分散投資真的有效嗎?相關係數揭露投資組合的真實風險|現代投資組合理論(四)

分散投資的假象:為什麼1+1可能大於2?

2008年10月,雷曼兄弟倒閉一個月後,台北某投資人看著自己精心設計的「分散」投資組合:台積電跌32%、鴻海跌28%、聯發科跌35%。他困惑地問理專:「我明明買了三家不同公司,為什麼全部一起跌?」

2020年3月,疫情恐慌席捲全球,流動性緊縮期間,股債短暫出現同跌(dash for cash)現象,隨後債券避險功能才恢復。這提醒我們相關性會隨時間動態變化,連最穩定的資產關係都可能在極端時刻改變。

這兩個場景揭露了投資界最大的誤解:分散投資的效果不取決於「買多少檔」,而取決於「相關性多低」。今天我們要學習現代投資組合理論的第二個核心工具:相關係數,它將徹底改變你對風險分散的認知。

在前三篇文章中,我們探討了現代投資組合理論的誕生時間價值與複利計算,以及風險的量化方法。我們學會了計算單一資產的風險,但投資組合的風險計算遠比想像複雜。

今天,我們要揭開投資組合風險的數學真相:為什麼1+1不等於2,甚至可能大於2?

相關係數到底在說什麼?

相關係數(ρ,讀作rho)是統計學中衡量兩個變數線性關係強度的指標。在投資學中,它衡量兩檔資產報酬率的「同步程度」。

數學定義

相關係數公式:

ρ(X,Y) = Cov(X,Y) / (σX × σY)

其中:

  • Cov(X,Y) = X和Y的共變異數
  • σX, σY = X和Y各自的標準差
  • ρ的取值範圍:-1 到 +1

三種關鍵情境

ρ = +1(完全正相關)
↗️↗️ 兩資產完全同步移動,A漲B必漲,A跌B必跌
分散效果:無效

ρ = 0(無相關)
↗️↘️ 兩資產獨立變動,A的表現不影響B
分散效果:有效

ρ = -1(完全負相關)
↗️↙️ 兩資產完全反向移動,A漲B必跌
分散效果:對沖

投資現實

在真實市場中:

  • 完全負相關(-1)的資產極其罕見
  • 大部分資產相關係數介於0到+1之間
  • 同產業股票的相關係數通常在0.6-0.8
  • 跨資產類別的相關係數較低,通常在-0.3到+0.5

現在就列出你持股的ρ地圖。

為什麼1+1≠2:投資組合風險不是加總

這是現代投資組合理論最重要的數學發現。Markowitz證明,投資組合的風險不是個別資產風險的簡單加權平均,而是一個更複雜的公式。

兩資產組合的風險公式

投資組合標準差:

σp = √(w₁²σ₁² + w₂²σ₂² + 2w₁w₂σ₁σ₂ρ₁₂)

公式解析:

  • w₁, w₂ = 各資產的投資權重
  • σ₁, σ₂ = 各資產的標準差
  • ρ₁₂ = 兩資產的相關係數
  • 關鍵項:2w₁w₂σ₁σ₂ρ₁₂

第三項的威力

這個公式的神奇之處在於第三項:2w₁w₂σ₁σ₂ρ₁₂

當ρ = +1時:
σp = w₁σ₁ + w₂σ₂(退化成加權平均,無分散效果)

當ρ = 0時:
σp = √(w₁²σ₁² + w₂²σ₂²)(有分散效果,組合風險 < 加權平均)

當ρ = -1時:
在特定權重下,組合風險可以降到接近零!

分散投資的數學真相

傳統直覺認為:組合風險 = 個別風險的平均
數學真相是:組合風險取決於相關係數

核心洞察:投資不是在找更多標的,而是在壓低第三項。

相關係數越低,分散效果越好;相關係數越高,分散效果越差。當相關係數接近+1時,「分散」投資實際上變成了「集中」風險。

先看第三項,再談幾檔。

實戰案例:台灣常見資產配對分析

讓我們用具體數據來驗證相關係數的威力。以下數值為示意區間,用於說明相關性對風險的影響;實務請以當期回溯資料計算。

三組典型配對

資產配對相關係數(ρ)分散效果評級投資啟示
台積電 vs 聯發科0.75⭐⭐ 效果有限同產業=假分散
台積電 vs 中華電信0.45⭐⭐⭐ 中等效果跨產業有幫助
台積電 vs 美債ETF0.15⭐⭐⭐⭐⭐ 優秀效果跨資產最佳

數據來源說明

方法學:基於近年日報酬率數據區間估算,實際數值會隨市場環境變化

計算口徑:以對數日報酬、樣本相關(Pearson)計算;缺失值以內插/刪除處理;視窗範例:近3年滾動60D/120D。

Excel計算示範:

💡 工具盒卡:三步驟速算相關係數

步驟1: 準備兩資產的日報酬率數據
步驟2: 使用Excel函數 =CORREL(範圍1,範圍2)
步驟3: 警戒線判斷 – ρ>0.7需要重新配置

滾動相關建議:
常用視窗:60交易日(月度視角)、120交易日(季度視角),兩者對比能看出結構性變化

關鍵發現

同產業股票高度相關:台積電和聯發科都是科技股,相關係數高達0.75,分散效果極其有限。

跨產業降低相關性:台積電(科技)與中華電信(電信)的相關係數降至0.45,分散效果明顯改善。

跨資產類別最有效:台積電(股票)與美債ETF(債券)的相關係數僅0.15,提供了真正的風險分散。

現在就檢查你的平均ρ。

震撼實例:50%台積電 + 50%聯發科的真實風險

讓我們用具體數字來展示相關係數的衝擊力。假設投資人將資金對半分配在台積電和聯發科:

基本假設(示例數值)

  • 台積電年化波動率: 36.9%
  • 聯發科年化波動率: 42.3%
  • 兩者相關係數: 0.75

三種計算方法對比

方法一:直覺錯誤(簡單平均)

組合風險 = 50% × 36.9% + 50% × 42.3% = 39.6%

方法二:忽略相關性(假設獨立)

σp = √(0.5² × 36.9² + 0.5² × 42.3²) = 28.1%

方法三:實際計算(考慮相關性)

σp = √(0.5² × 36.9² + 0.5² × 42.3² + 2×0.5×0.5×36.9%×42.3%×0.75)

詳細計算:

  • 第一項:0.25 × 1361.61 = 340.4
  • 第二項:0.25 × 1789.29 = 447.3
  • 第三項:2 × 0.25 × 36.9 × 42.3 × 0.75 = 586.8
  • 總和:340.4 + 447.3 + 586.8 = 1374.5
  • 開根號:√1374.5 ≈ 37.1%

相關係數的邊界效應

完整對照表:

  • ρ = +1: 39.6%(無分散效果)
  • ρ = 0.75: 37.1%(微小分散效果)
  • ρ = 0: 28.1%(顯著分散效果)
  • ρ = -1: 2.7%(理論完美對沖)

震撼結論

在ρ=0.75的高相關情境下,組合風險從理想的28.1%(獨立假設)上升到37.1%,接近無分散效果的上限39.6%。高ρ×高σ使σp接近加權和,分散效益被大幅吞噬。

這個結果說明:當相關係數很高時,投資兩檔股票的分散效果微乎其微。ρ越接近+1,分散效益越趨近0。這就是為什麼「同產業分散 = 自欺欺人」的數學證據。

危機時為何分散失效:系統性風險讓相關性飆升

相關係數不是靜態的數字,它會隨著市場環境劇烈變化。在金融危機期間,原本不相關的資產會突然高度相關,讓分散投資瞬間失效。

相關係數的動態惡化

平常時期(2019年):

  • 美股vs債券相關係數:-0.2(負相關,有避險效果)
  • 已開發vs新興市場:0.4(中度相關)
  • 股票vs黃金:0.1(低相關)

2008年金融海嘯:

  • 美股vs債券相關係數:飆升至+0.6(同跌)
  • 全球股市相關係數:普遍升至0.8以上
  • 連黃金都一度與股票同跌

2020年3月疫情恐慌:

  • 股債短暫同跌,相關係數升至+0.7
  • VIX恐慌指數飆升,所有風險資產同步拋售
  • 連避險貨幣都失去避險功能

註:數值依資料頻率與時間窗口而異

系統性風險vs個別風險

個別風險(可分散): 影響特定公司或產業的風險,如管理層醜聞、產品缺陷
系統性風險(不可分散): 影響整個市場的風險,如經濟衰退、戰爭、疫情

在系統性風險主導的危機時期,所有資產的相關係數趨向+1,分散投資的保護作用大幅下降。這就是為什麼2008年「分散」的投資組合還是慘跌的根本原因。

黑天鵝效應

極端事件具有「相關性聚攏」的特性:

  • 平時相關係數0.3的資產,危機時可能飆升至0.8
  • 投資人恐慌性拋售所有風險資產
  • 流動性緊縮讓相關性急劇上升

極端相關性聚攏是一種「結構性暫變」,策略回應是降風險暴露+拉長風險衡量的時間窗口。

在黑天鵝來臨前先量化ρ的聚攏風險。

投資人可執行清單:有效分散投資策略

理解了相關係數的威力,我們可以制定真正有效的分散投資策略。

跨資產類別分散矩陣

資產類別台股代表標的與台股大盤相關性分散效果評級配置建議
台股大盤00501.0 (基準)無效果30-50%
美股市場VTI/006460.65⭐⭐⭐ 良好20-30%
政府債券00687B0.25⭐⭐⭐⭐ 優秀20-40%
黃金00635U0.10⭐⭐⭐⭐⭐ 極佳5-10%
REITs007120.40⭐⭐⭐ 中等5-10%

分散投資優先級排序

第一優先:跨資產類別
股票 + 債券 + 黃金 > 多檔股票
相關性層級化配置:先決定資產大類,再挑標的

第二優先:跨地區市場
美股 + 歐股 + 亞股 > 多檔台股

第三優先:跨產業配置
科技 + 金融 + 傳產 > 多檔科技股

最低效益:同產業分散
多檔科技股的分散效果極其有限

動態監控框架

月度檢視清單:

  1. 計算主要持股間的滾動相關係數
  2. 檢查是否有資產配對ρ>0.7(重配信號)
  3. 觀察市場壓力期間相關係數變化
  4. 評估整體投資組合的分散程度

量化門檻:

  • ρ>0.7:降權或剔除其中之一
  • 組合平均相關性(Average ρ)連續兩月上升:觸發再平衡預檢

Average ρ定義:對組合內所有資產配對的兩兩相關係數取算術平均(上限可加權於市值/配置比重)。

季度調整機制:

  1. 再平衡資產配置比例
  2. 剔除高相關資產,增加低相關資產
  3. 根據市場環境調整分散策略
  4. 壓力測試:模擬危機時期的組合表現

先決定大類,再挑標的與權重。

實用工具集:相關係數計算與監控

💡 工具盒卡:相關係數監控套件

Excel基礎函數:

  • =CORREL(陣列1,陣列2) – 計算基本相關係數
  • 滾動相關:使用OFFSET函數計算動態相關係數
  • 相關矩陣:多資產同時比較,快速識別高相關配對

進階應用:

  • 條件格式:ρ>0.7自動標紅警示
  • 最能說服人的兩張圖:相關矩陣熱圖、60D滾動ρ曲線

Python一行提示:
> df.corr() # pandas:快速計算資產相關矩陣 >

監控頻率建議:

  • 平穩期:每月檢視
  • 波動期:每週監控
  • 危機期:每日追蹤

實戰Excel模板架構

A欄: 日期
B欄: 資產1日報酬率
C欄: 資產2日報酬率
D1: =CORREL(B:B,C:C) 整體相關係數
E1: 滾動60日相關係數(使用OFFSET函數)
F1: 警戒判斷 =IF(D1>0.7,"重配","OK")

建議圖表

相關矩陣熱圖(近3年,60D滾動)
圖說:「近3年,台股(0050)、美股(VTI)、債券(00687B)、黃金(00635U)之60D滾動相關矩陣。深色=高相關;淺色=低相關。」

滾動ρ曲線(0050 vs 00687B vs 00635U)
圖說:「股—債/股—金的60D/120D滾動ρ。危機區段可見ρ聚攏上行。」

三大限制警語:相關係數的邊界

⚠️ 相關係數只衡量線性關係
無法捕捉複雜的非線性依存關係,某些資產在極端情況下可能出現意外的相關性

⚠️ 相關性會隨時間動態變化
歷史相關係數不保證未來表現,市場結構改變會影響資產間關係

⚠️ 極端時期相關性急劇聚攏
危機時分散效果大幅下降,需要搭配其他風險管理工具

補強措施

  • 定期更新:每季重新計算相關係數
  • 情境分析:模擬不同市場環境下的相關性變化
  • 多重指標:搭配波動率、最大回撤等其他風險指標
  • 動態調整:根據相關性變化主動調整配置

結論與下一篇預告

本篇核心收穫

通過這篇文章,我們解開了分散投資的數學秘密:

相關係數是分散效果的決定因子:不是買更多檔股票,而是買相關性更低的資產

投資組合風險公式的威力:第三項2w₁w₂σ₁σ₂ρ₁₂決定了分散效果,當ρ接近+1時分散失效

跨資產優於跨個股:股債金的組合效果遠勝於多檔個股組合

動態監控的必要性:相關性會隨市場環境劇變,需要主動管理

實戰應用能力

現在你可以:

  • 計算任意兩檔資產的相關係數
  • 應用投資組合風險公式預測組合風險
  • 設計真正有效的跨資產分散策略
  • 建立相關係數監控機制,及時發現風險聚集

策略總結

先壓低ρ,再配置權重;先定資產大類,再挑個別標的;ρ>0.7亮紅燈,Average ρ上行兩月啟動再平衡。

系列進度回顧

我們已經掌握了現代投資組合理論的核心工具:

下一篇:效率前緣的最佳化革命

有了風險量化和相關係數分析,我們終於可以解決投資的終極問題:如何找到最佳的風險報酬組合?

在下一篇《最佳投資組合怎麼找?效率前緣教你報酬與風險的黃金平衡》中,我們將學習:

  • 什麼是效率前緣?為什麼它被稱為投資的「聖杯」?
  • 如何在無數種資產配置中找到數學上「最有效率」的組合?
  • 給定風險水準下的最高報酬,或給定報酬目標下的最低風險
  • Excel實作:建構你自己的效率前緣圖

效率前緣將把我們學過的所有概念統合起來:時間價值決定投資必要性,風險量化提供數學基礎,相關係數實現有效分散,而效率前緣將告訴我們最佳的配置比例。

行動呼籲

在閱讀下一篇之前,建議你:

  1. 相關係數檢視:用Excel計算你持股間的相關係數,找出高相關配對(ρ>0.7)
  2. 分散效果評估:檢視你的投資組合是否過度集中在相關性高的資產
  3. 跨資產配置:考慮增加債券、黃金等與股票低相關的資產類別
  4. 動態監控:建立月度相關係數追蹤機制,為組合優化做準備

準備好學習投資組合的數學最佳化了嗎?效率前緣將為我們開啟投資的新境界!


系列文章導航

免責聲明:相關係數是重要的風險管理工具,但市場環境會持續變化,歷史相關性不能保證未來表現。本文僅供教育參考,任何投資決定都應該基於你自己的研究和風險承受能力。分散投資可以降低風險,但無法消除所有市場風險,特別是系統性風險。

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