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先到 还是

Brownian probability

专题
Finance / 金融
难度
L4

题目详情

金融数学题:先到 aa 还是 bb。

英文原题

If a<0<ba< 0< b , what is the probability that the Brownian motion hits level aa before level bb ?

解析

设 a<0<ba<0<b,从 0 出发,令 Ta,TbT_a,T_b 为首次命中 a,ba,b 的时间。

由于 WtW_t 是鞅,对停时 T=min⁡(Ta,Tb)T=\min(T_a,T_b) 用可选停止:

0=E[WT]=a P(Ta<Tb)+b P(Tb<Ta).0=\mathbb{E}[W_T]=a\,\mathbb{P}(T_a<T_b)+b\,\mathbb{P}(T_b<T_a).

解得

P(Ta<Tb)=bb−a,qquadP(Tb<Ta)=−ab−a.\boxed{\mathbb{P}(T_a<T_b)=\frac{b}{b-a}},\\qquad \boxed{\mathbb{P}(T_b<T_a)=\frac{-a}{b-a}}.

英文解析

0=E[WT]=a P(Ta<Tb)+b P(Tb<Ta).0=\mathbb{E}[W_T]=a\,\mathbb{P}(T_a<T_b)+b\,\mathbb{P}(T_b<T_a). P(Ta<Tb)=bb−a,qquadP(Tb<Ta)=−ab−a.\boxed{\mathbb{P}(T_a<T_b)=\frac{b}{b-a}},\\qquad \boxed{\mathbb{P}(T_b<T_a)=\frac{-a}{b-a}}.