El incremento N₅−N₂ cuenta eventos en un intervalo de duración5−2=3.
Por estacionariedad e independencia de incrementos, su ley es Poisson(λ·3)=Poisson(12) cuandoλ=4.
La media de esa ley es12. No se usaλ·5 porque el recuento empieza en el tiempo2.
EJERCICIO 2 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 2.
Con λ=1/2,t=6, calcula Var N_t.
PISTA 1
Una pista
Multiplica intensidad y tiempo.
Un desarrollo posible.
La varianza de Nₜ en un Poisson esλt.
Sustituyeλ=1/2 y t=6:Var N₆=(1/2)·6.
El resultado es3; la desviación típica sería√3.
EJERCICIO 3 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 3.
¿Cuál es E[N_t−λt]?
PISTA 1
Una pista
La media del recuento es λt.
Un desarrollo posible.
E Nₜ=λt por la distribución de Poisson.
La cantidadλt es determinista, así que la linealidad da E(Nₜ−λt)=λt−λt.
La esperanza es0 para cada t. El proceso conserva saltos y no es idénticamente nulo.
EJERCICIO 4 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 4.
Justifica la martingala de Poisson compensado.
PISTA 1
Una pista
Condiciona el incremento futuro.
Un desarrollo posible.
Para s≤t, escribe Nₜ=Nₛ+(Nₜ−Nₛ).
El valor Nₛ es conocido conℱₛ.
El incremento futuro es independiente deℱₛ y tiene mediaλ(t−s), así que E(Nₜ|ℱₛ)=Nₛ+λ(t−s).
Restarλt a ambos lados da E(Nₜ−λt|ℱₛ)=Nₛ−λs.
La adaptación y la integrabilidad se cumplen para la filtración natural, por lo que el compensado es martingala.
EJERCICIO 5 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 5.
Distingue estacionariedad de incrementos y estacionariedad del proceso.
PISTA 1
Una pista
N_t crece en distribución con t.
Un desarrollo posible.
La estacionariedad de incrementos afirma que Nₜ₊ₕ−Nₜ tiene ley Poisson(λh), independiente del tiempo de inicio t.
La estacionariedad del proceso en sus valores exigiría que las distribuciones conjuntas fueran invariantes al trasladar todos los tiempos, en particular que Nₜ tuviera la misma ley para cada t.
Pero N₀=0 y, para t>0 conλ>0, Nₜ∼Poisson(λt); su media y su distribución cambian.
Por tanto Poisson tiene incrementos estacionarios y no es estacionario como proceso de recuentos.