• Keine Ergebnisse gefunden

Stochastische Prozesse

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Aktie "Stochastische Prozesse"

Copied!
2
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

Stochastische Prozesse

WS 15/16

Vorlesung: Prof. Dr. Thorsten Schmidt Exercise: Dr. Tolulope Fadina

http://www.stochastik.uni-freiburg.de/lehre/2015WiSe/inhalte/2015WiSeStochProz

Exercise 6

Submission: 24-11-2015

Problem 1 (4 Points). (a) LetX be a submartingale,n∈Z+ and letλ >0. Show that λP

1≤i≤nmax |Xi| ≥3λ

≤4E[|X0|] + 3E[|Xn|].

(b) Let{Xn}n=1 be a sequence of integrable random variables on a probability space(Ω,F,P) which converges weakly in L1(P) to an integrable random variableX. Show that for each σ-eld G ⊂ F, the sequenceE[Xn|G]converges to E[X|G]weakly in L1(P)

Problem 2 (4 Points). (a) Let X = (Xt)0≤t<∞ be a local martingale and τ is a stopping time. Show that Yt=Xt∧τ is also a local martingale.

(b) X = (Xn)n∈N be i.i.d withP(X1 = 1) =pand P(X1=−1) =q= 1−p. Furthermore, Sn=

n

X

i=1

Xi

and

τ = inf{n≥1 :Sn≥b} (1)

whereb∈N. For {· · · }=∅ in (1) setτ =∞ and on{τ =∞}

Sτ = lim

n→∞Sn, if the limit exists. Show that

P(τ <∞) = p

q b

for p < q.

Problem 3 (4 Points). Let X = (Xt)0≤t<∞ be a right-continuous martingale with respect to Ft. X is said to be square integrable if E[Xt2]<∞and X0= 0 a.s., and we write X∈ M2. Let X be a process in M2 or in Mloc, and we assume its quadratic variationhXiis integrable.

i.e., E[hXi]<∞.Show that (a) X is a martingale

(b) X and submartingale X2 are both uniformly integrable, in particular X= lim

t→∞Xt exists almost surely and

E[X2 ] =E[hXi]

(2)

Hint: Conditions(a)−(d)are equivalent: (a)Xis uniformly integrable family of random variables, (b) X converges in L1 ast → ∞, (c) X converges almost surely to an integrable variable X, such thatXtis a martingale (respectively submartingale), (d) there exists an integrable random variable Y such that Xt =E[Y|Ft]P-a.s. for everyt≥0. Note: conditions(a)−(c) also holds for non-negative right-continuous submartingale X.

If X∈ Mloc andτ is a stopping time ofFt, thenE[Xτ2]≤E[hXiτ], where X2 = limt→∞Xt2.

Problem 4 (4 Points). (a) Show that for any optional timeτ and predictable process X, the random variable Xτ1{τ <∞} isFτ−-measurable.

(b) Let A ∈ V. Show that there exist a unique pair (B, C) of adapted increasing processes such thatA=B−C andV ar(A) =B+C.

Hint: If A is predictable,B, C and V ar(A) are also predictable.

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

unabh¨angig, identisch verteilte, integrierbare Zufallsvariablen, und T eine integrierbare Stoppzeit (bezgl. der kanonischen Filtration).. Aufgabe 10.4 (Beispiele

In jedem Zeitschritt (Generation) stirbt eines der Individuen (jedes mit gleicher Wahr- scheinlichkeit, unabh¨angig von allem anderen), w¨ahrend gleichzeitig ein neues

[r]

Zeigen Sie, dass dann auch die Martingaltransforma- tion von (X n

Weiter sei T eine fast sicher beschr¨ ankte Zufallsvariable mit Werten in N und unabh¨ angig von (X

, X n:n die der Gr¨ oße nach geordneten

[r]

1 (Geben Sie auf jedem L¨ osungsblatt Ihren Namen und Ihre ¨ Ubungsgruppe an... Bitte nur maximal zu