幾何布朗運動(GBM),也稱為指數布朗運動,是連續時間情況下的隨機過程,其中隨機變數的對數遵循布朗運動。這個過程在金融數學中有所套用,特別是在布萊克-斯科爾斯定價模型中,用來模擬股票價格的變化。
幾何布朗運動可以用如下的隨機微分方程來表示:dSt=μStdt+σStdWt。其中,St表示在時間t的股票價格,μ表示股票在單位時間內的預期收益率,σ表示股票的波動率,Wt表示布朗運動。
使用幾何布朗運動來描述股票價格的理由包括:其期望與隨機過程的價格(股票價格)是獨立的;該過程只考慮為正值的價格,就像真實的股票價格;該過程與在股票市場觀察到的價格軌跡呈現了同樣的「roughness」;而且,該過程的計算相對簡單。
然而,幾何布朗運動也存在一些缺陷,例如在真實股票價格中,波動會隨時間變化,但在幾何布朗運動中,波動是不隨時間變化的。此外,真實股票收益通常不服從常態分配,而幾何布朗運動假設收益是常態分配的。