隨機過程
巴克斯特和雷尼:關於符號的問題
在 Baxter 和 Rennie(金融微積分)的第 56 頁,我們有
- 連續隨機過程的定義,在漂移方面 $ \mu_s $ 和波動性 $ \sigma_s $ . 重要的是要記住,漂移和波動性本身可以是過程。
- 唯一性結果,其中一部分告訴我們對於給定的 $ \mu_s $ , $ \sigma_s $ 和 $ X_0 $ ,我們只能構造一個程序 $ X_t $ .
但是,頁面底部介紹了 SDE,可能有多種解決方案。SDE 的定義是根據漂移和波動性給出的,這可能取決於過程的目前值——符號為 $ \mu(X_t,t) $ 和 $ \sigma(X_t,t) $ .
我認為 $ \mu(X_t,t) $ 和 $ \sigma(X_t,t) $ 是特殊情況 $ \mu_s $ 和 $ \sigma_s $ ,這意味著一個 SDE不能有多個解。這顯然是錯誤的,我想知道為什麼——希望就這兩種符號的不同而言。先感謝您!
符號 $ \mu(X_t,t) $ 和 $ \sigma(X_t,t) $ 確實是更一般表示法的特例 $ \mu_t $ 和 $ \sigma_t $ . 後者可以是任何隨機過程(具有定義中給出的條件)。首先請注意,如果 $ \sigma_t=0 $ ,SDE 簡化為 ODE,我們已經知道並非所有 ODE 都是可解的(顯式且唯一地)。
然而,正如你所說, $ \mu_t $ 和 $ \sigma_t $ (或者 $ \mu(X_t) $ 和 $ \sigma(t,X_t) $ )沒有唯一地定義一個隨機過程。您還需要初始值 $ X_0 $ . 在頁面底部的 SDE 的定義中,作者沒有包括初始條件 $ X_0 $ 這對於擁有獨特的解決方案至關重要。
- 看兩個不同起點的幾何布朗運動,你會得到兩個不同分佈的不同過程。請記住,對於每個 $ t\geq0 $ ,$$ \ln(X_t) \sim N\left( \ln(X_0) + \left( \mu-\frac{1}{2}\sigma^2\right)t, \sigma^2t\right). $$
可以顯示:如果您固定一個初始值(並且如果 $ \mu $ 和 $ \sigma $ 滿足一些監管(Lipschitz)條件),那麼 SDE 確實存在一個獨特的解決方案。
- 例如,$$ \mathrm{d}X_t =3X_t^{3/2}\mathrm{d}t $$ 和 $ X_0=0 $ . 這是一個 ODE,其中 $ 3x^{3/2} $ 未能滿足 Lipschitz 條件,因此您找不到唯一的解決方案:對於任何 $ a>0 $ , $$ \begin{align*} X_t = \begin{cases} 0 & t\leq a, \ (t-a)^3 & t>a \end{cases} \end{align*} $$ 是 ODE 的一個解。