图书简介:
目 录
第一章 Brown 运动的随机积分……………………………………………………………… 1
1?? 1 有关Brown 运动的某些性质…………………………………………………………… 1
1?? 2 Ito 积分的可积函数类…………………………………………………………………… 5
1?? 3 平方可积鞅与局部平方可积鞅………………………………………………………… 12
1?? 4 对(Ft )Brown 运动的Ito 积分………………………………………………………… 14
1?? 5 Ito 积分的例子………………………………………………………………………… 21
1?? 6 关于无穷限情形的注记………………………………………………………………… 23
1?? 7 Ito 过程与Ito 积分的链法则———Ito 公式…………………………………………… 25
1?? 8 指数上鞅与指数鞅……………………………………………………………………… 33
1?? 9 随机积分的内蕴时间…………………………………………………………………… 37
1?? 10 Brown 运动的平移与Girsanov 变换………………………………………………… 39
1?? 11 Brown 参考族及关于它的局部鞅…………………………………………………… 45
习题…………………………………………………………………………………………… 48
第二章 鞅与鞅的随机积分…………………………………………………………………… 50
2?? 1 严格事前σ 代数及可料时…………………………………………………………… 51
2?? 2 截口定理………………………………………………………………………………… 55
2?? 3 过程的投影理论与(DL) 类下鞅的Doob-Meyer 分解……………………………… 65
2?? 4 局部平方可积鞅的特征与随机积分…………………………………………………… 77
2?? 5 局部平方可积鞅的分解………………………………………………………………… 86
2?? 6 半鞅及对半鞅的随机积分……………………………………………………………… 88
2?? 7 连续半鞅的Ito 公式与随机微积分计算……………………………………………… __________95
2 . 8 连续半鞅的局部时…………………………………………………………………… 104
2?? 9 Brown 局部时的Engelbert-Schmidt 零一律………………………………………… 114
习题…………………………………………………………………………………………… 116
第三章 随机微分方程的一般概念…………………………………………………………… 119
3?? 1 连续半鞅的随机微分方程…………………………………………………………… 119
3?? 2 简单的例子…………………………………………………………………………… 130
3?? 3 Brown 运动的随机微分方程·弱解与分布唯一性………………………………… 132
3?? 4 弱解与鞅问题………………………………………………………………………… 145
3?? 5 Prohorov-Skorohod 方法……………………………………………………………… 149
3?? 6 (弱)解的存在性……………………………………………………………………… 152
3?? 7 含δ 函数的Ito 过程与Ito 公式……………………………………………………… 157
习题…………………………………………………………………………………………… 159
第四章 齐次马氏型随机微分方程…………………………………………………………… 160
4?? 1 解的存在性与分布唯一性…………………………………………………………… 160
4?? 2 有限时间可能爆炸的解……………………………………………………………… 180
4?? 3 随机微分方程的解和扩散过程……………………………………………………… 186
4?? 4 扩散族的弱收敛……………………………………………………………………… 195
4?? 5 动力体系的随机扰动的大偏差理论介绍…………………………………………… 196
习题…………………………………………………………………………………………… 202
第五章 一维随机微分方程与一维扩散……………………………………………………… 204
5?? 1 可测系数情形的弱解与分布唯一性·强解………………………………………… 204
5?? 2 轨道唯一性与强解…………………………………………………………………… 210
5?? 3 比较定理……………………………………………………………………………… 214
5?? 4 Stratonovich 方程及其近似…………………………………………………………… 215
5?? 5 一维随机微分方程解的性质与边界点的分类……………………………………… 218
5?? 6 例子…………………………………………………………………………………… 229
5?? 7 Brown 桥……………………………………………………………………………… 236
习题…………………………………………………………………………………………… 244
第六章 具有边界的随机微分方程…………………………………………………………… 246
6?? 1 反射Brown 运动及其边界局部时…………………………………………………… 246
6?? 2 半直线上的Brown 运动……………………………………………………………… 248
6?? 3 半空间的随机微分方程……………………………………………………………… 255
6?? 4 退化情形的例子……………………………………………………………………… __________264
习题…………………………………………………………………………………………… 270
第七章 对半鞅的积分和含点过程的随机微分方程………………………………………… 272
7?? 1 不连续的局部鞅·半鞅及其积分的性质…………………………………………… 272
7?? 2 正交鞅测度和对它的积分…………………………………………………………… 283
7?? 3 取值于Rd 的点过程·整值随机测度及其分解……………………………………… 285
7?? 4 半鞅的局部特征和按随机测度的分解……………………………………………… 292
7?? 5 取值于可测空间的点过程及其积分………………………………………………… 296
7?? 6 半鞅的Ito 公式………………………………………………………………………… 298
7?? 7 Poisson 点过程和独立增量过程的分解……………………………………………… 302
7?? 8 含Poisson 点过程积分的随机微分方程……………………………………………… 312
7?? 9 Brown 运动的弋巡律………………………………………………………………… 321
附录……………………………………………………………………………………………… 333
一般记号………………………………………………………………………………………… 340
特殊记号首次出现的章节……………………………………………………………………… 342
名词索引………………………………………………………………………………………… 345
参考文献………………………………………………………………………………………… 350
展开
第3 版序
本版除改正了一些印刷错误外, 在第四章的最后加进了有关动力体系的随机扰动的大偏
差理论的简单介绍。
再 版 序
这一版对原书各章内容除做了局部更动外, 主要的变动为: 把Brown 运动的局部时的内
容改写为连续半鞅的局部时; 讨论了含有δ 函数的Ito 过程; 扩大了第五章, 加进了可测系
数的一维随机微分方程的Engelbest-Schmidt 理论与Zvonkin 方法和轨道唯一性的Le Gall 方
法, 以及Stratonich 方程的Doss 方法; 对Mckean-Vlasov 随机微分方程做了简短介绍; 加进
了Brown 弋巡律及其推导。
此外, 本版还改正了原书的许多疏忽与印刷错误。
特别值得一提的是, 本书对于记号与名词索引作了一个完备易用的表。
序 言
近年来, 随机微分方程、扩散过程及随机分析有了迅速发展, 并广泛应用于系统科学、
工程控制、生态学等各个方面。在这个领域中, 先后出现了Gihman-Skorohod, Stroock-
Varadhan, Ikeda-Watanabe 等著名概率学家的专著。它们分别各有侧重地总结了这个领域内
的最重要的新成果, 并且对基本理论做了全面的阐述。这些著作在我国受到了广泛的重视。
但是由于它们篇幅过大, 论题过多, 而且个别地方还不自封, 所以对初学者来说, 并不容易
掌握。编写本书的目的, 是力图选择上述著作中的一部分基本知识、概念和典型的方法, 做
一个较为浅显的阐述, 并辅以笔者学习上述名著的体会, 加入某些一般理论在具体情况下的
实现和应用, 以期便于读者理解掌握, 铺填初学者走向专门研究的道路上的坑隙沟堑, 为有
兴趣学习随机微分方程与扩散过程的初学者提供一本入门的教科书。
随机微积分与随机微分(积分) 方程起源于马氏过程的构造, 后者起始于Kolmogorov
的分析方法与Feller 的半群方法。但是对于扩散过程, 更接近物理直观的Langevin 方程
dXt = vm
dBt +adt
是很有吸引力的。可惜的是Brown 运动Bt 对几乎所有的轨道无处可微, 因而从数学上说dBt
不能按一般的想法定义积分。Ito 首先给出了积分的定义, 并以随机积分(微分) 方程
Xt = X0 + ∫t
0
σ(s,Xs )dBs + ∫t
0
b(s,Xs )ds
的解来表达扩散过程。至今, 从Ito 开始的随机微积分不仅适用于扩散过程, 而且适用于一
大类非常广泛的随机过程———半鞅, 成为随机分析的有力工具。
本书着重介绍随机微分方程的强解、弱解及它们与扩散过程和某些带跳跃的马氏过程之
间的联系。本书假定读者只具有测度论、随机过程论基础与离散鞅论方面的基本知识。在这
个基础上书中的内容是自封的。本书的主要内容曾在北京大学数学系及概率统计系研究生课
中讲授。本书的使用对象是高年级大学生、研究生及对基本理论及其应用有兴趣的科技
人员。
本书第一章讨论Brown 运动的随机积分。这是经典随机微积分的主要内容。虽然它们是
第二章的特例, 这里还是用较多的篇幅叙述并证明。一则对于只需要经典情形的读者, 如不
准备专门从事随机过程理论研究的读者, 提供必要的知识; 再则也可以把它们当作现代随机积分理论的背景。此外, 读者也可以根据具体情况, 跳过第二章与第三章的某些节段, 也可
以跳过第一章直接进入第二章。第二章的前三节介绍了随机过程一般理论的梗概(对于希
望更全面学习与了解现代鞅论的读者可参考参考文献[Y], [HWY], [RY]; 这方面的结
果也可以参考参考文献[J], [DM]), 然后介绍半鞅的随机积分和连续半鞅的Ito 公式(我
们把不连续情况放到第七章讨论)。本书第三章讨论连续半鞅的随机微分方程的强解和Ito
方程的弱解。第四章讨论马氏型Ito 方程弱解的存在唯一性条件, 介绍了著名的Stroock-
Varadhan 定理, 并且在存在唯一条件的基础上构造了扩散过程。第五章讨论一维Ito 方程与
一维扩散, 着重论述了边界点的分类, 讨论了扩散的常返性与保守性。第六章是带边界的随
机微分方程与扩散, 介绍了Fichera 边界分类。第七章给出了一般半鞅的分解与Ito 公式, 并
讨论拟左连续的σ 有限点过程的随机积分及带有平稳点过程积分的随机微分方程。这种方
程的解是既有连续部分又有跳跃部分的强马氏过程的典型情形。
在本书的最后, 有一个关于连续时间鞅和Brown 运动构造及凸函数的性质的简短的
附录。
严加安同志对原稿提出了许多宝贵的意见, 笔者在此对他致以深切的感谢。
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