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下鞅和上鞅有什么区别?

下鞅满足 Mn≤En[Mn+1]M_n \leq \mathbb{E}_n[M_{n+1}],表明该过程在期望上倾向于增加。上鞅满足 Mn≥En[Mn+1]M_n \geq \mathbb{E}_n[M_{n+1}],表明该过程在期望上倾向于减少。两者都通过允许方向性漂移来推广鞅条件。

适用条件

  • 适用于离散时间随机过程。
  • 期望是基于时间 nn 的信息的条件期望。

理解与推导

  1. 比较当前值 MnM_n 与条件期望的下一个值 En[Mn+1]\mathbb{E}_n[M_{n+1}]。
  2. 如果 Mn≤En[Mn+1]M_n \leq \mathbb{E}_n[M_{n+1}],则是下鞅(向上漂移)。
  3. 如果 Mn≥En[Mn+1]M_n \geq \mathbb{E}_n[M_{n+1}],则是上鞅(向下漂移)。
  4. 如果 Mn=En[Mn+1]M_n = \mathbb{E}_n[M_{n+1}],则是鞅(无漂移)。

例子

幻灯片显示:“下鞅满足:Mn≤En[Mn+1]M_n \leq E_n[M_{n+1}]”和“上鞅满足:Mn≥En[Mn+1]M_n \geq E_n[M_{n+1}]”。旁白解释说这些允许方向性漂移。

容易误解的地方

  • 认为下鞅和上鞅与鞅无关;它们是用单边不等式代替等式的推广。
  • 混淆不等式的方向;下鞅有向上漂移,上鞅有向下漂移。

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