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路径依赖的受控平均场耦合正倒向 SDE 及其随机最大值原理

概率论 2023-07-27 v1 最优化与控制

摘要

本文讨论一类新型平均场耦合正倒向随机微分方程(MFFBSDE)。其新颖之处在于:正向与倒向 SDE 的系数不仅依赖于当前时刻 tt 的受控解过程 (Xt,Yt,Zt)(X_t,Y_t,Z_t),还依赖于解过程与控制过程的 (X,Y,u)(X,Y,u) 路径之律。在相当一般的假设下,证明了这类通过正向与倒向方程系数中 (X,Y)(X,Y) 路径之律完全耦合的 MFFBSDE 解的存在性。关于律,我们仅假设系数在 2-Wasserstein 距离下对 (X,Y)(X,Y) 之律连续。在 Lipschitz 假设及正向方程中 XX 之律的非 anticipativity 下证明了唯一性。本工作主要部分致力于研究此类 MFFBSDE 的 Pontryagin 最大值原理。系数对解过程及其控制的路径之律的依赖,使得我们获得了关于 MFFBSDE 随机控制最优性的全新且有趣的判别准则。特别地,哈密顿量也是新颖的,与现有文献截然不同。最后,在哈密顿量凸性假设下,我们证明了最优性条件不仅是必要的,也是充分的。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.14148,
  title  = {Path-depending controlled mean-field coupled forward-backward SDEs. The associated stochastic maximum principle},
  author = {Rainer Buckdahn and Juan Li and Junsong Li and Chuanzhi Xing},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14148},
  year   = {2023}
}

备注

30 pages