局部化技巧(localization technique)
局部化是隨機微積分的標準證明方法,藉由停時切割時間,把結果從表現良好的類(有界、平方可積、或真鞅)推廣到更大的類(局部鞅、半鞅、局部可積過程)。其想法:先對良好過程證明所要的,再用趨於無窮的停時 T_n 將一般過程停止以逼近它,使每個停止片段良好,最後令 n -> infinity。它是把有界理論轉為完整理論的槓桿。
機制:一個性質稱為局部成立,若存在一列趨於無窮的停時 T_n,使得停止過程 X^{T_n} 對每個 n 都具該性質。典型的局部化序列是漸大球的離出時間 T_n = inf{t : |X_t| >= n},或二次變差首次超過 n 的時間 T_n = inf{t : [X]_t >= n};因 X 為 cadlag 且這些閾值漸增,T_n 幾乎必然趨於無窮。例如先對有界或平方可積鞅證明伊藤等距或 <M> 的存在,再套用於每個 M^{T_n},再檢查各片段一致(物件在重疊處吻合)並取極限。同一方案定義了局部平方可積鞅、局部有界可料被積函數、以及對一般局部鞅或半鞅的隨機積分。
局部化正是為何局部鞅、隨機積分、任意連續局部鞅的二次變差、以及局部可積下鞅的杜布-邁耶補償子等定義都成立的原因。誠實的提醒有二。其一,局部化在極限處並非免費:許多性質在局部化下存活(成為局部鞅、具有二次變差),但真鞅性質並不——停止嚴格局部鞅在每個階段給出真鞅,極限卻可能不是真鞅(這正是嚴格局部鞅現象)。其二,必須驗證 T_n 確實趨於無窮(非爆炸檢查);若局部化時間累積於某有限爆炸時間,局部化便只描述過程直至爆炸為止。
為定義無界連續局部鞅 M 的二次變差,令 T_n = inf{t : |M_t| >= n}。每個 M^{T_n} 是有界鞅,故有定義良好的 <M^{T_n}>;這些在 [0, T_n] 上吻合,又因 T_n 趨於無窮,便可黏合成對所有 t 定義的單一遞增過程 <M>。
以離出時間局部化,把無界問題化約為一列有界問題,再黏合各答案。
局部化保住「為局部鞅」與括號過程,卻不能在極限處恢復真鞅性質——這正是嚴格局部鞅如何由一列真鞅產生的原因。