This thesis presents the new approach to IT investment valuation by using real options. In the introductory part the traditional methods of information investment valuation are introduced and described. It gives a detailed summary of valuation methods that could be used for valuation made in the traditional way. Next part deals with the financial options, its definition, types, parameters and methods of valuation. Some basic methods of reducing the risks (hedging) with the help of financial options are mentioned as well. After that, the real options, the difference between real and financial options, behaviour, parameters and methods of valuation are introduced. Next chapter analyses and describes the chosen frameworks for using real options in IT investment valuation. The selection was performed so as to give reader a full idea of possible ways real options could be used. Final part presents a case study where one of the chosen frameworks is applied to a real project so as to show all aspects and level of complexity of this solution.

Optimisation des modèles d'évaluation et de couverture d'options financières sous contraintes de liquidité / Optimization of pricing and hedging models for financial options under liquidity constraints

O objetivo desta tese foi avaliar algumas abordagens para utilizar os mercados futuros e de opções no Brasil e no exterior como ferramentas para gestão estratégica da produção de soja em Mato Grosso. Apresentam-se duas linhas de trabalho na pesquisa. Na primeira, a estrutura a termo das opções com vencimento futuro negociadas no CME Group foi obtida para efetuar previsões da volatilidade e do nível de preços realizados, no curto e longo prazo, para os preços a vista da soja negociada em Rondonópolis (MT). Através da extração da volatilidade implícita do modelo de Black (1976) para precificação de opções de commodities, decompôs-se a variância da volatilidade em intervalos conhecidos e não conhecidos, para os quais se fez previsões de curto e longo prazo. Usou-se também a volatilidade implícita como parâmetro numa equação de intervalos de confiança empíricos para a estimação do nível de preços, no curto e longo prazo. Os testes de eficiência preditiva indicaram que as previsões da volatilidade realizada com base na volatilidade implícita têm maior grau de eficiência no curto prazo, enquanto as previsões dos níveis de preço são mais eficientes no longo prazo. Pode-se atribuir os resultados às características intrínsecas da série de preços da soja, em particular a tendência de reversão à média e o agrupamento de volatilidades. Na segunda abordagem, a decisão de hedge simultâneo dos produtores de soja de Mato Grosso com contratos futuros de preço e taxa de câmbio da BOVESPA-BM&F foi analisada. Um modelo de hedge simultâneo do risco de preços e taxa de câmbio foi obtido e as eficiências de diferentes estratégias de hedge foram calculadas. As principais conclusões foram que o hedge simultâneo de risco de preços e taxa de câmbio reduz mais o risco da receita total do que apenas o hedge de preços. A mitigação do risco de taxa de câmbio em conjunto com o de preços é fundamental para uma gestão estratégica dos exportadores de commodities. / This dissertation objective was the evaluation of some approaches to use the Brazilian and foreign futures and options markets as a strategic management mechanism for the soybean production in Mato Grosso. Two research topics are presented. In the first, the term structure of options with future maturities traded at the CME Group was obtained to make realized volatility and price level short and long term forecasts of the soybeans spot prices traded in Rondonopolis (MT). By extracting the implied volatility using the Black (1976) model for commodities option pricing, the volatility variance is decomposed in known and unknown intervals, for which predictions of short and long term values were made. Also the implied volatility was used as a parameter in an equation of the empirical confidence intervals for the estimation of the price level in the short and long term. Predictive efficiency tests indicated that the forecasts of realized volatility based on implied volatility show a greater degree of efficiency in the short term, while estimates of price levels are more efficient in the long term. These results can be assigned to the intrinsic characteristics of the soybean price series, in particular its tendency for mean reversion and volatility clustering. In the second essay, the joint hedging decision of the soybean producers of Mato Grosso with price and exchange rate futures contracts of BOVESPA-BM&F was analyzed. A simultaneous price and exchange risk hedging model was obtained and the efficiencies of different hedging strategies was calculated. The main findings were that the simultaneous hedging of price and exchange rate risk reduce more revenue risk than hedging with price futures only. The exchange risk jointly with price risk offset is key for a strategic management of commodities exporters.

O objetivo desta tese foi avaliar algumas abordagens para utilizar os mercados futuros e de opções no Brasil e no exterior como ferramentas para gestão estratégica da produção de soja em Mato Grosso. Apresentam-se duas linhas de trabalho na pesquisa. Na primeira, a estrutura a termo das opções com vencimento futuro negociadas no CME Group foi obtida para efetuar previsões da volatilidade e do nível de preços realizados, no curto e longo prazo, para os preços a vista da soja negociada em Rondonópolis (MT). Através da extração da volatilidade implícita do modelo de Black (1976) para precificação de opções de commodities, decompôs-se a variância da volatilidade em intervalos conhecidos e não conhecidos, para os quais se fez previsões de curto e longo prazo. Usou-se também a volatilidade implícita como parâmetro numa equação de intervalos de confiança empíricos para a estimação do nível de preços, no curto e longo prazo. Os testes de eficiência preditiva indicaram que as previsões da volatilidade realizada com base na volatilidade implícita têm maior grau de eficiência no curto prazo, enquanto as previsões dos níveis de preço são mais eficientes no longo prazo. Pode-se atribuir os resultados às características intrínsecas da série de preços da soja, em particular a tendência de reversão à média e o agrupamento de volatilidades. Na segunda abordagem, a decisão de hedge simultâneo dos produtores de soja de Mato Grosso com contratos futuros de preço e taxa de câmbio da BOVESPA-BM&F foi analisada. Um modelo de hedge simultâneo do risco de preços e taxa de câmbio foi obtido e as eficiências de diferentes estratégias de hedge foram calculadas. As principais conclusões foram que o hedge simultâneo de risco de preços e taxa de câmbio reduz mais o risco da receita total do que apenas o hedge de preços. A mitigação do risco de taxa de câmbio em conjunto com o de preços é fundamental para uma gestão estratégica dos exportadores de commodities. / This dissertation objective was the evaluation of some approaches to use the Brazilian and foreign futures and options markets as a strategic management mechanism for the soybean production in Mato Grosso. Two research topics are presented. In the first, the term structure of options with future maturities traded at the CME Group was obtained to make realized volatility and price level short and long term forecasts of the soybeans spot prices traded in Rondonopolis (MT). By extracting the implied volatility using the Black (1976) model for commodities option pricing, the volatility variance is decomposed in known and unknown intervals, for which predictions of short and long term values were made. Also the implied volatility was used as a parameter in an equation of the empirical confidence intervals for the estimation of the price level in the short and long term. Predictive efficiency tests indicated that the forecasts of realized volatility based on implied volatility show a greater degree of efficiency in the short term, while estimates of price levels are more efficient in the long term. These results can be assigned to the intrinsic characteristics of the soybean price series, in particular its tendency for mean reversion and volatility clustering. In the second essay, the joint hedging decision of the soybean producers of Mato Grosso with price and exchange rate futures contracts of BOVESPA-BM&F was analyzed. A simultaneous price and exchange risk hedging model was obtained and the efficiencies of different hedging strategies was calculated. The main findings were that the simultaneous hedging of price and exchange rate risk reduce more revenue risk than hedging with price futures only. The exchange risk jointly with price risk offset is key for a strategic management of commodities exporters.

[pt] Esta Pesquisa tem por objetivo utilizar a Regressão Simbólica por Programação Genética para encontrar uma equação analítica para a fronteira de exercício ótima (ou curva de gatilho) de uma opção sobre um ativo do qual o preço tem um comportamento simulado pelo processo estocástico conhecido como processo de reversão à média (PRM). Para o cálculo do valor de uma opção desde de sua aquisição até sua maturação, normalmente faz-se o uso do cálculo da fronteira de exercício ótimo. Esta curva separa ao longo do tempo a decisão de exercer ou não a opção. Sabendo-se que já existem soluções analíticas para calcular a fronteira de exercício ótimo quando o preço do ativo segue um Movimento Geométrico Browniano, e que tal solução genérica ainda não foi encontrada para o PRM, neste trabalho, foi proposto o uso da Programação Genética (PG) para encontrar tal solução analítica. A Programação Genética utilizou um conjunto de amostras de curvas de exercício ótimo parametrizadas segundo a variação da volatilidade e da taxa de juros livre de risco, para encontrar uma função analítica para a fronteira de exercício ótima, obtendo-se resultados satisfatórios. / [en] This research intends on to use the Symbolic Regression by Genetic Programming to find an analytical equation that represents an Optimal Exercise Boundary for an option of an asset having its price behavior simulated by a stochastic process known as Mean Reversion Process (MRP). To calculate an option value since its acquisition until its maturity, normally is used to calculate the Optimal Exercise Boundary. This frontier separates along the time the decision to exercise the option or not. Knowing there already are analytical solutions used to calculate the Optimal Exercise Boundary when the asset price follows the Geometric Brownian Motion, and such general solution was not found yet to MRP, in this work, it was proposed the use of Genetic Programming to find such analytical solution. The Genetic Programming used an amount of samples from optimal exercise curves parameterized according the change in the volatility and risk free interest rate, to find an analytical function that represents Optimal Exercise Boundary, achieving satisfactory results.

Faced with uncertainties about the future conditions of macroeconomic equilibrium and microeconomic fundamentals, the main objective of this dissertation is to explore the advantages of applying the Financial Options Theory in the economic evaluation of capital projects and to analyze the real behavioral effects in the firms' decisions. The specific objectives are: Analyze the historical and scientific formation of the concept of risk and uncertainty; discuss how man cares about risk; and, to approach the various forms of risk measurement, up to the present times where there is a predominance of quantitative methods, giving emphasis to the Black-Scholes and Binomial models for options princing. The work consists of three essays: one historical, one mathematical-theoretical and the other applied-mathematical. Answering the question of what are the behavioral effects in the firm's decisions after using one of the options as a project analysis methodology, this dissertation presents a formal attempt to combine the study of traditional finance with firm theory and corporate strategies to compose a detailed narrative of risk management that goes beyond the field of hedge, competitive advantage (essential aspect of the strategy study) and neoclassical pure (and isolated) premises for Firm Theory. The third essay presents the most innovative part of the dissertation as an attempt to gather analisis and insights from different functional areas into a more comprehensive picture of the economic theory of risks and uncertainties. / Frente às incertezas acerca das condições futuras do equilíbrio macroeconômico e dos fundamentos microeconômicos, o objetivo geral desta dissertação é explorar as vantagens da aplicação da Teoria das Opções Financeiras na avaliação econômica de projetos de capital e analisar os reais efeitos comportamentais nas decisões das firmas. Desdobramse como objetivos específicos: analisar a formação histórica e científica do conceito de risco e incerteza; discutir como o homem se preocupa com o risco e, por fim, abordar as diversas formas de mensuração do risco, até os tempos atuais onde há o predomínio dos métodos quantitativos, dando ênfases aos modelos de Black-Scholes e Binomial para precificação de opções. O trabalho é composto por três ensaios: um histórico, um teóricomatemático e o outro aplicado-matemático. Ao responder a pergunta de quais são os efeitos comportamentais nas decisões da firma após o uso de uma das opções como metodologia de análise de projetos, o ensaio principal (terceiro) apresenta uma tentativa formal de combinar o estudo das finanças tradicionais, com a teoria da firma e as estratégias corporativas para compor uma narrativa detalhada da gestão de riscos, que ultrapassa o domínio do hedge (foco das finanças), das vantagens competitivas (um aspecto essencial do estudo de estratégia) e das premissas puras (e isoladas) neoclássicas para Teoria da Firma. O terceiro ensaio apresenta a parte mais inovadora da dissertação, uma tentativa de reunir análises e insights de diferentes áreas funcionais em uma imagem mais abrangente da teoria econômica dos riscos e das incertezas.

L'émergence d'invendus constitue un phénomène de première importance. En effet, il n'y a pas d'entreprise sans invendus. C'est pourquoi les entreprises souhaitent éliminer les invendus en fin de période de vente. Dans ce cadre une nouvelle problématique émerge : comment valoriser un stock d'invendus et optimiser son déstockage ? C'est l'objet du travail doctoral que de répondre à cette question fondamentale du point de vue de la science économique. Pour cela, il faut tout d'abord déterminer à quel prix une firme peut-elle déstocker ses invendus et ensuite dé-terminer quand doit-elle avoir recours au marché du déstockage ou aux soldes directes ? Cette thèse consacre une première partie à un survol de la littérature,à la fois en management et marketing, mais surtout en sciences économiques. La seconde partie propose un modèle original de valorisation des invendus qui adapte en microéconomie les méthodes de couvertures utilisées en finance, notamment les options, dans le cas où la demande est incertaine. Il est montré d'un point de vue théorique qu'il est possible de proposer une couverture contre le risque d'invendus.D'une part la théorie est adaptée au cas de l'approvisionnement, et d'autre part au cas des invendus. Des simulations chiffrées illustrent comment fonctionne concrètement cette méthode dans chacun des cas. La troisième partie est plus générale et développe deux modèles originaux inter-temporels dans le cadre d'un marché monopolistique. Il y a deux types de consommateurs, ceux qui sont sensibles à l'étalage des biens, et ceux qui sont insensibles à cet étalage. Les consommateurs sensibles à l'étalage, choisissent la part qu'ils achètent de cet étalage, cependant que le monopole choisit à la fois le prix et l'étalage. Que la demande soit certaine ou incertaine, il émerge toujours un stock d'invendus. Le monopole peut le revendre, soit directement aux consommateurs insensibles à l'étalage, soit à une firme de déstockage. L'endogénéité du marché du déstockage est alors étudiée. / Since there is not a firm without a stock of unsold goods, the study of this phenomenon is an issue of great importance. Indeed, firms face the stock of unsold goods that they want to clear at the end of the market period. The latter has an impact on not only on the firm's production process, but also on the economy growth. In this context, how to value the stock of unsold goods and when should the firm clears it ? This doctoral work aims to answer to this fundamental question from the standpoint of economics. For this purpose, we must first determineat which price a firm can clear its stock of unsold goods and then determine when it should have recourse to selling-off market or clearance sales ? The first part of this thesis is dedicated to a review of the literature, both related to management and marketing science, but also to economics. The second part focuses on an original model of unsold goods' stock valuation which is adapted to the microeconomic hedging methods used in finance (including options where the demand is uncertain). Results show that it is possible to provide a hedge against the risk of a stockof unsold goods. On the one hand, the theory is adapted to the case of supply and on the other hand, it fits the case of a stock of unsold goods. From the theoretical point of view, the results of numerical simulations illustrate the way this method works in practice for different cases. The third part is more general since it introduces two intertemporal original models under the monopolistic market structure.There are two types of consumers, depending on the degree of their sensitiveness to the display of goods (those who are sensitive versus those who are not). Consumers who are relatively strongly sensitive to the display of goods choose to buy apart from it. Furthermore, the monopoly chooses both the price and the quantityof displayed goods in order to maximize its profit. Under certain or uncertain demand,it always emerges a stock of unsold goods. The monopoly can sell the stockof unsold goods, either directly to consumers who are insensitive to the display ofgoods, or to the selling-off firm. Endogenous selling-off market is then studied.