投資基礎

相關係數

相關係數是一個介於 -1 到 +1 之間的統計指標,用來描述兩個變數(例如兩檔資產的報酬率)之間線性關係的強度與方向。

相關係數

Compound vs Simple Growth Time (Years) Value Compound Simple 0 5 10 15 20

相關係數(通常指皮爾森相關係數,以 r 或希臘字母 ρ 表示)是統計學中用來衡量兩個變數之間線性關係強弱與方向的指標,數值範圍固定在 -1 到 +1 之間。從概念上來看,相關係數等於兩個變數的共變異數,除以兩者標準差的乘積:相關係數 = 共變異數(X, Y) ÷ (X的標準差 × Y的標準差)。這個「標準化」的動作非常重要,因為共變異數的數值大小會受到變數本身單位或波動幅度影響,很難直接判斷關聯有多強;相關係數把結果限制在固定區間,讓不同資產之間的比較變得容易且直觀。 相關係數的數值意義相當明確:+1 代表兩者完全正相關,也就是一個變數上漲時另一個必然同步上漲,走勢完全一致;-1 代表完全負相關,兩者永遠反向變動;0 則代表兩者之間沒有線性關係,一個變數的變化無法用另一個變數的線性方程式來預測。數值越接近 +1 或 -1,代表兩者的線性關聯越強;越接近 0,代表關聯越弱。在實務上,資產之間的相關係數很少剛好等於極端值,多半落在中間地帶,例如 0.3 屬於低度正相關,0.7 以上則屬於高度正相關。 使用相關係數時有一個重要提醒:它只能捕捉「線性」關係,如果兩個變數之間存在複雜的非線性關係,相關係數可能會顯示接近 0,卻不代表兩者真的毫無關聯。此外,相關係數並非一成不變,會隨著市場環境與時間推移而改變。投資人在做資產配置決策時,應該定期檢視相關係數是否仍然成立,而不是假設過去的關聯性會永遠持續下去。

計算範例

假設某位投資人手上有兩檔資產:A是一檔波動較大的科技股,年化標準差為25%;B是一檔波動較低的民生消費股,年化標準差為12%。經過統計計算,兩者報酬率的相關係數為0.3,屬於低度正相關,代表兩者雖然大致同向變動,但關聯並不緊密。將相關係數換算回共變異數:共變異數 = 相關係數 × A的標準差 × B的標準差 = 0.3 × 0.25 × 0.12 = 0.009。 這位投資人決定投入總金額 $1,000,000,其中 $600,000(60%)配置在A股,$400,000(40%)配置在B股。如果不考慮相關係數的分散效果,直接用權重加權平均兩者的標準差,會得到 60% × 25% + 40% × 12% = 19.8% 的組合波動度。但實際上,因為A與B的相關係數只有0.3,兩者走勢不會完全同步,套用投資組合變異數公式計算後,實際組合的標準差約為17.06%,明顯低於19.8%。 這2.74個百分點的波動度差距,正是分散投資帶來的實質效益,完全來自於A與B之間偏低的相關係數。如果兩檔資產的相關係數是1(完全正相關),分散投資將完全無法降低風險,組合波動度會等於加權平均的19.8%;相關係數越低甚至為負,分散投資降低風險的效果就越顯著。

實戰應用

相關係數是現代投資組合理論(Modern Portfolio Theory)的核心概念之一,也是資產配置決策中最常被引用的統計指標。基金經理人與投資顧問在建構投資組合時,會刻意納入相關係數較低甚至為負的資產類別,例如股票搭配債券、或不同地區與產業的股票互相搭配,目的是在維持預期報酬的前提下,降低整體組合的波動風險。 在風險管理領域,機構投資人與量化交易團隊會定期計算龐大資產池之間的相關係數矩陣,用來評估整體投資組合的分散程度,並找出哪些部位其實隱含著過高的集中風險。銀行與保險公司在做壓力測試時,也會特別留意相關係數在市場劇烈波動時的變化,因為許多平時關聯不高的資產,在系統性風險升高時往往會同步走跌。 一般散戶投資人雖然不見得會親自計算相關係數,但了解這個概念有助於避免「表面上分散、實際上高度重疊」的配置錯誤,例如同時持有多檔本質上高度相關的科技股基金,卻誤以為自己已經做好了風險分散。

常見錯誤

最常見的誤解是把相關係數等同於因果關係。兩個變數即使相關係數很高,也不代表其中一個變數的變動是造成另一個變動的原因,背後可能存在共同的第三個因素,或純粹只是巧合。 另一個常見錯誤是假設相關係數是固定不變的。許多資產在平時市場穩定時相關係數偏低,看似能有效分散風險,但在金融危機或系統性風險爆發時,投資人的恐慌性拋售會讓幾乎所有風險性資產同步重挫,相關係數會急遽上升接近1,也就是市場常說的「危機時刻,相關係數趨向1」,導致原本設計良好的分散配置在最需要保護的時刻失去效果。 有些投資人誤以為相關係數為0就代表兩個變數完全無關,但這只表示兩者之間沒有「線性」關係,如果兩者之間存在曲線型或週期性的複雜關係,相關係數仍然可能接近0,卻不代表真的毫無關聯,這時候需要搭配其他統計方法進一步檢視。 最後,許多人會忽略樣本期間長短對相關係數估計結果的影響。用太短的歷史資料計算出來的相關係數,容易受到短期市場雜訊干擾而失真,投資人應該搭配較長的觀察期間,並定期更新計算結果,才能得到較為穩健的參考數值。

比較表

比較項目相關係數共變異數
定義標準化後衡量兩變數線性關係強弱與方向的指標衡量兩變數是否同方向變動,未經標準化
數值範圍/計算方式共變異數 ÷(X標準差 × Y標準差),範圍固定在 -1 到 +1兩變數離均差乘積的平均值,數值沒有固定上下限
代表意義+1完全正相關、-1完全負相關、0無線性關係正值同向變動、負值反向變動,但難以直接判斷關聯強弱
常見用途比較不同資產間關聯強弱,評估分散投資效果計算相關係數與投資組合變異數(風險)公式的中繼變數
主要限制只能捕捉線性關係,且會隨時間與市場環境改變數值大小受變數單位與尺度影響,無法直接跨資產比較
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常見問題

相關係數等於0是不是代表兩個資產完全沒有關聯?
不完全是。相關係數為0只代表兩個變數之間沒有「線性」關係,也就是無法用一條直線來描述它們的變動關係。如果兩者之間存在非線性、週期性或更複雜的關聯型態,相關係數仍然可能顯示接近0,但實際上兩者並非毫無關係。要判斷是否真的無關,通常需要搭配散佈圖或其他統計檢定方法一起觀察,不能只看單一數值就下結論。
為什麼投資組合要挑選相關係數低的資產?
因為相關係數越低,代表兩項資產的報酬走勢越不同步,當其中一項資產下跌時,另一項資產不一定會同時下跌,甚至可能上漲來抵銷部分損失。這種互相抵銷的效果會讓投資組合整體的波動度低於單純用權重加權平均個別資產波動度所得到的數字,這正是現代投資組合理論中「分散投資降低風險」的核心邏輯。
相關係數會不會隨時間改變?
會,而且變化幅度有時相當顯著。相關係數是根據歷史報酬率資料統計出來的結果,會隨著總體經濟環境、產業趨勢與市場情緒而變動。特別值得注意的是,許多平時相關係數偏低的資產,在金融危機或市場劇烈下跌時往往會同步重挫,相關係數快速上升趨近於1,這也是投資人在設計避險與分散策略時必須特別留意的限制。
相關係數和共變異數哪一個比較適合用來比較不同資產組合?
相關係數比較適合用來做比較,因為它已經標準化到固定的 -1 到 +1 區間,不受變數本身單位或波動幅度大小的影響,可以直接拿不同資產配對的相關係數互相比較強弱。共變異數的數值大小則會受到兩個變數各自波動程度影響,同樣是「正相關」,共變異數的絕對值可能天差地遠,因此不適合直接跨資產組合比較,但它仍是計算相關係數與投資組合風險公式時不可或缺的中間步驟。
相關係數可以用在股票以外的資產嗎?
可以。相關係數是一個通用的統計工具,只要有成對的數值資料,就能計算出相關係數,因此除了股票報酬率之外,也常被用來分析債券、外匯、原物料、房地產甚至總體經濟指標(例如利率與通膨率)之間的關聯性。在多元資產配置的實務中,投資人經常需要同時評估股票、債券、另類投資之間的相關係數,來建構更全面的分散投資組合。

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