隨機過程

給定問問mathbb Q和X噸X噸X_t是問問mathbb Q-布朗尼,找到d問d磷d問d磷frac{dmathbb Q}{dmathbb P}/ Brownian 或 Radon-Nikodym 導數的唯一性

  • July 16, 2016

問題:

讓 $ T >0 $ , 然後讓 $ (\Omega, \mathscr F, { \mathscr F_t }{t \in [0,T]}, \mathbb P) $ 是一個過濾的機率空間,其中 $ \mathscr F_t = \mathscr F_t^W $ 在哪裡 $ W = {W_t}{t \in [0,T]} $ 是標準的 $ \mathbb P $ -布朗運動。

讓 $ X = {X_t}_{t \in [0,T]} $ 是一個隨機過程,其中 $ X_t = W_t + \sin t $ , 然後讓 $ \mathbb Q $ 是一個等價的機率測度 st $ X $ 是標準的 $ \mathbb Q $ -布朗運動。

給 $ \frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} $ .

吉薩諾夫定理:

讓 $ T >0 $ , 然後讓 $ (\Omega, \mathscr F, { \mathscr F_t }{t \in [0,T]}, \mathbb P) $ 是一個過濾的機率空間,其中 $ \mathscr F_t = \mathscr F_t^W $ 在哪裡 $ W = {W_t}{t \in [0,T]} $ 是標準 $ \mathbb P $ -布朗運動。

讓 Girsanov 核 $ {\theta_t}{t \in [0,T]} $ 做一個 $ \mathscr F_t $ -適應隨機過程 $ \int_0^T \theta_s^2 ds < \infty $ 作為和 $ {L_t}{t \in [0,T]} $ 是一個 $ ( \mathscr F_t , \mathbb P) $ 鞅在哪裡

$$ L_t := \exp(-\int_0^t \theta_s dW_s - \frac 1 2 \int_0^t \theta_s^2 ds) $$

讓 $ \mathbb Q $ 是由下定義的機率測度

$$ Q(A) = \int_A L_T dP \ \forall A \in \ \mathscr F $$

或者$$ L_T = \frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} $$

然後 $ {W_t^Q}_{t \in [0,T]} $ 被定義為

$$ W_t^Q := W_t + \int_0^t \theta_s ds $$

是標準的 $ \mathbb Q $ -布朗運動。


給出的解決方案:

$$ X_t = W_t + \int_0^t \cos s ds $$

讓 $ \theta_t = \cos t $ :

  1. 這是 $ \mathscr F_t $ -適應
  2. $ \int_0^T \theta_s^2 ds < \infty $ 作為
  3. $ E[\exp(\frac 1 2 \int_0^T \theta_t^2 dt)] < \infty $

然後 $ {L_t}_{t \in [0,T]} $ 是一個 $ ( \mathscr F_t , \mathbb P) $ 鞅,根據 Novikov 的條件,其中

$$ L_t := \exp(-\int_0^t \cos s dW_s - \frac 1 2 \int_0^t \cos^2 s ds) $$

因此,根據 Girsanov 定理,我們有

$$ \frac{d\mathbb Q}{d\mathbb P} = L_T…? $$


最後一行到底是怎麼來的?

我覺得奇怪的是,吉爾薩諾夫定理定義 $ \mathbb Q $ 然後結束 $ X_t $ 是標準的 $ \mathbb Q $ -布朗運動,而問題表明存在一些 $ \mathbb Q $ 英石 $ X_t $ 是標準的 $ \mathbb Q $ -布朗運動,然後詢問 $ \frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} $ . 問題可能是錯誤的嗎?

這麼說 $ L_T $ 確實是需要的密度 $ \frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} $ ,我認為我們需要使用Girsanov 定理的逆),或者問題應該改為給我們 $ \frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} $ 然後讓我們證明 $ L_T = \frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} $ 可能表明 $ E[\frac{d \mathbb Q}{d \mathbb P} | \mathscr F_t] = L_t $ 或其他路線。


我嘗試了一些稍微不同的東西:

我定義 $ \hat{\mathbb P} $ 英石

$$ L_T = \frac{d\hat{\mathbb P}}{d\mathbb P} $$

或者

$$ \hat{\mathbb P} = \int_A L_T d\mathbb P $$

由吉爾薩諾夫定理得出 $ X_t $ 是標準的 $ \hat{\mathbb P} $ -布朗運動。因為我們被告知有一些 $ \mathbb Q $ 相當於 $ \mathbb P $ 英石 $ X_t $ 也是標準的 $ \mathbb Q $ -布朗運動,它遵循 Radon-Nikodym 導數的唯一性

$$ \frac{d\hat{\mathbb P}}{d\mathbb P} = \frac{d\mathbb Q}{d\mathbb P} $$

$ \therefore, \frac{d\mathbb Q}{d\mathbb P} $ 是(誰)給的 $ L_T $ .

那正確嗎?我想我在某處錯過了一步。

那麼,如果這樣的理由是正確的,這是否確實是給出的解決方案的意思,但只是省略了指出 Radon-Nikodym 導數的唯一性?


基於編輯:即使 Radon-Nikodym 衍生物是獨一無二的, $ \mathbb Q $ 可能不是唯一的?如果是這樣,是不是這樣 $ \hat{\mathbb P} $ 只是眾多可能之一的候選者 $ \mathbb Q $ 的?

我想我們得出結論 $ \hat{\mathbb P} = \mathbb Q $ 基於 $ X_t $ 在這兩種度量下都是標準的布朗運動。有什麼建議嗎?布朗運動測量的唯一性還是什麼?

恕我直言,確實沒有正確說明問題,因為作為“解決方案”提供的 Radon-Nikodym 導數並不是定義度量的唯一方法 $ \mathbb{Q} $ 相當於 $ \mathbb{P} $ 並在其中 $ X_t $ 是鞅。就拿

$$ \frac {d\mathbb{Q}}{d\mathbb{P}} =\mathcal{E}\left(-\int_0^t \cos(s) dW_s + a\right) $$ 對於任何 $ a \in \mathbb{R} $ (或就此而言的任何有限變化過程,重點是 $ a $ 不應該在二次(協)變化方面有貢獻)和 $ \mathcal {E}(.) $ 數字隨機(或 Doleans-Dade)指數。請注意,提供的解決方案對應於揀貨 $ a=0 $ . 因此,我認為正如您在問題中提到的那樣,練習應該以相反的方式編寫。類似的東西:表明,給定以下 Radon-Nikodym 導數規範,得到的度量 $ \mathbb{Q} $ 相當於原來的度量 $ \mathbb{P} $ 並且這樣 $ (X_t)_{t\in [0,T]} $ 是一個 $ (\mathbb{Q},\mathcal{F}_t^W) $ -鞅。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/28003