摘要:截斷Euler-Maruyama(EM)方法最初是由毛學(xué)榮老師提出的,在這之后,大量的工作運用了這一思想來構(gòu)造不同類型隨機方程的數(shù)值逼近,由于這方面的研究方興未艾,本文介紹了EM法的背景,討論了這類方法的構(gòu)造步驟及主要結(jié)論.
關(guān)鍵詞:隨機微分方程;非線性系統(tǒng);截斷方法;顯式方法.
1.背景介紹
近幾十年來,隨機微分方程被廣泛應(yīng)用于非定常微分方程的建模等不同領(lǐng)域的現(xiàn)象. 例如:金融、生物、化學(xué)和物理等不同領(lǐng)域的現(xiàn)象.然而,真解的顯式閉式卻很少,即使是線性隨機微分方程,其真解的顯式表達式也涉及隨機積分,因此在大多數(shù)情況下,真解的統(tǒng)計性質(zhì)只能從數(shù)值模擬中看出,隨機微分方程的數(shù)值方法在應(yīng)用中變得非常重要.
在不同的數(shù)值方法中,Euler-Maruyama(EM)方法是最簡單的一種,它是一種非常有效的方法,是一種顯式方法易于實現(xiàn).EM方法是常微分方程正Euler方法的直接推廣,但正Euler方法對常微分方程的求解效率很低.所以,對一類超線性系數(shù)隨機微分方程的迭代算法,EM方法的矩與真解的矩是不同的.從理論上講,如果考慮到強收斂性,用EM方法來逼近超線性系數(shù)的隨機微分方程是不合適的,但由于上述原因,EM型方法仍然受到許多研究者的關(guān)注,已有許多改進的顯式Euler型方法被提出.在EM方法的所有的修改中,馴服歐拉方法將是第一個也是一個很好的嘗試.
本文主要研究截斷EM方法,它是一種改進的顯式Euler型方法,對于漂移系數(shù)和擴散系數(shù)均超線性增長的隨機微分方程,證明了其強收斂性及收斂速度.本文的結(jié)構(gòu)如下:第一節(jié)簡要介紹了截斷EM法的背景介紹.在第二節(jié)中討論了這類方法的構(gòu)造步驟及主要結(jié)論.
2.EM截斷方法的步驟及主要結(jié)論
對于應(yīng)用中的許多隨機微分方程模型,例如,注釋1中的隨機微分方程滿足假設(shè)3,對于任意大的 ,假設(shè)1表明對于某些正常數(shù) 我們可以選擇 .因此,對于任意小的 我們可以選擇 證明了 則對于任意充分小的 都成立.因此不等式(2)就變成了 .這表明,截斷的EM的收斂階數(shù)可以任意接近一半。
參考文獻
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作者簡介:姓名:王鑫,性別:女,出生年月:1996-01,民族:漢,學(xué)歷/職位:在讀研究生二年級,研究方向:統(tǒng)計學(xué)。
(河南大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院 ?河南 ?開封 ?475000)