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An alternative algorithm for regularization of noisy volatility calibration in Finance

Medarhri Ibtissam (1), Aboulaich Rajae (1), Naima Debit ORCID
(1) Laboratoire d'Etudes et Recherche en Mathématiques Appliquées
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Open on HAL
Submitted on
December 9, 2016
Accepted on
December 7, 2016
Published on
December 13, 2016
Last modified on
March 31, 2025
Special issue 23
Volume 23 - 2016 - Special issue for LEM2I 2016
DOI
10.46298/arima.1492
License
https://about.hal.science/hal-authorisation-v1
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An alternative algorithm for regularization of noisy volatility calibration in Finance

Medarhri Ibtissam (1), Aboulaich Rajae (1), Naima Debit ORCID
(1) Laboratoire d'Etudes et Recherche en Mathématiques Appliquées
Abstract
English
This contribution is an extension of the work initiated in [1], presenting a strategy for the calibration of the local volatility. Due to Morozov's discrepancy principle [6], the Tikhonov regularization problem introduced in [7] is understood as an inequality-constrained minimization problem. An Uzawa procedure is proposed to replace this latter by a sequence of unconstrained problems dealt with in the modified Thikonov regularization procedure in [1]. Numerical tests confirm the consistency of the approach and the significant speed-up of the process of local volatility determination.
French
Cette contribution dans ce papier est une extension des travaux initiés dans [1], qui pré-sente une stratégie pour l'estimation de la volatilité locale. En raison du principe de la différence de Morozov [6], le problème de la régularisation de Tikhonov introduite dans [7] est reformulé comme un problème de minimisation de l'inégalité des contraintes. Une procédure Uzawa est proposé de remplacer ce dernier par une séquence de problèmes non contraints traités dans la procédure de régularisation Thikonov modifié dans [1]. Des tests numériques confirment la cohérence de l'approche et l'importante accélérer le processus de détermination de la volatilité locale.
Keywords
  • [MATH]Mathematics [math]
  • Tikhonov regularization
  • Morozov's principle
  • Lagrangian Relaxation
  • Uzawa method
  • Local Volatility calibration
  • Inverse Problems
Mathematics Subject Classification 2020
  • 91G20 - Derivative securities (option pricing, hedging, etc.)
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