Skip to main content

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

17. Essentially High-Order Compact Schemes with Application to Stochastic Volatility Models on Non-Uniform Grids

verfasst von : Bertram Düring, Christof Heuer

Erschienen in: Novel Methods in Computational Finance

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We present high-order compact schemes for a linear second-order parabolic partial differential equation (PDE) with mixed second-order derivative terms in two spatial dimensions. The schemes are applied to option pricing PDE for a family of stochastic volatility models. We use a non-uniform grid with more grid-points around the strike price. The schemes are fourth-order accurate in space and second-order accurate in time for vanishing correlation. In our numerical convergence study we achieve fourth-order accuracy also for non-zero correlation. A combination of Crank-Nicolson and BDF-4 discretisation is applied in time. Numerical examples confirm that a standard, second-order finite difference scheme is significantly outperformed.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Christoffersen, P., Jacobs, K., Mimouni, K.: Models for S&P500 dynamics: evidence from realized volatility, daily returns, and option prices. Rev. Financ. Stud. 23(8), 3141–3189 (2010)CrossRef Christoffersen, P., Jacobs, K., Mimouni, K.: Models for S&P500 dynamics: evidence from realized volatility, daily returns, and option prices. Rev. Financ. Stud. 23(8), 3141–3189 (2010)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Düring, B., Fournié, M., Heuer, C.: High-order compact finite difference schemes for option pricing in stochastic volatility models on non-uniform grids. J. Comput. Appl. Math. 271(18), 247–266 (2014)MathSciNetCrossRefMATH Düring, B., Fournié, M., Heuer, C.: High-order compact finite difference schemes for option pricing in stochastic volatility models on non-uniform grids. J. Comput. Appl. Math. 271(18), 247–266 (2014)MathSciNetCrossRefMATH
3.
Zurück zum Zitat Düring, B., Heuer, C.: High-order compact schemes for parabolic problems with mixed derivatives in multiple space dimensions. SIAM J. Numer. Anal. 53(5), 2113–2134 (2015)MathSciNetCrossRefMATH Düring, B., Heuer, C.: High-order compact schemes for parabolic problems with mixed derivatives in multiple space dimensions. SIAM J. Numer. Anal. 53(5), 2113–2134 (2015)MathSciNetCrossRefMATH
4.
Zurück zum Zitat Gustafsson, B.: The convergence rate for difference approximations to general mixed initial-boundary value problems. SIAM J. Numer. Anal. 18(2), 179–190 (1981)MathSciNetCrossRefMATH Gustafsson, B.: The convergence rate for difference approximations to general mixed initial-boundary value problems. SIAM J. Numer. Anal. 18(2), 179–190 (1981)MathSciNetCrossRefMATH
5.
Zurück zum Zitat Heuer, C.: High-order compact finite difference schemes for parabolic partial differential equations with mixed derivative terms and applications in computational finance. PhD thesis, University of Sussex (Aug. 2014). http://sro.sussex.ac.uk/49800/ Heuer, C.: High-order compact finite difference schemes for parabolic partial differential equations with mixed derivative terms and applications in computational finance. PhD thesis, University of Sussex (Aug. 2014). http://​sro.​sussex.​ac.​uk/​49800/​
6.
Zurück zum Zitat Kreiss, H.O., Thomee, V., Widlund, O.: Smoothing of initial data and rates of convergence for parabolic difference equations. Commun. Pure Appl. Math. 23, 241–259 (1970)MathSciNetCrossRefMATH Kreiss, H.O., Thomee, V., Widlund, O.: Smoothing of initial data and rates of convergence for parabolic difference equations. Commun. Pure Appl. Math. 23, 241–259 (1970)MathSciNetCrossRefMATH
Metadaten
Titel
Essentially High-Order Compact Schemes with Application to Stochastic Volatility Models on Non-Uniform Grids
verfasst von
Bertram Düring
Christof Heuer
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-61282-9_17

Premium Partner