شماره ركورد
33770
پديد آورنده
محمد مهدي پور زرين كمر
عنوان
روش شبه طيفي دوخطي براي حل اختيارات قيمت گذاري اروپايي و آمريكايي با دو دارايي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
رياضي كاربردي آناليز عددي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/06/24
استاد راهنما
دكتر جليل رشيدي نيا
استاد مشاور
دكتر سيده محبوبه مولوي عربشاهي
دانشكده
دانشكده رياضي و علوم كامپيوتر
چكيده
اين پايان نامه يك روش شبه طيفي چبيشف دوجمله اي براي محاسبه قيمت اختيارهاي اروپايي و آمريكايي تحت مدل هاي بلك – شولز و هستون با دو دارايي ارائه مي دهد. در اين روش، تابع و مشتقات آن به سريهاي چبيشف بسط داده مي شوند كه باعث مي شود ماتريس هاي مشتق گيري كه روي ضرايب چبيشف عمل مي كنند، كم تراكم وداراي شرايط عددي مناسبي باشند.
در ابتدا، معادله به صورت مكاني با روش شبه طيفي دوجمله اي گسسته سازي شده و معادله ديفرانسيل ماتريسي مرتبه اول حاصل مي شود. سپس، اين معادله با استفاده از ضرب كرونكر به دستگاهي از معادلات ديفرانسيل معمولي مرتبه اول تبديل مي شود.
براي اختيارهاي اروپايي، با استفاده از روش تجزيه مقادير ويژه، اين دستگاه به صورت تحليلي حل مي شود. بنابراين، خطاها ناشي از گسسته سازي مكاني و خطاهاي عددي انتگرال گيري هستند.
براي اختيارهاي آمريكايي، اين روش با روش جداسازي عملگرها يا روش جريمه تركيب مي شود. با پرهيز از برخي تبديل ها براي تبديل معادله به معادله با ضرايب ثابت بدون مشتقات آميخته، نتايج عددي دقيق تري به دست مي آيد. همچنين، تبديل اختيار اروپايي، به مجموعه اي از معادلات ديفرانسيل جداگانه از طريق تجزيه مقادير ويژه، منجر به كاهش پيچيدگي محاسبات مي شود.
نسبت هاي پوشش كه حساسيت اختيار نسبت به قيمت دارايي ها را نشان مي دهند نيز بررسي شده اند. چندين مثال عددي براي نشان دادن دقت و كارايي روش پيشنهادي ارائه شده است. نتايج بيانگراين است كه همگرايي طيفي براي مدل هايي با توابع هموار قابل دستيابي است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/17
عنوان به انگليسي
A Bilinear Pseudo‑spectral Method for Solving Two‑asset European and American Pricing Options
تاريخ بهره برداري
9/15/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد مهدي پورزرين كمر
چكيده به لاتين
This thesis presents a bilinear Chebyshev pseudo-spectral method to compute European and American option prices under the two-asset Black–Scholes and Heston models. We expand a function and its derivatives into their Chebyshev series, so the differentiation matrices that act on the Chebyshev coefficients are sparse and better conditioned. First, the equation is spatially discretized using a bilinear pseudo spectral method created by Chebyshev polynomials and a first–order matrix differential equation (MDE) is obtained. Then, using the Kronecker product, this equation is converted to a system of first–order ODEs. For solving the European options, by using an eigenvalue decomposition method, the arising system will be analytically solved. Therefore, the arising errors are because of spatial discretization and quadrature errors. For solving the American options, the approach is combined with the operator splitting method or penalty method to obtain the temporal discretization. By avoiding some transforms to convert the equation to a constant coefficient equation without mixed derivatives, we will obtain more accurate solutions. Also, transforming the European option into a set of separated ODEs by an eigenvalue decomposition causes to reduce the computational complexity. We also consider the hedge ratios which show the sensitivity of an option to the stock prices. Several numerical examples are included to show the accuracy and efficiency of the proposed approach. The results show that the spectral convergence can be achieved for models with smooth functions.
كليدواژه هاي فارسي
معادله بلك شولز , مدل هستون , روش شبه طيفي دوخطي
كليدواژه هاي لاتين
Two-dimensional Black–Scholes equation , Heston’s model , Bilinear pseudo-spectral method
Author
dr.arabshahi
SuperVisor
dr.jalil rashidinia