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受零排斥的收敛乘性过程:幂律和截断幂律

凝聚态物理 2007-05-23 v1

摘要

随机乘性过程 wt=λ1λ2...λtw_t =\lambda_1 \lambda_2 ... \lambda_t(其中 < \lambda_j > 0 )在存在边界约束的情况下,导致 P(wt)P(w_t) 的分布呈幂律形式 wt(1+μ)w_t^{-(1+\mu)}。我们基于随机游走类比提供了这一结果的简单且物理直观的推导,并展示了以下几点:1) 该结果适用于 wtw_t 的渐近(tt \to \infty)分布,应与中心极限定理区分开来,后者是关于约化变量 1t(logwt<logwt>){1 \over \sqrt{t}}(\log w_t -< \log w_t >) 的渐近分布的陈述;2) P(wt)P(w_t) 为幂律的充分必要条件是 <\log \lambda_j > < 0(对应于 wt0w_t \to 0 的漂移)并且 wtw_t 不允许变得太小。我们讨论了几种先前看似无关的模型,展示了乘性过程产生幂律的共同潜在机制:变量 logwt\log w_t 经历一个向左偏置的随机游走,但受到一个排斥“力”的约束。我们给出了一个近似处理,该处理对于 λ\lambda 的窄分布或对数正态分布是精确的,基于 Fokker-Planck 方程。3) 对于所有这些模型,指数 μ\mu 被精确地证明是 λμ=1\langle \lambda^{\mu} \rangle = 1 的解,因此是非普适的,取决于 λ\lambda 的分布。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/9609074,
  title  = {Convergent multiplicative processes repelled from zero: power laws and truncated power laws},
  author = {Rama Cont and Didier Sornette},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9609074},
  year   = {2007}
}

备注

19 pages, Latex, 4 figures available on request from [email protected]