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Un análisis dinámico de la competencia de ecuaciones diferenciales fraccionarias estocásticas que surgen en finanzas a través del método pseudoespectral

Autores: Ali, Ishtiaq; Khan, Sami Ullah

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un análisis dinámico de la competencia de ecuaciones diferenciales fraccionarias estocásticas que surgen en finanzas a través del método pseudoespectral


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Análisis
Modelo competitivo
Ecuación diferencial estocástica fraccional
Ecuación de Lotka-Volterra
Puntos de equilibrio
Simulaciones numéricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Esta investigación se centra en el análisis del modelo competitivo utilizado en el sector bancario basado en la ecuación diferencial estocástica fraccional. Para la solución aproximada, se utiliza una técnica pseudoespectral para el modelo propuesto basado en la ecuación estocástica de Lotka-Volterra utilizando una amplia gama de parámetros de orden fraccional en simulaciones. Se proporcionan condiciones para puntos de equilibrio estables e inestables utilizando el Jacobiano. La ecuación de Lotka-Volterra es inestable a largo plazo y puede producir dinámicas altamente fluctuantes, que es también una de las razones por las que esta ecuación se utiliza para modelar los problemas que surgen en las finanzas, donde las fluctuaciones son importantes. Por esta razón, los métodos analíticos y numéricos convencionales no son las mejores opciones. Para superar esta dificultad, se utiliza un procedimiento automático para resolver la ecuación algebraica resultante después de la discretización del operador. Con el fin de aprovechar plenamente las propiedades de los polinomios ortogonales, el esquema propuesto se aplica a la forma integral equivalente de las ecuaciones diferenciales fraccionarias estocásticas en consideración. Esto también ayuda en el análisis de ecuaciones diferenciales fraccionarias, que en su mayoría caen en el marco de su forma integrada. Demostramos que este enfoque fraccional puede considerarse como la mejor herramienta para modelar situaciones de datos del mundo real con una precisión muy razonable. Nuestras simulaciones numéricas demuestran además que el uso del enfoque del operador fraccional de Atangana-Baleanu produce resultados más precisos y flexibles, lo que permite a individuos o empresas utilizarlo con confianza para modelar tales situaciones del mundo real. Se muestra que nuestros resultados de simulación numérica tienen un acuerdo muy bueno con los datos reales, lo que demuestra aún más la eficiencia y efectividad de nuestro esquema numérico para el modelo propuesto.

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