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Resolución de SDE mediante el factor de integración y el lema de Ito

No entiendo cómo definir dicho factor de integración para resolver SDE, por ejemplo, como se mostró en Resolver $dX_{t} = \mu X_{t} dt + \sigma dW_{t}$ y Resolución de ecuaciones diferenciales estocásticas mediante factor integrador . Y en este libro Ecuaciones diferenciales estocásticas en algunos ejercicios las pistas recomiendan usar el factor integrador, pero como obtenerlo.

¿Existe algún mecanismo(algoritmo) que nos permita encontrar este factor integrador?


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boucekv Puntos 103

Creo que Wikipedia da una definición justa; véala como una "función auxiliar".

En tu ejemplo, $e^{-\mu t}$ te ayuda a deshacerte de la deriva en tu SDE, y terminas resolviéndola por mera integración estocástica ; entonces simplemente "vuelve a multiplicar" por $e^{\mu t}$ y tu SDE inicial está resuelta.

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luckyreed76 Puntos 11

Esencialmente quieres librarte de la deriva del proceso $\mu X_t d t$ para obtenerlo en una forma solucionable

$$E[d X_t] = E[\mu X_t d t]\\ \implies d E[X_t] = \mu E[X_t] d t\\ \equiv d y(t) = \mu \cdot y(t) d t\\ \implies \frac{d y(t)}{d t} - \mu \cdot y(t)=0$$

Por tanto, resolviendo esta EDO mediante el método del factor integrador se tiene

$$I(t) = e^{\int_0^t -\mu d t} = e^{-\mu t}$$

Así que conseguir el SDE

$$d (e^{-\mu t} X_t) = X_t \cdot d(e^{-\mu t}) + e^{- \mu t} \cdot d X_t + (d e^{- \mu t})(d X_t)\\ = X_t \cdot (- \mu e^{- \mu t}dt) + e^{- \mu t}(\mu X_t d t + \sigma d W_t) + 0\\ = - \mu e^{- \mu t}X_t d t + \mu e^{-\mu t}X_t d t + \sigma e^{- \mu t }d W_t\\ = \sigma e^{-\mu t} d W_t$$

Por lo tanto, hemos eliminado la deriva y obtenemos $$e^{-\mu t} X_t = X_0 + \sigma \int_0^t e^{-\mu t} d W_t$$

A partir de ahí debería ser obvio. Este método debería funcionar con cualquier SDE con término de deriva $\mu(t)X_t d t$

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