2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Стохастический процесс, характеристическая функция
Сообщение27.10.2018, 08:27 


26/12/09
8
Доброе утро, коллеги.

Тут задачка:
Дано $\sigma$ - детерминистическая функия, которая удовлетворяет условию $\int_{0}^{t} \sigma^2(s)ds < \infty$ для всех $t \geqslant 0$
Дан процесс $X(t) = \int_{0}^{t} \sigma(s)dW(s) $. W(s) - Винеровский процесс.

Нужно показать, что для фиксированного $t$, характеристическая функция для $X(t)$ представлена в таком вот виде:

$E[e^{iuX(t)}] = e^{-\frac{u^2}{2}\int_{0}^{t}\sigma^2(s)ds}, u \in R$.

_____________________________

Собственно что я сделал:

Выбрал функцию $e^{iuX(t)}$ и написал для неё Ито процесс:

$f(x,t) = e^{iuX(t)}, f_{x} = iue^{iuX(t)}, f_{t} = 0, f_{xx} = -u^2e^{iuX(t)}, dx = \sigma(t)dW(t), [dxdx] = \sigma^2(t)dt$

В итоге:
$d(f(x, t)) = iue^{iuX(t)} \sigma(t) dW(t) - \frac{1}{2}u^2e^{iuX(t)}\sigma^2(t)dt $
$e^{iuX(t)} = 1 + \int_{0}^{t}iue^{iuX(s)} \sigma(s) dW(s) - \int_{0}^{t} \frac{1}{2}u^2e^{iuX(s)}\sigma^2(s)ds$
А вот дальше чё-то тупик. Если я беру математическое ожидание от левой части, то получаю нужную мне характеристическую функцию, а вот от правой, получаю $1 +$ интеграл от $ds$ ибо стохастический интеграл в 0 обращается.
Подскажите, пожалуйста, что я делаю не так или что я упускаю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Стохастический процесс, характеристическая функция
Сообщение27.10.2018, 11:40 
Заслуженный участник


05/08/14
1564
Вам обязательно доказывать таким путем?
Формула будет очевидна, если учесть, что процессы Ито такого рода будут при каждом $t$ иметь нормальное распределение с нулевым мат.ожиданием и дисперсией $\int_{0}^{t} \sigma^2(s)ds$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Стохастический процесс, характеристическая функция
Сообщение27.10.2018, 17:26 


26/12/09
8
Уважаемый dsge, да, обязательно. Однако я вот ща выспался и неожиданно озарение спустилось.
Продолжу.
Берём мат ожидание и говорим спасибо господину Фубини с его братом Тонелли $+$ я так понимаю, $\sigma^2(s)$ выйдет из оператора матожидания как она сама т.к. это детерминистическая функция:
$E[e^{iuX(t)}] = 1 + 0 - \int_{0}^{t} \frac{1}{2}u^2E[e^{iuX(s)}]\sigma^2(s)ds$
Обозначим $E[e^{iuX(t)}] = \varphi(t), \varphi(0) = 1$
Возьмём производную по t:

$\frac{d}{dt}\varphi(t) = -\frac{1}{2}u^2\varphi(t)\sigma^2(t)$
$\frac{d}{d(\varphi(t))}\varphi(t) = -\frac{1}{2}u^2\sigma^2(t)dt$
$\ln(\varphi(t)) = - \int_{0}^{t} \frac{1}{2}u^2\sigma^2(s)ds + C$ ( $= 0$ из условия)

Ну и собственно ответ.
Так ведь можно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Стохастический процесс, характеристическая функция
Сообщение27.10.2018, 17:41 
Заслуженный участник


05/08/14
1564
Да, кажется, все верно, но моим путем представляется проще.

 Профиль  
                  
 
 Re: Стохастический процесс, характеристическая функция
Сообщение27.10.2018, 17:44 


26/12/09
8
Ваш способ тоже правильный и намного более эффективный, но нас заставили именно вот таким вот боком подходить к вопросу.
Ок, спасибо большое.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group