<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd"><article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">VMSTA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Modern Stochastics: Theory and Applications</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2351-6054</issn>
<issn pub-type="ppub">2351-6046</issn>
<issn-l>2351-6046</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>VTeX</publisher-name><publisher-loc>Mokslininkų g. 2A, 08412 Vilnius, Lithuania</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">VMSTA164</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/20-VMSTA164</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>On shortfall risk minimization for game options</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Dolinsky</surname><given-names>Yan</given-names></name><email xlink:href="mailto:yan.dolinsky@mail.huji.ac.il">yan.dolinsky@mail.huji.ac.il</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta164_aff_001"/>
</contrib>
<aff id="j_vmsta164_aff_001"><institution>Hebrew University</institution>, <country>Jerusalem</country></aff>
</contrib-group>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2020</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>29</day><month>10</month><year>2020</year></pub-date><volume>7</volume><issue>4</issue><fpage>379</fpage><lpage>394</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>13</day><month>7</month><year>2020</year></date>
<date date-type="rev-recd"><day>21</day><month>9</month><year>2020</year></date>
<date date-type="accepted"><day>22</day><month>10</month><year>2020</year></date>
</history>
<permissions><copyright-statement>© 2020 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>In this paper we study the existence of an optimal hedging strategy for the shortfall risk measure in the game options setup. We consider the continuous time Black–Scholes (BS) model. Our first result says that in the case where the game contingent claim (GCC) can be exercised only on a finite set of times, there exists an optimal strategy. Our second and main result is an example which demonstrates that for the case where the GCC can be stopped on the whole time interval, optimal portfolio strategies need not always exist.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Complete market</kwd>
<kwd>game options</kwd>
<kwd>shortfall risk</kwd>
<kwd>stochastic optimal control</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>91G10</kwd>
<kwd>91E20</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<funding-statement>Supported in part by the GIF Grant 1489-304.6/2019 and the ISF grant 160/17.</funding-statement>
</funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta164_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>A game contingent claim (GCC) or game option, which was introduced in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_008">8</xref>], is defined as a contract between the seller and the buyer of the option such that both have the right to exercise it at any time up to a maturity date (horizon) <italic>T</italic>. If the buyer exercises the contract at time <italic>t</italic> then he receives the payment <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_001"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but if the seller exercises (cancels) the contract before the buyer then the latter receives <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_002"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The difference <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_003"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Delta _{t}}={X_{t}}-{Y_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the penalty which the seller pays to the buyer for the contract cancellation. In short, if the seller will exercise at a stopping time <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_004"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \le T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the buyer at a stopping time <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_005"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tau \le T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then the former pays to the latter the amount <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_006"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H(\sigma ,\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> where 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_001">
<label>(1)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ H(\sigma ,\tau ):={X_{\sigma }}{\mathbb{I}_{\sigma <\tau }}+{Y_{\tau }}{\mathbb{I}_{\tau \le \sigma }}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and we set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_007"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{I}_{Q}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if an event <italic>Q</italic> occurs and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_008"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{I}_{Q}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if not.</p>
<p>A hedge (for the seller) against a GCC is defined here as a pair <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_009"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which consists of a self–financing strategy <italic>π</italic> and a stopping time <italic>σ</italic> which is the cancellation time for the seller. A hedge is called perfect if no matter what exercise time the buyer chooses, the seller can cover his liability to the buyer (with probability 1). The option price is defined as the minimal initial capital which is required for a perfect hedge. Recall (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_008">8</xref>]) that pricing a GCC in a complete market leads to the value of a zero sum optimal stopping (Dynkin’s) game under the unique martingale measure. For additional information about pricing of game options see, for instance [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_005">5</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_007">7</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_010">10</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_012">12</xref>].</p>
<p>In real market conditions an investor (seller) may not be willing for various reasons to tie in a hedging portfolio the full initial capital required for a perfect hedge. In this case the seller is ready to accept a risk that his portfolio value at an exercise time may be less than his obligation to pay and he will need additional funds to fulfill the contract.</p>
<p>We consider the shortfall risk measure which is given by (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_002">2</xref>]) 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_002">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ,\sigma ):=\underset{\tau }{\sup }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left(H(\sigma ,\tau )-{V_{\sigma \wedge \tau }^{\pi }}\right)^{+}}\right]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_010"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{V_{t}^{\pi }}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the wealth process of the portfolio strategy <italic>π</italic> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_011"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the expectation with respect to the market measure. The supremum is taken over all exercise times of the buyer and corresponds to the case where the investor has no information on the buyer exercise strategy. The only assumption is that the buyer exercise strategy is a stopping time with respect to a given filtration.</p>
<p>A natural question to ask, is whether for a given initial capital there exists a hedging strategy which minimizes the shortfall risk (an optimal hedge). For American options the existence of an optimal hedging strategy is proved by applying the Komlós lemma and relies heavily on the fact that the shortfall risk measure is a convex functional of the wealth process (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_014">14</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_016">16</xref>]). For the game options setup, the shortfall risk measure, as a functional of the wealth process is given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_003">
<label>(2)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ):=\underset{\sigma }{\inf }\underset{\tau }{\sup }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left(H(\sigma ,\tau )-{V_{\sigma \wedge \tau }^{\pi }}\right)^{+}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This functional is not necessarily convex (because of the inf) and so the Komlós lemma can not be applied here.</p>
<p>In this paper we treat the simplest complete, continuous time model, namely the Black–Scholes (BS) model. Our first result (Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref>) which is proved in the next section says that for the case where the option can be exercised only on a finite set of times, there exists an optimal hedging strategy. The proof is based on the dynamical programming approach and the randomization technique developed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_017">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_018">18</xref>]. Up to date there are several existence results for risk minimization in the game options setup (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_002">2</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_003">3</xref>] and Section 5.2 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_009">9</xref>]). The above papers treat essentially discrete time trading and due to <italic>admissability</italic> conditions the trading strategies are compact. In the current setup trading is done continuously, and so it requires a new method of proof.</p>
<p>In Section <xref rid="j_vmsta164_s_004">3</xref> we provide the second result of the paper (Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref>). This is an example which demonstrates that for the case where the GCC can be stopped on the whole time interval, optimal portfolio strategies need not always exist. We combine the machinery developed in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_013">13</xref>] with additional ideas which allow us to treat the shortfall risk measure for game options. Formally, we show that the inf in (<xref rid="j_vmsta164_eq_003">2</xref>) which ruins the convexity leads to non existence of optimal hedging strategies.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta164_s_002">
<label>2</label>
<title>Existence result</title>
<p>Consider a complete probability space <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_012"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\Omega ,\mathcal{F},\mathbb{P})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> together with a standard one–dimensional Brownian motion <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_013"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{W_{t}}\}_{t=0}^{\infty }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the filtration <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_014"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{t}}=\sigma \{{W_{s}}|s\le t\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> completed by the null sets. We consider a simple BS financial market with time horizon <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_015"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$T<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which consists of a riskless savings account bearing zero interest (for simplicity) and of a risky asset <italic>S</italic>, whose value at time <italic>t</italic> is given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_004">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {S_{t}}={S_{0}}\exp \left(\kappa {W_{t}}+(\vartheta -{\kappa ^{2}}/2)t\right),\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,T]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_016"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${S_{0}},\kappa >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_017"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\vartheta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are constants.</p>
<p>Define the exponential martingale 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_005">
<label>(3)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {Z_{t}}:=\exp \left(-\frac{\vartheta }{\kappa }{W_{t}}-\frac{{\vartheta ^{2}}}{2{\kappa ^{2}}}t\right),\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,T].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From the Girsanov theorem it follows that the probability measure <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_018"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{Q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which is given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_006">
<label>(4)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \frac{d\mathbb{Q}}{d\mathbb{P}}|{\mathcal{F}_{t}}:={Z_{t}},\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,T]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is the unique martingale measure for the risky asset <italic>S</italic>.</p>
<p>Next, let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_019"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{T}:=\{0={T_{0}}<{T_{1}}<\cdots <{T_{n}}=T\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a finite set of a deterministic times. Consider a game option that can be exercised on the set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_020"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Denote by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_021"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{T}_{\mathbb{T}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the set of all stopping times with values in <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_022"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_023"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the payoffs at time <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_024"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${T_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are path–independent and given by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_025"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{{T_{k}}}}={f_{k}}({S_{{T_{k}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_026"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{{T_{k}}}}={g_{k}}({S_{{T_{k}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> where <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_027"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${f_{k}},{g_{k}}:(0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are measurable functions and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_028"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le {f_{k}}\le {g_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The payoff function <italic>H</italic> is given by (<xref rid="j_vmsta164_eq_001">1</xref>). We will assume the following integrability condition 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_007">
<label>(5)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{X_{{T_{k}}}}]<\infty ,\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}k=0,1,\dots ,n.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>A portfolio strategy with an initial capital <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_029"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a pair <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_030"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi =(x,\gamma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_031"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\gamma ={\{{\gamma _{t}}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a predictable <italic>S</italic>–integrable process and the corresponding wealth process 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_008">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {V_{t}^{\pi }}:=x+{\int _{0}^{t}}{\gamma _{u}}d{S_{u}},\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,T]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
satisfies the <italic>admissibility</italic> condition <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_032"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{t}^{\pi }}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s. for all <italic>t</italic>.</p>
<p>Let us recall some elementary properties that will be used in the sequel (for details see Chapters IV-V in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_019">19</xref>]). The continuity of <italic>S</italic> implies that the wealth process <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_033"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{V_{t}^{\pi }}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous as well. Moreover, since <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_034"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{S_{t}}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_035"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{Q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>–martingale then the wealth process <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_036"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{V_{t}^{\pi }}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_037"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{Q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>–local martingale, and so from the <italic>admissibility</italic> condition we get that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_038"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{V_{t}^{\pi }}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_039"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{Q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>–super martingale. On the other hand, due to the martingale representation theorem, for any nonnegative <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_040"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{Q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>–martingale <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_041"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{M_{t}}\}_{t=0}^{T}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> there exists a portfolio strategy <italic>π</italic> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_042"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{t}^{\pi }}={M_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <italic>t</italic> a.s.</p>
<p>For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_043"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_044"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the set of all portfolio strategies with an initial capital <italic>x</italic>. A hedging strategy with an initial capital <italic>x</italic> is a pair <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_045"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{\mathbb{T}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The shortfall risk measure is given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_009">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {R_{\mathbb{T}}}(\pi ,\sigma ):={\sup _{\tau \in {\mathcal{T}_{\mathbb{T}}}}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left(H(\sigma ,\tau )-{V_{\sigma \wedge \tau }^{\pi }}\right)^{+}}\right],\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{\mathbb{T}}},\\ {} & \displaystyle {R_{\mathbb{T}}}(x):={\inf _{(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{\mathbb{T}}}}}{R_{\mathbb{T}}}(\pi ,\sigma ).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now, we are ready to formulate our first result. <statement id="j_vmsta164_stat_001"><label>Theorem 1.</label>
<p><italic>For any</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_046"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>there exists a hedging strategy</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_047"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\hat{\pi },\hat{\sigma })\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{\mathbb{T}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_010">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {R_{\mathbb{T}}}(\hat{\pi },\hat{\sigma })={R_{\mathbb{T}}}(x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_002"><label>Remark 1.</label>
<p>We emphasis that in contrast to previous work on game options (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_002">2</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_003">3</xref>] and Section 5.2 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_009">9</xref>]) the trading in our setup is done continuously. Namely, the investor trades the risky asset continuously, but the GCC can be exercised only on a finite set of deterministic times. This can be viewed as a game version of the Bermudan options.</p></statement></p>
<sec id="j_vmsta164_s_003">
<label>2.1</label>
<title>Proof of Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref></title>
<p>We start with some preparations. Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_048"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U:[0,\infty )\times (0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a measurable function such that for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_049"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_050"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a bounded, nondecreasing and continuous function. Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_051"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}:[0,\infty )\times (0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the concave envelop of <italic>U</italic> with respect to the first variable. Namely, for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_052"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_053"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the minimal concave function which satisfies <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_054"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}(\cdot ,y)\ge U(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Clearly, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_055"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous in the first variable. Thus, for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_056"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_057"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{x:\hspace{2.5pt}U(x,y)<{U_{c}}(x,y)\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is open and so can be written as a countable union of disjoint intervals 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_011">
<label>(6)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \{x:\hspace{2.5pt}U(x,y)<{U_{c}}(x,y)\}=\bigcup \limits_{n\in \mathbb{N}}({a_{n}}(y),{b_{n}}(y)).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From Lemma 2.8 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_017">17</xref>] it follows that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_058"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is affine on each of the intervals <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_059"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({a_{n}}(y),{b_{n}}(y))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since <italic>U</italic>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_060"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are continuous in the first variable, then the functions <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_061"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${a_{n}},{b_{n}}:(0,\infty )\to {\mathbb{R}_{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_062"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are determined by the countable collection of functions <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_063"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(q,\cdot ),{U_{c}}(q,\cdot ):(0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for nonnegative rational <italic>q</italic>, and so they are measurable.</p>
<p>For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_064"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le {t_{1}}<{t_{2}}\le T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and a <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_065"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{{t_{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> measurable random variable <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_066"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Theta _{1}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_067"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the set of all random variables <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_068"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Theta _{2}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which are <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_069"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{{t_{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> measurable and satisfy <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_070"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{Q}}}({\Theta _{2}}|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}})\le {\Theta _{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The following auxiliary result is an extension of Theorem 5.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_017">17</xref>].</p><statement id="j_vmsta164_stat_003"><label>Lemma 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_071"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le {t_{1}}<{t_{2}}\le T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_072"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Theta _{1}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_073"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{{t_{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>measurable random variable. For a function U as above, assume that there exists a function</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_074"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G:\mathbb{R}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_075"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|U(x,y)|\le G(y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for all x, y and</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_076"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[G({S_{{t_{2}}}})]<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then there exists a random variable</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_077"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Theta \in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_012">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[U(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle =ess{\sup _{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[U({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle =ess{\sup _{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_004"><label>Proof.</label>
<p>Since <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_078"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}\ge U$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it is sufficient to show that there exists <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_079"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Theta \in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_013">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[U(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle =ess{\sup _{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Choose a sequence <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_080"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Theta ^{(n)}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_081"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_014">
<label>(7)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\lim }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Theta ^{(n)}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]=ess\underset{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}{\sup }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From Lemma A1.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_004">4</xref>] we obtain a sequence <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_082"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Lambda ^{(m)}}\in conv({\Theta ^{(m)}},{\Theta ^{(m+1)}},\dots )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_083"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converging <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_084"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s. to a random variable Λ. The Fatou lemma implies that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_085"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Lambda \in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>By applying the dominated convergence theorem, the inequality <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_086"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|{U_{c}}(\cdot ,{S_{{t_{2}}}})|\le G({S_{{t_{2}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the fact that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_087"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is concave and continuous in the first variable we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_015">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}(\Lambda ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle ={\lim \nolimits_{n\to \infty }}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Lambda ^{(n)}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle \ge {\lim \nolimits_{n\to \infty }}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Lambda ^{(n)}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This together with (<xref rid="j_vmsta164_eq_014">7</xref>) gives 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_016">
<label>(8)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}(\Lambda ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]=ess\underset{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}{\sup }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Next, introduce the normal random variable 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_017">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \Gamma :=({W_{\frac{{t_{1}}+{t_{2}}}{2}}}-{W_{{t_{1}}}})-\frac{1}{2}({W_{{t_{2}}}}-{W_{{t_{1}}}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_088"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[\Gamma {W_{{t_{2}}}}]=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and so we conclude that Γ is independent of the <italic>σ</italic>–algebra generated by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_089"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${W_{t}},t\in [0,{t_{1}}]\cup \{{t_{2}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From Theorem 1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_020">20</xref>] it follows that there exists a measurable function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_090"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Phi :C[0,{t_{1}}]\times {\mathbb{R}^{2}}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that we have the following equality of the joint laws 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_018">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \left(\left({W_{[0,{t_{1}}]}},{W_{{t_{2}}}},\Lambda \right);\mathbb{P}\right)=\left(\left({W_{[0,{t_{1}}]}},{W_{{t_{2}}}},\Phi \left({W_{[0,{t_{1}}]}},{W_{{t_{2}}}},\Gamma \right)\right);\mathbb{P}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In particular <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_091"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Phi \left({W_{[0,{t_{1}}]}},{W_{{t_{2}}}},\Gamma \right)\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_019">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}\left(\Lambda ,{S_{{t_{2}}}}\right)|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}\left(\Phi \left({W_{[0,{t_{1}}]}},{W_{{t_{2}}}},\Gamma \right),{S_{{t_{2}}}}\right)|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, without loss of generality we assume that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_092"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Lambda =\Phi \left({W_{[0,{t_{1}}]}},{W_{{t_{2}}}},\Gamma \right)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>We arrive to the final step of the proof. Introduce the normal random variable 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_020">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \hat{\Gamma }:=({W_{\frac{{t_{1}}+2{t_{2}}}{3}}}-{W_{{t_{1}}}})-\frac{2}{3}({W_{{t_{2}}}}-{W_{{t_{1}}}})-\frac{2}{3}\Gamma .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_093"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[\hat{\Gamma }{W_{{t_{2}}}}]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[\hat{\Gamma }\Gamma ]=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_094"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\Gamma }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is independent of the <italic>σ</italic>–algebra generated by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_095"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${W_{t}},t\in [0,{t_{1}}]\cup \{{t_{2}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and Γ. Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_096"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F^{-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the inverse function of the cumulative distribution function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_097"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(\cdot ):=\mathbb{P}(\hat{\Gamma }\le \cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Recall (<xref rid="j_vmsta164_eq_011">6</xref>) and define the random variable 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_021">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∉</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle \Theta :=\Lambda {\mathbb{I}_{\Lambda \notin {\textstyle\bigcup _{n\in \mathbb{N}}}({a_{n}}({S_{{t_{2}}}}),{b_{n}}({S_{{t_{2}}}}))}}\\ {} & \displaystyle +{\textstyle\sum _{n\in \mathbb{N}}}{b_{n}}({S_{{t_{2}}}}){\mathbb{I}_{\Lambda \in ({a_{n}}({S_{{t_{2}}}}),{b_{n}}({S_{{t_{2}}}}))}}{\mathbb{I}_{\hat{\Gamma }<{F^{-1}}\left(\frac{\Lambda -{a_{n}}({S_{{t_{2}}}})}{{b_{n}}({S_{{t_{2}}}})-{a_{n}}({S_{{t_{2}}}})}\right)}}\\ {} & \displaystyle +{\textstyle\sum _{n\in \mathbb{N}}}{a_{n}}({S_{{t_{2}}}}){\mathbb{I}_{\Lambda \in ({a_{n}}({S_{{t_{2}}}}),{b_{n}}({S_{{t_{2}}}}))}}{\mathbb{I}_{\hat{\Gamma }>{F^{-1}}\left(\frac{\Lambda -{a_{n}}({S_{{t_{2}}}})}{{b_{n}}({S_{{t_{2}}}})-{a_{n}}({S_{{t_{2}}}})}\right)}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_098"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{G}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the <italic>σ</italic>–algebra generated by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_099"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${W_{t}},t\in [0,{t_{1}}]\cup \{{t_{2}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and Γ. From the Bayes theorem, the tower property for conditional expectation and (<xref rid="j_vmsta164_eq_006">4</xref>) we get 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_022">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\mathbb{E}_{\mathbb{Q}}}\left(\Theta |{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right)={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left(\frac{\Theta {Z_{{t_{2}}}}}{{Z_{{t_{1}}}}}|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right)\\ {} & \displaystyle ={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left({\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left(\frac{\Theta {Z_{{t_{2}}}}}{{Z_{{t_{1}}}}}|\mathcal{G}\right)|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right)={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left(\frac{\Lambda {Z_{{t_{2}}}}}{{Z_{{t_{1}}}}}|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right)={\mathbb{E}_{\mathbb{Q}}}\left(\Lambda |{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_100"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Theta \in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Finally, let us notice that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_101"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})={U_{c}}(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and so, from the tower property of conditional expectation and the fact that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_102"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${U_{c}}(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is affine on each of the intervals <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_103"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({a_{n}}(y),{b_{n}}(y))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_023">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[U(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left(U(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})|\mathcal{G}\right)|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle ={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left({U_{c}}(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})|\mathcal{G}\right)|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{U_{c}}(\Lambda ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This together with (<xref rid="j_vmsta164_eq_016">8</xref>) completes the proof.  □</p></statement>
<p>We arrive at the following Corollary.</p><statement id="j_vmsta164_stat_005"><label>Corollary 1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_104"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$B:[0,\infty )\times (0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a measurable function such that for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_105"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_106"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$B(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a bounded, nonincreasing and continuous function. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_107"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B^{c}}:[0,\infty )\times (0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be the convex envelop of B with respect to the first variable.</italic></p>
<p><italic>(i). Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_108"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le {t_{1}}<{t_{2}}\le T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_109"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Theta _{1}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_110"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{{t_{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>measurable random variable. Assume that there exists a function</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_111"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$G:\mathbb{R}\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_112"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|B(x,y)|\le G(y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for all x, y and</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_113"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[G({S_{{t_{2}}}})]<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then there exists a random variable</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_114"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Theta \in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_024">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[B(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle =ess{\inf _{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[B({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right]\\ {} & \displaystyle =ess{\inf _{{\Theta _{2}}\in {\mathcal{H}_{{t_{1}},{t_{2}}}}({\Theta _{1}})}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B^{c}}({\Theta _{2}},{S_{{t_{2}}}})|{\mathcal{F}_{{t_{1}}}}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p><italic>(ii). Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_115"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${t_{1}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. The function</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_116"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$b:[0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>which is defined by</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_025">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ b(x):=\underset{\Theta \in {\mathcal{H}_{0,{t_{2}}}}(x)}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[B(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})\right]=\underset{\Theta \in {\mathcal{H}_{0,{t_{2}}}}(x)}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B^{c}}(\Theta ,{S_{{t_{2}}}})\right],\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}x\ge 0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>is convex and continuous.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_006"><label>Proof.</label>
<p>(i). The result follows immediately by applying Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_003">1</xref> for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_117"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U:=-B$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>(ii). The convexity of <italic>b</italic> follows from the convexity of <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_118"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the first variable and the fact that for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_119"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${x_{1}},{x_{2}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_120"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda \in (0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_026">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \lambda \mathcal{A}({x_{1}})+(1-\lambda )\mathcal{A}({x_{2}})\subset \mathcal{A}(\lambda {x_{1}}+(1-\lambda ){x_{2}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In particular <italic>b</italic> is continuous in <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_121"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It remans to prove continuity at <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_122"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since <italic>B</italic> is nonincreasing in the first variable, then <italic>b</italic> is nonincreasing as well. Thus, it is sufficient to show that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_123"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$b(0)\le {\lim \nolimits_{n\to \infty }}b(1/n)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. To that end, choose <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_124"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Theta ^{(n)}}\in {\mathcal{H}_{0,{t_{2}}}}(1/n)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_125"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_027">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\lim }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B^{c}}({\Theta ^{(n)}},{S_{{t_{2}}}})\right]=\underset{n\to \infty }{\lim }b(1/n).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From Lemma A1.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_004">4</xref>] we obtain a sequence <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_126"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Lambda ^{(m)}}\in conv({\Theta ^{(m)}},{\Theta ^{(m+1)}},\dots )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_127"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converging <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_128"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s. to a random variable Λ. The Fatou lemma implies that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_129"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Lambda =0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and so by applying the dominated convergence theorem together with convexity and continuity of <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_130"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B^{c}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the first variable we get, 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_028">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ b(0)=\underset{n\to \infty }{\lim }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B^{c}}({\Lambda ^{(n)}},{S_{{t_{2}}}})\right]\le \underset{n\to \infty }{\lim }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B^{c}}({\Theta ^{(n)}},{S_{{t_{2}}}})\right]=\underset{n\to \infty }{\lim }b(1/n)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and continuity follows.  □</p></statement>
<p>Now we are ready to prove Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref>. <statement id="j_vmsta164_stat_007"><label>Proof.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_131"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_132"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi \in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we define <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_133"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{\mathbb{T}}}(\pi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as in (<xref rid="j_vmsta164_eq_003">2</xref>) where the infimum and the supremum are taken over the set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_134"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{T}_{\mathbb{T}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Moreover, define the random variables <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_135"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Psi _{k}^{\pi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_136"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_029">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{n}^{\pi }}:={\left({Y_{T}}-{V_{T}^{\pi }}\right)^{+}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_137"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the recursive relations 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_030">
<label>(9)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{k}^{\pi }}:=\min \left({\left({X_{{T_{k}}}}-{V_{{T_{k}}}^{\pi }}\right)^{+}},\max \left({\left({Y_{{T_{k}}}}-{V_{{T_{k}}}^{\pi }}\right)^{+}},{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}({\Psi _{k+1}^{\pi }}|{\mathcal{F}_{{T_{k}}}})\right)\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In view of (<xref rid="j_vmsta164_eq_007">5</xref>) the random variables <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_138"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Psi _{k}^{\pi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_139"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are well defined. From the standard theory of zero–sum Dynkin games (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_015">15</xref>]) it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_031">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{0}^{\pi }}={R_{\mathbb{T}}}(\pi ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Moreover, for the stopping time 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_032">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="{" close="}"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \sigma :=T\wedge \min \left\{t\in \mathbb{T}:\hspace{2.5pt}{\Psi _{t}^{\pi }}={\left({X_{t}}-{V_{t}^{\pi }}\right)^{+}}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we have <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_140"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{\mathbb{T}}}(\pi )={R_{\mathbb{T}}}(\pi ,\sigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Thus, in order to conclude the proof we need to show that there exists <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_141"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\pi }\in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_033">
<label>(10)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{0}^{\hat{\pi }}}=\underset{\pi \in \mathcal{A}(x)}{\inf }{\Psi _{0}^{\pi }}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We apply dynamical programming. Introduce the functions <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_142"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}:[0,\infty )\times (0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_143"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_034">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {B_{n}}(z,y):={({f_{n}}(y)-z)^{+}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_144"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the recursive relations 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_035">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=""><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=""><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mfenced separators="" open="" close=")"><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {B_{k}}(z,y)=\min \left({\left({g_{k}}(y)-z\right)^{+}},\max \left({\left({f_{k}}(y)-z\right)^{+}},\right.\right.\\ {} & \displaystyle \left.\left.{\inf _{{\Theta _{k+1}}\in {\mathcal{H}_{0,{T_{k+1}}-{T_{k}}}}(z)}}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B_{k+1}}({\Theta _{k+1}},y{S_{{T_{k+1}}-{T_{k}}}})\right]\right)\right).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us argue by backward induction that for any <italic>k</italic>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_145"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}(z,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is measurable, and for any <italic>y</italic> the function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_146"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous and nonincreasing. For <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_147"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> this is clear. Assume that the statement holds for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_148"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let us prove it for <italic>k</italic>. From Corollary <xref rid="j_vmsta164_stat_005">1</xref>(ii) it follows that for any <italic>y</italic> the function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_149"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous and nonincreasing. For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_150"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$z>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the measurability of the function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_151"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}(z,\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows from the fact that the set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_152"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{H}_{0,{T_{k+1}}-{T_{k}}}}(z)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is separable (with respect to convergence in probability). Since <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_153"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous in the first variable we conclude joint measurability and complete the argument.</p>
<p>Next, from Corollary <xref rid="j_vmsta164_stat_005">1</xref>(i) it follows that we can construct a sequence of random variables <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_154"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${D_{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_155"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${D_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, ..., <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_156"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${D_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_157"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${D_{0}}=x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_158"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_159"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${D_{k}}\in {\mathcal{H}_{{T_{k-1}},{T_{k}}}}({D_{k-1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfies 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_036">
<label>(11)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B_{k}}({D_{k}},{S_{{T_{k}}}})|{\mathcal{F}_{{T_{k-1}}}}\right]=ess\underset{{\Theta _{k}}\in {\mathcal{H}_{{T_{k-1}},{T_{k}}}}({D_{k-1}})}{\inf }\hspace{2.5pt}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{B_{k}}({\Theta _{k}},{S_{{T_{k}}}})|{\mathcal{F}_{{T_{k-1}}}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_160"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${B_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_161"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are nonincreasing in the first variable then without loss of generality we assume that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_162"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{Q}}}[{D_{k}}|{\mathcal{F}_{{T_{k-1}}}}]={D_{k-1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <italic>k</italic>.</p>
<p>Finally, the completeness of the BS model implies that there exists <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_163"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\pi }\in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_164"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{{T_{k}}}^{\hat{\pi }}}={D_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_165"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Observe that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_166"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{{S_{{T_{k}}}}}{{S_{{T_{k-1}}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is independent of <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_167"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{F}_{{T_{k-1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and has the same distribution as <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_168"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${S_{{T_{k}}-{T_{k-1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, from (<xref rid="j_vmsta164_eq_030">9</xref>) and (<xref rid="j_vmsta164_eq_036">11</xref>) we obtain (by backward induction) 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_037">
<label>(12)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {B_{k}}({V_{{T_{k}}}^{\hat{\pi }}},{S_{{T_{k}}}})={\Psi _{k}^{\hat{\pi }}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{a.s}.\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\forall k=0,1,\dots ,n.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
On the other hand, for an arbitrary <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_169"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi \in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_170"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{{T_{k}}}^{\pi }}\in {\mathcal{H}_{{T_{k-1}},{T_{k}}}}({V_{{T_{k-1}}}^{\pi }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_171"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, similar arguments as before (<xref rid="j_vmsta164_eq_037">12</xref>) yield 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_038">
<label>(13)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {B_{k}}({V_{{T_{k}}}^{\pi }},{S_{{T_{k}}}})\le {\Psi _{k}^{\pi }}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{a.s}.\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\forall k=0,1,\dots ,n.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>By combining (<xref rid="j_vmsta164_eq_037">12</xref>)–(<xref rid="j_vmsta164_eq_038">13</xref>) for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_172"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives that for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_173"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi \in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_039">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\Psi _{0}^{\hat{\pi }}}={B_{0}}(x,{S_{0}})\le {\Psi _{0}^{\pi }}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and (<xref rid="j_vmsta164_eq_033">10</xref>) follows.  □</p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_008"><label>Remark 2.</label>
<p>We observe that the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref> and Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_003">1</xref> can be adjusted to the case where the volatility and the drift are deterministic functions of time. However, in order to make the presentation more friendly we assume constant parameters.</p></statement></p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta164_s_004">
<label>3</label>
<title>Example where no optimal strategy exists</title>
<p>In this section we consider a game option which can be exercised at any time in the interval <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_174"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The payoffs are given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_040">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {X_{t}}=(1+\sin (\pi t))\max ({Z_{t}},1/2),\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,1]\\ {} & \displaystyle {Y_{1}}={X_{1}},\\ {} & \displaystyle {Y_{t}}=0,\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{for}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t<1\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_175"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Z_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> was defined in (<xref rid="j_vmsta164_eq_005">3</xref>). Notice that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_176"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{\sup _{0\le t\le 1}}{X_{t}}]<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Denote by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_177"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the set of all stopping times with values in the interval <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_178"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Obviously, the equalities <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_179"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{[0,1)}}\equiv 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_180"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{1}}={X_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> imply that (the buyer of the game option will not stop before <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_181"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) the shortfall risk measure is given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_041">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ,\sigma )={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left({X_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }}\right)^{+}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
As in (<xref rid="j_vmsta164_eq_003">2</xref>), for a portfolio strategy <italic>π</italic> we have 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_042">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ):=\underset{\sigma \in \mathcal{T}}{\inf }R(\pi ,\sigma )=\underset{\sigma \in \mathcal{T}}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left({X_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }}\right)^{+}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Similarly to Section <xref rid="j_vmsta164_s_002">2</xref>, for an initial capital <italic>x</italic> we define 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_043">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(x):=\underset{(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times \mathcal{T}}{\inf }R(\pi ,\sigma )=\underset{(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times \mathcal{T}}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left({X_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }}\right)^{+}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>For any <italic>π</italic> the process <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_182"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{({X_{t}}-{V_{t}^{\pi }})^{+}}\}_{t=0}^{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous, and so from the general theory of optimal stopping (see Section 6 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_009">9</xref>]) it follows that there exists <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_183"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma =\sigma (\pi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_184"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(\pi ,\sigma )=R(\pi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Namely, the existence of an optimal hedging strategy is equivalent to the existence of an optimal portfolio strategy. We say that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_185"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi \in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an optimal portfolio strategy if <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_186"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(\pi )=R(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>We arrive at the main result.</p><statement id="j_vmsta164_stat_009"><label>Theorem 2.</label>
<p><italic>Assume that the drift term</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_187"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\vartheta \ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and let</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_044">
<label>(14)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \nu :=\frac{1}{2}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{1}}{\mathbb{I}_{{Z_{1}}<1/2}}\right],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>observe that</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_188"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\vartheta \ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>implies that</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_189"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\nu >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then for any initial capital</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_190"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in (0,\nu )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>there is no optimal strategy.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_010"><label>Remark 3.</label>
<p>If <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_191"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\vartheta =0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_192"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}=\mathbb{Q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In this specific case (see Theorem 7.1 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_002">2</xref>]) there exists an optimal hedging strategy.</p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_011"><label>Remark 4.</label>
<p>Let us notice that for a given stopping time <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_193"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \in \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the functional 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_045">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \pi \to R(\pi ,\sigma ):=\underset{\tau \in \mathcal{T}}{\sup }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left(H(\sigma ,\tau )-{V_{\sigma \wedge \tau }^{\pi }}\right)^{+}}\right]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is convex. Thus, by following the same arguments as in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_014">14</xref>] (which are based on the Komlós lemma) one can prove that (for a given <italic>σ</italic>) the infimum in the expression <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_194"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\inf _{\pi \in \mathcal{A}(x)}}R(\pi ,\sigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is attained. Hence, Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> implies that for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_195"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in (0,\nu )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have the following 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_046">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{\pi \in \mathcal{A}(x)}{\inf }R(\pi ,\sigma )=\underset{\pi \in \mathcal{A}(x)}{\min }R(\pi ,\sigma )>R(x)\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\forall \sigma \in {\mathcal{T}_{T}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>Before we prove Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> we will need some auxiliary results. We start with the following lemma.</p><statement id="j_vmsta164_stat_012"><label>Lemma 2.</label>
<p><italic>The function</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_196"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R:[0,\infty )\to [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is convex and continuous. Namely, the shortfall risk measure R is convex and continuous as a function of the initial capital.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_013"><label>Proof.</label>
<p>The proof will be done by approximating <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_197"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_198"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_199"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{T}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the set of all stopping times with values in the set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_200"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{1/n,2/n,\dots ,1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (0 is not included). Set, 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_047">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {R_{n}}(\pi ):={\inf _{\sigma \in {\mathcal{T}_{n}}}}R(\pi ,\sigma )\\ {} & \displaystyle {R_{n}}(x):={\inf _{\sigma \in {\mathcal{T}_{n}}}}{\inf _{\pi \in \mathcal{A}(x)}}R(\pi ,\sigma ).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We argue that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_201"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converge uniformly to <italic>R</italic>. First, we have the obvious observation <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_202"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}(\cdot )\ge R(\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Next, let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_203"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_204"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Define <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_205"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma _{n}}\in {\mathcal{T}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_048">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\sigma _{n}}:=\frac{1}{n}\min \{k\in \mathbb{N}:\hspace{2.5pt}k/n\ge \sigma \}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Clearly, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_206"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma _{n}}\ge \sigma $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, there exists a portfolio <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_207"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\pi _{n}}\in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_208"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{{\sigma _{n}}}^{{\pi _{n}}}}={V_{\sigma }^{\pi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From the inequality <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_209"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma _{n}}-\sigma \le 1/n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_049">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R({\pi _{n}},{\sigma _{n}})-R(\pi ,\sigma )\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[|{X_{\sigma }}-{X_{{\sigma _{n}}}}|\right]\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[\underset{|t-s|\le 1/n}{\sup }|{X_{t}}-{X_{s}}|\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_210"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> was arbitrary we conclude that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_050">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ 0\le {R_{n}}(x)-R(x)\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[\underset{|t-s|\le 1/n}{\sup }|{X_{t}}-{X_{s}}|\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From the dominated convergence theorem 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_051">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\to \infty }{\lim }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[\underset{|t-s|\le 1/n}{\sup }|{X_{t}}-{X_{s}}|\right]=0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and uniform convergence follows.</p>
<p>It remains to argue that for any <italic>n</italic> the function <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_211"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}:[0,\infty )\to [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is convex and continuous. Fix <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_212"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_213"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_214"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${g_{k}}:(0,\infty )\to (0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_215"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{k/n}}={g_{k}}({S_{k/n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Introduce the functions <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_216"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{B}_{k}}:[0,\infty )\times (0,\infty )\to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_217"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_052">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\hat{B}_{n}}(z,y):={({g_{n}}(y)-z)^{+}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_218"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1,\dots ,n-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the recursive relations 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_053">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\hat{B}_{k}}(z,y)=\min \left({\left({g_{k}}(y)-z\right)^{+}},\underset{{\Theta _{k+1}}\in {\mathcal{H}_{0,1/n}}(z)}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\hat{B}_{k+1}}({\Theta _{k+1}},y{S_{1/n}})\right]\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_219"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_054">
<label>(15)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\hat{B}_{0}}(z,y)=\underset{{\Theta _{1}}\in {\mathcal{H}_{0,1/n}}(z)}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\hat{B}_{1}}({\Theta _{1}},y{S_{1/n}})\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_220"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}(\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is “almost” as <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_221"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{\mathbb{T}}}(\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined in Section <xref rid="j_vmsta164_s_002">2</xref> for the set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_222"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">T</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{T}:=\{0,1/n,2/n,\dots ,1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the only difference is that for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_223"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> stopping at zero is not allowed. This is why in (<xref rid="j_vmsta164_eq_054">15</xref>) we do not take minimum with <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_224"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${({g_{0}}(y)-z)^{+}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Using similar arguments as in the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref> we obtain that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_225"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}(x)={\hat{B}_{0}}(x,{S_{0}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Finally, from Corollary <xref rid="j_vmsta164_stat_005">1</xref>(ii) we get that for any <italic>y</italic>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_226"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{B}_{0}}(\cdot ,y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is convex and continuous. This completes the proof.  □</p></statement>
<p>Next, we observe that for any stopping time <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_227"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \in \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_228"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_055">
<label>(16)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \underset{\Upsilon \ge 0}{\inf }\left[{({X_{\sigma }}-\Upsilon )^{+}}+\lambda {Z_{\sigma }}\Upsilon \right]={X_{\sigma }}\min (1,\lambda {Z_{\sigma }}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This brings us to introducing the function 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_056">
<label>(17)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(\lambda )=\underset{\sigma \in \mathcal{T}}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{X_{\sigma }}\min (1,\lambda {Z_{\sigma }})\right],\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\lambda >0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Obviously <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_229"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F:(0,\infty )\to [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is concave and nondecreasing. Inspired by Corollary 8.3 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_013">13</xref>] we prove the following.</p><statement id="j_vmsta164_stat_014"><label>Lemma 3.</label>
<p><italic>(i). For any</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_230"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_231"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_057">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(x)\ge F(\lambda )-\lambda x.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p><italic>(ii). Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_232"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be such that F is differentiable at λ. Then for</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_233"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x={F^{\prime }}(\lambda )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>we have the equality</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_058">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(x)=F(\lambda )-\lambda x.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_015"><label>Proof.</label>
<p>(i). Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_234"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_235"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Choose arbitrary <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_236"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\in \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, from the super–martingale property of an <italic>admissible</italic> portfolio we have 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_059">
<label>(18)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ x={V_{0}^{\pi }}\ge {\mathbb{E}_{\mathbb{Q}}}[{V_{\sigma }^{\pi }}]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{Z_{\sigma }}{V_{\sigma }^{\pi }}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This together with (<xref rid="j_vmsta164_eq_055">16</xref>) gives 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_060">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ,\sigma )+\lambda x\ge {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({X_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }})^{+}}+\lambda {Z_{\sigma }}{V_{\sigma }^{\pi }}\right]\ge F(\lambda ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_237"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\in \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> was arbitrary we complete the proof.</p>
<p>(ii). In view of (i), it is sufficient to show that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_238"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(x)\le F(\lambda )-\lambda x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_239"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sigma _{\lambda }}\in \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an optimal stopping time in (<xref rid="j_vmsta164_eq_056">17</xref>), i.e. 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_061">
<label>(19)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(\lambda )={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{X_{{\sigma _{\lambda }}}}\min (1,\lambda {Z_{{\sigma _{\lambda }}}})\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Such stopping time exists because the process <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_240"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{X_{t}}\min (1,\lambda {Z_{t}})\}_{t=0}^{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous. Set <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_241"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\Upsilon _{\lambda }}={X_{{\sigma _{\lambda }}}}{\mathbb{I}_{{Z_{{\sigma _{\lambda }}}}<1/\lambda }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From (<xref rid="j_vmsta164_eq_055">16</xref>) it follows that for any <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_242"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\lambda }>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_062">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(\tilde{\lambda })\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({X_{{\sigma _{\lambda }}}}-{\Upsilon _{\lambda }})^{+}}+\tilde{\lambda }{Z_{{\sigma _{\lambda }}}}{\Upsilon _{\lambda }}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
On the other hand from (<xref rid="j_vmsta164_eq_061">19</xref>) 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_063">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(\lambda )={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({X_{{\sigma _{\lambda }}}}-{\Upsilon _{\lambda }})^{+}}+\lambda {Z_{{\sigma _{\lambda }}}}{\Upsilon _{\lambda }}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_064">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle \frac{F(\tilde{\lambda })-F(\lambda )}{\tilde{\lambda }-\lambda }\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{{\sigma _{\lambda }}}}{\Upsilon _{\lambda }}\right],\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{for}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\tilde{\lambda }>\lambda \\ {} & \displaystyle \text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\frac{F(\tilde{\lambda })-F(\lambda )}{\tilde{\lambda }-\lambda }\ge {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{{\sigma _{\lambda }}}}{\Upsilon _{\lambda }}\right]\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{for}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\tilde{\lambda }<\lambda .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From the fact that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_243"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F^{\prime }}(\lambda )=x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we conclude that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_065">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ x={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{{\sigma _{\lambda }}}}{\Upsilon _{\lambda }}\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{Q}}}\left[{\Upsilon _{\lambda }}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The completeness of the BS model implies that there exists <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_244"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi \in \mathcal{A}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_245"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{{\sigma _{\lambda }}}^{\pi }}={\Upsilon _{\lambda }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From (<xref rid="j_vmsta164_eq_061">19</xref>) we get 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_066">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Υ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle R(x)+\lambda x\le R(\pi ,{\sigma _{\lambda }})+\lambda x={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({X_{{\sigma _{\lambda }}}}-{\Upsilon _{\lambda }})^{+}}+\lambda {Z_{{\sigma _{\lambda }}}}{\Upsilon _{\lambda }}\right]\\ {} & \displaystyle ={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{X_{{\sigma _{\lambda }}}}\min (1,\lambda {Z_{{\sigma _{\lambda }}}})\right]=F(\lambda )\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
as required.  □</p></statement>
<p>While Lemmas <xref rid="j_vmsta164_stat_012">2</xref>–<xref rid="j_vmsta164_stat_014">3</xref> are quite general, the following lemma uses the explicit structure of the payoff process <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_246"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\{{X_{t}}\}_{t=0}^{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta164_stat_016"><label>Lemma 4.</label>
<p><italic>(i). For any</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_247"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda \ge 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_248"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(\lambda )=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
<p><italic>(ii). The derivative of F from the left (exists because F is concave) satisfies</italic> <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_249"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F^{\prime }_{-}}(2)\ge \nu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>where ν is given by (</italic><xref rid="j_vmsta164_eq_044"><italic>14</italic></xref><italic>).</italic></p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_017"><label>Proof.</label>
<p>(i). Let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_250"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda \ge 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Obviously, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_251"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{Z_{\sigma }}]=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_252"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \in \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence, from the simple formula <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_253"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\max (z,1/2)\min (1,2z)\equiv z$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_067">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ F(\lambda )\ge F(2)=\underset{\sigma \in \mathcal{T}}{\inf }{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{\sigma }}(1+\sin (\pi \sigma ))\right]\ge 1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
On the other hand, taking <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_254"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \equiv 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta164_eq_056">17</xref>), we get <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_255"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(\lambda )\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and so <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_256"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F\equiv 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on the interval <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_257"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[2,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>(ii). Choose <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_258"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lambda <2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Clearly, (we take <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_259"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \equiv 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta164_eq_056">17</xref>)) 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_068">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle F(\lambda )\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[\max ({Z_{1}},1/2)\min (1,\lambda {Z_{1}})\right]\\ {} & \displaystyle \le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{1}}{\mathbb{I}_{{Z_{1}}>1/2}}+\frac{\lambda }{2}{Z_{1}}{\mathbb{I}_{{Z_{1}}<1/2}}\right]=1-\frac{2-\lambda }{2}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{1}}{\mathbb{I}_{{Z_{1}}<1/2}}\right].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This together with the equality <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_260"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$F(2)=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_261"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F^{\prime }_{-}}(2)\ge \nu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement>
<p>Now, we have all the ingredients for the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref>.</p><statement id="j_vmsta164_stat_018"><label>Proof.</label>
<p>From Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_014">3</xref>(i) and Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_016">4</xref>(i) it follows that for any <italic>x</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_069">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(x)\ge F(2)-2x=1-2x.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us prove that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_070">
<label>(20)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(x)=1-2x,\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\forall x\le {F^{\prime }_{-}}(2).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since <italic>R</italic> is convex (Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_012">2</xref>) then it is sufficient to show that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_262"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(0)\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_263"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R({F^{\prime }_{-}}(2))\le 1-2{F^{\prime }_{-}}(2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The first inequality is trivial, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_264"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(0)\le {X_{0}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let us show the second inequality. The concavity of <italic>F</italic> implies that there exists a sequence <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_265"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">↑</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\lambda _{n}}\uparrow 2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that for any <italic>n</italic> the derivative <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_266"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F^{\prime }}({\lambda _{n}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> exists. Hence, from the continuity of <italic>R</italic> (Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_012">2</xref>), the concavity of <italic>F</italic> and Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_014">3</xref>(ii) we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_071">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R({F^{\prime }_{-}}(2))=\underset{n\to \infty }{\lim }R({F^{\prime }}({\lambda _{n}}))=\underset{n\to \infty }{\lim }[F({\lambda _{n}})-{\lambda _{n}}{F^{\prime }}({\lambda _{n}})]=1-2{F^{\prime }_{-}}(2)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and (<xref rid="j_vmsta164_eq_070">20</xref>) follows.</p>
<p>Next, let <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_267"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in (0,\nu )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Assume by contradiction that there exists a hedging strategy <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_268"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\pi ,\sigma )\in \mathcal{A}(x)\times \mathcal{T}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_269"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(\pi ,\sigma )=R(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_016">4</xref>(ii) and (<xref rid="j_vmsta164_eq_070">20</xref>) we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_072">
<label>(21)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ,\sigma )=1-2x.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that if <italic>σ</italic> takes on values (with positive probability) in the interval <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_270"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(0,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_073">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{X_{\sigma }}\min (1,2{Z_{\sigma }})\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{\sigma }}(1+\sin (\pi \sigma ))\right]>{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{Z_{\sigma }}]=1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Thus, from (<xref rid="j_vmsta164_eq_055">16</xref>) and (<xref rid="j_vmsta164_eq_059">18</xref>) 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_074">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ,\sigma )+2x\ge {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({X_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }})^{+}}+2{Z_{\sigma }}{V_{\sigma }^{\pi }}\right]>1\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is a contradiction to (<xref rid="j_vmsta164_eq_072">21</xref>). On the other hand if <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_271"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \equiv 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> then 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_075">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ R(\pi ,\sigma )={X_{0}}-x=1-x,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
also a contradiction to (<xref rid="j_vmsta164_eq_072">21</xref>).</p>
<p>We conclude that the only remaining possibility is <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_272"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma \equiv 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let us show that there is a contradiction in this case as well. Introduce the event 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_076">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ A:=\{\max ({Z_{1}},{V_{1}^{\pi }})<1/2\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Observe that on the event <italic>A</italic> we have 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_077">
<label>(22)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {({X_{1}}-{V_{1}^{\pi }})^{+}}+2{Z_{1}}{V_{1}^{\pi }}=(1/2-{Z_{1}})(1-2{V_{1}^{\pi }})+{Z_{1}}>{Z_{1}}={X_{1}}\min (1,2{Z_{1}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From (<xref rid="j_vmsta164_eq_059">18</xref>) and the fact that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_273"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x<\nu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_078">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{Z_{1}}{V_{1}^{\pi }}]<\nu =\frac{1}{2}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{1}}{\mathbb{I}_{{Z_{1}}<1/2}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This together with the inequality <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_274"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${V_{1}^{\pi }}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_275"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}(A)>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus, by combining (<xref rid="j_vmsta164_eq_055">16</xref>), (<xref rid="j_vmsta164_eq_059">18</xref>) and (<xref rid="j_vmsta164_eq_077">22</xref>) we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_079">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle R(\pi ,\sigma )+2x={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({X_{1}}-{V_{1}^{\pi }})^{+}}+2{Z_{1}}{V_{1}^{\pi }}\right]\\ {} & \displaystyle >{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{X_{1}}\min (1,2{Z_{1}})\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{Z_{1}}]=1\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is a contradiction to (<xref rid="j_vmsta164_eq_072">21</xref>).  □</p></statement>
<p>We end this section with the following two remarks.</p><statement id="j_vmsta164_stat_019"><label>Remark 5.</label>
<p>The message of Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> is that the inf in (<xref rid="j_vmsta164_eq_003">2</xref>) which ruins the convexity of the shortfall risk functional <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_276"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R(\pi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can lead to non existence of an optimal strategy. Observe that in the above constructed example, the payoff process <italic>X</italic> is continuous and the payoff process <italic>Y</italic> has a positive jump in the maturity date.</p>
<p>One can ask, what if we require that both of the payoff processes <italic>X</italic> and <italic>Y</italic> will be continuous, is there a counter example in this case as well?</p>
<p>The answer is yes. Let us apply Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> in order to construct a counter example with continuous payoffs.</p>
<p>Consider a simple BS financial market with time horizon <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_277"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$T=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> which consists of a riskless savings account bearing zero interest and of a risky asset <italic>S</italic>, whose value at time <italic>t</italic> is given by 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_080">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo movablelimits="false">exp</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {S_{t}}={S_{0}}\exp \left(\kappa {W_{t}}+(\vartheta -{\kappa ^{2}}/2)t\right),\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,1]\\ {} & \displaystyle {S_{t}}={S_{1}}\exp \left(\kappa ({W_{t}}-{W_{1}})-{\kappa ^{2}}(t-1)/2\right),\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in (1,2]\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where, as before, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_278"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${S_{0}},\kappa >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_279"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϑ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\vartheta \ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are constants. Namely, this is a BS model which has a drift jump in <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_280"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Obviously this market is complete and the unique martingale measure is given by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_281"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{d\mathbb{Q}}{d\mathbb{P}}|{\mathcal{F}_{t}}:={Z_{t\wedge 1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> where <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_282"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Z_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by (<xref rid="j_vmsta164_eq_005">3</xref>). Consider a game option with the continuous payoffs 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_081">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right center" columnspacing="10.0pt"><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="eqnarray-1"/><mml:mtd class="eqnarray-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c}& \displaystyle {\hat{X}_{t}}=(1+\sin (\pi t))\max ({Z_{t}},1/2),\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,1]\\ {} & \displaystyle {\hat{X}_{t}}={\hat{X}_{1}},\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in (1,2],\\ {} & \displaystyle {\hat{Y}_{t}}=0,\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in [0,1]\\ {} & \displaystyle {\hat{Y}_{t}}=(t-1){\hat{X}_{1}},\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}t\in (1,2].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Denote by <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_283"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the corresponding shortfall risk. We argue that for an initial capital <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_284"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0<x<\nu :=\frac{1}{2}{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{Z_{1}}{\mathbb{I}_{{Z_{1}}<1/2}}\right]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> there is no optimal hedging strategy.</p>
<p>Indeed, let <italic>π</italic> be an <italic>admissible</italic> portfolio strategy and <italic>σ</italic> be a stopping time with values in the interval <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_285"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,2]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From the super–martingale property of the portfolio value and the fact that <italic>Z</italic> is a constant random variable after <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_286"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_082">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {V_{\sigma \wedge 1}^{\pi }}\ge {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}[{V_{\sigma }^{\pi }}|{\mathcal{F}_{1}}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This together with the Jensen inequality and the fact that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_287"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a constant random variable after <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_288"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_083">
<label>(23)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({\hat{X}_{\sigma \wedge 1}}-{V_{\sigma \wedge 1}^{\pi }})^{+}}\right]\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({\hat{X}_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }})^{+}}|{\mathcal{F}_{1}}\right]\right]={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({\hat{X}_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }})^{+}}\right].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From (<xref rid="j_vmsta164_eq_083">23</xref>), and the relations <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_289"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≡</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{[0,1]}}\equiv 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_290"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\hat{Y}_{2}}={\hat{X}_{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_084">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \hat{R}(\pi ,\sigma \wedge 1)={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({\hat{X}_{\sigma \wedge 1}}-{V_{\sigma \wedge 1}^{\pi }})^{+}}\right]\le {\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{({\hat{X}_{\sigma }}-{V_{\sigma }^{\pi }})^{+}}\right]\le \hat{R}(\pi ,\sigma ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Namely, we can restrict the investor to stopping times in the interval <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_291"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but this is exactly the setup that was studied in Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref>. From Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> we conclude that there is no optimal hedging strategy for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_292"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in (0,\nu )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement><statement id="j_vmsta164_stat_020"><label>Remark 6.</label>
<p>From Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref> it follows that for any <italic>n</italic> there exists a hedging strategy <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_293"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({\pi _{n}},{\sigma _{n}})\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta164_eq_085">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced separators="" open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {R_{n}}(x)={\mathbb{E}_{\mathbb{P}}}\left[{\left({X_{{\sigma _{n}}}}-{V_{{\sigma _{n}}}^{{\pi _{n}}}}\right)^{+}}\right]\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_294"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${R_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> was defined in the beginning of the proof of Lemma <xref rid="j_vmsta164_stat_012">2</xref>.</p>
<p>Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> implies that we should not expect that these optimal hedging strategies <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_295"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({\pi _{n}},{\sigma _{n}})\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_296"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will converge in a strong sense when <italic>n</italic> goes to infinity. Indeed, if these hedging strategies would converge in a strong sense, then we can argue that the limit is an optimal hedging strategy for the continuous time problem. This is a contradiction to Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> (at least for <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_297"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in (0,\nu )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>).</p>
<p>By applying the weak convergence theory we can show that <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_298"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({\pi _{n}},{\sigma _{n}})\in \mathcal{A}(x)\times {\mathcal{T}_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta164_ineq_299"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\in \mathbb{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a cluster point (with respect to convergence in law). However, in view of Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_009">2</xref> we conclude that the representation of the cluster point will require an enlargement of the probability space, i.e. an additional randomization.</p>
<p>An interesting question which is left for the future, is whether by allowing the investor to randomize from the start (in the spirit of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta164_ref_001">1</xref>]) will provide an existence of an optimal hedging strategy.</p></statement>
</sec>
</body>
<back>
<ack id="j_vmsta164_ack_001">
<title>Acknowledgments</title>
<p>I would like to thank Yuri Kifer for introducing me to the problems which are treated in this paper and also for related fruitful discussions. I also would like to thank Walter Schachermayer for sharing some ideas a while ago which turned out to be helpful for proving Theorem <xref rid="j_vmsta164_stat_001">1</xref>.</p></ack>
<ref-list id="j_vmsta164_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta164_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Chau</surname>, <given-names>H.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rásonyi</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Skorohod’s Representation Theorem and Optimal Strategies for Markets with Frictions</article-title>. <source>SIAM J. Control Optim.</source> <volume>55</volume>, <fpage>3592</fpage>–<lpage>3608</lpage> (<year>2017</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3723316">MR3723316</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/16M1081336" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/16M1081336</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Dolinsky</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kifer</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>Hedging with Risk for Game Options in Discrete Time</article-title>. <source>Stochastics</source> <volume>79</volume>, <fpage>169</fpage>–<lpage>195</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2290404">MR2290404</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1080/17442500601097784" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1080/17442500601097784</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Dolinsky</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kifer</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>Risk minimization for game options in markets imposing minimal transaction costs</article-title>. <source>Adv. Appl. Probab.</source> <volume>48</volume>, <fpage>926</fpage>–<lpage>946</lpage> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3568898">MR3568898</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1017/apr.2016.34" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1017/apr.2016.34</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Delbaen</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schachermayer</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <article-title>A general version of the fundamental theorem of asset pricing</article-title>. <source>Math. Ann.</source> <volume>300</volume>, <fpage>463</fpage>–<lpage>520</lpage> (<year>1994</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1304434">MR1304434</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/BF01450498" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/BF01450498</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ekström</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>: <article-title>Properties of game options</article-title>. <source>Math. Methods Oper. Res.</source> <volume>63</volume>, <fpage>221</fpage>–<lpage>238</lpage> (<year>2006</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2264747">MR2264747</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00186-005-0027-3" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00186-005-0027-3</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Hamadène</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>Mixed zero-sum stochastic differential game and American game options</article-title>. <source>SIAM J. Control Optim.</source> <volume>45</volume>, <fpage>496</fpage>–<lpage>518</lpage> (<year>2006</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2246087">MR2246087</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/S036301290444280X" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/S036301290444280X</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Hamadène</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>The continuous time nonzero-aum Dynkin game problem and application in game options</article-title>. <source>SIAM J. Control Optim.</source> <volume>48</volume>, <fpage>3659</fpage>–<lpage>3669</lpage> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2599935">MR2599935</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/080738933" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/080738933</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kifer</surname>, <given-names>Yu.</given-names></string-name>: <article-title>Game options</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>4</volume>, <fpage>443</fpage>–<lpage>463</lpage> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1779588">MR1779588</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/PL00013527" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/PL00013527</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Kifer</surname>, <given-names>Yu.</given-names></string-name>: <source>Lectures on Mathematical Finance and Related Topics</source>. <publisher-name>World Scientific</publisher-name>, <publisher-loc>Singapore</publisher-loc> (<year>2020</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kyprianou</surname>, <given-names>A.E.</given-names></string-name>: <article-title>Some calculations for Israeli options</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>8</volume>, <fpage>73</fpage>–<lpage>86</lpage> (<year>2004</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2022979">MR2022979</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00780-003-0104-5" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00780-003-0104-5</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Kallsen</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kuhn</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>Pricing derivatives of American and game type in incomplete markets</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>8</volume>, <fpage>261</fpage>–<lpage>284</lpage> (<year>2004</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2048831">MR2048831</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00780-003-0110-7" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00780-003-0110-7</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Kallsen</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kuhn</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <chapter-title>Convertible bonds: financial derivatives of game type</chapter-title>. <source>Exotic Option Pricing and Advanced Levy Models</source>, <fpage>277</fpage>–<lpage>291</lpage> (<year>2005</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2343218">MR2343218</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Karatzas</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Utility maximization with discetionary stopping</article-title>. <source>SIAM J. Control Optim.</source> <volume>39</volume>, <fpage>306</fpage>–<lpage>329</lpage> (<year>2000</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1780921">MR1780921</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/S0363012998346323" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/S0363012998346323</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Mulinaccu</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>The efficient hedging problem for American options</article-title>. <source>Finance Stoch.</source> <volume>15</volume>, <fpage>365</fpage>–<lpage>397</lpage> (<year>2011</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2800220">MR2800220</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00780-010-0151-7" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00780-010-0151-7</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ohtsubo</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>: <article-title>Optimal stopping in sequential games with or without a constraint of always terminating</article-title>. <source>Math. Oper. Res.</source> <volume>11</volume>, <fpage>591</fpage>–<lpage>607</lpage> (<year>1986</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0865554">MR0865554</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1287/moor.11.4.591" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1287/moor.11.4.591</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Pérez–Hernández</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>: <article-title>On the existence of an efficient hedge for an American contingent claim within a discrete time market</article-title>. <source>Quant. Finance</source> <volume>7</volume>, <fpage>547</fpage>–<lpage>551</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2358918">MR2358918</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1080/14697680601158700" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1080/14697680601158700</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Reichlin</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>Utility maximization with a given pricing measure when the utility is not necessarily concave</article-title>. <source>Math. Financ. Econ.</source> <volume>7</volume>, <fpage>531</fpage>–<lpage>556</lpage> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3092304">MR3092304</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s11579-013-0093-x" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s11579-013-0093-x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Rásonyi</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rodrigues</surname>, <given-names>A.M.</given-names></string-name>: <article-title>Optimal portfolio choice for a behavioural investor in continuous–time markets</article-title>. <source>Ann. Finance</source> <volume>9</volume>, <fpage>291</fpage>–<lpage>318</lpage> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3055424">MR3055424</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10436-012-0211-4" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10436-012-0211-4</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Revus</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yor</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <source>Continuous Martingales and Brownian Motion</source>, <edition>3</edition>rd edn. <publisher-name>Springer</publisher-name>, (<year>1999</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1725357">MR1725357</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-662-06400-9" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-3-662-06400-9</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta164_ref_020">
<label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Skorohod</surname>, <given-names>A.V.</given-names></string-name>: <article-title>On a representation of random variables</article-title>. <source>Theory Probab. Appl.</source> <volume>21</volume>, <fpage>628</fpage>–<lpage>632</lpage> (<year>1976</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0428369">MR0428369</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1137/1121076" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1137/1121076</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>