無窮可分律與李維過程

從屬過程(subordinator)

從屬過程是只會上升的李維過程:一個非遞減、右連續且具平穩獨立增量的過程。因其遞增,它是隨機時鐘或「內在時間」的天然候選——把從屬過程餵入另一過程即從屬(subordination)運算,藉由在隨機改變時間的進度表上運行舊過程來建造新的李維過程。

由於從屬過程 T_t 取值於 [0, infinity) 且遞增,其特徵指數特化:不用特徵函數而用拉普拉斯變換 E[e^(-u T_t)] = e^(-t Phi(u)),其中 Phi 是拉普拉斯指數(伯恩斯坦函數)Phi(u) = d u + 對 (0, infinity) 積分 (1 - e^(-u x)) nu(dx),漂移 d >= 0,李維測度 nu 支撐於 (0, infinity) 且滿足 min(1, x) 對 nu(dx) 的積分有限。注意可積性是 min(1, x) 而非 min(1, x^2):從屬過程具有限變差路徑(它遞增),無高斯部分(高斯成分會讓它下降),其跳躍全為正且除漂移外可加。Phi 為伯恩斯坦函數——非負、導數完全單調——恰好刻畫從屬過程的拉普拉斯指數。

從屬過程是從屬運算的引擎:伽瑪過程、alpha-穩定從屬過程(Phi(u) = u^alpha,0 < alpha < 1)與逆高斯過程是主力,用於把布朗運動改變時間成財務的 variance-gamma 與 normal-inverse-Gaussian 模型。常絆倒人的注意點:從屬過程「無」高斯部分且有限變差,故它絕非擴散;且穩定從屬過程僅在指數 0 < alpha < 1 時存在(alpha = 1 時退化為確定性漂移,alpha >= 1 會迫使變號而與單調性不容)。

Phi(u) = u^alpha(0 < alpha < 1)的 alpha-穩定從屬過程,李維測度為 x > 0 上的 nu(dx) = c x^(-1-alpha) dx 且無漂移;它純跳躍且遞增。Phi(u) = log(1 + u) 的伽瑪過程,是其單位時間增量服從 Gamma(1, 1) 的遞增過程——經典的隨機時鐘。

穩定與伽瑪從屬過程:遞增的隨機時鐘。

對從屬過程使用拉普拉斯指數 Phi(u),而非特徵指數;可積性為 min(1, x)。從屬過程無高斯部分,故絕無連續擴散路徑——它僅靠漂移與正跳躍攀升。

又称
increasing Lévy processintrinsic time process遞增李維過程內在時間