布朗运动计算器(Brownian Motion Calculator)
布朗运动是连续随机过程的基石——微粒在液体中的无规则游走,也是金融价格建模的起点。输入初始位置、漂移系数、波动率与时间,工具给出位置分布的均值、方差、95% 区间与高于起点的概率。
原理:布朗运动是连续随机过程的基石——微粒在液体中的无规则游走,数学上是均值为 mu·t、方差为 sigma²·t 的正态增量。位置 X(t) 服从正态分布:中心随漂移匀速移动,不确定性按 √t 的速度展宽(标准差与时间平方根成正比,而不是与时间成正比)。
步骤:① 输入初始位置、漂移、波动率与时间;② 点击计算;③ 读出均值、方差、95% 区间与高于起点的概率。
示例:x0 = 0、mu = 0.5、sigma = 2、t = 4 时,均值漂到 2、方差 16、95% 区间约从 -5.84 到 9.84、高于起点概率 0.691462;若 mu = 0(纯扩散)则概率恰为 0.5。
注意事项:模型假设增量为正态且独立——真实价格有肥尾与波动聚集,直接套用会低估极端行情;sigma 输入的量纲要与 t 一致(日波动配日、年波动配年);√t 展宽意味着长期不确定性远比直觉增长得慢。
相关:随机游走计算器是布朗运动的离散近似;正态分布计算器给出完整的分位数计算;泊松过程计算器展示另一类连续时间随机过程(跳跃计数)。
什么是布朗运动计算器?

布朗运动(维纳过程)是连续时间随机过程的原型:1827 年布朗观察到花粉微粒在水中无规则运动,爱因斯坦 1905 年给出数学解释,维纳随后把它严格化。
它的增量服从正态分布:t 时刻位置 X(t) 以 x0 + mu·t 为中心、以 sigma²·t 为方差——中心匀速漂移,不确定性按时间的平方根展宽。
它是Black-Scholes 期权定价、物理学扩散方程与信号处理 Kalman 滤波的共同底座,理解它就理解了连续随机过程的半壁江山。
X(t) = x0 + mu·t + sigma·W(t),X(t) 服从均值 x0 + mu·t、方差 sigma²·t 的正态分布
mu 为单位时间漂移;95% 区间 = 均值 ± 1.96·sigma·√t;高于起点概率 = Φ(mu·√t/sigma)。
如何使用布朗运动计算器
- 1
输入初始位置 x0、漂移系数 mu、波动率 sigma 与观察时刻 t(注意量纲一致:日波动配日、年波动配年)。
- 2
点击计算,读出均值、方差、标准差与 95% 区间。
- 3
同时参考高于起点概率:它告诉你到时刻 t 位置高于 x0 的把握有多大。
计算示例
例 1带漂移的扩散
x0 = 0、mu = 0.5、sigma = 2、t = 4 时,均值漂到 2、方差 16、95% 区间约从 −5.84 到 9.84、高于起点概率 0.691462——漂移只挪中心,展宽全看 sigma。
例 2纯扩散
mu = 0、其余不变时,均值停在 0、高于起点概率恰为 0.5——没有漂移的布朗运动对称地散开,这是它被称为「公平游戏」的原因。
例 3负漂移情景
x0 = 100、mu = −1、sigma = 1.5、t = 9 时,均值降到 91、标准差 4.5、高于起点概率仅 0.022750——温和的负漂移在较长时间里把胜算压得很低。
注意事项
标准差按 √t 增长而不是按 t:时间翻 4 倍,不确定范围只翻 2 倍——这就是著名的 √t 律,也是长期预测比直觉「稳」的数学原因。
高于起点概率与 x0 无关:只由 mu·√t/sigma 决定——初始位置整体平移不改变「超过起点」的胜算,改变的是超过任何固定阈值的概率。
sigma 的量纲要与 t 匹配:日波动率 2% 配 t = 10(天),年波动率 20% 配 t = 2(年)——量纲错配是本工具最常见的误用。
正态增量假设偏理想:真实股价有肥尾与波动聚集,布朗模型会低估极端行情,风险计量需叠加跳跃或随机波动率扩展。
常见问题
参考资料
凯文内容作者Calcton 数学编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-10-05
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引用本页
GB/T 7714 格式
Calcton. 布朗运动计算器[EB/OL]. https://www.calcton.com/brownian-motion, 2026-10-05.
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最后更新:2026-10-05。
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