停时
在概率论中,尤其在随机过程的研究中,停时是一种特殊的“随机时刻”。
停止规则和停时理论常在概率论和统计学中被提到和应用,其中著名的有可选抽样定理。停时同时在数学证明中也被频繁应用——“驯服时间这一连续统” [1]。
定义
例子
为了解释一些是或不是停时的随机时刻,考虑一个玩轮盘赌的赌徒,其具有典型的赌场优势,初始时刻赌资为100元:
- 赌且只赌一次,对应于停时 = 1,且这是一个停止规则(在停时概念中决定何时停止的规则或条件)。
- 当赌徒破产或赢得500元钱时停止赌博是一个停止规则。
- 当赌徒获得他所能赢得的最大赌资(此时刻之前以及之后)时停止赌博不是一个停止规则,且不提供一个停止规则:因为它不仅需要此刻和过去的信息,还需要将来的信息。
- 当赌徒使其赌资翻倍时(资产为负时若必要则允许贷款)不是一个停止规则,因为只有单边,而且他永远不能使他的赌资翻倍的概率是正的。(这里假设存在限制使得备注诀窍体系(加倍赌注法)或者其变异方法(比如将上次的赌金翻三倍下注)不能被使用。这类限制可以包括针对投注的但并不针对借款。)
- 当赌徒使其赌资翻倍或破产时停止赌博是一个停止规则,虽然赌徒赌博的总次数实际上并不一定是有限的,但,他在有限时间内停下来的概率是1。
局部化
停时经常被用来概括一些情景具备的随机过程特性,在这些情景中需要的条件只在局部意义上被满足。首先,如果 是一个(随机)过程, 是它的一个停时,那么 就用来表示过程 在 时刻停止。
那么, 被认为局部满足 特性,若存在一列停时 ,, 满足特性 。常见的例子如下面两个,其中 :.
- (局部可积)非负连续的过程 是局部可积的,若存在一列停时 ,,使得,。
停时的类型
停时(表示时间的下标取自 )常常依据发生时间能否预测被分成几类。
若 ,, ,满足 ,有,则停时 是可预测的。 被称为 的预告,可预测的停时有时则被称作“可预告的”。例子有连续的适应过程的到达时间。取 ,设 是实值连续过程,若 是第一个使得 的时刻,则 是可被 逼近的,即 是第一个使得 的时刻。
可被一列可预测的时刻覆盖的停时称为可接近的。即, 是可接近的,若:对于部分 ,,其中 是可预测的时刻。
若停时 不能被任何递增的停时序列所逼近,则称为完全不可接近的。等价地,,其中 是任取的可预测的时刻。例如泊松跳跃。
每个停时 都可被惟一分解为一个可接近的时刻和一个完全不可接近的时刻。即,存在惟一的可接近的停时 和惟一的完全不可接近的 ,使得凡有 则 ,凡有 则 ,若 ,则 。在此分解结果中需要说明的是,其中的停时并不一定总是有限的,也可以等于 。
参考文献
- Revuz, Daniel and Yor, Marc. . Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften No. 293 Third edition. Berlin: Springer-Verlag. 1999. ISBN 3-540-64325-7.
- H. Vincent Poor and Olympia Hadjiliadis. First edition. Cambridge: Cambridge University Press. 2008. ISBN 9780521621045.
- Protter, Philip E. . Stochastic Modelling and Applied Probability No. 21 Second edition (version 2.1, corrected third printing). Berlin: Springer-Verlag. 2005. ISBN 3-540-00313-4.
延伸阅读
- Thomas S. Ferguson. "Who solved the secretary problem?", Stat. Sci. vol. 4, 282–296, (1989).
- An introduction to stopping times.
- F. Thomas Bruss, "Sum the odds to one and stop", Annals of Probability, Vol. 4, 1384–1391,(2000)
- Shiryaev, Albert N. . Springer. 2007. ISBN 3540740104.
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