隨機微積分

隨機微分方程的馬爾可夫性質

  • May 1, 2017

假設隨機方程:

$$ \begin{equation*} d X(u)=\beta(u,X(u))d u+\gamma(u,X(u))d W(u). \end{equation*} $$ 認為 $ X(T) $ 是上述具有初始條件的隨機微分方程的解 $ X(t)=x $ 和 $ h(x) $ 是 Borel 可測函式。表示為 $$ g(t,x)=E^{t,x}h(X(T)) $$ 我們猜測 $ E^{t,x}|h(X(T))|<\infty $ 讓 $ X(u) $ 是上面給定初始條件的隨機微分方程的解 $ 0. $

使用markov property_ $ X(t), $ 我們有現有的 $ g(t,x) $ 英石

$$ E[h(X(T))|\mathcal{F}(t)]=g(t,X(t)) $$ 我的問題是那兩個 $ g(t,x) $ 相同的?由於我們想使用Feynman-Kac equation,但我不確定它是否是第一次

$$ g(t,x)=E^{t,x}h(X(T)). $$ 因為需要的證明Feynman-Kac equation需要鞅 $ g(t,X(t)), $ 但我不認為這裡 $ g(t,X(t)) $ 是鞅嗎?

在這裡,我們假設

$$ \begin{align*} g(t, x) = \mathbb{E}\left(h(X_T) \mid X_t = x \right). \end{align*} $$ 請注意,通過Shiryaev, $ g(t, x) $ 是一個 Borel 可測函式,使得對於任何 Borel 可測集 $ A $ , $$ \begin{align*} \int_{{X_t \in A}} h(X_T) d\mathbb{P} &= \int_A g(t, x) \mathbb{P}{X_t}(dx), \end{align*} $$ 在哪裡 $ \mathbb{P}{X_t}(dx) $ 是由分佈函式生成的 Lebesgue-Stieltjes 測度 $ X_t $ ,即對於任何 Borel 可測集 $ B $ , $$ \begin{align*} \mathbb{P}{X_t}(B) = \mathbb{P}(X_t \in B). \end{align*} $$ 還可以證明(參見Shiryaev的第 196 頁,從指示符和簡單函式開始,然後,通過單調收斂定理,到所有正函式,並通過分解,到所有可積可測函式), $$ \begin{align*} \int_A g(t, x) \mathbb{P}{X_t}(dx) = \int_{{X_t \in A}} g(t, X_t) d\mathbb{P}. \end{align*} $$ 那是, $$ \begin{align*} \int_{{X_t \in A}} h(X_T) d\mathbb{P} = \int_{{X_t \in A}} g(t, X_t) d\mathbb{P}. \end{align*} $$ 換句話說, $$ \begin{align*} g(t, X_t) = \mathbb{E}(h(X_T) \mid X_t) = \mathbb{E}(h(X_T) \mid \mathcal{F}_t), \end{align*} $$ 由馬爾可夫財產。而且, $ {g(t, X_t), , 0\le t \le T } $ 顯然是鞅。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/33785