Efficient pricing of Asian options by the PDE approach
Transcription
Efficient pricing of Asian options by the PDE approach
!#"$%'&)(+*, -./0&21 ∗ 53 47698:<;>=@?BA!C'DE;>=F? G0H ;>8JILKMONF=@PRQ4M S'TUOVXWZY\[]^\T_`Y\Wbac]^\_`T7UO]d>eRWfV5ghYX^\V5WZ^Eikjl^\_mWlY\Vfnpoq7orY\sOWbtR]_`Uu^Xv@i]YX^\_`Uwnyx7z{7{7|}np~J]Y\_`Vfny<Y]U<fW7 S ikS0tpnO.ZT7d`Wba ]^\_`TUy]d`We<WZV5~>T7Uu^\V5WZ^cS'y]s<VXVXjfWfVfny--g9[.~J]VXf]dnx7xuzz/S'y]/<VvVXs<YXv@i]Y\U<W7n<<Y]U<fW7 v]_mdJe<sOT_`VcfUy] YnOd`Wfd`_`Wf[uY\WcfWlY\/_mZVf WZUO7 Y >698 C0694I9 > 9¡ 1 2 1 2 ¢B£¤¥¦§¨}¥ «© ªb¬<®¯°±ª²³l´pªµ¶R²³Z°¶R·p±°¸9ª²lª®<³Z°¶R·pª¹Oº¶}³l°R®kµp²ZRµ9<¯lª±¼»O½k¾R¿<ª²f¯¶}®±ÁÀy´p°°®Â ÃÄw¶R®± ªÅyµ·¶R°®Æ³Z´pªÈÇÁ¶}°®É±°ÊB¬ºp·³l°ª¯rª®w¬Rº®<³Zª²Zª±!Ë´pª®É¶}µpµ·½y°®p¿Ì¯³Z¶}®w±p¶}²f±!®OºÇkª²l°¬¶R·¯Z¬f´pªÇª7¯ <®L³l´°¯!ÍhÎrÏж<¯Ñ¯lº¬f´ ÒÓ©«ªÔ³l´pª®µp²ZRµ9<¯lªÔ¶Õ¯l¬f´pªÇªÉË´p°¬f´°¯Æ¶}»p·ª³ZÕµp²Z±º¬ªÉÖRª²l½ ¹Oºp°¬f×y·½Ùذ®Ú·ª¯Z¯³l´w¶}®ÛR®pªÁ¯lª¬R®±ÔR®Ú¶!ÍcÜݪ¹Oºp°µpµwª7±«Ë°m³Z´Þ¶ÔßBà-áâÁãX®<³Zª·5ͪ®<³Z°ºÇäããlã ǰ¬²ZRµp²Z¬ª¯Z¯lR²å¶R¬¬ºp²f¶u³lªÉ²lª7¯ºp·³Z¯«Ø¶}³!·ª¶<¯\³æÞ±°¿R°³Z¯!Rçµp²lª7¬°¯°R®9åÒè©ÔªÛ¬<ǵ¶}²ZªRº² ¶Rµpµp²Z<¶R¬f´Ñ˰m³Z´!³l´pª¯Z¬f´pªÇª7¯ µp²l<µwO¯ª7±B°®!³l´pª/·°m³l³lª²Z¶}³lºp²ZªRÒ éÆê7ëyìíyîïOðuñròkóôõOöÕ÷¼øJùôûúyö ó}ü ý õOþùôõOÿ kôþ öùôõOÿ .õOùôûúyö5ü .õOþõ ù þôûóùô ù ú !#"%$'&'()+*,"- . ö ùJôûóõOþùôÿü0/12/rú Jÿ ÿô435«ùú6879øJÿõOôö9/:; óùõOö< õOþ ù=JöJô> <uóJú2ö úyù?;wôÿ õ=@ JþõOù þuó JÿùóBAúyþù<Õóúyÿ4 Jùôûúyö úCABù<Ùø.õOþùôõOÿ>ôþöùôõOÿ%=> .õOùôûúyö+þ JÿôöED ù<ÞøJþô=ÙúCAÌõOö ò¼óôõOö úyøJùôûúyöGF ó=HJILKNM8O σ2 ξ 2 ∂ 2 f + − 2 ∂ξ 2 ∂t f (T, ξ) = φ(ξ). ∂f 1 ∂f + rξ = 0, T ∂ξ FQPRM /:< þ õOö< ù<8>7 øJþu óóôûúyöúCA Eøö<JóÌúyöLù<ø.õ=;púC+úCA-ù<úyøJùôûúyöSFó=2T=ùôûúyöVU 0 Aúyþ?EùξõOôÿû≥óWM8Y XZ[//ôÿÿAXú>@ óÆúyö ö Eφþô}õOÿ:ù úJó'\.õyó=úyö ùJôûóÆý0]-_^)ù? ó!õOÿûóú`öa ùôûúyöóú2b úyöùc- õOþÿûúÙõOøJøJþúpõ<uódFó=`HJeLKNM7ühóúfù úJó\.õyó,=LúyöõOö.õOÿ4;9ùô}õOÿrúyþÌó@ôa õOö.õOÿ4w; ùô} õOÿóúyÿ4J ùôûúyö óF ó,=[H4PgpP ühLKN¼M õOö< õOÿûóúÔóú õOøJøJþúi97 ô4É õOùôûúyö ó% ù úJ ófF ó=cHk9j ü#lLKNM8%mn< õyo õOöwùõCD5 úCrA ù<Æ ý0] õOøJøJþúpõ ôûó¼ù. õOùôùôûópD5 ö< þõOÿÿ4;`\A õyóù þkù. õOöZÕb úyöwù- õOþÿûúc ù ú>J ó}ü õOö<Ù ù. õOùôùD ô4o5u ó¼ù<Ñ þu óJ ÿùóXA úyþõOÿÿcôöJôùôõOÿEøJþô=u ó XF õOö<6@o5 ö`XA úyþõOÿÿ óùþô435u ó úyþÁõOÿÿÉ õLa ùJ þôùôu ó T ôö óúq} õyó,u óWM8mn<'> þõ=/:.\ õ,Õ3 ôûó ó. õOÿSÿ4Þ; 0 ù. õOùkù<! ö E þô} õOÿ_ ù úKJ óõOþr úyþ u ú øJÿô} õOù= ùú«ô4 øJÿ@ öùqA úyþý0]ü\EJ ù]/?D ô4o5?< þ õÔö E þô} õOÿó<@?/:J ô, ôûóþ} õOÿÿ4; óô4 øJÿÁ ùúfu úEg0mnJ ôûóÈó,<@%. õyó:\= öÞô4 øJÿ@ öwù=Ù ôöÚù<B óúC@A ùs/ õOþÌ ýtu0bYl. òvF ó= þúJ ùôö< w ïRxy{z êï5O| ð8}~|g>Ñ x îfí}ïR ê7îð,}N « ôöH4P8KN M õOö<+ ù<Ù óúJ þ=u ú>EÙ ôûóÔõ=o õOôÿõCJ\ ÿÙ úyö ù<Þ ôöwù þö< ù6F ó= ùùø)OkgC= þ ôu ói öJøg A þW ÿ ÿô@wo þR< þõOøJøúyþùóWO òkóôõ ùõOþi DgLM8 ∼ '"%$r XZkõJúyøJùù<kóùõOö< õOþ[ÿõ,3ÔõOö<cT, úyÿuónú>EÿFó=rH gKNM_//ôùÚõBþôûó3>;Éõyóó,ù/: úó¼øJþô=kõOù ùô4 ôûó õOö<Ù õ!ö úC\a þôûóÞ3 õyóó ù:/: úó, øJþô=Ì õOùùô4 ôûó 0 üJó <,Þ ù. õOùqO t St t St dSt = St (µ dt + σdBt ), ∗ tRsO</_ ^X^\We^\T17T7sRY\Uy]d9T S'T7/OsR^]^\_`T7UO]dw>_`Uy]U<fW7 P dSt0 = rSt0 dt. mn</øJþú=uóó ôûóbõóùõOö< õOþþúi//öJôõOö[úyùôûúyöBE ö<=úyöÉõkøJþú\.õC\Jôÿôù ;óø.õ= F, Ft ,Q) ü õOö< µ ü r @F ù<BÑtôöwùþuóùþõOùRM7ü σ > 0 F@ù<ropúyÿõOùôÿôùs;EMõOþ!ùJþ=?uúyö óùõOöwùói%XZ!ô(Ω, öùþú <=Æùl< óùú. õyóùôÆ øJþú=u óó Wt = Bt + µ−r t ¼ö<EþÁù<!ö<@ JùþõOÿbþôûó3ÙøJþú\.õC\Jôÿôùs; IP ü/1?3wö úR/ù.õOù ôûó/õÉ õOþùôöED õOÿ õOö<Ô ù. õOù Wσ t ôûó-õ þúi// öJôõOöc úyùôûúyö)0mn<¼ øJþú=u óó St ôûó-óúyÿ4J ùôûúyö«úC5A ù< St /St0 AúyÿÿûúR/ / ôöEÔ D óùú. õyóùô> ô þ öwùôõOÿ=>. õOùôûúyö J ö<E þ O IP F U5M dSt = St (r dt + σdWt ). XZõOþ rôöù þ uóùôEö DÁô' ö uúøE JùôöEDÁù<røJþô=-úCAõOö!òkóôõOöÆúyøJùôûúyö'//ôù'ÉõOù Jþôù ; ü/:Jô?}õOö ó ù.õOù-ù<kúyøJùôûúyöÛø.õi;púC g(S, A) Eø#ö<Jó/úyöÛù<¼øJþô= S úCAhù<kþôûó3;Ôõyóóù/õOö<TÛúyöÔù<p}õOö Cú A ù <ÁøJþô = O A S T T t At = 1 t Z t Su du. .ù/ôûó-/ÿÿa 39ö úi//öÙù.õOùÈôöÞùJôûó:úEÿ\üJù<ÁøJþô=BúCA ù<ÁúyøJùôûúyöÕõOùùô4 bÕúyþuúRo5þ}ü.úyö<}õOö ,<=3Úù.õOùôA ù<ö 0 t ôûó:Dô4o5ö \>;#O e−r(T −t) IE(g(ST , AT )|Ft ). V ôûóÈóúyÿ4 JùôûúyöÙúCA ù<]AúyÿÿûúR//ôöEDÉý0]Fó,=H4PiULKNM8O σ2 S 2 ∂ 2 V ∂V 1 ∂V + rS + (S − A) − rV = 0, 2 2 ∂S ∂S t ∂A ∂t V (T, S, A) = g(S, A). ∂V e−rt V (t, St , At ) F h5M + ôûóÈõ IP a ÉõOþùôöEDõOÿÑóúÆù.õOùù<ÁøJþô=ÌõOù/ùô4 t ôûó:Dô4o5ö`\;O e−r(T −t) IE(g(ST , AT )|Ft ) = V (t, St , At ). mn<ý0] F h5Môûón>ôB@ Jÿù/ùú!óúyÿ4o5õyó-ó <,Úóôö<=kù<¼ø.õOþõC\úyÿôÁúyøþõOùúyþôûónE@D5ö<þõOù=Úôö ù< Aa o õOþôõCJ\ ÿBFó=fH4PiUKNM8 kúi/@o5 þ}üwõyó5þ@É õOþ35=r\;tÈúD5þó õOö<'T>Jôwôö[HJICKüRAXúyþE7E=Ìóùþô435}õOÿÿ#F +M úyþE7E=Ì óùþô435 øEJ ù:F g(S, A) = (K −A)+ 7M üOôùEôûóEø'úóóô4J\ ÿb ùú¼þ= <=pF h55M ùú¼ùg(S, <r ý0A) ]=FQPR(A−K) M8_. ö<E==0 ü óø) M üJù< ö ôA ôûóóúyÿ4J ùôûúyöÕúCA:FQPRM1// ôù − @F þu +7 f φ(ξ) = max(−ξ, 0) = ξ φ(ξ) = max(ξ, 0) = ξ K − tA/T V (t, S, A) = Sf t, S FN>M ûô óhóúyÿ4 Jùôûúyö!úCAF h5M//ôù g(S, A) = (A−K) F@þuóø) g(S, A) = (K−A) M8mnJôûóhþ= <ùôûúyöúCA)F h5M ùúdFQPRMrôûóõOÿûóú!ø'úóóô4\JÿuAXúyþ .úpõOùôöEDóùþô435%}õOÿÿ0F g(S, A) = (S − A) MF@þuóø){Aúyþ .úpõOùôöEDÉóùþô435 õOö< Eø JùF MM0\;Ôó,ùùôöED F@þuóø) g(S, A) = (A − S) V (t, S, A) = Sf t, − φ(ξ) = (1 + ξ) M8 úyþ¼? õ Eþ4ô oõOùôûúyöÕCú AbõOö => .õOùôûúyöÙó4ô ôÿõOþù`ú FQPRM óôöEDÔõOöÚôöùþøJþùõOùôûúyö úCA φ(ξ) = (1 + ξ) ò¼óôõOöÞúyøJùôûúyö ó¼õyóúyøJùôûúyö ó¼úyöÙõÆùþõ E=Ùõ =uú Jöù}üó =fH4PCK kúyùô =Úù .õOùÉ0 ý ]F h5M!ôûfó úyþ dD5<ö þõOÿkóô<ö =Ûù <Úþ = <ùôûúyö+ùú FQPRM!ôûóúyöJ4ÿ ; ø'úóó4ô \Jÿ 2Aúyþ óø =ô !Ñø.iõ ;pCú Ró bÕúyþ uRú o5þ}ü5úy<ö ?}õOöõOÿûóúÔö úyùô =Æù .õOùóúy4ÿ owôEö DZF h5M-Aúy%þ >ô þ ö%ù ÉõOù Jþôùô uó T J>ú uóbö úyùb4ô øJ4ÿ ;ÑùúBþ =uú Eø Jù ù <:/: úyÿ óúy4ÿ Jùôûúyö5ü uúyöùþõOþ ;ù ú FQPRM8_.löù <nAXúyÿÿûiú //ôEö D >ü /nAX>ú @ ó úy`ö uú Eø JùôEö D>ö Eþô }õOÿcóúy4ÿ Jùôûúyö óÈùú FQPRMAXúyþÈ?õ }õOÿÿ O + + + tA TS + − + F e5M φ(ξ) = ξ − . ¼úyùô=¼ù.õOùù<¼óúyÿ4 Jùôûúyö2//ôù φ(ξ) = ξ F@øE JùWM0}õOö2\ù<öÛú\JùõOôö<=[\>;ù<u}õOÿÿa\øE Jù-ø.õOþôùs;#O ýbþô =BCú Acù <BEø Jù (t = 0, S ) = ýþô=BúCA ù<}õOÿÿ (t = 0, S ) − e S e − 1 − K . + 0 U 0 −rT 0 rT rT 'v]&'_*(-!('0 mn<: <uóùôûúyöf/n/õOöwùbùúBõE>þuóóôûó ù<1AXúyÿÿûúi//ôöED<{XS<öúyö<n/õOöwùóbùú%uúøE Jù/ù<-óúyÿ4 Jùôûúyö úCcA ù<q ÿõyóóô} õOÿ) ÿõ3>a T úyÿu óp=. õOùôûúyö)O σ2 S 2 ∂ 2 P ∂P + rS − rP = 0, 2 2 ∂S ∂S ∂t P (T, S) = ψ(S), ∂P F5M + õÆóô4øJÿ öJôù>ôþö<=Bó,<@Bÿ}õJó/ùúo5þ;«óõOùôûóAXõùúyþ;«þuó Jÿùi ÷¼ö«ù<kúyù<þ1.õOö<0ü/:<öÚúyö<u óuó/õÑóô4øJÿ öJôù>ôþö<=ó<@úyö FQPRM7ü9úyö<ú\JùõOôö ó o5þ ;f\.õ Éþuó Jÿùó}ü>uóø#=ôõOÿÿ4;f/:<ö«ù<uopúyÿõOùôÿôùs; ôûóóÉõOÿÿ_Fó= cô4Dg Jþ'PRM8mn<uó-\.õÔþuó Jÿùó õOþ u <¼ùúBù <uAXõ ùrù .õOù /:<ö ξ ôûó ÿûú,ó ùú iþúJü9σù <kõo5=ùô4o5¼ùþ + rξ ôûórÿõOþD5þrù.õOö ù<>ô óôûúyöÚù þ þ 8A~þ <ö =oyõO4ÿ < =öù þ =Õó <@ AXúyþù <Bõ o5=ùôûúyöÕúyø þõOùúyþ 1 T σ2 ξ 2 2 σ = 0.3, I = 100, N = 1000 σ = 0.3, I = 600, N = 1000 σ = 0.3, I = 600, N = 500 σ = 0.3, I = 1000, N = 200 σ = 0.05, I = 600, N = 500 jJh 5j jJh 5j jJh 5j jJh 5j Pggl5j jJUglge jJh Ch jJh C<P jJh gegl PgkjIgh cô4DgJ þPgOtuu óJ ÿùócúJ\ ùõOôö<='/ / ôùÆ õ öJôù1 ÿ@öwùó<@üúyþ}üg=> Jô4oyõOÿöwùÿ4;püpõu=öwùþ=Æó<@ Aúyþù<Èõo5=ùôûúyö«úyøþõOùúyþimn</ö> Eq\þó õOö< Eö úyùþuóø=ùô4o5ÿ4;ù</ö> Eq\þúCA5óø.õ= óù ø óõOö< ù<Ô ö> Eq\ þÉúCÈA ùô4Û óù ø ói õOIÿ4 <uóúCNAkúyù<þø.õOþõCùþóiO S0 = 100 ü K = 100 ü ü E m õCJ\ ÿ%A þú HCK r = 0.02 T = 1 XS.õOù/1¼øJþúyøúó¼ùúÆóúyÿ4o5ÈùJôûóøJþú\Jÿ@ ôûóùúq ó,kõr.õOþõùþôûóùô]ù ú FN\.õyó=«úyö«ù< óúyÿ4 Jùôûúyö úCA = 1/T M7ü'ùúD5ùkþôÙúCAbù<Ñùþ -mnJôûóp}õOö ó¼ù.õOù/1ÌøþQAXúyþ ù<'.õOöED5 úCA{oõOþôCõ \JÿgO dx dt 1 T ÷¼ö<}õOö`}õyóôÿ4;Ûó úR/ ù.õOù g ôûóóúyÿ4 JùôûúyöÕúCAQO g(t, x) = f (t, x − t/T ). ∂g σ 2 (x − t/T )2 ∂ 2 g − r (x − t/T ) = 0, 2 ∂t 2 ∂x ∂x g(T, x) = φ(x − 1) = (1 − x)+ . ∂g + F jgM F I5M n'êYíï |mðuíN} \í9í"!#ûê$ê%ëZê$ÑîW}Xï í w N>êY|pïê&~}('yê ê7î%ê*)ëLðí+,'i}N> |' ï-N>êîê w íyîê.)7ëígJðW}Xïê7î8} dx 1 rt − 1 0/5í1íì} >2N>ê = rx + 1/T h(t, y) = f t, ye ð@dt|Éê3Éê$N> í}ï O| ðêz4!#4|}N' êï2)ê%íì65íg'êf|7N>ê8í8)& |} 9'Oê7î7ëd|rT$9îQ|+êÉîêð4:íG|fêí+ê&îW} Éêð,<X; ð}êê>=s@? w íyî-N> ê ïê& |}( ðBA5<BC íD~}~ ê*N|+3N} ð@|> ê í w 'Ly| î8}~|E)% ê6} ðd í+F'L| X} ï w íyîdGE1 } # ê7îê7ð%r îQ|+ êR mn<Bý0] óõOùôûó !=d\>; ôûóÈó <,Þù.õOù-/:<öÞù<Ìõo5=ùô4o5Ìùþ ôûóÈóÉõOÿÿ\üJù< g r (x − t/T ) >ô# óôûúyöÚù þ σ2 (x − t/T )2 ôûóõOÿûóúóÉõOÿÿ mn<>þõi/:\.õ3ÚúCAEùJôûóu.õOöED5BúCA{oyõOþôõC\Jÿôûó/ù.õOù ù<Á õo5= ùô4o5õOö<c>ô2 óôûúyöÛùþóö úi/ Eøö<ÔúyöÛùô4gO ùJôûó1}õOö ó-ù.õOù}ü>úyö<=¼ù<køJþú\Jÿ@ ôûó-> ôûó þ ùô4i=0 ü.ù<]É õOùþô=u ó¼õOþu ú øE Jù=2õOö<Úôöo5þù=2õOù-}õÙùô4Áóùø) mn<]\A õ ù/ù. õOùrF ó=fHJICKNM ü ∀ξ ≤ 0 f (t, ξ) = 1 (1 − e−r(T −t) ) − ξe−r(T −t) rT h F l5M ;wôÿJó:Aúyþ g ù.õOù ∀x ≤ t/T ü g(t, x) = FQP5M 1 (1 − e−r(T −t) ) − (x − t/T )e−r(T −t) . rT mhúq Jö<EþóùõOö<AXúyþq Jÿõ[F l5M{Aþú,õÁýp øúyôöùúCAo9ô@/Büúyö<}õOöÉö úyùô=Èù.õOù D ô4o5öB\>;`F l5M ôûó óúyÿ4J ùôûúyö«ùú2FQPRM// ôù φ(ξ) = −ξ ü9õOö<Ô ù. õOù}ü <ÈùúÑù<uAXõùù.õOùrù<]>ô óôûúyö«f ùþ ôûóö Jÿÿ+AXúyþ õOö<Ù ù. õOù¼ù<Ñ õo5= ùô4o5! ù þ ôûóÈö<@D õOùô4o5 ü'ù<Ì óúyÿ4J ùôûúyö2ùúFQPRMnA úyþ φ(ξ) = ξ− úyö ξ ≤ 0 ξ=0 ôûó/ù<B óõCB õyóù<B óúyÿ4J ùôûúyöÞùú FQPRMXA úyþ φ(ξ) = −ξ úyö ξ ≤ 0 hm ú9> ôûó þ ùô4iF I57M ü:/1Y ó2 õ9r þõOöE3>a Èôu úyÿûóúyöèùô42 ó<@ üu// ôù õZJ öJôXA úyþ ùô4Õ óù ø F E ö úyùu óÞù<Õ ö> Eq\ þÙúCÑ A ùô4u óù ø óWM8 XZY/ õOöùÞùúV ó2 ù<Y\A õ ù«ù. õOù ôûó δt = T /N N õOö.õOÿ4w; ùô} õOÿÿ4;993 ö úi// ö+úyö x ≤ t/T F ó= úyþqJ ÿõ FQP 5MM8 mn< þ8XA úyþ üôöÝúyþE þù. õOùÉù<cgu ó øJþúyø# þÿ4;d> ôûó þ ùô4iu óÈù<%\ úyþE þ x = t/T üE/Ñ õOÿûóúf ó N óø.õ=B óù ø óÈùúf> ôûó þ ùô4iB ù<Ì óø.õ= ôöù þo õOÿ (0, 1) F ó= cô4DgJ þBU5M8cmn< óø.õ=É óù øLôûóBù< þ8XA úyþ δx = 1/N BXZÉ ù< öGu ú øJÿ ù ù<pu óc\# õE> ôöED J ôöù þo õOÿûóúyöÛù<k þô4Dg ùn. õOö<Ú óôEk úCA x = 1 ü9óúÑù. õOù x ∈ (0, xmax ) // ôù xmax = (N + J) δx kúyùô= ù. õOù!õOùÁùô4 ühù< ö Er\# þÆúCA1J öE93 ö úi// ö óÑôûó (N + J − n) [mnJ ôûó} õOö ó tn = nδt ù. õOùù<B óô4iu óÈúCEA ù<%É õOùþô=u óu/%\EJ ôÿÙ õOö<Þ ôöo5 þùE ø ö<Þ úyöÚù<Á ùô4u óù ø) t T N x max 1 N x J cô4Dg JþqUO0mn<]A~ Jö<ùôûúyö g õOö<ÚôùóuJúÉõOôöÕúCAuúøE JùõOùôûúyö) Twôö<=kù<puó Ûôûó JöJôAXúyþÞü>ôù-ôûóþ}õOÿÿ4;[}õyó;ùú?>ôûóþùô4iù<úyøþõOùúyþó-ôöopúyÿ4o9ôöEDEþô4oyõLa ùô4o5uóúCA x XS.õO:ù /% ó Bôûó-ù <]AúyÿÿûRú //ôEö D[=> .õOùôûúyöÙúyö g Eü => J4ô oõOÿ öùÈùú F I5M8O ∂g ∂g σ2 ∂ (x − t/T )2 − (r + σ 2 ) (x − t/T ) + = 0, 2 ∂x ∂x ∂x ∂t g(T, x) = φ(x − 1) = (1 − x)+ . ∂g FQPgPRM óúÆù.õOùÈúyö<}õOöd ó,Áù<pAúyÿÿûúR//ôöED«õOøJøJþúi79ô4ÉõOùôûúyö óiO ∂ ∂g (x − t/T )2 (t, xi ) ' ∂x ∂x 1 g(t, xi ) − g(t, xi−1 ) g(t, xi+1 ) − g(t, xi ) − (xi−0.5 − t/T )2 (xi+0.5 − t/T )2 , δx δx δx (x − t/T ) ∂g (t, xi ) ' ∂x 1 g(t, xi ) − g(t, xi−1 ) g(t, xi+1 ) − g(t, xi ) + (xi−0.5 − t/T ) (xi+0.5 − t/T ) , 2 δx δx //ôù õOö< 2mn<fÉõOùþô=uó!ú\JùõOôö<=õOþùþô>ôõCDpúyö.õOÿ\ücóúÚù.õOù ù<@;2}xõOiö`=\#i δxôö>o5þù= xi+0.5 //ôù`= ^ (i+ù0.5) úcδx //ôùÞÿôö<}õOþuuúøJÿ87>ôù ;5 òkó%\A õOþÑõyó%\ úJ ö< õOþ;Zuúyö<>ôùôûúyö ó!õOþ[uúyö<=þö<=0ü/1 óÔõdkôþôJÿù'\'ú Jö< õOþ;Zuúyö<>ôùôûúyö úyö x = t/T óôöED`FQP 5/M õOö<Ù õZõOþùô!ôõOÿi þú @ EÉ õOöJö \ úJ ö< õOþ;du úyö<> ôùôûúyöÙúyö x = xmax côö.õOÿÿ4p ; ü/p ó ôöwù þø'úyÿõOùôûúyöÞúCA{E@D þ=pÌ h ôö«óø.õ=È ùú'u ú øEJ ùk ù<È øJþô= üJõOö<« úCA E@D þ=]U ôöÞóø.õ=Á ùúu ú øEJ ùB ù<E ÿùõ0mnJ ôûó->. õOöùôùôu óõOþ]D ô4o5 ö`\>;6F ó=pXA úyþqJ ÿõFN>MM8O øJþô= Eÿùõ K = f 0, S0 K = S0 f 0, S0 K = S0 g 0, , S0 K ∂f K − 0, S0 ∂x S0 K = g 0, S0 XZ%/ú JÿÚÿô435Áùú@øE.õyóô4iBù.õOùÈú Jþö Eþô}õOÿcó<@gO • FQPiU5M K ∂g K − . 0, S0 ∂x S0 FQPih5M }õOö .õOö<>ÿ2ö<@DõOùô4o52úyþciþúôöùþuóùÛþõOù ü:/:Jôèôûó«ô4øúyþùõOöùÚôAÌúyö<2ùõC35uó«ôöùú õ=uú JöwùÈóú]>ô4owôEö<ÛþõOù d Fóôö<=¼ôöÚùJôûó:r}õyó,ü r ôûóþøJÿõ==d\; r − d õOö<BAXúyþq Jÿõyó FQPiU5/ M õOö<GFQPih5MA úyþ/øJþô=Ñ õOö< EÿùõõOþ]q JÿùôøJÿô=\; −dT M7ü e õOö<dopúyÿõOùôÿôùs; σ ^)ùc óÔøJþ=ôûó2ùJôûóÔÿõyóùÔøúyôöùi . AÌúyö<uúyö óôEþóÚõùô48a Eø#<ö EöwùÞôöù þ uóù«þõOù õOö<opúyÿõOùôÿôù ; σ(t) üôùôûó}õyó;ùúó úR/ ù.õOùÔõ óúyÿ4 Jùôûúyö+ùú F U5Mr//ôù r(t) õO<ö σ(t) }õOör(t) \ ú\JùõOôö<=\;uúyö óôEþôöED õóúyÿ4 Jùôûúyö ùú FQPRMr//ôù r(t) õOö< σ(t) bÕúyþ uRú o5þ}üôöÝù <d}õyóÚúCA õ }õOÿÿ\ü:Aúyþ287JõCøJÿü'F φ(ξ) = ξ M7ü-/.õ=o5õOÿûóú õOöèõOö.õOÿ4;9ùô }õOÿkóúy4ÿ Jùôûúyö AXúyþ ξ ≤ 0 D4ô o5ö R R R \; 2mnJôûóÌó iú /óÑù .õOùÌù <>ö Eþô }õOÿ exp(− r du) ds − ξ exp(− r ds) f (t, ξ) = ù ú>dEuó,þô4\#=ÞõC\úio5}õOöd\]}õyóôÿ4;«õ õOøJù =ÞùúÆù <%}õyó ÁCú AEù4ô 8a Eø <ö Eöù¼ôöù þ uóùþõOù õOö<copúyÿõOùôÿôùs; σ r kúyùô=/ù.õOùú Jþ0ù ú}õOöJö úyùrõOøJøJ4ÿ ;Æùú a E#ø <ö Eöwù-ôöù þ uóùbþõOù ¼õO<ö fopúyÿõOùôÿôù ;pü (t, S, A) F AXúyþ E7= 87=øJùÁôöù<f}õy,ó Cú A õO<ö r(t, S, A) = ρ t, σ(t, S, A) = η t, óùþô435'}õOÿÿ õOö<ÕEø JWù M8.lùó =@óÈù .õOùùBú .õO<ö >ÿ ÆBõ D5<ö þõOÿ (t, S, A)a Eø <ö E<ö @;pü5úy<ö Ñ<ö ==Jókùú óúy4ÿ o5%>ôþ =ù4ÿ ;ZF h5M8 • }õOöÕõOÿûóú?.õOö<>ÿÌù<%}õyóBúCA ùô48a Eø#ö<EöwùÈôöwùþuóùÈþõOù r − 1 T T t T s T t u s K−tA/T S K−tA/T S "u p&?_*( ud# +&r# Èò ÿÿ0ù<ö> Eþô}õOÿ5þuó Jÿùó/øJþuó,öù=ÙõOö<Úù<%uúøE JùõOùôûúyö.õOÿEùô4uó:.õ=o5\#=öÚú\JùõOôö<= //ôù õÑøJþúDþõC //þôùùöÚôö`èõOö<Ôþ JöÞúyöÞõ!ýS=> JôøJø#=c//ôùÙõ2P %.öwùÿ5ýöwùô4 E ..._ôþúCa øJþú>=uóóúyþi XZf.iõ o5B ú,ó öù <>ö Eq\þ!Cú A/ôöù þ oõOÿûó úyö ôö A~ J<ö ùôûúyöCú A N üEó <Lù .õOùÑù < J x≥1 þuó Jÿù-ó Júö úyù .õOEö D5%//ôù ÞÿõOþ D5þ J XZ.=õ o5]AXú J<ö Fó = c4ô Dg Jþ qh5Mrù .õOùù <oyõO4ÿ < J = N/2 ôûóó BôöwùÈùú?Dg .õOþõOöùs;Úù<]A\õù/ù.õOùù<ÁøJþô=Júuó/ö úyù-Eøö<ÞúyöÞù<ÁøúóôùôûúyöÞúCA x XZ.iõ o5!õOÿûóúø Qþ Aúyþ =2õÆþõOù ÑCú A0uúy>ö o5þ D5<ö =ÆõOö.õO4ÿ ;>óôû' ó Fó =c4ô Dg Jþ >M8nXZq.=õ o5qAú Jö< ù.õOù \úyù 2ù <ÌøJþô =ÆõO<ö Ùù <'EÿùBõ oyõO4ÿ <upó uúyö o5þ D5?//ôù õþõOù O umn<qAXõ ùkù.õOù¼ù< Eÿù% õ uúyö o5þ D5u1ó //ôù ù <ÈóCõ /þõOù Èõyóù <øJþô =ôû0ó > Jôù ó JþøJþôûóôEö DÑóô<ö =/ù <-Eÿù]õ oõO4ÿ <qFó = Aúyþ r Jÿõ FQPih5MMquúyöùõOôö ' ó Eþ4ô oyõOù4ô o5«Cú A ¼úyùô =ù .õOùÆõÚøJþ =ôûóôûúyö Cú A:`>4ô Dôùqó \úyù AXúyþBøJþô = õO<ö `Eÿù[õ }õOö \Bú \JùõOô<ö =Y//ôù N =g800 #ü /:Jô 6uúyþþ uóø'úy<ö Jókùú«õù4ô !Cú Auú Eø JùõOùôûúyöCú A Éi ó côö.õOÿ4ÿ ;B/1D4ô o5ôö c4ô Dg Jþ eÑq õ A @/ uú ø.õOþôûóúyö ó/Cú AEù <kþ uó Jÿùó-ú \JùõOô<ö =c//ôù Úú J:þ ù >ú õO<ö úyù <%þ ù >ú Jió qmn<ÆøJþô =u%ó >ôûóøJÿ=õ ;5=YAXúyþÁú Jpþ ù ú LõOþ ?uúyö o5þ D5= F@ù <?>4ô Dôù]ó D4ô o5ö max e 1 N2 E8A\õC Jÿù-oyõOÿ4 <uó T = 0.25 N = 100 K = 110 gP gJl5j=U+ 50 ghC8 kj ++glgh5j gh ++gIghCl 5je lC<Jh P 5jlgIgh gP gJl+g=I5j100 Pilgege kj ++glgh5j ghgI ++gIghCl 5je gUgICe5jLhgegegl gP gJl+g=I5j500 Pilgege kj ++glgh5j ghgI ++gIghCl 5je PieP 5j +gegI5j gP Jgl+=gI51000 jPilgege kj ++glgh5j ghgI ++gIghCl 5je PieP 5j +gegI5j cô4Dg JþhO0úø.õOþôûóúyöÛúCAù<þuó Jÿùó0AXúyþ>ôþöù1oyõOÿ4 <uórúCA J ]8A\õC Jÿù0oyõOÿ4 <uóúCA0ø.õOþõCùþóiO ü ü ü ü ü T = 1 σ = 0.05 r = 0.02 S = 100 K = 100 N = 1000 0 õC\ óúyÿ4 JùþþúyþÈúyö N = 100 N = 200 N = 400 N = 800 øJþô = PilP@g C8gl5j PgP gI gUglP Eÿùõ PiIgUghP ghPiU + gh PiUgI cô4Dg Jþ<O t¼õOùC ú A!uúyö o5þ D5<ö =g õOÿ4 <uó úCA.ø.õOþõCùþóiO T = 1. ü σ = 0.05 ü r = 0.02 ü S = 100 ü ü 1XZ%D4ô o5Ìù <ÌCõ \ óúy4ÿ Jù qþþúyu þ \#sù /=ö2ùQ<ÌøJþô=ÌõOö<`Eÿùõú\JùõOôö<=2õOö< K = 100 J = N/2 ù<Áþ8A þö<=%oyõO4ÿ <uró F N = 20000M8OøJþô = = 1.697058 #ü Eÿùõ = 0.6334899 0 ôö Eô4Dg JþZeVJú ö úyùd.õOöED56AXúyþÛÿõOþD5þ N M8 XZõOÿûóú ôö<>ô}õOù ù< ö> Eq\þÞúCAÑùô4 óùø ó ö<==E=«ùúÑú\JùõOôöÞõOù-ÿ}õyóùù<%eq>ô4Dôùó/úCAcõ=@ Jþõ@;[Dô4o5ö)mn<]uúøE JùõOùôûúyö.õOÿ5ùô4 N ≥ 300 ôûó'Dô4o5öôö cô4Dg Jþ> kúyùô=Ôù.õOù}übõyó?87>ø#=ù=0ü ù<cuúøE JùõOùôûúyö.õOÿ/ùô4Ôôûó O(N ) Fóôö<= Aúyþ ù4ô uóùø ó}ü_/[ ó 3N/2 óø.õ=Ôóùø ó!õOö<ù<[ÉõOùþô=uó'}õOöG\#Éôöo5þù=V//ôù ÿôö<}õOþ uú NøJÿ 879ôsù ;EM8 mn<Bþ uó Jÿùó Aþú +oõOö ùõOÿ 1uú uuó Aþú H4PiUCK1F,ó =qmECõ \Jÿ ?UôV ö H4PiULKNM8Où <quú Eø JùõOùôûúyö.õOÿ ù4ô ô<ö >ô }õOù =Æôö!ù Jôûó ø.õOø _þ /õyóbCõ \ú J0ù U ¼ó úyöpõ ]òÈÿEø .õ _mn<þ uó Jÿù{ó Aþú 0=0uú uó A@þú H4PLKõO<ö õOþ ú \JùõOô<ö =ôö2 õ A @/ó =uúy<ö Jió Bmn<ÿûiú /þõO<ö JøJø þ \ú J<ö JóÑõOþ ú \JùõOô<ö = //ôù Ñù <rýþ @ôõ¼óCú A@sù /õOþ AXúyÿÿûiú //ôEö Dkù <ù ú ÌCú A!mn ú ø óúyd ö Fó =H4PpLü lLKNM8O0ù <1uú Eø JùõOùôûúyö.õOÿ ù4ô ÁôûóÈCõ \ú Juù eóúyöÙõÆý = JôøJø =d//ôù Õcõ P u.löù ÿh{ý öù4ô E ...ô þúyøJþú =uóóúyiþ ÷ Juþ ù >ú +oõO` ö ùÈõOÿ 0= mn ú ø óúy9 ö F@ÿûiú /M mn ú ø óúyV ö FN Jø+M σ K 2 ge lge P Pge l Jh P gP P PgPg glC gl`F M N = 300 kjlCh`F M UkjLggYF N = 1000 M P JePiU F N = 3000M P JU gl F N = 300 M ekjh CYF N = 300 M N = 1000 PgPg glC kjlgh UkjLI P JeP@ PJUP ekjUgl PgPg glC kjlge UkjLg P JeP PJUPie ekjh+ PgPg glC glC kjlChgeC UkjLgg + P JePiU gUC PJU gI5jUC ekjUgIP P PgPg glC gl+ kjlCg8ge UkjLgegIP P JegUgh5jU PJUP@ gIge ekjhgeCIgI cô4Dg Jþ'eO-úø.õOþôûóúyö óúCAbù<ÑøJþô=uó¼ú\JùõOôö<=Y//ôù úyù<þù úJói õOÿ4 <uóúCAbø.õOþõCùþóiO ü ü ü úyþÁú J% þ ù ú>0ü/1rDô4o5Æù<!ö> Eq\þBúCArùô4uóùø ó T = 1 r = 0.15 S = 100 J = N/2 <ö ==E=Þùúú \JùõOôö2õOù/ÿ }õyó ù e?>4ô Dôùó¼Cú AcøJþ =ôûóôûúyö) N ≥ 300 0 ÷¼ö<]} õOöÚó=-Aþú,ùJôûó1uúø.õOþôûóúyö ó-ù.õOù-ú Jþnù ú«ôûó-õ=@ JþõOùp\úyùBAXúyþ/óÉõOÿÿúyþrÿõOþD5 opúyÿõOùôÿôùôuói úyþbõOö;royõOÿ4 </úCAù<-ø.õOþõCùþóùuóù=0üúyö</ú\JùõOôö óbõOù ÿ}õyóù0ep>ô4DôùóbúCA.øJþ=ôûóôûúyö ôö ÿu óókù. õOö úyö<ó,=uúyö<.ùó=@óBõOÿûóúÔù.õOùBú Jþ]ù ú>2ôûópA\õyóùþkù.õOö2ù<úyù<þ}ü\E JùùJôûó /rúJ ÿ`. õ=o5Á ùúf\%<=,35=`} õOþ8A~J ÿÿ4Ú ; óôö<=Á ôù-E ø ö<J óÈúyöÚù<u ú øEJ ù þ ó=XZ%} õOöÕõ þ ù. õOùôù/ôûóÈõOù/ÿ} õyóùn\A õyóù þ/ù. õOöÞù<] ù úÞ úCAmn ú ø óúyöGF ó=fHJlLKNM.\ õyó,=Þ úyöÙõOøJøJþú=>7 ô4É õOùôûúyö ó}ü óôö<=]/q. õ=o5Á ùu óù=d'\ úyùd ù úJ óÈúyöÚù<Ì óõC%u ú øEJ ù þi XZd} õOö õOÿûóú u úyö< ÿ4 <Ed@A þú ù<u ó`897 ø þô4 öùóù. õOù}ü/õyóf8>7 ø#= ù=0 ürù<Þ õ=@J þõ@;VA úyþÉõ Dô4o5 ö ôûó-\# ùù þ:XA úyþóùþô435u ó/ÿu óó/ù. õOö ü õyó:/1 ÿÿcõyónXA úyþ/ÿõOþD5%po úyÿõOùôÿôùôu ói N S0 uúøE JùõOùôûúyö.õOÿEùô4 gÆ e ó Je+Æ ó eJUó U5j!ó N h h P cô4DgJ þ Op úøE JùõOùôûúyö.õOÿbùô4uópAXúyþÁú Jþpù úYAXúyþkóú õOö< ÉõEBúyöÕõÆý = JôøJø=d//ôùÙõdP .löùÿhý{öùô4 E...M8 N J = N/2 F~uúøE JùõOùôûúyö ó "-'({&F+*"- .öuúyö<ÿ4 óôûúyö5ü/c.õio5dEþô4o5=Ýõ`o5þ; õ=@ JþõOùÙõOö<GAXõyóù!ö> Eþô}õOÿ-ù úùúóúyÿ4o5Ôù< tÈúD5 þQa T>J ôrý0]-XZ« úJ\ ùõOôö5üEôöÿu óóÑù.õOöúyö<«ó=uúyö< Fúyö õÞý = JôøJø=Z//ôù õZP u .öwù ÿÈý{ öùô4 E ...% ô þúyøJþú=u óóúyþW7M üõOùÉÿ} õyóù[e > ô4D ôùóÔúCAÁõ=@ Jþõ@;\úyùAXúyþÿõOþD5ÙúyþÉóÉõOÿÿ opúyÿõOùôÿôùôu óF úyþ M õOö<'A úyþ ôö\a ù<8a úyö<@; úyþbúJ ùQa úCAN\a ù<8a úyö<@;?u ú øEJ ùõOùôûúyö óR mn<É þu óJ ÿùó!σõOþ=Û 0.05 õOÿûóú o5 þσ; =õ=0.30 @J þõOù[XA úyþÌù<[E ÿùõ ÷J þr ù ú> ôûór} õyó ; ùúÞô4 øJÿ@ öùÉõOö< } õOöB. õOö<> ÿ¼ ùô48a E ø# ö<E öwù-ôöù þu óùþõOùu órúyþ1po úyÿõOùôÿôùôu óil. ùrõOÿûóúqr/ úyþ>3 ó// ôùÔ öJ ÿÿúyþö<@D õOùô4o5 ôöù þu óùÈþõOù üE/:J ôÕ ôûóúCcA ôöwù þu óùôA úyö<Á ùõC35u óôöwùúÉõ=u úJ öùkóú%> ô49o ôE ö<Ú þõOùg mn<«Cõ Jù úyþq ó /ú Jÿ ÿ4ô 35ùúÞù .õOEö 3 nþö.õOþ ^hõOø @;wþ AúyþÑóù4ô q a ÿõOùôöED«õOö< öJÿô4DgwùöJôöED2>ôûó,@ óóôûúyö ó¼õOö<ÕõOÿûóúÔ÷ .õOÿô`nö.õOÿÿûú `Aúyþ:Jôûóu/rúyþ3ÙõyóÈõóù <Eöù¼úyö ùJôûóó E\=ùi 1#9 =_'( H4P8KÑýþ@ôõùùø)OkgC=þôuóiöJøg A@þW Jø þ@ôõ5<ôö<E87 ùÿ HJULK n? E\úyôûói kôþö<=uó öJôuó9}õOþõùþôûóùô> <uó øú Jþ ÿuó úyøJùôûúyö óÝõyóôõOùô <uó}üdU gh ùùø)OkgL/:/:/`õyó,ô A@þWC E\úyôûóW õOö gh5÷¼øJùôûúyö ió #ø A HJhLK ? E óõOô ýþôôöED ò¼óôõOö úyøJùôûúyö ó owôõ ú Jþô þ2õO<ö ^hõOøJÿõ=ùþõOö óQAXúyþói"!wí9îW#|Ìí w # í"!# |+~}Xí+|#/}N+|+êu!ü U C<ùúõOøJø }õOiþ H Kr? ^hõCr\#þùúyö õO<ö ]^hõO#ø @;9þ g%$WGîí}ï E&~}Xí |G|+$r%ð \ií 8|O%ð ~}'&$ d ê |4!D!# }'&$)(+*-4|ry-, +|#ê@0ÿÿôø ,ó uó})ü Pilgl5j HJeLKr]^hõO#ø @;9þ /õO<ö ?-m @ÉCõ +ú ø ùôù4ô o5-b2úyöù --õOþÿû] ú ù >ú J{ó AXúyþcù <røJþô ôEö DBCú A'ò¼óôõOö w # úyøJùôûúyö ió .!9í 9Wî +|+Eí í "!# |+~}Xí +|#/}N+|+êu!ü eEFQPRM7!ü U Pg HLKrm% ^)ÿ0ô /@o9þ g ýbþô ôEö D Euó úyøJùôûúyö ó õyóôõOùô > <uó}ü U ùù)ø OkgC=þ ô uRó öJ#ø g AWþ ÿ ÿô @owþ R<þõOøJøúyþùWó CtkõOøJø'úyþùòkóôõ ø ió ∼ HkjRKr-+^@o>;5ýþô ôEö Dc Jþúyø }õOö2=õ o5þCõ D5ÑþõOù @ Jþþ <ö @;ÞúyøJùôûúyö ió 1!í w $WGêWî +|D~}í #|22í 'êë |ï /} #|+êü PgPgO >jL43lPü PilglgU HJILKr^0kp ?gt¼ú D5þóõO<ö {5T>Jô Emn<noõO4ÿ <-Cú A'õOöò¼óôõOöÆúyøJùôûúy)ö ! 5 !D!#6îfEí )|8)8}1 } ë>ü hgUO4P5jgj3 PgIgI>)ü Pilglge HJlLK ? X ý >mn ú ø óúy)ö .õyóùrö.õOþþiú / \ú J<ö JóúyöÉù <:oyõO4ÿ <¼Cú AòkóôõOöÉúyøJùôûúyö Ró 87Æíy4î R}N> !|4!Jêî !DJiï 9ê $W %ð ~} + ê :_ í w# |+ )Wî }Xiï êü Pilglgl ∼ j H4PLK<0 = icòèö<@/èýpÝõOøJøJþúpõ,dAXúyþrøJþôôöEDõOþôùEùôBõ=o5þõCD5ÁòkóôõOöÛúyøJùôûúyö ói !wí9îW#| í w # í"!# |+~}Xí+|#/}N+|+êüE!FN>M8O4Pge 3+PgPih>ü+U Pg H4PgP8K<- +.õOöED</òó@ôalõOö.õOÿ4;wùô}õOÿù ú> AúyþÈøJþôôöEDÛõOö<`<=DôöED[uúyöùôö> ú óÿ4;>aóõCøJÿ= õOþôùEùôõ=oõOþõCD5ÈþõOù¼úyøJùôûúyö ói!wí9î8+|0í w # í"!# |+~}Xí+|/0}N+|#êü>eEFQPRM8OJegl 3jl>üEU Pg H4PiULKrtq +oõOö5üJý ò' úyþó;9ù5ü õOö<f0ùRõOÿ tÈú\E óù-ö> Eþô}õOÿ)ù ú>Jó:Aúyþ/ý0]úEÿûó/úCA òkóôõOöÞúyøJùôûúyö ói.!9íwî8+|cí w# í"!# |+~}íg+|#/} #|+êü PgOJhgl 3jI>ü)PilglgI I