高等鞅論

濾過的通常條件(usual conditions)

濾過(filtration)是機率空間上一族隨時間遞增的 σ-代數 (F_t),以連續時間 t >= 0 為指標,F_t 記錄了到時刻 t 為止所有可觀測的資訊。在離散時間裡,我們可以不太計較哪些事件恰好落在 F_t 中,但連續時間的指標集是不可數的,天真的定義會出問題:像「路徑在時刻 t 前已到達水準 a」或「在 s <= t 上的上確界超過 c」這類事件未必可測,而沿著 t 之前不可數多個時刻取極限的資訊也可能溢出 F_t。通常條件就是兩個馴服這些病態現象的技術性正則要求,幾乎是所有連續時間鞅論的標準假設。

具體而言,一個濾過滿足通常條件,若它是完備的(每個 F_t 都含有整個空間的所有 P-零測集,使得幾乎必然的陳述能乾淨地傳遞,過程的修正仍保持適應)並且是右連續的(F_t 等於對所有 s > t 取 F_s 的交集,記為 F_t = F_{t+},亦即「t 之後一瞬間所知道的」在 t 時已經知道)。給定任一由某過程生成的原始濾過,先補入所有零測集、再取右極限,便得到它的通常擴充;其結果是含原濾過且滿足通常條件的最小濾過。

為何要堅持這些?右連續性正是讓你能為鞅選取 cadlag(右連續且有左極限)修正的關鍵,它使開集與閉集的擊中時間成為停時,並支撐著起始時定理(Debut theorem)與選擇截面定理。完備性使適應性在幾乎必然相等下保持穩定。代價很小:完備化只以零測集擴大 σ-代數,而對費勒過程或布朗運動而言,擴充後的濾過自動右連續(布魯門塔爾 0-1 律就是 F_0 = F_{0+} 的陳述)。誠實的提醒是:通常條件是便利而非無關緊要——捨棄右連續性會真正破壞選擇停止與杜布-邁耶的機制,而某些現代論述在需要原始、可能非完備的濾過時,會刻意避開完備化。

取自 0 出發的布朗運動 B,令 F_t 為它生成的 σ-代數。原始的 F_0 只含平凡事件,但布魯門塔爾 0-1 律指出擴充後的 F_{0+} 同樣平凡(其中每個事件機率非 0 即 1)——這正是擴充後 F_t 右連續的原因,也是「B 立即進入正半線」這類陳述具有確定機率的原因。

布魯門塔爾 0-1 律即是說:布朗運動濾過的通常擴充已經滿足 F_0 = F_{0+}。

完備性與右連續性是兩個獨立的要求;一個濾過可以只有其一,而在引用連續時間的選擇停止定理或杜布-邁耶定理之前,通常必須同時施加兩者。

又称
usual hypothesescompleted right-continuous filtration通常假設