不换概率,换计价单位:被遗忘三十年的「计价组合」
本文读的是 Long (1990, Journal of Financial Economics):要给资产定价、要表达「市场里没有免费的午餐」,主流的办法是换一个概率测度(风险中性测度/等价鞅测度)。Long 提出了一条完全相反的路——别动概率,动计价单位。只要把所有价格和分红都用一个特殊的自融资组合(他称之为 numeraire portfolio,「计价组合」)来折算,那么在真实的、客观的概率下,每一个资产的期望收益率就恒等于零。而这个组合,恰恰就是大名鼎鼎的对数效用「增长最优组合」。
1 一个被换来换去的「概率」
学过衍生品定价的人,大概都被一件事困扰过:明明我们关心的是真实世界里股票会怎么走,可一到定价,老师就让你「换到风险中性世界里去算」。
这套手法的逻辑是这样的。Cox and Ross (1976) 论证:如果一份权益的收益可以用证券和无风险借贷精确复制,那么它的均衡价格,应当与「假设所有投资者都风险中性」时算出来的价格一致。而在风险中性的世界里,所有证券的期望收益率都等于无风险利率。于是定价分三步走:(a) 把真实概率测度换成一个等价测度,在这个测度下所有资产的期望收益率都等于无风险利率;(b) 用这个测度算权益的期望收益;(c) 再用无风险利率折现回当下。Harrison and Kreps (1979) 把这个替身测度命名为「等价鞅测度(equivalent martingale measure)」,并在相当一般的框架下证明了一件漂亮的事:这样一个测度存在,当且仅当市场上不存在套利机会。
这是现代金融的基石之一。但请注意,它的代价是:你必须离开真实概率,跑到一个虚构的、人为构造出来的概率世界里去运算。对很多人来说,这一步既不直观,也不容易解释——那个「等价测度」到底是什么?它和我们真正相信的概率有什么关系?
于是一个自然的问题是:有没有可能不换概率? 能不能就站在真实世界里、用我们真正相信的那套概率,把「没有套利」这件事干净地表达出来?
Long (1990) 的回答是:能。你只需要换掉另一样东西——计价单位(numeraire)。
一句话点破二者的对偶关系:风险中性定价是固定计价单位(用无风险债券),去改概率;而计价组合方法是固定概率(用真实概率),去改计价单位。两条路通向同一个无套利世界。
2 什么是「计价组合」
我们先把舞台搭起来——这是一篇理论论文,定义必须精确。
考虑离散时间 \(t=0,1,\dots,T\),没有交易成本、没有卖空限制。市场上有 \(K\) 个资产,资产 \(j\) 在 \(t\) 时刻的单位分红为 \(D_{jt}\)、除息价格为 \(P_{jt}\),\((t-1,t]\) 区间的收益率为 \(R_{jt}\)。一个组合(portfolio) \(X\) 是一个向量值随机过程,\(X_t\) 表示在 \(t\) 时刻交易结束后各资产的持有份数。组合的市值与现金流分别为
$$V_{Xt} = X_t' P_t$$
$$C_{Xt} = X_{t-1}'(D_t + P_t) - X_t' P_t = X_{t-1}' D_t - \Delta X_t' P_t$$
其中 \(\Delta X_t = X_t - X_{t-1}\)。一个自融资组合(self-financing portfolio),是指在所有未来日期 \(t\ge 1\) 现金流都为零的组合——初次买入之后,它不再吞钱也不再吐钱,靠自身腾挪。Long 还要求市场上至少存在一个自融资组合,其价值永远严格为正(强意义上大于某个正数 \(\varepsilon\)),这样它才能当「分母」用。
接着是全文的核心定义。一个计价组合(numeraire portfolio) \(N\),是这样一个价值恒正的自融资组合:对每个资产 \(j\)、每个时刻 \(t\),
$$E_t\!\left[\frac{1+R_{j,t+1}}{1+R_{N,t+1}}\right] = 1, \qquad j=1,\dots,K$$
这里 \(E_t\{\cdot\}\) 是基于 \(t\) 时刻全部信息的条件期望,\(R_{N,t+1}\) 是计价组合自身的收益率。把分子分母都除以计价组合的当期价值,就是「用计价组合来折算」的意思。这个条件等价地说:每个资产「以计价组合计价的收益率」的条件期望恒等于零。
我用一个带标注的方程,把这个核心条件拆开看:
这个等式美在哪里?它说:当价格用计价组合来折算后,资产价格等于其未来折算后收益的未折现期望之和,而零永远是任何资产折算收益率的最优条件预测。换句话说——我们再也不需要那个虚构的等价测度了。真实的概率测度,自己就成了一个鞅测度。 这正是 Long 相对于 Harrison-Kreps 的贡献:定价时,不必做任何测度替换。
3 存在性定理,与一个意外的老朋友
定义漂亮归漂亮,可它和「没有套利」到底是什么关系?这就是全文的中心定理。
先说什么叫套利机会(profit opportunity)。Long 定义为一个组合 \(S\) 满足:(a) 初始价值非正 \(V_{S0}\le 0\);(b) 中间各期现金流与期末含息价值都以概率 1 非负;(c) 要么初始价值严格为负,要么未来某处有正概率出现正的现金流或期末价值。说白了就是「无中生有」:要么不花钱(甚至倒贴钱)就能买到一份非负、且有正概率为正的未来收益,要么把一份确定为零的未来收益卖出正价钱。
定理 1(存在性):在所有可行组合中,计价组合存在,当且仅当不存在套利机会。而且,若 \(A\)、\(B\) 都是计价组合,则它们的收益率以概率 1 处处相等——计价组合的名义收益率是唯一的(即便在有冗余资产时,其持仓构成可以不唯一)。
「计价组合存在 ⟹ 没有套利」这一半很容易:如果计价组合 \(N\) 存在,由定义和迭代期望律,任何组合 \(X\) 都满足某个由 \(N\) 决定的初始价值公式;可一旦 \(X\) 是套利机会,这个公式就会被违反,矛盾。
真正关键的一步在于反方向:没有套利 ⟹ 计价组合存在。Long 的证明思路堪称神来之笔——他不去硬构造,而是去解这样一个优化问题:
$$\max_{X}\; E_0\{\ln V_{XT}\} \quad \text{s.t.}\quad V_{X0}=1,\ X\ \text{自融资且价值恒非负}$$
然后他指出:计价组合的那组定义条件,恰恰就是这个最大化问题的一阶条件。在第 2 节的假设下(价格分红有界、存在价值恒正的自融资组合),只要没有套利,这个问题就有解;于是计价组合存在。
到这里,反转出现了。这个 \(\max E_0\{\ln V_{XT}\}\),正是对数效用投资者的组合选择问题。也就是说——
计价组合,就是 Kelly (1956)、Latane (1959)、Breiman (1960) 提出的那个增长最优组合(growth-optimal portfolio)。一个为了「无套利定价」而定义出来的纯理论对象,竟与一个为了「长期财富增长最大化」而提出的、被几十位作者研究过的组合,是同一个东西。
这是两条完全不同的研究传统在 1990 年的一次握手。值得强调的是:Long 全程没有假设任何投资者真的具有对数效用。对数效用只是用来刻画这个组合「长什么样」的数学工具,而不是对偏好的假定。
4 它长什么样?——近视、myopia,与一个伪装的 CAPM
既然计价组合就是对数投资者会选的组合,我们就能借用一堆现成的性质来描述它。
定理 2(近视性,myopia):计价组合在 \(t\) 时刻退出时的价值比例,只取决于 \(t\) 时刻一步向前收益率 \((1+R_{j,t+1})\) 之间相对比值的条件分布。具体地,价值比例向量 \(\pi_t\) 是下面这组方程的解:
$$E_t\!\left[\frac{1+R_{j,t+1}}{\pi_t'(1+R_{t+1})}\right] = 1, \qquad j=1,\dots,K$$
而 \(1+R_{N,t+1} = \pi_t'(1+R_{t+1})\)。它「近视」在于:完全不必往后看到 \(t+2,t+3,\dots\),只盯着下一步的相对收益就够了。这一点在实证中至关重要——它意味着以计价组合折算的收益率,可以是平稳的随机过程,哪怕名义收益率本身不平稳。比如纯粹的物价水平通胀(同比例改变所有资产价格与分红、但不改变它们的相对值),完全不影响折算后的收益。
但定理 2 在完全市场下才给出干净的刻画,在一般的不完全市场里并不那么informative。于是 Long 又给了一个更易把握的近似——把计价组合放到均值-方差的图景里去定位。
定理 3(均值-方差近似):基础是这个对数的二阶近似
$$E_t\{\ln(1+R_{X,t+1})\} \approx E_t\{R_{X,t+1}\} - \tfrac{1}{2}\,\mathrm{var}_t\{R_{X,t+1}\}$$
\(E_t R\) 和 \(\mathrm{var}_t R\) 越小,近似越好;而正如附录在连续时间里所示,当交易区间趋于无穷小、可以连续交易时,这个近似实际上变成精确的。最大化这个近似目标,得到一个均值-方差有效组合。若 \((t,t+1]\) 区间存在无风险借贷利率 \(r_{F,t+1}\),则近似计价组合是均值-方差切点组合 \(Q\) 的一个加杠杆头寸:
$$R_{N,t+1} = \lambda(t) R_{Q,t+1} + (1-\lambda(t)) r_{F,t+1}, \qquad \lambda(t) = \frac{E_t R_{Q,t+1} - r_{F,t+1}}{\mathrm{var}_t R_{Q,t+1}}$$
而在这个特定杠杆下,会冒出一个眼熟得吓人的关系:
$$E_t\{R_{j,t+1}\} - r_{F,t+1} = \mathrm{cov}_t\{R_{j,t+1},\, R_{N,t+1}\}, \qquad j=1,\dots,K$$
每个资产的期望超额收益,等于它与计价组合收益的协方差。这几乎就是资本资产定价模型 (Capital Asset Pricing Model, CAPM) 的样子——只不过把「市场组合」换成了「计价组合」,而且因为杠杆 \(\lambda(t)\) 取得恰到好处,比例常数正好是 1,于是 beta 关系退化成了纯协方差。当切点组合恰好就是市场组合(即标准 CAPM 成立)时,计价组合就是市场组合的一个加杠杆头寸。这也解释了一个有趣的历史:Roll (1973)、Fama and MacBeth (1974) 等人对「对数效用模型」的检验,其实可以重新解读为——检验常用的市场组合代理,是不是同时也是股票市场计价组合的好代理。证据相当支持「以代理折算的股票收益期望为零」这个命题,Roll (1973) 甚至担心证据支持得「太强了」。
(关于「期望超额收益 = 与某个基准组合的协方差」这种刻画,以及它与随机贴现因子的对偶,可参见《一把丈量所有定价模型的尺子——HJ 距离,与它照出的"过得了今天、过不了明天"》;Long 在脚注里专门提到,Hansen and Jagannathan (1990) 的基准组合,其总收益大致表现得像计价组合总收益的倒数。)
5 从理论到尺子:折算收益作为「异常收益」
理论之外,Long 还往前走了一步:既然没有套利时,未来折算收益的最优预测是零,那么以计价组合折算的收益,天然就是衡量「异常收益(abnormal return)」的好尺子。
一个资产的折算总收益 = 名义总收益 ÷ 计价组合的名义总收益。这相当于用同期市场表现(由计价组合的名义收益度量)去调整名义收益,而计价组合对自己的折算收益率按构造恒为零。在这个意义上,折算收益度量的是「资产特有的收益」,和市场模型 (market model) 的残差是一回事。但相比市场模型的预测误差,它有两个实打实的优势:第一,折算收益的多元过程只依赖相对总收益,因而在更宽的条件下平稳——通胀过程的变动可能让市场模型参数漂移,却不影响相对总收益;第二,给定计价组合代理的名义收益时间序列,各资产的折算收益只需做一次简单除法就能算出,无需为每个资产估计市场模型参数。
第 4 节里 Long 用一组异质资产(NYSE 规模五分位组合、公司债、短期国库券)来检验若干代理。结论是:对某些代理(如价值加权 NYSE 组合,以及股票、债券、国库券大致等权的组合),以代理折算的股票收益与市场模型预测误差非常相似,而作为异常收益的度量,明显优于市场调整收益(market-adjusted returns)。

Table 7
6 文献脉络
把这条线索捋一捋,会看到两股本来不相往来的水流,在这篇论文里汇合。
一股是长期增长的传统:Kelly (1956) 从信息论角度提出按对数效用下注的「增长最优」准则,Latane (1959) 与 Breiman (1960) 接力,证明这个组合在投资期限拉长时几乎必然跑赢任何其他自融资组合。这股传统在 1960 年代到 1970 年代初最热闹,Hakansson (1971) 把它与均值-方差有效组合做了系统比较。但这一支主要痴迷于组合的数学性质,与定价关系不大。
另一股是无套利定价的传统:从 Markowitz (1959) 的均值-方差、Sharpe (1964) 的 CAPM,到 Cox and Ross (1976) 把「风险中性估值」引入期权定价,再到 Harrison and Kreps (1979) 用「等价鞅测度」给出无套利的充要刻画。这一支关心的是价格该如何表现,而 Ross (1978) 则给出了对风险流估值的一般框架。
Long (1990) 的位置,正是把这两股水流接到了一起:它指出,无套利定价传统里那个抽象的「鞅测度」,可以由增长最优传统里那个具体的「计价组合」来实现——而且无需替换概率。几乎同时,Hansen and Jagannathan (1990)、Hansen and Richard (1987) 从随机贴现因子(SDF)的角度刻画了另一个基准组合,其总收益恰似计价组合总收益的倒数。可以说,计价组合是随机贴现因子的「组合化身」:\(1/(1+R_{N,t+1})\) 扮演的正是那个把期望收益拉平到零的定价核。
7 评论与延伸(Q&A + 研究方向)
(a) 几个可能的疑问
Q:计价组合方法和风险中性定价,到底哪个更「对」?
两者在数学上等价,都刻画同一个无套利世界,谈不上谁对谁错。差别在叙事与可操作性:风险中性定价固定计价单位(无风险债券)、替换概率;计价组合方法固定真实概率、替换计价单位。后者的好处是不离开真实世界——你用的概率就是你相信的概率,定价不需要折现也不需要换测度,价格就是未来折算收益的简单期望和。
Q:「计价组合 = 增长最优组合 = 对数效用组合」,这是不是偷偷假设了投资者是对数效用?
没有。这是本文最容易被误读的一点。\(\max E\{\ln V_T\}\) 在这里只是一个求解工具:计价组合的定义条件,恰好是这个最大化问题的一阶条件,所以解出来的组合就是增长最优组合。整个论证不需要任何投资者真的具有对数效用,也不需要任何均衡假设——它纯粹是「无套利」的结论。
Q:计价组合是不是就是市场组合?
一般不是。只有在「市场全体投资者都是对数效用」这个特殊均衡里,全市场的计价组合才等于市场组合。本文的理论对任何资产清单都成立,不要求计价组合是市场组合。当标准 CAPM 成立时,计价组合是市场组合的一个加杠杆头寸(定理 3)。
Q:「近视性」到底意味着什么实证含义?
意味着以计价组合折算的收益率可以是平稳过程,哪怕名义收益率因通胀等因素而非平稳。因为折算收益只依赖相对总收益的事前分布与事后实现,与纯价格水平变动无关。这让它比市场模型残差更适合长跨度的异常收益度量——后者的参数会随通胀过程漂移。
Q:这个组合的「长期增长最优」性质,在定价里重要吗?
在本文里几乎不重要。Long 明确说,长期增长性质「在这里没有意义」,他只是借它来描述组合构成。把增长最优当成定价工具,反而容易让人误以为定价依赖某种长期视角或对数偏好——其实定价只依赖一步向前的无套利。
Q:有了无风险利率,计价组合就唯一了吗?
收益率唯一(定理 1),但持仓构成未必唯一。当存在冗余资产(其收益可被其他资产组合复制)时,构成不唯一——Vasicek (1977) 的债券市场就是个极端例子,任何长期债券组合配上最短期债券都能凑成计价组合。但无论怎么凑,名义收益率以概率 1 处处相同。
(b) 几个可能的研究问题与提案
1. 公司债市场里的「计价组合折算收益」作为异常收益度量。 【经济故事】公司债的市场模型参数(久期、信用 beta)极不稳定,且很多债券交易稀疏、难以逐券估参。Long 的方法只需一次除法,天然回避了估参问题,且对相对收益平稳的要求在债市可能比股市更易满足。【可行性】中。需要 TRACE 逐笔成交价 + 一个债市计价组合代理(如等权或市值加权的投资级+高收益组合)。识别上的难点是债券的非同步交易与价格陈旧,需要先处理 stale price;但作为「异常收益」尺子去做事件研究(评级下调、违约前夜),是 doable 的。
2. 外资持有人与「折算收益」的横截面。 【经济故事】若某类投资者(如外资)系统性地推高了某些资产相对其他资产的价格,那么以计价组合折算后,这些资产的期望折算收益是否仍为零?偏离零,就可能是「需求冲击」而非套利。【可行性】中。需要持仓数据(如 13F、各国托管数据)配合资产层面折算收益。识别要小心:折算收益偏离零既可能来自定价压力,也可能来自计价组合代理选得不好——需要对代理做稳健性检验。
3. 计价组合代理与随机贴现因子估计的对偶检验。 【经济故事】既然 \(1/(1+R_N)\) 就是定价核,那么「找一个好的计价组合代理」与「找一个满足 Hansen-Jagannathan 界的 SDF」是同一枚硬币的两面。可以直接比较:用 HJ 方法估出的 SDF,与用 \(1/(1+R_N)\) 构造的定价核,谁的定价误差更小。【可行性】高。数据现成(CRSP + 常见因子),方法成熟,是一个干净的方法学对照实验。
4. 流动性危机中的计价组合:当「价值恒正的自融资组合」假设濒临失效。 【经济故事】本文的全部结论都建立在「存在一个价值永远严格为正的自融资组合」之上。在流动性枯竭、所有资产同时暴跌的危机里,这个假设最接近被违反——此时计价组合的行为是否会出现可观测的异常?【可行性】低到中。理论上有意思,但「假设濒临失效」难以直接观测,需要构造代理指标(如组合最小价值的滚动估计),识别偏弱,更适合作为理论扩展而非纯实证。
8 我的判断
先说贡献。这篇论文的优雅是结构性的:它用一个对象(计价组合)同时回答了三个看似无关的问题——无套利如何刻画、定价核长什么样、异常收益怎么量。而它最深的洞见,是把 Harrison-Kreps 那个抽象的「等价鞅测度」祛魅了——你不必跑到一个虚构的概率世界里,真实概率本身就够用,代价只是换一个计价单位。在 1990 年,这是对「无套利定价」这件事的一次概念上的重新组织。
再说担忧。最大的软肋在实证一端,而非理论。其一,全部结论依赖「存在价值恒正的自融资组合」这一假设,它在正常时期无伤大雅,却恰好在最需要定价的危机时刻最可能绷断。其二,定理 2 那个干净的刻画只在完全市场成立,而真实市场是不完全的;落到一般情形,计价组合的构成是不可观测的,实证只能依赖代理,而「代理选得好不好」与「折算收益是否真为零」纠缠在一起,难以分离。其三,连续时间下「均值-方差近似变精确」是个漂亮的结论,但它依赖交易区间趋于零,离散世界里近似误差有多大、在高波动资产上是否还可靠,本文着墨不多。
后续我最想看到的,是把这套语言搬到公司债与信用市场:那里市场模型参数最不稳定、逐券估参最痛苦,恰是「一次除法」方法论最有比较优势的地方。如果能证明以债市计价组合折算的收益,在评级事件、违约前夜这类场景里比市场调整收益更干净,那么这把被遗忘了三十多年的尺子,或许能在今天的信用市场里重新派上用场。
参考文献
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