将 dX = a(X(t),t)dt b(X(t),t)dB 带入上式,并且略去所有比 dt 更高阶的小量,最终可以得到伊藤引理的一般形式:
由 f 的 SDE 可知,作为 X 和 t 的函数,f 本身也是一个伊藤过程。更重要的是,伊藤引理说明,df 表达式右侧的布朗运动 dB 恰恰正是 dX 表达式中的那个布朗运动。换句话说,在 f 和 X 的随机性由同一个布朗运动决定,而非两个独立的布朗运动。这一点在下文中推导 BS 微分方程时至关重要。
下面我们就利用伊藤引理求解几何布朗运动。
3 几何布朗运动求解对于股票价格 S,可以用满足如下 SDE 的几何布朗运动来描述。
上式中 μ 是股票的期望年收益率,σ 是股票年收益率的标准差。显然,这是一个伊藤过程(a = μS,b = σS)。为了求解 S,令 f = lnS(S 的自然对数)并对 df 使用伊藤引理(注:为了保持符号和前篇的一致性,我们用 S 而非 X 代表股票价格的随机过程)得到 lnS 的 SDE:
这个式子说明,lnS 是一个带漂移的布朗运动,它的漂移率为 μ – 0.5σ^2,波动率为 σ。由布朗运动的性质可知,在任何时间 T,lnS 的变化符合正态分布: