几何布朗运动的期望与方差?

编辑:自学文库 时间:2024年03月09日
几何布朗运动是一种连续时间、连续状态的随机过程,其具体定义为:在任意时刻t,其价格或价值S(t)与前一时刻价格或价值S(t-Δt)呈指数增长的关系。
  几何布朗运动的期望与方差可以通过经典的随机微分方程求解。
   假设在时间间隔Δt内,收益率为r(t),则有以下关系式: dS(t) = μS(t)dt + σS(t)dW(t) 其中,μ是股票的均值增长率,σ是波动率,dW(t)是Wiener过程(布朗运动)。
  利用随机微分方程,可以求得几何布朗运动的期望与方差。
   首先,将dS(t)进行积分得到ΔS(t)=S(t)-S(t-Δt),可以得到: ΔS(t) = μS(t)Δt + σS(t)[W(t)-W(t-Δt)] 对上式两边取期望,由于W(t)-W(t-Δt)是正态分布且均值为0的随机变量,因此期望为0,得到: E[ΔS(t)] = E[μS(t)Δt] = μS(t)Δt 由于几何布朗运动是连续状态过程,我们可以将Δt趋近于0,此时ΔS(t)趋近于dS(t),得到: E[dS(t)] = μS(t)dt 这是关于几何布朗运动的期望。
   而对于方差,利用布朗运动的性质可以得到: Var[dS(t)] = σ^2S(t)^2dt 这是关于几何布朗运动的方差。
   综上所述,几何布朗运动的期望为μS(t)dt,方差为σ^2S(t)^2dt。