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随机微分方程的分布尾部:一维情形

概率论 2017-08-29 v4

摘要

本文考虑一般的一维随机微分方程(SDE)。特别关注可通过伊藤公式(Ito's formula)转化为如下形式的SDE:dX_t=(Bˉ(X_t)bX_t)dt+X_tdW_t,   X_0>0,d X\_t = ( \bar{B} (X\_t) - b X\_t) d t + \sqrt{X\_t} d W\_t, ~~~X\_0 > 0,其中 Bˉ(y)/y0\bar{B}(y)/ y \to 0。研究表明,X_tX\_t 的矩生成函数(MGF)在临界时刻 μ_t\mu^\ast\_t 发生爆炸,该时刻与 Bˉ\bar{B} 无关。此外,此矩生成函数表示为一个Cox-Ingersoll-Ross过程的矩生成函数与一个额外项之和,该额外项由关于 t\partial_tx\partial_x 的非线性偏微分方程(PDE)给出。然后利用本文定义的Banach空间中的逆函数定理,证明了该非线性偏微分方程解的存在性与唯一性。作为应用,对均值回复方程 dV_t=(abV_t)dt+σVp_tdW_t,   V_0=v_0>0,d V\_t = ( a - b V\_t) d t + \sigma V^p\_t d W\_t, ~~~V\_0 = v\_0 > 0,进行了深入研究,推导了其矩生成函数以及互补累积分布(CCDF)的一些精确渐近展开式。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.03858,
  title  = {On The Distribution Tail Of Stochastic Differential Equations: The One-Dimensional Case},
  author = {Sidi Mohamed Aly},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.03858},
  year   = {2017}
}