Poisson 過程是否會長期收斂到 Ito 過程?
我聽說Poisson過程長期“收斂”到伊藤(擴散)過程。但是,我看不到形式的特徵功能如何轉變為後者的功能。這種趨同可以用什麼標準來定義呢?
對於隨機變數,隨機過程有不同類型的收斂。可能您的意思是 Skorokhod 拓撲中的收斂 $ J_1 $ . 這是一個收斂概念 $ d $ 維 cádlág 過程。
隨機過程的收斂 $ X_n \xrightarrow {\mathscr L} X $ 在這個意義上,當且僅當法律成立 $ \mathscr{L}(X^n) $ 在配備 Skorokhod 拓撲的 cádlág 函式的機率測度空間中收斂。
通常,必須向事物展示:
- $ (X^n) $ 很緊(即相對緊湊)
- $ X_n \xrightarrow {\mathscr L(D)} X $ 對於一些密集的子集 $ D \in \mathbb{R}_{\ge 0} $ (例如,有限維分佈的收斂)
有關該主題的完整處理,請考慮 Jacod & Shirayev:隨機過程的極限定理,或更經典的參考比林斯利:機率度量的收斂。
現在可以用定理 IX.4.8 回答您對Poisson過程的問題。在雅科德和希里亞耶夫。考慮一個複合Poisson過程 $ Y $ ,即Poisson過程 $ N $ 有強度 $ \lambda $ 和獨立同分佈隨機變數 $ X_1,X_2, \dots $ , 英石 $$ Y_t = \sum_{i=1}^{N_t} X_i, \quad t \ge 0. $$ 我們現在期望如果跳躍 $ X^1,X^2,… $ 變小和強度 $ \lambda $ 爆炸,布朗運動的收斂可以成立。
定理 IX.4.8 證實了這一點:考慮 $ \lambda^n=n $ , $ X_1^n $ 正態分佈,均值為零和變異數 $ n^{-(1/2)} $ . 然後二次變分計算為 $$ \int x^2 \lambda_n \phi\big(\frac{x}{a_n}\big) a_n^{-1}dx = \lambda_n (a_n)^2=1 $$ 在哪裡 $ a_n=n^{-(1/2)} $ . 這表明 $ \tilde c^n \to 1 $ 在定理 IX.4.8 中。再加上限製過程沒有跳躍的事實( $ K=0 $ 其中)和沒有漂移( $ b=0 $ 其中)這得出極限是布朗運動。