クラゲの太陽 / SIMULATIONS BROWSER SIMULATION № 03

GEOMETRIC BROWNIAN MOTION

DRIFT.

幾何ブラウン運動

パラメータを指定して、経路と終点分布を表示します。

経路の広がり

02 / TRAJECTORIES
経路グラフ。下の数値で結果を確認できます。
サンプル経路標本平均理論平均理論 5–95% 区間

初期設定で計算しています。

終点の標本平均—
終点の標本中央値—
終点の標本 5–95% 区間—全経路の終点から算出

終点の分布

03 / DISTRIBUTION
終点分布の数値は上の統計に表示します。

MATHEMATICAL MODEL

モデルと計算方法

dSt=μSt dt+σSt dWt\mathrm{d}S_t = \mu S_t\,\mathrm{d}t + \sigma S_t\,\mathrm{d}W_t

μ\mu は平均的な成長の速さ、σ\sigma はランダムなゆらぎの大きさ。σ=0\sigma = 0 にすると、すべての経路が同じ指数曲線になります。時間の単位は年、初期値の単位は自由です。

観測時点ごとの遷移

St+Δt=St exp⁡ ⁣[(μ−σ22)Δt+σΔt Z]S_{t+\Delta t} = S_t\,\exp\!\left[\left(\mu-\frac{\sigma^2}{2}\right)\Delta t + \sigma\sqrt{\Delta t}\,Z\right]

Δt=TN\Delta t = \frac{T}{N} とし、Z∼N(0,1)Z \sim \mathcal{N}(0,1) は各ステップで独立な標準正規乱数です。厳密解の遷移式で各観測時点を計算し、間を線で結びます。

理論平均

E[St]=S0 eμt\mathbb{E}[S_t] = S_0\,e^{\mu t}

理論中央値

median⁡(St)=S0 exp⁡ ⁣[(μ−σ22)t]\operatorname{median}(S_t) = S_0\,\exp\!\left[\left(\mu-\frac{\sigma^2}{2}\right)t\right]

色の帯は、各時点での理論分布の中央 90% を示します。経路全体が 90% の確率で帯に収まるという意味ではありません。標本平均や分布は、経路数と乱数によって変わります。