有限体积元法定价欧式期权

基于线性有限元空间,构造欧式期权定价模型的2种稳定的全离散有限体积元格式.数值实验结果表明,有限体积元法的定价是高效的,而Crank-Nicolson格式的数值效果要优于隐式欧拉格式.     

双曲方程基于BB型对偶剖分的有限体积元法

基于三角形剖分和BB型对偶剖分,构造双曲方程半离散及两种全离散的有限体积元法,其中双曲方程的两种全离散格式分别用Grank-Nicolson和向后Euler格式逼近,得到并证明了双曲方程半离散有限体积元格式下最优的H1模和L2模误差估计及两种全离散格式下的误差估计.     

应用于计算气动声学的低色散有限体积格式

根据数值格式和原控制方程的色散关系,研究了低色散有限体积格式（LDFV）的构造方法,详细推导了二阶顶点中心LDFV格式的构造系数.在此基础上,改进了已有的高精度有限体积迎风格式计算程序,以达到低色散、高精度要求.采用经典的一维声脉冲传播为算例,其结果与迎风格式的结果及理论值进行了比较,说明LDFV格式有较低的色散和耗散,因而更适合于计算气动学问题.     

有限体积法定价欧式跳扩散期权模型

考虑有限体积法求解Kou跳扩散期权定价模型.基于线性有限元空间,构造了向后Euler和Crank-Nicolson两种全离散有限体积格式,并结合简单高效的递推公式逼近方程中的积分项.理论分析表明所得的离散矩阵为M-矩阵.数值实验验证了方法的有效性.     

非确定波动率下期权定价模型的有限体积法

针对非确定波动率下期权定价模型的数值解法, 构造非线性HJB(Hamilton Jacobi Bellman)方程全隐式的有限体积格式, 并给出格式的稳定性、 解的存在和唯一性证明. 数值实验验证了该方法的稳健性和有效性.     

非确定波动率下期权定价模型的有限体积法

针对非确定波动率下期权定价模型的数值解法, 构造非线性HJB(Hamilton Jacobi Bellman)方程全隐式的有限体积格式, 并给出格式的稳定性、 解的存在和唯一性证明. 数值实验验证了该方法的稳健性和有效性.     

对流扩散方程的分裂混合有限体积元方法

将分裂思想和混合有限体积元方法相结合,在三角网格剖分下数值求解一类二维对流扩散方程.通过使用最低阶Raviart-Thomas混合有限元空间,并引入迁移算子把试探函数空间映射成检验函数空间,构造了半离散和全离散的分裂混合有限体积元格式.利用迁移算子的性质得到了离散格式的最优阶误差估计.最后给出数值实验结果验证了理论分析结果以及该方法的有效性.     

KdV方程的非标准有限差分格式

给出了一类KdV方程的精确差分格式和非标准有限差分格式.先构造KdV方程的精确有限差分格式,并由此推导出一个非标准有限差分格式.在构造差分格式中,重点给出步长函数(分母函数)的具体形式,同时证明了该方法可以保持KdV方程解的正性和有界性.通过数值实验验证了非标准有限差分格式的可行性和有效性.     

对流扩散问题的特征-有限体积法及其误差估计

将有限体积元法与特征方向法结合起来,针对对流占优的扩散方程构造了全离散的特征-有限体积元格式,并进行了理论分析,得到了近似解与原问题真解的H1模误差估计,并给出数值算例.     

二维半线性伪抛物方程的全离散有限体积元方法

采用有限体积元方法求解一类二维半线性伪抛物方程的初边值问题，构造了该问题的全离散有限体积元格式，得到了误差估计结果．     

一维抛物方程界面问题的紧致有限体积格式

本文主要讨论了带有界面的一维抛物方程的初边值问题.首先对原方程在控制单元内的积分项在空间上采用四阶紧致格式,然后在时间上采用二阶的差分格式,构造了问题的紧致有限体积格式.数值算例表明该格式具有较好的计算效果.     

一维热传导型半导体器件的有限体积元逼近及分析

采用有限体积元方法来解决一维热传导型半导体器件数值模型,将分段线性函数和分段常数函数分别作为有限体积元方法的试探函数和检验函数,构造了半导体器件模型的全离散有限体积元逼近格式和计算程序．并进行理论分析,得到了最优阶H^1-模误差估计．     

大气污染模型的特征投影分解优化有限体积元方法

将特征投影分解技术引入有限体积元方法,提出一种针对大气污染问题的微分方程模型的优化数值方法,并分析了优化方法的收敛性.该方法利用最初较短时间内的数值解作瞬像集,建立特征投影分解基底,在原有体积元格式基础上构造一种降阶优化格式,计算剩余时间段的数值解.数值实验结果表明,相比原有限体积元方法,优化有限体积元法降低了离散方程组的未知量个数,节省了计算消耗,能够快速预测污染现象,从而验证了该方法的可行性和有效性.     

一维Helmholtz方程的四阶紧致有限体积方法

本文分别提出了一维Helmholtz方程基于Dirichlet和周期边值问题的四阶紧致有限体积方法.对于Dirichlet边值问题,通过Taylor展开给出了方程的四阶紧致有限体积格式,并结合边界处的四阶近似,证明了此问题的离散格式是四阶格式.对于周期边值问题,利用周期边界条件,同样得到了此问题的四阶紧致有限体积格式.数值实验表明给出的两种格式均是四阶格式.     

有限体积法定价跳扩散期权模型

考虑有限体积法求解Kou模型下美式跳扩散期权.基于线性有限元空间,构造了向后欧拉和Crank-Nicolson两种全离散有限体积格式,并采用简单高效的递推公式对偏微分积分方程中的积分项进行逼近.针对美式期权离散得到的线性互补问题(LCP),采用模超松弛迭代法(MSOR)进行求解,并证明了H_+离散矩阵下算法的收敛性.数值实验表明,所构造的方法是高效而稳健的.     

宏元技巧在有限体积法中的一个应用

借助于一般的对偶网格剖分,构造二阶有限体积元求解二维Stokes方程的数值求解格式。并利用有限元法中的宏元技巧,得出了其有限体积法格式中的双线性型满足离散inf-sup条件。     

应用计算气动声学的低色散有限体积格式

根据数值格式和原控制方程的色散关系，研究了低色散有限体积格式（LDFV）的构造方法，详细推导了二阶顶点中心LDFV格式的构造系数，在此基础上，改进了已有的高精度有限体积迎风格式计算程序，以达到低色散、高精度要求，采用经典的一维声脉冲传播为算例，其结果与迎风格式的结果及理论值进行了比较，说明LDFV格式有较低的色散和耗散，因而更适合于计算气动学问题。     

一类地下水污染物运移问题的有限体积元方法

对一类描述地下水污染物运移的微分方程初边值问题,构造了全离散二次有限体积元格式,并进行了理论分析,得到了L~2模误差估计结果.     

求解特定条件下的Helmholtz方程的修正有限体积方法

[目的]由于界面问题所导出的偏微分方程的解在通过界面时一般是不连续的,这使得大多数传统数值方法不能很好地适用于求解界面问题,而有限体积方法因保持物理量的局部守恒性,而且计算简单,于是成为解决界面问题的有效方法.因此,研究利用有限体积方法对求解界面问题具有重要意义.[方法]首先基于一种修正的有限体积方法对带有不连续波数和奇异源项的Helmholtz方程进行整体逼近.然后,通量采用泰勒级数展开,积分项利用多项式插值进行逼近,对于界面问题利用跳跃条件将负侧的点转化到正侧,从而构造了连续问题以及界面问题的六阶紧致有限差分格式.[结果]格式在连续波数和界面处都可以达到六阶精度.[结论]数值实验验证了格式的有效性和精确性.     

四边形剖分下一类对称有限体格式的构造

本文针对一类自共轭椭圆问题,在四边形网格剖分下,通过选取“verterx-centred”型控制体,利用有限体积元方法,构造了一类保对称的有限体格式,并将之转化为Galerkin变分形式.数值实验表明其误差均达到了饱和阶.由于格式对称,相应离散化系统可采用PCG等方法快速求解,从而提高了运算效率.另外,新格式对flux(流)函数具有超逼近性.