广义Black-Scholes方程柯西问题解的性质

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在金融证券定价理论的实际应用中,为了数值模拟的方便,往往将无风险利率r、股息率q和波动率σ选取为常数,这为简化运算带来了很大的方便,但损失了一定的准确度.本文研究了一类具有时变无风险利率r(t)、股息率q(t)和波动率σ(t)的非齐次Black-Scholes方程终值问题,给出了相应B-S方程终值问题解的表示,并研究了解关于股票价格变量x的最小最大估计、梯度估计、单调性等一般性质,这些性质对更准确模拟金融证券定价具有重要意义.首先,对终端条件f(x)(到期支付函数)和方程的非齐次项g(x,t)为不连续的情形,给出了终值问题的解V(x,t)关于股票价格变量x的梯度估计.然后,将理论求解结果应用到一个违约息票债券定价的模型.本文的工作从理论上将文献[52]方程中的非齐次项从一元函数g(x)推广到了二元函数g(x,t)的情形,然后利用得到的理论结果将文献[52]讨论的模型中从常数股息率b以及违约时公司价值的回收率δ推广到了时变函数b(t),δ(t)的情形,进一步推广了Black-Scholes方程在违约公司债券定价中的适用范围.在第二章中,当非齐次项为二元函数g(x,t)时,我们首先给出了Black-Scholes方程终值问题的解和解的最大最小估计,其次在到期支付函数f(x)与非齐次项g(x,t)为连续函数的情形,给出了解的可微性及单调性以及梯度估计(关于股票价格变量x),最后讨论了到期支付函数f(x)与非齐次项g(x,t)关于股票价格变量x存在跳跃间断的情形下,终值问题的解具有的相应的性质.在第三章中,通过六个条件假设,我们建立了一个违约息票债券定价模型,并利用第二章的结果以及具有时间相关系数的高阶二元期权的定价公式,借助非线性方程x=u(x,t)+c,求得了违约息票债券的定价公式,进而说明了第二章中解的可微性、单调性以及梯度估计的实用性.
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