = 0.50

几何平均增长因子 = (2.00 0.50)^(1/2) = (1.00)^(1/2) = 1.00

这个 1.00 代表了你两年投资的平均增长因子。那么,要计算平均收益率,只需要用这个平均增长因子减去 1:

几何平均收益率 = 1.00 1 = 0 = 0%。

看到了吗?几何平均算出来的 0% 完美地反映了这两年你本金的实际情况——它没有变。

为什么几何平均更严谨?

1. 反映了复利/连乘的本质: 金融市场的投资回报是累积的,每一期的回报都作用在上一期的总资产上。几何平均通过将各期的增长因子相乘,然后开根号,准确地捕捉了这种“连乘”或“复利”的效应。它计算的是一个恒定的年化回报率,如果用这个恒定的回报率持续投资,最终的资产价值会与实际情况一致。

2. 避免了对波动性的“美化”: 算术平均在处理有正有负的波动时,会倾向于“美化”结果。如上例所示,它可能给出比实际情况更好的平均收益率。而几何平均则更能体现“回撤”的真实影响。只要有任何一期的增长因子小于 1(即出现亏损),整个几何平均增长因子的乘积就会受到影响,导致最终的平均收益率下降,这更符合风险与回报并存的现实。

3. 适用于衡量长期投资表现: 投资者通常关心的是长期持有的平均回报,而不是单一年份的最高回报。几何平均提供了一个更稳定、更准确的长期投资表现指标。一个投资组合如果年年增长10%,与一个先涨100%再跌50%(平均算术平均25%)最终回到原点的组合,几何平均都会给出更贴近真实情况的“平均”表现。

本质上的不同:

算术平均衡量的是数值的总和在平均分布后的表现。它关注的是“有多少”,但不关心“怎么来的”。
几何平均衡量的是数值的乘积在平均几何分布后的表现。它关注的是“增长的倍数”或“缩水的倍数”是如何累积的,更侧重于“变化的比例”及其“连贯性”。

简单来说:

算术平均适用于计算同质化、可加性的指标,比如你班里每个学生的身高加起来平均是多少。
几何平均适用于计算比例性、累积性、乘法性的指标,比如衡量一个国家GDP增长率的年平均水平,或者像金融投资那样,回报率是不断累积和影响的。

所以,在金融领域,当我们谈论“平均回报率”时,尤其是指年化平均回报率,或者需要衡量一段时期内投资组合的整体表现时,几何平均才是那个更严谨、更能反映真实情况的工具。算术平均则可能提供一个误导性的、过于乐观的“平均”印象。

正是因为这种对“复利”和“连续增长”的准确捕捉,几何平均在资产定价、投资组合表现评估、基金评级等金融核心领域占据了重要地位。下次再听到“平均回报”,不妨多问一句,他们说的是算术平均还是几何平均,这可能会影响你对这项投资的判断。

网友意见

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关于算术平均数和几何平均数的概念,我们先看以下这个例子:

如果你是一个基金经理,管理着一支基金,规模是100万元,今年行情好,到年底的时候涨到了200万元;然而第二年行情很差,又跌回了100万元,请问这支基金在这两年内的平均收益率是多少?

收益率的计算公式:

收益率=(期末价格-期初价格)/期初价格


我们分开计算:

第一年的收益率=(200-100)/100=100%;

第一年的收益率是100%,盈利;


第二年的收益率=(100-200)/200=-50%;

第二年的收益率是-50%,亏损;


那么平均收益率该怎么算呢,一般人可能会把这两个收益率加起来除以二:

[100%+(-50%)]/2=25%;

也就是说平均收益率有25%,基友一看,那好,你基金经理把25%的收益率给我,我投了100万,你把25万给我。

你一看,期初管理了100万的基金规模,两年后还是100万的基金规模,并没有多出的25万给基友啊,那这平均收益率难道错了吗?

其实不是平均收益率错了,而是你选用计算平均收益率的方式错了。

计算平均数,有两种方式,一种是算术平均数,还有一种是几何平均数。

算术平均数就是我们上面求均值的方式,也是统计学中最基本、最常用的一种平均指标,是加权计算的,每个数据之间不具有相互影响关系,是独立存在的。

比如你是手机店的销售员,星期一你卖了10部手机,星期二你卖了8部手机,星期三你卖了9部手机,星期四你买了11部手机,星期五你卖了12部手机,那么这一周你平均每天卖的手机数是:

(10+8+9+11+12)/5=10;

你平均每天卖10部手机。


那么,什么是几何平均数呢?

几何平均数是指n个观察值连续乘积的n次方根,这么说好像不太好理解,我们接着举卖手机的例子:

比如你是手机店的销售员,上个星期平均每天卖了10部手机,这个星期你的经理给你布置了新的任务指标:星期一在上个星期的基础上要增加10%的量,星期二在星期一的基础上再增加12%的量,星期三在星期二的基础上再增加8%的量,星期四在星期三的基础上再增加11%的量,星期五在星期四的基础上再增加9%的量。

那么,我们分开来计算每天要卖几台手机:

星期一:=10X(1+10%)=11;

星期二:=11X(1+12%)=12.32;

星期三:=12.32X(1+8%)=13.31;

星期四:=13.31X(1+11%)=14.77;

星期五:=14.77X(1+9%)=16.1;


或者我们可以一步计算:

星期五:=10X1.1X1.12X1.08X1.11X1.09=16.1;

星期一到星期五的增长率就是:

(16.1-10)/10=61%;

既然是求平均率,那么每个时间段的增长率都是相等的,即:

(1+r)(1+r)(1+r)(1+r)(1+r)=(1+61%);

r=10%;

手机销售的日平均增长率是10%;


介绍完了算术平均数和几何平均数的概念,我们再来看这篇答案开篇的那个例子:

如果你是一个基金经理,管理着一支基金,规模是100万元,今年行情好,到年底的时候涨到了200万元;然而第二年行情很差,又跌回了100万元,请问这支基金在这两年内的平均收益率是多少?

我们还是分别算出第一年和第二年的期间收益率:

第一年的收益率=(200-100)/100=100%;

第一年的收益率是100%,盈利;


第二年的收益率=(100-200)/200=-50%;

第二年的收益率是-50%,亏损;


这里我们不能用算术平均数的方法计算,而应该用几何平均数的方法计算:

(1+r)(1+r)=(1+100%)(1-50%);

r=0;


几何平均数算出来的平均收益率是0%。也就是这两年没涨没跌,符合实际情况,100万元的基金规模在两年后还是100万元。

有些基金公司对外宣称的平均收益率,都是算术平均收益率,这是不符合行业规范的,因为在算术平均收益率的计算下,如果第一年行情火爆,基金收益翻了好几倍,即使后面几年连续亏损,计算出来的也依然是正的收益率,按照规定,应该算几何平均收益率。

中国古代数学家是用几何图形来表示几何平均数的:


图中AB为直径,DD'为过直径的一条垂线,相交AB于C,AC的长度为a,CB的长度为b,设DC的长度为c,我们来计算c的长度:

根据勾股定理:

AD*AD=a*a+c*c;

BD*BD=b*b+c*c;

AD*AD+BD*BD=AB*AB=(a+b)(a+b)=a*a+c*c+b*b+c*c;

2*a*b=2*c*c;

a*b=c*c

c为a、b的乘积开根号;

除非DD'也是直径垂直于AB,AC=CB=DC,也就是a=b=c,否则c<(a+b)/2;

一般情况下,几何平均数的值要小于算术平均数的值,只有当期间值相等时,几何平均数才等于算数平均数。

以上就是对算术平均数和几何平均数的介绍,希望能为大家的理解提供一点帮助。

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关于几何平均收益率在债券产品中的应用,请看我写的这篇答案:

债券的即期收益率,到期收益率,远期收益率有什么区别?

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