3 svar
78 visningar
Ygolopot behöver inte mer hjälp
Ygolopot 215
Postad: 27 nov 2020 21:08 Redigerad: 27 nov 2020 21:13

Martingale visa: Förväntat värde av processen < infinity

Hej, ska visa det ena av dom två kriterierna för att en Random Process är en Martingale håller.

Har:

X1,..., Xn slumpvariabler, E(Xi)=0, E(X2i) =σ2, S0= 0, Sn=i=1nXi och till sist: Mn=S2n - nσ2

Vill visa: E(Mn) < 

Har lyckats härleda tills det att vi har:

EMn  i=1n E(X2i) + 2i<jEXiXj + nσ2 =2nσ2 +  2i<jEXiXj, so far so good tror jag. Här kan jag även använda att: EXiXj  E(X2i)E(X2j) =σ2

Härifrån tar det stopp dock, facit säger:

nσ2 +n(n-1)2σ2 + nσ2 

Så jag antar att:  2i<jσ2 = n(n-1)2σ2

Men kan inte riktigt se det. Och det är inte så konstigt när jag ännu inte riktigt förstått innebörden av i<j

Asså jag antar att jag det blir: i<jXiXj = X1X2+X1X3+... + X1Xn+X1X2+...+X2Xn+..., men tycker det är lite otydligt med indexeringen. Hade det varit samma sak att skriva i<jn ?

Förstår hursomhelst inte:  2i<jσ2 = n(n-1)2σ2

Och hade behövt hjälp med den övergången

Tack på förhand :)

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 27 nov 2020 21:18 Redigerad: 27 nov 2020 21:33

Hej,

Noterar att

    Sn2=i=1nj=1nXiXj\displaystyle S_n^2 = \sum_{i=1}^n \sum _{j=1}^n X_iX_j

och att olikheten mellan aritmetiskt och geometriskt medelvärde ger

    XiXj(Xi+Xj2)22XiXjXi2+Xj2X_iX_j \leq (\frac{X_i+X_j}{2})^2 \iff 2X_iX_j \leq X_i^2+X_j^2

så att

    𝔼Sn20.5·i=1nj=1n𝔼Xi2+𝔼Xj2=n2σ2\displaystyle\mathbb{E}\left(S_n^2\right) \leq 0.5 \cdot \left\{\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^n \mathbb{E}\left(X_i^2\right)+\mathbb{E}\left(X_j^2\right)\right\}=n^2 \sigma^2

vilket ger

    𝔼|Sn2-nσ2|n(n+1)σ2.\mathbb{E}|S_n^2 - n\sigma^2| \leq n(n+1)\sigma^2.

Ygolopot 215
Postad: 27 nov 2020 22:15

Ahaaa!! Snyggt, nu förstår jag. Tack! :D

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 28 nov 2020 00:33

En viktig sak att notera är att slumpvariablerna XiX_i kan vara beroende; faktum är att martingal är en särskild form av beroende: Den bästa prognosen för framtida värde, givet alla tidigare värden, är det senaste värdet.

Skulle slumpvariablerna XiX_i vara oberoende är den bästa prognosen för framtida värde hela tiden densamma: väntevärdet 0.

Svara
Close