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確率微分方程式

前提知識

ランダムウォーク

Sn=X1+X2++XnP[Xi=σ]=P[Xi=σ]=12  (1in)\begin{aligned} S_n&=X_1+X_2+\cdots+X_n\\ P[X_i=\sigma]&=P[X_i=-\sigma]=\dfrac12\;(1\le i\le n) \end{aligned}

で与えられる確率変数 SnS_n を (1次元) ランダムウォーク (random walk) という。

XiX_i の平均 E[Xi]E[X_i] と分散 V[Xi]V[X_i] は以下のようになる。

E[Xi]=0V[Xi]=σ2\begin{aligned} E[X_i]&=0\\ V[X_i]&=\sigma^2 \end{aligned}

また、X1,X2,,XnX_1,X_2,\dots,X_n は互いに独立であることから

E[Sn]=E[X1+X2++Xn]=E[X1]+E[X2]++E[Xn]=0V[Sn]=V[X1+X2++Xn]=V[X1]+V[X2]++V[Xn]=σ2n\begin{aligned} E[S_n]&=E[X_1+X_2+\cdots+X_n]\\ &=E[X_1]+E[X_2]+\cdots+E[X_n]\\ &=0\\ V[S_n]&=V[X_1+X_2+\cdots+X_n]\\ &=V[X_1]+V[X_2]+\cdots+V[X_n]\\ &=\sigma^2n \end{aligned}

が導ける。