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McKean-Vlasov过程的单调凸序

概率论 2021-04-22 v1

摘要

本文在滤概率空间(Ω,F,(Ft)t0,P)(\Omega, \mathcal{F}, (\mathcal{F}_{t})_{t\geq0}, \mathbb{P})上建立了两个R\mathbb{R}值McKean-Vlasov过程X=(Xt)t[0,T]X=(X_t)_{t\in [0, T]}Y=(Yt)t[0,T]Y=(Y_t)_{t\in [0, T]}之间的单调凸序,其定义为\n\begin{align}\n&dX_{t}=b(t, X_{t}, \mu_{t})dt+\sigma(t, X_{t}, \mu_{t})dB_{t}, \quad X_{0}\in L^{p}(\mathbb{P})\; \text{with}\; p\geq 2,\nonumber\\\n&dY_{t}=\beta(t, Y_{t}, \nu_{t})dt+\theta(t, \,Y_{t}, \nu_{t})\,dB_{t}, \,\quad Y_{0}\in L^{p}(\mathbb{P}), \nonumber\n\end{align}\n其中t[0,T],μt=PXt1,νt=PYt1\forall\, t\in [0, T],\: \mu_{t}=\mathbb{P}\circ X_{t}^{-1}, \:\nu_{t}=\mathbb{P}\circ Y_{t}^{-1}。若仅对bbσ|\sigma|作凸性与单调性假设,且bβb\leq \betaσθ|\sigma|\leq |\theta|,则初值随机变量X0mcvY0X_0\preceq_{\,\text{mcv}} Y_0的单调凸序可传播至过程XXYY的整条路径。即,若考虑路径空间上具多项式增长的非减凸泛函FF,有EF(X)EF(Y)\mathbb{E}\, F(X)\leq \mathbb{E}\, F(Y);对于定义在含路径空间及其边缘分布空间的乘积空间上的非减凸泛函GG,在适当条件下有EG(X,(μt)t[0,T])EG(Y,(νt)t[0,T])\mathbb{E}\, G(X, (\mu_{t})_{t\in [0, T]})\leq \mathbb{E}\, G(Y, (\nu_{t})_{t\in [0, T]})。对称情形亦成立,即若Y0mcvX0Y_0\preceq_{\,\text{mcv}} X_0θσ|\theta|\leq |\sigma|,则EF(Y)EF(X)\mathbb{E}\, F(Y)\leq \mathbb{E}\, F(X)EG(Y,(νt)t[0,T])EG(X,(μt)t[0,T])\mathbb{E}\, G(Y, (\nu_{t})_{t\in [0, T]})\leq \mathbb{E}\, G(X, (\mu_{t})_{t\in [0, T]})。证明基于若干前向与后向动态规划原理以及McKean-Vlasov方程截断Euler格式的收敛性。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.10421,
  title  = {Monotone convex order for the McKean-Vlasov processes},
  author = {Yating Liu and Gilles Pagès},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10421},
  year   = {2021}
}