关于停时σ-域中未来事件满足$A \cap \{T \leq t \} \in \mathcal F_t$的示例问询
嘿,我完全懂你的疑惑——停时σ域$\mathcal F_T$的定义看起来像是把事件严格限制在“截止到T时刻能观测到的信息”范围内,但确实存在不少属于“未来”σ域$\mathcal F_u$($u>t$)的事件,和${T \leq t}$相交后居然变成了$t$时刻可测的。除了你提到的常数过程、停在T的过程这类例子,我再给你几个不同类型的实例,帮你理解这个概念:
停时相关的未来状态事件:假设我们有一个标准布朗运动$B_s$,$T$是布朗运动首次到达1的停时,取$u > t$,定义事件$A = {B_u = B_T}$。当$T \leq t$时,$B_T=1$是$\mathcal F_t$可测的(因为T≤t,${T \leq s} \in \mathcal F_s$对所有$s≤t$,所以$B_T$属于$\mathcal F_t$),此时$A \cap {T ≤t}$等价于${T ≤t} \cap {B_u=1}$?不对,换个更直观的:如果我们定义$A = {B_u = E[B_u | \mathcal F_t]}$,那么在${T ≤t}$的前提下,$E[B_u | \mathcal F_t] = B_t$,此时$A \cap {T ≤t}$就等于${T ≤t}$,显然属于$\mathcal F_t$。
直白的停时范围事件:取$A = {T ≤ u}$($u>t$),这个事件属于$\mathcal F_u$(因为对任意$s$,${T ≤ u} \cap {T ≤ s} = {T ≤ \min(u,s)} \in \mathcal F_s$),而$A \cap {T ≤ t} = {T ≤ t}$,这本身就是$\mathcal F_t$中的元素,完全符合要求。这个例子非常好理解:“停时不超过未来时间u”的事件,和${T≤t}$相交后就是我们熟悉的${T≤t}$,自然是t时刻可测的。
确定性未来状态的限制事件:假设我们有一个过程$X_s$,满足当$s ≤ T$时$X_s = 0$,当$s > T$时$X_s = s$。取$u>t$,定义$A = {X_u = t+1}$:如果$u = t+1$,那么$X_u = t+1$当且仅当$T < u$,而$T ≤ t < u$,所以$A \cap {T ≤t} = {T ≤t}$,属于$\mathcal F_t$;如果$u > t+1$,$X_u = t+1$意味着$T = t+1$,但$T ≤t$和$T=t+1$矛盾,所以交集是空集,自然也属于$\mathcal F_t$。
条件期望相等的事件:假设Y是任意随机变量,定义$A = {E[Y | \mathcal F_u] = E[Y | \mathcal F_t]}$($u>t$),那么$A \cap {T ≤t}$等于${T ≤t}$。因为在${T ≤t}$下,$\mathcal F_t$已经包含了关于T的信息,此时条件期望$E[Y | \mathcal F_u]$在${T ≤t}$上的限制等于$E[Y | \mathcal F_t]$,所以这个交集就是${T ≤t}$,属于$\mathcal F_t$。
从本质上来说,这类事件的核心逻辑是:当事件A在${T ≤t}$这个集合上的限制,完全由t时刻之前的信息就能确定——不管A本身是未来的事件,只要一旦知道$T≤t$,A是否发生的判断就已经包含在$\mathcal F_t$里了。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者harisf

