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Quant版 - 求教一个random walk题
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s*******i
发帖数: 546
1
一个random walk start from 0. each step size has the probability of:
-1 (0.2), 0(0.2) and 1 (0.6). Find the probability of ever returning to zero.
Thanks a lot!
C***m
发帖数: 120
2
Prob=P_1*0.6+P_0*0.2+P_(-1)*0.2
P_1=1/3
P_0=1
P_(-1)=1
Prob=.6
s*******i
发帖数: 546
3
能说一下过程吗?谢谢

【在 C***m 的大作中提到】
: Prob=P_1*0.6+P_0*0.2+P_(-1)*0.2
: P_1=1/3
: P_0=1
: P_(-1)=1
: Prob=.6

C***m
发帖数: 120
4
简单点想,就是把不动的那个概率变成0,向上的概率是.75,向下的概率是.25。这样可
以好算P_1=.25+.75*P_1^2
P_(-1)=.75+.25*P_(-1)^2
严格一点就是找个martingale (1/3)^(X_t)
然后用martingale Optional stopping theorem.
E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)

【在 C***m 的大作中提到】
: Prob=P_1*0.6+P_0*0.2+P_(-1)*0.2
: P_1=1/3
: P_0=1
: P_(-1)=1
: Prob=.6

s*******i
发帖数: 546
5
谢谢!

【在 C***m 的大作中提到】
: 简单点想,就是把不动的那个概率变成0,向上的概率是.75,向下的概率是.25。这样可
: 以好算P_1=.25+.75*P_1^2
: P_(-1)=.75+.25*P_(-1)^2
: 严格一点就是找个martingale (1/3)^(X_t)
: 然后用martingale Optional stopping theorem.
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)

A****F
发帖数: 1133
6
赞大牛。
请问:
E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)
这两步是什么意思?
多谢!!

【在 C***m 的大作中提到】
: 简单点想,就是把不动的那个概率变成0,向上的概率是.75,向下的概率是.25。这样可
: 以好算P_1=.25+.75*P_1^2
: P_(-1)=.75+.25*P_(-1)^2
: 严格一点就是找个martingale (1/3)^(X_t)
: 然后用martingale Optional stopping theorem.
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)

a****t
发帖数: 720
7
could you explain little bit more? i don't get how you use (1/3)^S_n
martingale. thanks

【在 C***m 的大作中提到】
: 简单点想,就是把不动的那个概率变成0,向上的概率是.75,向下的概率是.25。这样可
: 以好算P_1=.25+.75*P_1^2
: P_(-1)=.75+.25*P_(-1)^2
: 严格一点就是找个martingale (1/3)^(X_t)
: 然后用martingale Optional stopping theorem.
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)

C***m
发帖数: 120
8
不是大牛,谢谢。
假设从1出发,有两个boundary 0和 a>1,计算P_1,.因为(1/3)^(X_t)是个martingale,
所以 (1-P_1)(1/3)^a+P_1(1/3)^0= (1/3)^1,再让a->inf
P_1=1/3
假设从-1出发,有两个boundary 0和 a<-1,计算P_(-1).(1-P_(-1))(1/3)^a+P_1(1/3)
^0= (1/3)^(-1),P_(-1)=(3^(-a)-3)/(3^(-a)-1)再让a->inf
P_(-1)=1
感觉还挺不严格的,求大牛证实。

【在 A****F 的大作中提到】
: 赞大牛。
: 请问:
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)
: 这两步是什么意思?
: 多谢!!

a****t
发帖数: 720
9
may i ask what is your p_1,p_{-1}?
it seems p_1 is not the probability of stopping at 1, same for p_{-1}.
i am confused.

martingale,
3)

【在 C***m 的大作中提到】
: 不是大牛,谢谢。
: 假设从1出发,有两个boundary 0和 a>1,计算P_1,.因为(1/3)^(X_t)是个martingale,
: 所以 (1-P_1)(1/3)^a+P_1(1/3)^0= (1/3)^1,再让a->inf
: P_1=1/3
: 假设从-1出发,有两个boundary 0和 a<-1,计算P_(-1).(1-P_(-1))(1/3)^a+P_1(1/3)
: ^0= (1/3)^(-1),P_(-1)=(3^(-a)-3)/(3^(-a)-1)再让a->inf
: P_(-1)=1
: 感觉还挺不严格的,求大牛证实。

C***m
发帖数: 120
10
P_1是说从1出发,最终回到0的概率。
P_(-1)是从-1出发,回到0的概率

【在 a****t 的大作中提到】
: may i ask what is your p_1,p_{-1}?
: it seems p_1 is not the probability of stopping at 1, same for p_{-1}.
: i am confused.
:
: martingale,
: 3)

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a****t
发帖数: 720
11
then your answer should be
Prob=P_1*0.2+P_0*0.2+P_(-1)*0.6
not
Prob=P_1*0.6+P_0*0.2+P_(-1)*0.2
how do u think of it?

【在 C***m 的大作中提到】
: P_1是说从1出发,最终回到0的概率。
: P_(-1)是从-1出发,回到0的概率

A****F
发帖数: 1133
12
谢谢!
还有一个不明白,
Prob=P_1*0.6+P_0*0.2+P_(-1)*0.2
这里面,
按照你的定义:
P_0应该就是start from 0 and ever return 0的概率
这样左边的Prob和右边的P_0是不是同一个东西?

martingale,
3)

【在 C***m 的大作中提到】
: 不是大牛,谢谢。
: 假设从1出发,有两个boundary 0和 a>1,计算P_1,.因为(1/3)^(X_t)是个martingale,
: 所以 (1-P_1)(1/3)^a+P_1(1/3)^0= (1/3)^1,再让a->inf
: P_1=1/3
: 假设从-1出发,有两个boundary 0和 a<-1,计算P_(-1).(1-P_(-1))(1/3)^a+P_1(1/3)
: ^0= (1/3)^(-1),P_(-1)=(3^(-a)-3)/(3^(-a)-1)再让a->inf
: P_(-1)=1
: 感觉还挺不严格的,求大牛证实。

Q*T
发帖数: 263
13
他的意思是如果已经在0了,那么按照定义经过0的概率是1,所以P_0=1
其实直接写成Prop=0.2 + 0.2P(-1) + 0.6P(1)就可以了。

【在 A****F 的大作中提到】
: 谢谢!
: 还有一个不明白,
: Prob=P_1*0.6+P_0*0.2+P_(-1)*0.2
: 这里面,
: 按照你的定义:
: P_0应该就是start from 0 and ever return 0的概率
: 这样左边的Prob和右边的P_0是不是同一个东西?
:
: martingale,
: 3)

A****F
发帖数: 1133
14
赞,谢谢!

【在 Q*T 的大作中提到】
: 他的意思是如果已经在0了,那么按照定义经过0的概率是1,所以P_0=1
: 其实直接写成Prop=0.2 + 0.2P(-1) + 0.6P(1)就可以了。

a****h
发帖数: 126
15
P_0 不就是题目问的吗,
为什么要算 0.6×P_1 + 0.2×P_0 + 0.2×P_-1
求大牛讲解一下。

【在 C***m 的大作中提到】
: P_1是说从1出发,最终回到0的概率。
: P_(-1)是从-1出发,回到0的概率

r***e
发帖数: 213
16
路过,想一个很简单的,
step size是1的次数和step size是-1的次数是一样的就可以了。
step size是0的随便几次。
0.2^n*0.6^n, n from 1-infinity,
got 0.1364
哪里有问题吗?
k*****a
发帖数: 5
17
Unfortunately, I think this is incorrect, because you are double counting
some paths. For example, if the probabilities of +1 and of -1 are both 1/2,
then according to this reasoning the probability of returning to the origin
would be 0.25 + 0.25^2 + ... = 1/3 < 1, but we know that the probability of
returning is in fact 1.

【在 r***e 的大作中提到】
: 路过,想一个很简单的,
: step size是1的次数和step size是-1的次数是一样的就可以了。
: step size是0的随便几次。
: 0.2^n*0.6^n, n from 1-infinity,
: got 0.1364
: 哪里有问题吗?

r***e
发帖数: 213
18

2,
origin
of
Thank you for pointing it out. yes I did not think it well, but why the
probability be 1 when both are 1/2, it still have chances of being in other
positions.
Hope I do not misunderstand the problem here. For the both 1/2 case, assume
after making 2n steps it returns to 0 for the first time, and there should
be only 2 cases for this, either adding +1 +1, or -1 -1 to the in 2(n-1) step but not in 0 position case.
these 2 cases have the probability of 2*0.5^n*0.5^n=2*(0.25^n)
so the total is sum of 2*(0.25^n), which is 2/3.
the same case for the problem and the sum is for 2*(0.12^n), n from 1 to
infinity, which is 0.2728.
But not sure if I understand the question correctly in the first place.

【在 k*****a 的大作中提到】
: Unfortunately, I think this is incorrect, because you are double counting
: some paths. For example, if the probabilities of +1 and of -1 are both 1/2,
: then according to this reasoning the probability of returning to the origin
: would be 0.25 + 0.25^2 + ... = 1/3 < 1, but we know that the probability of
: returning is in fact 1.

r***e
发帖数: 213
19
抱歉发现自己以前写的很有问题。
假设2n step后(n个+1 step和n个-1 step), 第一次return to 0, 这个可能的组合数
不是2,假设为N(n)。
N(1)=2,N(2)=2,对任意的n,
N(1)*(2n-2,n-1)+N(2)*(2n-4,n-2)+...+N(n-1)*(2,1)+N(n)=(2n,n),
(2n,n)是2n choose n,是走了2n step时候到0的所有组合数。
题目求的应该是N(1)*a+N(2)*a^2+N(3)*a^3+...+N(n)*a^n, n->infinity, a=0.12(= 0
.3×0.4)
不知道怎样化简,matlab 算了下是0.2789。
1/2的情况算到n=300是 0.9674,好像是在逼近0.
麻烦高手们指教下。
w*******x
发帖数: 489
20
P = 0.2 + 0.2 * P(-1) + 0.6 * P(1) = 0.6
算P(-1):
P(-1) = 0.6 + 0.2*P(-1) + 0.2*P(-1)^2
-> P(-1) = 1
这个不用算都知道。因为向右边的概率大,从-1出发肯定最终经过0.
算P(1):
P(1) = 0.2(回到0) + 0.2*P(1) (没动) + 0.6*P(1)^2 (向右)
->P(1)=1/3

zero.

【在 s*******i 的大作中提到】
: 一个random walk start from 0. each step size has the probability of:
: -1 (0.2), 0(0.2) and 1 (0.6). Find the probability of ever returning to zero.
: Thanks a lot!

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L*****k
发帖数: 327
21
great~

【在 w*******x 的大作中提到】
: P = 0.2 + 0.2 * P(-1) + 0.6 * P(1) = 0.6
: 算P(-1):
: P(-1) = 0.6 + 0.2*P(-1) + 0.2*P(-1)^2
: -> P(-1) = 1
: 这个不用算都知道。因为向右边的概率大,从-1出发肯定最终经过0.
: 算P(1):
: P(1) = 0.2(回到0) + 0.2*P(1) (没动) + 0.6*P(1)^2 (向右)
: ->P(1)=1/3
:
: zero.

m******2
发帖数: 564
22
明明是100%嘛!
总会回到0的
P****d
发帖数: 369
23
(1/3)^X_t 是怎么构造的呢?

【在 C***m 的大作中提到】
: 简单点想,就是把不动的那个概率变成0,向上的概率是.75,向下的概率是.25。这样可
: 以好算P_1=.25+.75*P_1^2
: P_(-1)=.75+.25*P_(-1)^2
: 严格一点就是找个martingale (1/3)^(X_t)
: 然后用martingale Optional stopping theorem.
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^1,算出P_1
: E(1/3)^(X_t)=(1/3)^(-1),算出P_(-1)

k*****y
发帖数: 744
24
a^{X_t} is a martingale iff
3/4 a + 1/4 a^{-1} = 1
=> a = 1 or 1/3.

【在 P****d 的大作中提到】
: (1/3)^X_t 是怎么构造的呢?
P****d
发帖数: 369
25
如果不知道用exp的方式可以构造martingale怎么办呢?

【在 k*****y 的大作中提到】
: a^{X_t} is a martingale iff
: 3/4 a + 1/4 a^{-1} = 1
: => a = 1 or 1/3.

C***m
发帖数: 120
26
woshialex的方法更好,不用构造什么martingale.

【在 P****d 的大作中提到】
: 如果不知道用exp的方式可以构造martingale怎么办呢?
t*******y
发帖数: 637
27
为什么
从-2到0的概率是从-1到0的概率的平方

【在 w*******x 的大作中提到】
: P = 0.2 + 0.2 * P(-1) + 0.6 * P(1) = 0.6
: 算P(-1):
: P(-1) = 0.6 + 0.2*P(-1) + 0.2*P(-1)^2
: -> P(-1) = 1
: 这个不用算都知道。因为向右边的概率大,从-1出发肯定最终经过0.
: 算P(1):
: P(1) = 0.2(回到0) + 0.2*P(1) (没动) + 0.6*P(1)^2 (向右)
: ->P(1)=1/3
:
: zero.

P****d
发帖数: 369
28
那个方法不够严谨。苏哥给过一个严格的解法。

【在 C***m 的大作中提到】
: woshialex的方法更好,不用构造什么martingale.
b********a
发帖数: 5418
29
从-2回到0分两步,一步是从-2到-1,另一步是从-1到0.
从-2到-1的概率,相当于是从-1到0的概率。

【在 t*******y 的大作中提到】
: 为什么
: 从-2到0的概率是从-1到0的概率的平方

x**********2
发帖数: 169
30
答案应该是 1 吧!
1 (共1页)
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