股票價格服從對數(shù)正態(tài)分布的均值和方差是通過對數(shù)正態(tài)分布的性質(zhì)及統(tǒng)計學知識進行推導得到的。
首先,對于對數(shù)正態(tài)分布(Lognormal Distribution),它的密度函數(shù)為:
$$f(x)=frac{1}{xsigmasqrt{2pi}}e^{-frac{(ln{x}-mu)^2}{2sigma^2}}$$
其中,$mu$是對數(shù)正態(tài)分布的期望值,$sigma$是標準差,$x$是隨機變量。
接下來,推導股票價格服從對數(shù)正態(tài)分布的均值和方差:
假設(shè)初始時刻$t_0$,股票價格為$S_{t_0}$。則在時間$t_1$時刻,股票的價格為:
$$S_{t_1}=S_{t_0}e^{(mu-frac{sigma^2}{2})(t_1-t_0)+sigmasqrt{t_1-t_0}epsilon}$$
其中,$epsilon$是服從標準正態(tài)分布的隨機變量。
由上式可知,在$t_1$時刻,股票價格服從對數(shù)正態(tài)分布,其期望和方差分別為:
$$E(S_{t_1})=S_{t_0}e^{mu(t_1-t_0)}$$
$$Var(S_{t_1})=S_{t_0}^2(e^{sigma^2(t_1-t_0)}-1)e^{2mu(t_1-t_0)+sigma^2(t_1-t_0)}$$
因此,股票價格服從對數(shù)正態(tài)分布的均值為$E(S_{t_1})=S_{t_0}e^{mu(t_1-t_0)}$,方差為$Var(S_{t_1})=S_{t_0}^2(e^{sigma^2(t_1-t_0)}-1)e^{2mu(t_1-t_0)+sigma^2(t_1-t_0)}$。
這就是股票價格服從對數(shù)正態(tài)分布的均值和方差的推導過程。