问答题 设{W(t),t≥0}时参数为σ2的维纳过程,令X(t)=e-αtW(e2αt),t≥0,α>0为常数,试求X(t)的均值函数,方差函数与自协方差函数。
【正确答案】由维纳过程的定义得W(e2αt)~N(0,σ2e2αt),所以
   mX(t)=E[e-αtW(e2αt)]=eq-αtE[W(e2αt)]=e-αt·0=0
   DX(t)=D[e-αtW(e2αt)]=e-2αtD[W(e2αt)]=e-2αt·σ2e2αt2
   CX(t1,t2)=RX(t1,t2)=E[X(t1)X(t2)]=E[e-αt1W+(e2αt1)e-αt2W(e2αt2)]=e-α(t1+t2)E[W(e2αt1)W(e2αt2)]
   由维纳过程的自相关函数可得
   RW(e2αt1,e2αt2)=E[W(e2αt1)W(e2αt2)]=σ2min(e2αt1,e2αt2)
   若t1≤t2,则e2αt1≤e2αt2,故Rw(e2αt1,e2αt2)=σ2e2αt1,此时得
   CX(t1,t2)=RX(t1,t2)=e-α(t1+t2)σ2e2αt12e-α(t2-t1)
   反之若t2≤t1,则e2αt2≤e2αt1,故Rw(e2αt1 ,e2αt2)=σ2e2αt2,此时得
   CX(t1,t2)=RX(t1,t2)=e-α(t1+t2)σ2e2αt22e-α(t1-t2)
   由此可得
   CX(t1,t2)=RX(t1,t2)=σ2e-α|t2-t1|
【答案解析】