在数学 中,循序可测 是随机过程 的一种性质。循序可测性质是随机过程研究中用到的一种重要性质,能够保证停过程 的可测性 。循序可测性比随机过程的适应性更加严格[ 1] :4-5 。循序可测过程在伊藤积分 理论中有重要应用。
定义
设有
概率空间
(
Ω
,
F
,
P
)
{\displaystyle (\Omega ,{\mathcal {F}},\mathbb {P} )}
;
测度空间
(
X
,
A
)
{\displaystyle (\mathbb {X} ,{\mathcal {A}})}
,状态空间;
σ-代数
F
{\displaystyle {\mathcal {F}}}
上的参考族
{
F
t
|
t
⩾
0
}
{\displaystyle \{{\mathcal {F}}_{t}|t\geqslant 0\}}
;
随机过程
X
:
T
=
[
0
,
∞
)
×
Ω
→
X
=
(
X
t
)
t
∈
T
{\displaystyle X:T=[0,\infty )\times \Omega \to \mathbb {X} =\left(X_{t}\right)_{t\in T}}
(指标集
T
{\displaystyle T}
也可以是有限时间
[
0
,
T
0
]
{\displaystyle [0,T_{0}]}
或离散时间
N
{\displaystyle \mathbb {N} }
)。
则随机过程
(
X
t
)
t
∈
T
{\displaystyle \left(X_{t}\right)_{t\in T}}
是循序可测过程当且仅当 对任意的时刻
t
∈
T
{\displaystyle t\in T}
,映射
X
|
[
0
,
t
]
:
[
0
,
t
]
×
Ω
⟶
X
{\displaystyle X\left|_{[0,t]}:\,\,[0,t]\times \Omega \,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {X} \right.}
(
s
,
ω
)
↦
X
s
(
ω
)
{\displaystyle (s,\omega )\quad \mapsto \,\,X_{s}(\omega )}
都是
B
o
r
e
l
(
[
0
,
t
]
)
⊗
F
t
{\displaystyle \mathrm {Borel} ([0,t])\otimes {\mathcal {F}}_{t}}
-可测的[ 2] :110 。
(
X
t
)
t
∈
T
{\displaystyle \left(X_{t}\right)_{t\in T}}
是循序可测过程可以推出它必然是适应过程 [ 1] :5 。
子集
P
⊆
[
0
,
∞
)
×
Ω
{\displaystyle P\subseteq [0,\infty )\times \Omega }
是循序可测集合当且仅当指示过程 :
X
s
(
ω
)
:=
1
P
(
s
,
ω
)
{\displaystyle X_{s}(\omega ):=\mathbf {1} _{P}(s,\omega )}
是循序可测过程。所有循序可测的子集
P
{\displaystyle P}
构成
[
0
,
∞
)
×
Ω
{\displaystyle [0,\infty )\times \Omega }
上的一个σ-代数,一般记为
P
r
o
g
{\displaystyle \mathrm {Prog} }
。一个随机过程
(
X
t
)
t
∈
T
{\displaystyle \left(X_{t}\right)_{t\in T}}
是循序可测过程当且仅当 它(在被看作
[
0
,
∞
)
×
Ω
{\displaystyle [0,\infty )\times \Omega }
上的随机变量时)是
P
r
o
g
{\displaystyle \mathrm {Prog} }
-可测的[ 3] :190 。
性质
如果一个适应随机过程是左连续 或右连续的,那么它是循序可测过程。特别地,左极限右连续 的适应随机过程是循序可测过程[ 3] :191 。
设
W
=
(
W
t
(
ω
)
;
t
∈
T
,
ω
∈
Ω
)
{\displaystyle W=\left(W_{t}(\omega )\,;\,\,t\in T,\,\omega \in \Omega \right)}
是一维的标准布朗运动过程,
H
=
(
H
t
(
ω
)
;
t
∈
T
,
ω
∈
Ω
)
{\displaystyle H=\left(H_{t}(\omega )\,;\,\,t\in T,\,\omega \in \Omega \right)}
为关于
W
{\displaystyle W}
的参考族
{
F
t
W
}
{\displaystyle \{{\mathcal {F}}_{t}^{W}\}}
的(实值的)循序可测过程,并且满足
E
[
∫
T
H
(
t
)
2
d
t
]
<
∞
{\displaystyle \mathbb {E} [\int _{T}H(t)^{2}\mathrm {d} t]<\infty }
,那么我们可以定义
H
{\displaystyle H}
关于
W
{\displaystyle W}
的随机积分:
∫
T
H
(
t
)
d
W
t
{\displaystyle \int _{T}H(t)\mathrm {d} W_{t}}
[ 2] :146-147 ,而且满足
E
[
(
∫
T
H
(
t
)
d
W
t
)
2
]
=
E
[
∫
T
H
(
t
)
2
d
t
]
.
{\displaystyle \mathbb {E} \left[\left(\int _{T}H(t)\mathrm {d} W_{t}\right)^{2}\right]=\mathbb {E} \left[\int _{T}H(t)^{2}\mathrm {d} t\right].}
[ 3] :192 [ 2] :141 。
一个随机过程
X
=
(
X
t
(
ω
)
;
t
∈
T
,
ω
∈
Ω
)
{\displaystyle X=\left(X_{t}(\omega )\,;\,\,t\in T,\,\omega \in \Omega \right)}
的修正 (modification )是指另一个随机过程
Y
=
(
Y
t
(
ω
)
;
t
∈
T
,
ω
∈
Ω
)
{\displaystyle Y=\left(Y_{t}(\omega )\,;\,\,t\in T,\,\omega \in \Omega \right)}
,满足
∀
t
∈
T
,
P
(
X
t
=
Y
t
)
=
1.
{\displaystyle \forall t\in T,\,\,\mathbb {P} (X_{t}=Y_{t})=1.}
可以证明,尽管不是每个可测的适应随机过程都是循序可测的,但必然拥有一个循序可测的修正[ 2] :110 。
参见
参考来源