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椭圆型与半椭圆型随机微分方程过渡密度的闭式展开

数值分析 2025-09-17 v2 数值分析 统计理论 统计理论

摘要

我们提出了一种关于椭圆型和半椭圆型多维随机微分方程 (SDE) 在时间间隔 Δ(0,1)\Delta\in (0,1) 上的过渡密度的闭式展开,展开式以 Δj/2\Delta^{j/2} 的幂次形式给出,其中 j0j\ge 0。我们的方法提供了过渡密度的近似值,这些近似值可以通过任何执行符号计算的软件轻松求解。论文的主要部分专注于对固定 Δ(0,1)\Delta\in(0,1) 情况下展开余项的解析控制。得到的误差界在理论上验证了我们的方法,通过刻画与真实值之间的距离的大小。据我们了解,这是首次有如此闭式展开可用于重要的半椭圆型 SDE 类目。对于椭圆型 SDE,已有闭式展开,其中一些工作识别了固定 Δ\Delta 时误差的大小,正如我们的贡献所示。我们的方法允许对椭圆型和半椭圆型 SDE 进行统一处理,而之前的工作在本质上仅限于椭圆类型设置。我们展示了数值应用,突出了我们方法的有效性,通过对那些不满足已述条件的半椭圆型 SDE 进行参数推断。后者对于控制余项而言是必要的,但闭式展开本身适用于更一般的设置。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.07047,
  title  = {A Closed-Form Transition Density Expansion for Elliptic and Hypo-Elliptic SDEs},
  author = {Yuga Iguchi and Alexandros Beskos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07047},
  year   = {2025}
}