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2022-5-7 04:33:16
将It^o公式应用于过程e-0和τ之间的rt K(X’xt,K’kt)-ε、 我们有-rτ-εψ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) ]=~n(\'x,\'k)- E“Zτ-εe-ruL k du#(36)+E“Zτ-εe-汝(-γφx+φk) dIc,+u#(37)+E“Zτ-εe-汝(-γφ十、-φk) dIc,-u#(38)- E“Zτ-εe-汝φxdZcu#(39)+E“X0<s<τεE-rs[~n(Xs,Ks)- ~n(Xs)-, 堪萨斯州-)]#(40)利用关系式(32),(33),(34),(35),我们得到*(\'x,\'k)=~n(\'x,\'k)≥ ηE“Zτ-εe-鲁杜#+E[E]-rτ-εψ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) ](41)+ηE“Zτ-εe-鲁迪克,+u#(42)+ηE“Zτ-εe-鲁迪奇,-u#(43)+(1+η)E“Zτ-εe-鲁兹库(44)- E“X0<s<τεE-rs[~n(Xs,Ks)- ~n(Xs)-, 堪萨斯州-)]#(45)注意Xs=-Zs- γ(I+s+我-s) ,,Ks=I+s- 我-根据中值定理,有一些θ∈]0,1[这样,φ(Xs,Ks)- ~n(Xs)-, 堪萨斯州-) =φx(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)Xs+φk(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)Ks=φx(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)(-Zs- γ(I+s+我-s) )+φk(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)(I+s- 我-s) =-φx(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)Zs+-γφx(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)+φk(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)I+s+-γφx(Xs)-- θXs,Ks-+ θKs)+φk(Xs)-+ θXs,Ks-+ θKs)我-sBecause(Xs+θ)Xs,Ks+θKs)∈ Bε(\'x,\'k),我们再次使用关系式(33),(34),(35)-(~n(Xs,Ks)- ~n(Xs)-, 堪萨斯州-)) ≥ (1 + η)Zs+ηI+s+η我-斯泰弗雷,V*(\'x,\'k)≥ E[E]-rτ-εψ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) ]+E“Zτ-εe-rudZu#+ηE“Zτ-εe-rudu#+E“Zτ-εe-rudI+u#+E“Zτ-εe-鲁迪-u#+E“Zτ-εe-鲁德祖!注意-τε,K-τε) ∈ Bε(\'x,\'k),(xτε,kτε)在边界上Bε(\'x,\'k)或不含Bε(\'x,\'k)。
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2022-5-7 04:33:20
然而,在[0,1]中有一些随机变量α值,使得:(X(α),K(α))=(Xτ)-ε、 Kτ-ε) + α(Xτε,Kτε)=(Xτ-ε、 Kτ-ε) + α(-Zτε- γI+τε- γ我-τε, I+τε- 我-τε) ∈ Bε(\'x,\'k)。与上述类似,我们证明了φ(X(α),K(α))- ψ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) ≤ -α[(1 + η)Zτε+ηI+τε+η我-τε].观察(X(α),K(α))=(Xτε,Kτε)+(1- α)(Zτε+γI+τε+γ我-τε, -I+τε+我-τε).从(X(α),K(α))开始,包括投资(1)的策略-α)I+τε或取消投资(1- α)我-τε取决于K(α)的符号- Kτε和支出(1)- α)Zτε作为红利导致(Xτε,Kτε),因此,V*(X(α),K(α))- 五、*(Xτε,Kτε)≥ (1 - α)Zτε。使用φ(X(α),K(α))≥ 五、*(X(α),K(α)),我们推导出φ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) - 五、*(Xτε,Kτε)≥ (1 + αη)Zτε+αη(I+τε+我-τε).因此,V*(\'x,\'k)≥ ηE“Zτ-εe-rudu#+E“Zτ-εe-rudI+u#+E“Zτ-εe-鲁迪-u#+E“Zτ-εe-鲁德祖#+E[E]-rτεα(Zτε+γI+τε+γ我-τε)]+ E[E]-rτεV*(Xτε,Kτε)]EZτεe-鲁德祖(46)我们现在声称存在c>0,对于任何可接受的策略c≤ E“Zτ-εe-rudu+Zτ-εe-rudI+u+Zτ-εe-鲁迪-u+Zτ-εe-鲁德祖#(47)+EE-rτεα(Zτε+γI+τε+γ我-τε)让我们考虑c函数φ(x,k)=c[1-(十)-\'-x)ε]带,0<c≤ 闵ε、 ε2γ,r,εσn′β,ε2dmax其中dmax=sup|β(k)u- α((k)- x) +)|ε(x,k)∈ Bε(\'x,\'k)> 0,令人满意φ(\'x,k)=cφ=0,对于(x,k)∈ Bεmin1.- Lφ,1- γφx+φk、 一,- γφ十、-φk、 一,-φ十、≥ 0,浇注(x,k)∈ Bε。应用^o公式,我们得到了0<c=φ(\'x,\'k)≤ E[E]-rτ-εφ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) ]+E“Zτε-E-rudu#+E“Zτ-εe-rudI+u#+E“Zτ-εe-鲁迪-u#+E“Zτ-εe-rudZu#(48)注意到φ十、≤ 1和φk=0,我们有φ(Xτ)-ε、 Kτ-ε) - φ(X(α),K(α))≤ (Xτ)-ε- X(α))=α(Zτε+γI+τε+γ我-τε).插入φ(X(α),K(α))=0的(48)中,我们得到c≤ E“Zτ-εe-rudu+Zτ-εe-rudI+u+Zτ-εe-鲁迪-u+Zτ-εe-鲁德祖#+EE-rτεα(Zτε+γI+τε+γ我-τε)这证明了这种说法(47)。
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2022-5-7 04:33:24
最后,通过取π的上确界并使用动态编程原理,(46)意味着V*(\'x,\'k)≥ 五、*(\'x,\'k)+ηc,这是一个矛盾。唯一性假设u是一个连续的子解,w是满足边界条件su(x,0)的S上(20)的连续上解≤ w(x,0)u(γk,k)≤ (x,k)的w(γk,k)∈ S、 线性增长条件|u(x,k)|+|w(x,k)|≤ C+C(x+k)(x,k)∈ S、 对于一些正常数C,我们将通过调整一些标准参数来说明≤ w、 第一步:我们首先构造(20)的严格上解,其中w.Seth(x,k)=A+Bx+Ck+Dxk+Ex+kwithA=1+u′βB+σ′βEr+C(49)和B=2+1+Cγ+2u′βErC=u′βDrD=2γEE=γ并定义λ∈ [0,1]Swλ=(1)上的连续函数- λ) w+λhH十、- 1=B+Dk+2Ex- 1.≥ 1γH十、-Hk=γ(B+Dk+2Ex)- (C+Dx+2k)≥ 1γHx+Hk=γ(B+Dk+2Ex)+(C+Dx+2k)≥ 1和-Lh=-(β(k)u- α((k)- x) +)(B+Dk+2Ex)-σβ(k)2E+r(A+Bx+Ck+Dxk+Ex+k)≥ (拉)- β(k)uB- σβ(k)E)+(rB- 2μβ(k)E)x+(rC)- β(k)D)k≥ 1.我们有-Lh,H十、- 1, γH十、-Hk、 γHx+HK≥ 1.这意味着wλ是(20)的严格上解。为了证明这一点,我们只需要取“x”和“φ”∈ C使'x是wλ的最小值- 并注意到x也是wλ的最小值- 带=的-λh1-λ允许我们使用w是(20)的粘度超解。第2步:为了证明强比较结果,必须证明对于每个λ∈ [0,1]支持(美国)- wλ)≤ 0.以矛盾的方式假设存在λ,即sups(u- wλ)>0。
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2022-5-7 04:33:27
(50)因为u和w是线性增长的,所以我们有lim | |(x,k)||→+∞(u)- wλ=-∞.使用边界条件su(x,0)- wλ(x,0)=(1)- λ) (u(x,0)- w(x,0))+λ(u(x,0)- (A+Bx+Ex)),≤ λ(u(x,0)- (A+Bx+Ex)),u(γk,k)- wλ(γk,k)≤ λ(u(γk,k)- (A+(Bγ+C)k+(Dγ+Eγ+1)k)),在线性增长条件下,总是有可能在方程(49)中找到上述两个表达式,从而使方程(50)中的最大值在域S内达到。通过函数u和wλ的连续性,存在一对(x,k)和x≥ γksuch thatM=supS(u- wλ)=(u- wλ)(x,k)。对于 > 0,让我们考虑函数Φ(x,y,k,l)=u(x,k)- wλ(y,l)- φ(x,y,k,l)φ(x,y,k,l)=2(|x)- y |+| k- l |)+(|x)- x |+| k- k |)。根据粘度溶液理论比较原理中的标准参数(见Pham[25]第4.4.2节),函数Φε在(x)中达到最大值, Y, K, L), 当ε为零时,收敛到(x,k,x,k)。
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2022-5-7 04:33:30
此外,林→+∞(|x)- Y|+ |K- L|)2.→ 0(51)应用Crandall-Ishii Lions[6]中的定理3.2,我们得到了大小为2mε,Nε的对称方阵的存在性,使得:(pε,Mε)∈ J2,+u(xε,kε),(qε,Nε)∈ J2,-wλ(yε,lε),和Mε0-Nε≤ Dφε(xε,kε,y, L) + ε(Dφ)(xε,kε,y), L)), (52)式中pε=Dx,kφ(十), K, Y, L) =(十)- Y)+ (十)- x) ,(k)- L)+ (k)- (k),qε=-Dy,lφ(十), K, Y, L) =(十)- Y),(k)- L).和dφε(xε,kε,y, L) =我-我-二、+3(x)- x) 0 00 3(k- k) 00 00 00 00 00(53)soDφε(xε,kε,y, L) + ε(Dφ)(xε,yε,k), L))=我-我-二、M+9(x)- x) (1+(十)- x) )0 00 9(k- k) (1+(k)- k) )00 00 00 00 00 00等式(52)表示σβ(k))M-σβ(l))N≤3σ2(β(k))- β(l)))+9σβ(k))(十)- x) (1+(十)- x) (54)因为u和wλ分别是次解和严格上解,所以我们得到了minh-β(k)u - α((k)- 十、)+)十、- Y+ (十)- 十)- tr(σβ(k))M) + ru(x), K),十、- Y+ (十)- 十)- 1,γ十、- Y+ (十)- 十)-K- L+ (k)- (k),γ十、- Y+ (十)- 十)+K- L+ (k)- (k)我≤ 0(55)分-β(l))u - α((l)- Y)+)十、- Y- tr(σβ(l))N) + rwλ(y, L),十、- Y- 1,γx- Y-K- L, γx- Y+K- L≥ λ.(56)然后我们区分以下四种情况:o情况1。Ifx-Y+ (十)- 十)- 1.≤ 然后我们从(56)得到λ+(x)- 十)≤ 当 转到0案例2。如果γ十、-Y+ (十)- 十)-K-L+ (k)- (k)≤ 然后我们从(56)λ+γ得到(十)- 十)- (k)- (k)≤ 0当 转到0案例3。如果γ十、-Y+ (十)- 十)+K-L+ (k)- (k)≤ 0,那么我们从(56)λ+γ得到(十)- x) +(k)- (k)≤ 0当 转到0案例4。
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2022-5-7 04:33:35
如果-β(k)u - α((k)- 十、)+)十、- Y+ (十)- 十)- tr(σβ(k))M) + ru(x), K) ≤ 0.来自-β(l))u - α((l)- Y)+)十、- Y- tr(σβ(l))N) + rwλ(y, L) ≥ λ我们推导出x- Yu(β(l) - β(k)) + α((k)- 十、)+) - α((l)- Y)+)-tr(σβ(k))N) + tr(σβ(k))N)-β(k)u - α((k)- 十、)+)(十)- x) +r(u(x), K) - wλ(y), L)) ≤ -λ.使用(54)我们得到,x- Yu(β(l) - β(k)) + α((k)- 十、)+) - α((l)- Y)+)-β(k)u - α((k)- 十、)+)(十)- x) +r(u(x), K) - wλ(y), L))≤ -λ +3σ2(β(k))- β(l))) +9σβ(k))(十)- x) (1+(十)- x) )。通过将ε设为零,并利用u,wγi,α和β的连续性,我们得到所需的矛盾:rM≤ -λ.证据到此为止。6.2命题7的证明由于β是凹的且β为0,a的存在性等价于假设σβ(0)≥u(1 - δ). (57)让我们将A>0的函数定义为(A+∞) 关于Cauchyproblem的μβ(x)wA(x)+∑β(x)wA(x)- rwA(x)=0,wA(x)=Axδ为0≤ 十、≤ 注3柯西问题很好地定义了a处可微分的条件。此外,使用a的定义,很容易检查函数WAI也是C。由于债务成本α很高,股东最好选择不发行债务,而是无成本地调整投资水平。引理14对于每一个A>0,函数会增加。证据:很明显,WAI在增加,因此在[0,a]上为正。设c=min{x>a,wA(c)=0}。wA(c)>0,因为wai在c的左邻域中增加且为正。因此,根据微分方程,我们有wA(c)≥ 0,这意味着wAis在c的右邻域也在增加。因此,WAS不能变为负值。引理15对于每一个A>0,就有一个b,wA(bA)=0,并且是[A,bA]上的一个凹函数。[证明:通过一种矛盾的方式假设wAdoes不消失。使用方程(28)和(27),我们得到∑β(A)wA(A)=-rAaδ。因此,我们等价地假设wA<0。
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2022-5-7 04:33:38
这意味着wAis急剧递减,并且由引理14限定在0以下,因此wAis是一个递增凹函数。因此,limx→+∞wA(x)存在并由l表示→ +∞ 在微分方程中,我们得到,因为β有一个有限的极限,σ′βlimx→∞wA(x)=r limx→∞wA(x)- u′βl.因此→∞wA(x)是+∞ 从中我们得到一个矛盾或有限,从中我们得到极限→+∞wA(x)=0,根据中值定理。在第二种情况下,对微分方程进行微分,我们得到了μβ(x)wA(x)+μβ(x)wA(x)+σβ(x)β(x)wA(x)+σβ(x)wA(x)- rwA(x)=0(58)进行类似的处理,我们得到limx→+∞wA(x)=0,因此l=0。回到微分方程,我们得到0=r limx→∞wA(x)与WAI的增加相矛盾。现在,定义bA=inf{x≥ a、 wA(x)=0}以得出结论。引理16存在一个*以至于*(bA)*) = 1.证明:对于每一个A>0,我们就有β(bA)wA(bA)=rwA(bA)。(59)设A=u′βraδ。引理14 yieldswA(bA)≥ wA(a)=u′βr≥μβ(bA)r之前,等式(59)产生wA(bA)≥ 1.另一方面,让A=a1-δδ. 通过构造,wA(a)=1,因此wA(bA)≤ 1.wAon(0,bA)的凹度。因此,有一些*∈ [min(A,A),max(A,A)]这样*= 1.此后,我们表示b=bA*.引理17我们有β(b)≤ r、 证明:对微分方程进行微分,并将x=b代入,我们得到σβ(b)wA(b)+μβ(b)- r=0,因为wA*在b的左邻里增加,我们有wA(b)≥ 0表示结果。让我们定义一下=佤*(x) x≤ bx- b+β(b)rx≥ 我们能够证明以下命题8股东价值为v。证明:我们必须检查(v,b)是否满足标准的HJB自由边界问题。通过构造,v是(0+∞) 满意的≥ 1.
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2022-5-7 04:33:42
仍需检查MaxKLKV(x)≤ 对于x>b,我们有lkv(x)=β(k)- α((k)- x) +)- β(b)- r(x)- b) 。如果k≤ x、 β和引理17的凹度意味着LKV(x)=u(β(x)- β(b))- r(x)- b)≤ (b)- r) (十)- b)≤ 0.如果k≥ x、 我们将Lkv(x)与k进行微分,并再次利用β的凹性和α的凸性得到,Lkv(x)k=β(k)- α(k)- 十)≤ uβ(0) - α(0) ≤ 因此,Lkv(x)≤ Lxv(x)≤ 0.设x<b,因为v是凹的,与前几行相同的参数显示Lkv(x)K≤ 0代表k≥ X和特蕾萨克斯≥0Lkv(x)=maxk≤xLkv(x)。一阶条件为0≤ k<xk(Lkv)=μβ(k)v(x)+∑β(k)β(k)v(x)=β(k)[μv(x)+∑β(k)v(x)]。因此,对于0<x<a,我们有k(Lkv)=β(k)A*xδ-2δ[ux+σβ(k)(δ- 1) ]这给了,k(L0v)>0k(Lxv)<0。因此最大k*(x) Lkv(x)的位置位于区间[0,x]的内部,满足:0<x<a,β(k*(x) )=uxσ(1)- δ).因此,对于x≤ a、 我们通过构造max0≤K≤x{Lkv}=uxσ(1- δ) A*δxδ-1+σux2σ(1- δ) A*δ(δ - 1) xδ-2.- 拉*xδ=0。现在,fix∈ (a,b)。我们注意到k(Lkv)与uv(x)+∑β(k)v(x)具有相同的符号,因为β严格递增。此外,因为v是凹的,并且β在增加,所以我们得到了min0≤K≤xuv(x)+∑β(k)v(x)=uv(x)+∑β(x)v(x)。因此,有必要证明uv(x)+∑β(x)v(x)≥ 0代表x∈ (a,b)或等效,因为β是一个正函数,定义为φ(x)=μβ(x)v(x)+σβ(x)v(x)的函数是正的。我们用矛盾的方法证明,假设存在一些x,使得φ(x)<0。当方程27中φ(a)=0且φ(b)>0时,则存在一些x∈ [a,b]使得(φ(x)<0φ(x)=0。利用v满足的微分方程(58),我们得到φ(x)=(2r)- μβ(x))v(x)- μβ(x)v(x)=0从中我们推断φ(x)=μβ(x)v(x)+σβ(x)v(x)=μβ(x)v(x)+σβ(x)u(2r- μβ(x))v(x)=β(x)v(x)(u+2rσu)- σβ(x))。但是x≥ a和β(x)≤ β(a)。
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2022-5-7 04:33:45
此外,通过定义a,我们得到了σβ(a)≤u(1-δ).因此,等式(28)得出φ(x)≥ β(x)v(x)u+2rσu-u1 - δ≥ β(x)v(x)2rσu- uδ1 - δ≥ β(x)v(x)2rσu- u2rσu+2rσu+2rσu= 这是一个矛盾。为了在债务成本较高时完成股东价值的表征,我们必须研究(57)未满时的最优政策。我们预计在这种情况下a=0,这意味着对于所有x,经理应将所有现金投资于生产性资产。因此,我们对β(x)w(x)+∑β(x)w(x)的解感兴趣- rw(x)=0(60),使得w(0)=0。命题9假设函数x→xβ(x)和x→xβ(x)在0中是解析的,具有收敛性R的aradius。方程(60)的解w,使得w(0)=0由w(x)给出=∞Xk=0Akxk+ywithK≥ 1,Ak=-I(k+y)k-1Xj=0(j+y)p(k-j) (0)+q(k)-j) (0)(k)- j) !!aj函数p和q的位置p(x)=2uxσβ(x)q(x)=-2rxσβ(x)函数I由I(y)=μβ(0)y+σβ(0)y(y)给出- 1) - rand Yi是Iy的积极根源=-u+σβ(0)+q(u)-σβ(0))+2rσβ(0)。w的收敛半径至少等于R。证明:这个结果由Fuchs定理[23]给出。注意,方程(60)在零处消失的解可以写成wa(x)=Aw(x)。如果Frobenius级数的收敛半径是有限的,则可以使用柯西定理扩展之前定义的函数。因为β(0)≥ r、 我们有y<1。因此,我们有Limx→0w(x)=+∞ 还有limx→0w(x)=-∞因此,类似于引理15,我们证明了b的存在,使得w(b)=0。因为A是线性的,所以我们选择A=A*=w(b)得到凹形解w*到(60)和w*(0)=0(w)*)(b) =1和(w)*)(b) =0。我们延伸到w*线性关于(b+∞) a通常在[0]上获取C函数+∞[.提案10股东价值为w*.证据:必须检查w*满足自由边界问题。
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2022-5-7 04:33:49
按结构*是R上的一个c凹函数+*. 因为(w)*)(b) 我们有十、∈]0,b],(w*)(十)≥ 1和十、≥ b、 (w)*)(x) =1。在[b]上+∞我们有马克斯≥0{Lkw*} = 马克斯≥0hβ(k)- α((k)- x) +)- β(b)+r(b)- x) i=maxhmaxk≤xβ(k)- β(b)+r(b)- x) ,maxk≥xβ(k)- α(k)- 十)- β(b)+r(b)- x) i.使用β凹增,α凸增,α(0+)>μβ(0+),我们得到了maxk≥0{Lkw*} = β(x)- β(b)+r(b)- x) 。然后利用β的凹度,十、≥ b、 马克斯≥0{Lkw*} ≤ 0.仍然需要证明的是,对于每x<bmaxk≥0{Lkw*} = 0.使用β凹、α凸、α(0)>μβ(0)和w*我们有k>x,k(Lkw)*) = (β(k)- α(k)- x) )(w*)(x) +σβ(k)β(k)(w)*)(十)≤ 因此,maxk≥0{Lk(w)*)} = max0≤K≤x{Lk(w)*)}.此外0<k<x,k(Lk(w)*)) = β(k)(w)*)(x) +σβ(k)β(k)(w)*)(x) =β(k)[u(w*)(x) +σβ(k)(w)*)(x) ]。我们期待十、∈]0,b],K≤ 十、k(Lk(w)*)) ≥ 0.注意β(k)≥ 0和min0≤K≤xu(w)*)(x) +σβ(k)(w)*)(x) =u(w)*)(x) +σβ(x)(w)*)(x) 因为(w)*)(十)≤ 0和β在增加。因此,证明每x<b,u(w*)(x) +σβ(x)(w)*)(十)≥ 0或等效值,使用β≥ 0,φ(x)=μβ(x)(w)*)(x) +σβ(x)(w)*)(十)≥ 对于x<b,我们用矛盾的方法证明了x的存在,使得φ(x)<0。在0附近,我们有(w*)(十)~ A.*怀特霍斯-1和(w)*)(十)~ A.*y(y)- 1) xy-从中我们推断出β(x)xy-1.≤ β(0)xy,limx→0β(x)(w)*)(x) =0limx→0β(x)(w)*)(x) =0yieldinglimx→0φ(x)=0。但是φ(b)>0,所以有x∈]0,b[使得(φ(x)<0φ(x)=0.使用等式(60)的导数φ(x)=(2r- β(x))(w*)(十)- β(x)(w)*)(x) =0,由此我们推断:φ(x)=μβ(x)(w)*)(x) +σβ(x)(w)*)(x) =β(x)(w)*)(x) +σβ(x)u(2r)- β(x))(w*)(x) =β(x)(w)*)(x) (u+2rσu)- σβ(x))。现在,记住x>0,因此利用β的凹度,我们得到了β(x)≤ β(0).此外,β(0)≤方程(27)未满时的u+2rσ∑∑。因此,φ(x)≥ β(x)(w)*)(十)u+2rσu-u+2rσu≥ 这就产生了矛盾,结束了证明。
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