05鞅

Lingfeng2024-11-30

05鞅

1. 基本概念

Theorem (条件期望的性质)

,则

,则
期望存在,且,则
相互独立,则
,则

Definition (鞅)

是关于,如果

Example (零均值独立随机变量和)

是独立随机变量序列,且。若,则是关于的鞅。

证明
证明是显然的。因为

Example (赌徒赌注模型)

独立同分布,分布函数为

每次所下的赌注与前面的结果有关,即设为第次下的赌注,则。此时令
是关于的鞅。

Definition (上鞅)

是关于的一个上鞅,如果

同时的函数。

Definition (下鞅)

是关于的一个下鞅,如果

同时的函数。

Theorem (鞅的等期望性)

是关于的鞅,则

同时

证明
使用归纳法,假设对成立,此时

2. 停时定理

Definition (停时)

是一个随机变量序列,称是关于的停时,若中取值,且

Lemma (停时马尔可夫性质)

是关于的鞅,是关于的停时,则对任意的,有

证明

Theorem (停时有界期望)

是关于的停时,则

证明
使用引理

再由鞅的性质有
故证毕。

Theorem (停时定理)

是关于的鞅,是关于的停时,且满足

则有

Example (简单随机游动)

上的简单随机游动()。设,令,求


为每次抛硬币的结果,则,显然是关于的鞅。停时定理的三个条件显然也成立,因此

首先

其次考虑
因此

Last Updated 1/26/2025, 7:48:46 AM