高正暉,羅李平,楊 柳
(衡陽師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)系,湖南 衡陽 421008)
隨機(jī)微分方程(SDE)理論的研究已有很長歷史,作為微分方程和隨機(jī)分析的交叉領(lǐng)域成為隨機(jī)微分方程的主要研究對(duì)象。近年來,隨機(jī)微分方程在系統(tǒng)科學(xué)、工程控制,經(jīng)濟(jì)管理與金融以及生態(tài)科學(xué)等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用[1]。因?yàn)闀r(shí)滯隨機(jī)微分方程是用來描述一個(gè)與現(xiàn)在狀態(tài)及過去狀態(tài)有關(guān)的時(shí)間系統(tǒng),此類方程的廣泛應(yīng)用已吸引了大量的學(xué)者對(duì)其進(jìn)行研究,如 Mao[2],胡[3]等。但是由于在實(shí)際應(yīng)用中難以確定時(shí)間系統(tǒng)在時(shí)點(diǎn)t“記憶”所及的長度區(qū)間τ,一種自然的想法是將時(shí)滯增大至無窮,這樣便產(chǎn)生了無限時(shí)滯隨機(jī)微分方程的研究。Wei[4]得到了到無限時(shí)滯隨機(jī)微分方程的解的存在唯一性,Zhou[5]在Lipchitz條件和線性增長條件下得到了無限時(shí)滯中立型隨機(jī)微分方程的解的存在唯一性。
我們考慮以下無限時(shí)滯隨機(jī)泛函微分方程:
其中BC(X;Y)表示X→Y的全體有界連續(xù)映射,xt={x(t+θ):-∞≤θ≤0}是一個(gè)BC((-∞,0];Rd)值隨機(jī)過程,w(t)是一個(gè)定義在完備概率空間(Ω,F(xiàn),F(xiàn)t,P)上的m-維的布朗運(yùn)動(dòng),F(xiàn){}tt≥0是滿足一般條件的σ-代數(shù)流,f:[0,T]×BC((-∞,0];Rd)→Rd,
g:[0,T]×BC((-∞,0];Rd×m)→Rd都是Borel可測和Ft-適應(yīng)的函數(shù)。我們給方程(1)如下的初始條件:
本文將運(yùn)用壓縮映像原理,僅在局部Lipschitz條件下,給出具有無限時(shí)滯的隨機(jī)泛函微分方程的局部解的存在唯一性。
在本節(jié)中,我們簡要地給出一些預(yù)備知識(shí)。x(t)是一個(gè)BC((-∞,T];Rd)-值隨機(jī)過程,L2(Ω,BC)是一Banach空間,并具有范數(shù)
定義1:稱隨機(jī)過程x(t)是方程(1)的解,若具有以下性質(zhì):
(1)x(t)連續(xù)且Ft-適應(yīng);
(2)f(t,x(t),xt)∈L2([0,T];Rd),且g(t,x(t),xt)∈L2([0,T];Rd×m);
(3)x0=ξ,并對(duì)t∈ [0,T],依概率1成立
定義2:稱隨機(jī)過程x(t)是方程(1)的唯一解,若任意其它解x-(t),具有
引理1[6]:(Doob鞅不等式)令 {Mt.}t≥0是Rd值的鞅,[a,b]是 [0,+∞)上有界區(qū)間,若p>1且Mt∈LP(Ω;Rd),則
這里L(fēng)p(Ω,Rd)表示Rd值的p階矩有界的隨機(jī)變量集。
(1)(Lipshcitz條件)對(duì)所有x1,x2,y1,y2∈ (- ∞,0]}∈Rd和t∈ [0,T],有
(2)(線性增長條件)對(duì)所有 (t,x,y)∈ [0,T]×Rd×Rd,有
證明:定義映射F:
首先,證明F是從BC((-∞,T];Rd)到其自身的映射。對(duì)任意t∈ [0,T],有
這說明對(duì)任意x(t)∈BC((-∞,T];Rd),有 ‖F(xiàn)x(t)‖L2<+∞ ,因此,F(xiàn)是從BC((-∞,T];Rd)到其自身的映射。
其次,證明F是壓縮映射。對(duì)任意的x,y∈BC((-∞,T];Rd),有
由4 KT(T+4)<1,知F是壓縮映射。所以F在BC((-∞,T];Rd)中有唯一的不動(dòng)點(diǎn),即方程(1)在BC((-∞,T];Rd)上存在唯一解。
[1]胡適耕,黃乘明,吳付科.隨機(jī)微分方程[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
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[6]Mao X R.Stochastic Differential Equations and Applications[M].ChiChester:Harwood Publication,1997.