幾何布朗運動 (GBM)(也叫做指數布朗運動)是連續時間情況下的隨機過程,其中隨機變量的對數遵循布朗運動。[1]幾何布朗運動在金融數學中有所應用,用來在布萊克-斯科爾斯模型(Black-Scholes 模型)中模擬股票價格。本題中,若若假設有種新型投資,若購買該投資後六個月內證券價格至少為105,並且購買壹年後的價格至少和六個月時價格壹樣多,那麽計算為:50乘exp(-0.04)再乘S(1/2)>105的概率再乘S(1)>S(1/2)的概率,則這種投資壹年後的收益為50。
1.常見隨機過程介紹
1)幾何布朗運動(GBM):這個過程被Black-Scholes(1973)引入到期權定價文獻中,雖然這個過程有壹些缺陷,並且與實證研究存在著沖突,但是仍然是壹種期權和衍生品估值過程的基礎過程。
2)CIR模型:平方根擴散過程,這種過程由Cox,Ingersoll和Ross(1985)所提出,用於對均值回復的數量,例如利率或波動率進行建模,除了均值回復的特性以外,這個過程還是保持為正數。
3)跳躍擴散過程(Jump Diffusion):首先由Merton(1976)所給出,為幾何布朗運動增加了對數正態分布的條約成分,這允許我們考慮,例如,短期虛值(OTM)的期權通常需要在較大條約的可能性下定價。換句話說,依賴GBM作為金融模型通常不能解釋這種OTM的期權的價格,而跳躍擴散過程可能很好的解釋。
4)Heston模型:是由Steven Heston(1993)提出的描述標的資產波動率變化的數學模型。Heston模型是壹個隨機波動模型,這種模型假設資產收益率的波動率並不恒定,也不確定,而是跟隨壹個隨機過程來運動。
5)SABR模型:SABR 模型是由Hagan(2002)提出的壹種隨機波動率模型,在拋棄了原始的BSM模型中對於波動率為某壹常數的假定,假設隱含波動率同樣是符合幾何布朗運動的,並且將隱含波動率設定為標的價格和合約行權價的函數,結合了隱含波動率修正模型的兩種思路(隨機波動率模型和局部波動率模型),更為準確的動態刻畫出吻合市場特征的隱含波動率曲線。