Filtration d'un processus arrêté
Bonjour,
Soit $(X_n)$ un processus stochastique engendrant la filtration $(\mathcal{F}_n)$ et soit $T$ un temps d'arrêt dans cette filtration. Est-ce que la filtration engendrée par le processus arrêté $(X_{n \wedge T})$ est la filtration arrêtée $(\mathcal{F}_{n \wedge T})$ ? Mon directeur de thèse m'avait dit bien sûr que non. Mais je n'ai jamais trouvé de contre-exemple.
Soit $(X_n)$ un processus stochastique engendrant la filtration $(\mathcal{F}_n)$ et soit $T$ un temps d'arrêt dans cette filtration. Est-ce que la filtration engendrée par le processus arrêté $(X_{n \wedge T})$ est la filtration arrêtée $(\mathcal{F}_{n \wedge T})$ ? Mon directeur de thèse m'avait dit bien sûr que non. Mais je n'ai jamais trouvé de contre-exemple.
Réponses
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Intuitivement, je dirais qu'il manque l'information de $\sigma(n \wedge T)$ dans la filtration engendrée. Pour une chaîne de Markov discrète, avec le temps de retour, ça marche pour les excursions mais je ne pense pas que l'on puisse enlever cette information...
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Bonjour,En fait, je pense que mon intuition était bonne en dimension supérieure d'indexation, mais en relisant je ne pense pas que c'était la question. En fait, on a $\mathcal{F}_{\tau} = \sigma(X_{\tau \wedge n}, n \geq 0)$ si $X$ est un processus indexé par $\mathbb{N}$ et $\tau$ est un temps d'arrêt fini. On peut le prouver par récurrence avec l'hypothèse $P(k) : "\forall A \in \mathcal{F}_{\tau}, A \cap \{\tau = k\} \in \sigma(X_{\tau \wedge n}, n \geq 0)$. En effet, $P(0)$ est trivial car $\sigma(X_0) = \sigma(X_{0 \wedge \tau})$ et pour $k \geq 0$, en supposant $P(i)$ pour tout $i \leqslant k$, on a pour tout $A \in \mathcal{F}_{\tau}$, $A \cap \{\tau = k+1\} \in \mathcal{F}_{k+1} = \sigma(X_0, ..., X_{k+1})$ donc avec le lemme de factorisation de Doob, on a $f : X_0(\Omega) \times ... \times X_{k+1}(\Omega) \to \mathbb{R}$ mesurable telle que $\mathbb{1}_{A \cap \{\tau = k+1\}} = f(X_0, X_1,...,X_{k+1})$. Ainsi, $\mathbb{1}_{A \cap \{\tau = k+1\}} = f(X_0, X_1,...,X_{k+1})\mathbb{1}_{\{\tau \geqslant k+1\}} = f(X_{0\wedge\tau}, X_{1\wedge\tau},...,X_{(k+1)\wedge\tau}) \mathbb{1}_{\{\tau \geqslant k+1\}}$. Or $\{\tau \geqslant k+1\} = \Omega \setminus \{\tau \leqslant k\} \in \sigma(X_{\tau \wedge n}, n \geq 0)$ d'après l'hypothèse de récurrence. Donc $P(k+1)$ est vraie. On en déduit que pour tout $A \in \mathcal{F}_{\tau}$, $A = \bigcup_{k \in \mathbb{N}} A \cap \{T = k\} \in \sigma(X_{\tau \wedge n}, n \geq 0)$, ce qui montre $\mathcal{F}_{\tau} \subset \sigma(X_{\tau \wedge n}, n \geq 0)$. L'autre sens est trivial.
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