En France, la Loi n° 2006-739 du 28 juin 2006 prévoit le stockage réversible profond pour les déchets de haute et moyenne activité à vie longue (HAVL et MAVL). La réversibilité est justifiée principalement par la nécessité de préserver une certaine capacité d'adaptation sur le long terme (au moins cent ans) dans un contexte marqué par de multiples incertitudes. La thèse proposée étudie comment l'approche par les options réelles peut être effectivement appliquée au cas d'un projet de stockage réversible des déchets radioactifs,en l'occurrence celui porté par l'Agence Nationale pour la gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA). Différents aspects de la prise de décision relative à ce projet de stockage sont traités à travers trois modèles d'options réelles. Chaque modèle développé met en regard un type d'option réelle : l'option d'échange, l'option d'extension et l'option d'apprentissage. Le premier modèle se concentre sur l'incertitude concernant la valeur d'un colis de déchets radioactifs et son influence sur les options d'échange entre différents niveaux de récupérabilité. Les résultats montrent qu'en raison de multiples options interdépendantes, la réalisation d'une option réelle antérieure (par exemple, fermer les galeries d'accès) peut modifier la valeur des options ultérieures en ce qui concerne la récupération des colis. Puisque les options pour passer à un niveau de récupérabilité plus ou moins aisée sont interdépendantes, elles doivent être évaluées simultanément. Dans le second modèle,l'accent est déplacé sur la construction et l'exploitation progressive du centre de stockage géologique. Le résultat du deuxième modèle montre qu'il peut y avoir une valeur associée au développement progressif de la capacité de stockage en raison de l'incertitude sur la demande de stockage. C'est précisément la valeur de l'option d'extension qui doit être calculée afin de déterminer s'il est économiquement avantageux d'augmenter la capacité de stockage. Le troisième modèle, plus conceptuel, constitue un essai d'ouverture vers de nouvelles voies de recherche sur la valeur de l'option d'apprentissage en présence d'information endogène. La valeur de l'option est analysée en intégrant deux sources d'apprentissages (par la pratique et par l'investissement en R&D). / In France, the Act n° 2006-739 of 28 June 2006 establishes the reversible geological disposal for intermediate and high-level waste (ILWand HLW). The reversibility is mainly justified by the need to preserve some ability to adapt over the long term (at least one hundred years) in a context of multiple uncertainties. The proposed thesis examines how the real options approach can be effectively applied to the French project of reversible geological disposal for the radioactive waste, developed by the National Agency for Radioactive Waste (ANDRA). Different aspects of decision making process are addressed through three real options models. Each model emphasizes a certain type of real option : the switching option, the extension option and the learning option. The first model focuses on the uncertainty about the value of a radioactive waste package and its influence on the switching options between different stages of retrievability. The results show that the reversible project of geological disposal involves a series of compound options (options on options) which may create follow-up opportunities and interactions. For example, realizing an earlier real option (such as closing the galleries of access) can change the value of future options for the retrieval of waste packages. Given these interactions between options, their value must be simultaneously determined. In the second model, the focus is moved to the construction of the geological repository. The result of the second model shows that there may be a value associated with the progressive development of the operating capacity due to the uncertainty on the demand for radioactive waste disposal. This is precisely the value of the extension option which must be calculated to determine whether it is economically advantageous to increase the capacity. The third model, more conceptual, is an attempt to open new avenues of research on the value of the learning option in the presence of endogenous information. The option value is analyzed by integrating two sources of learning (Learning by doing and R & D).

Dans la mesure où les environnements économiques et financiers sont régis par de nombreux aléas, la prise de décision en matière d'investissement immobilier s'avère de plus en plus complexe.Le premier chapitre commence par présenter les méthodes traditionnelles d'évaluation des choix d'investissement dans le secteur immobilier. La notion d'option réelle est ensuite introduite au travers du lien entre les options réelles et les options financières. Le deuxième chapitre s'intéresse à différents cas de recours aux options réelles dans le secteur immobilier en faisant systématiquement référence à la littérature qui leur est consacrée. Le troisième chapitre présente des analyses de mesure de la performance et de dynamique des rendements et de volatilité sur les marchés européens et américains. / As the economic and financial environments are governed by many uncertainties, decision-making on real estate investments is becoming increasingly complex.The first chapter begins by presenting the traditional methods to value real estate investments. The concept of real options is then introduced through the link between real options and financial options. The second chapter focuses on different use cases of real options in the real estate industry by referring to the literature devoted to them. The third chapter presents a performance measurement analysis and a study of the dynamics of returns and volatility in European and American markets.

De nombreuses études analysent la fiscalité dans le secteur minier en utilisant la méthode du cash-flow actualisé (Otto et al., 1997 ; 2006 ; Allaire,2013 ; Pricewaterhouse Coopers, 2013). Cette dernière est réputée avoir des limites pour actualiser correctement pour le risque inhérent au secteur. La méthode du Modern Asset Pricing, développée à partir du modèle Black-Scholes est considérée dans la littérature comme meilleure pour mener des tels travaux. Dans sa mise en application, cette méthode se limite cependant aux différents types de prix et contrats pour prédire les changements futurs des prix de matières premières. Nous utilisons une version révisée dudit modèle stochastique pour analyser le système fiscal minier québécois. Notre modèle intègre l’inflation mondiale ainsi que le taux de change entre le dollar US et l’euro pour prédire les changements futurs des prix. Nous l’utilisons pour analyser comparativement deux régimes de redevances minières du Québec selon trois critères : les rentrées fiscales, la rentabilité économique et le risque pour les parties prenantes. Nous construisons des scénarios pour notre analyse en faisant varier les paramètres de prix et de volatilité de prix du minerai dans le modèle de prévision. Les prix prédits pour ces scénarios sont ensuite utilisés dans un modèle de coût de mine pour construire le modèle financier. L’application des régimes de redevances à ce modèle financier permet ensuite de déterminer les revenus revenant aux différentes parties prenantes. Nous appliquons ces régimes aux données d’une mine d’or située dans la province et faisons aussi appel aux techniques de simulation de Monte-Carlo pour prendre en compte les non-linéarités induites notamment par l’environnement fiscal conformément à Samis et al., (2007). Nos résultats montrent que le nouveau régime de redevance est le plus efficace en ce qui concerne les rentrées fiscales pour le gouvernement, quel que soit le scénario de prix. L’ancien régime de redevance est celui qui favorise la rentabilité économique des projets miniers. Il génère également un taux d’imposition effectif moyen plus compétitif et favoriserait ainsi l’investissement minier. Nous ne trouvons pas de conclusion définitive pour le critère de partage de risque. Ces résultats sont robustes au choix du taux de variation dans nos différents scénarios.

Les options réelles ont été identifiées par les académiques comme un outil prometteur d¤aide à la décision d¤investissement. Pourtant, on observe une faible utilisation de cette approche par les entreprises. La mise en oeuvre de la théorie, notamment la valorisation, pose des difficultés importantes. Notre question de recherche est la suivante : Comment les options réelles peuvent-elles jouer un rôle dans la décision d¤investissement stratégique ? Pour y répondre, nous avons réalisé trois études de cas réels dans le secteur des télécommunications. Nous testons une méthode alternative de valorisation, basée sur les simulations de Monte Carlo (SMC). Nous trouvons que les SMC permettent de valoriser l¤option de façon intuitive, tout en intégrant la complexité d¤un projet d¤investissement réel. Notre recherche identifie trois rôles des options réelles dans la décision d¤investissement : un rôle de valorisation, un rôle de communication et un rôle de préparation des décisions futures

Cette thèse traite du choix optimal des investissements à la lumière de la théorie des options réelles et de la prise en compte des différents modes de production. Nous proposons dans un premier temps plusieurs extensions du modèle d'investissement irréversible de Pindyck (1988): introduction de processus plus complexes pour décrire l'évolution de la valeur de marché et de fonctions de production très générales pour décrire l'activité de la firme ; prise en compte de l'aversion au risque dans un cadre d'optimisation dynamique. Dans un second temps, nous montrons comment les options d'échange de Margrabe (1978) permettent de résoudre certains problèmes de choix d'investissement. Nous en proposons diverses extensions et illustrations / Cette thèse traite du choix optimal des investissements à la lumière de la théorie des options réelles et de la prise en compte des différents modes de production. Nous proposons dans un premier temps plusieurs extensions du modèle d'investissement irréversible de Pindyck (1988): introduction de processus plus complexes pour décrire l'évolution de la valeur de marché et de fonctions de production très générales pour décrire l'activité de la firme ; prise en compte de l'aversion au risque dans un cadre d'optimisation dynamique. Dans un second temps, nous montrons comment les options d'échange de Margrabe (1978) permettent de résoudre certains problèmes de choix d'investissement. Nous en proposons diverses extensions et illustrations

Le travail présenté dans cette thèse a été motivé par des problématiques posées par l'évaluation de contrats échangés sur le marché du gaz: les contrats de stockage et d'approvisionnement en gaz. Ceux-ci incorporent de l'optionalité et des contraintes, ce qui rend leur évaluation difficile dans un contexte de prix de matières premières aléatoires. L'évaluation de ces contrats mène à des problèmes de contrôle stochastique complexes: switching optimal ou contrôle impulsionnel et contrôle stochastique en grande dimension. La première partie de cette thèse est une revue relativement exhaustive de la littérature, mettant en perspective les différentes approches d'évaluation existantes. Dans une deuxième partie, nous considérons une méthode numérique de résolution de problèmes de contrôle impulsionnel basée sur leur représentation comme solution d'EDSRs à sauts contraints. Nous proposons une approximation à temps discret utilisant une pénalisation pour traiter la contrainte et donnons un taux de convergence de l'erreur introduite. Combinée avec des techniques Monte Carlo, cette méthode a été testée numériquement sur trois problèmes: gestion optimale de biomasse, évaluation d'options Swing et de contrats de stockage gaz. Dans une troisième partie, nous proposons une méthode pour l'évaluation d'options dont le payoff dépend de moyennes mobiles de prix sous-jacents. Elle utilise sur une approximation à dimension finie de la dynamique des processus de moyenne mobile, basée sur un développement en série de Laguerre tronquée. Les résultats numériques fournis incluent des exemples de contrats Swing gaziers à prix d'exercice indexés sur moyennes mobiles de prix pétroliers.

Cet ouvrage se concentre sur la valorisation et la couverture d'options financières non traitées sur les marchés, les options réelles, qui servent à évaluer des décisions optimales d'investissement en capital pour des entreprises. L'existence pour une entreprise d'un projet d'investissement s'apparente en effet à la possession d'une option financière: l'entreprise possède l'option d'attendre le moment le plus favorable pour lancer son projet. Pour valoriser l'intérêt économique d'un projet, il convient alors de calculer la valeur de l'option d'investir. L'objectif de cette thèse est de montrer comment la théorie des options réelles peut bénéficier des apports des méthodes habituellement employées pour les options exotiques. A la différence de l'approche classique dans le domaine des options réelles, qui privilégie l'utilisation de techniques d'équations différentielles, nous proposons dans cette thèse d'évaluer des projets d'investissement en appliquant des méthodes très probabilistes. Cette distinction de méthode permet non seulement de généraliser l'approche classique du problème, mais encore d'obtenir des résultats analytiques dans des situations ou une technique d'équation différentielle ne permettrait pas de résoudre le problème. Dans cette thèse, nous abordons spécifiquement des problèmes de valorisation de projets d'investissement sous certaines contraintes particulières : lorsqu'il existe un délai incompressible entre la prise de décision et sa mise en oeuvre, lorsqu'il existe une compétition entre deux acteurs économiques de caractéristiques différentes, et lorsque l'information sur le marché de l'entreprise est imparfaite. Egalement, nous étudions des problèmes de couverture de ces projets d'investissement : comment couvrir des options réelles qui sont un peu complexes de la manière la plus efficace lorsqu'il existe des coûts de transaction sur les actifs financiers, et comment une nouvelle classe de produits dérivés qui s'apparentent aux options barrières permet de couvrir le risque lié à l'exercice des options réelles. Finalement, nous nous penchons sur la décision optimale d'investissement lorsque l'on peut manipuler le marché : un agent économique qui possède une information privilégiée sur la valeur d'une entreprise peut intervenir sur le marché afin de l'utiliser, et par la même occasion influencer la valeur des titres émis par l'entreprise. Quelle est sa stratégie optimale ? Les outils mathématiques utilisés sont surtout probabilistes, essentiellement la théorie des excursions, les temps locaux et le contrôle stochastique. Plusieurs nouveaux résultants sont démontrés, concernant en particulier les temps de passage du Brownien et la théorie des excursions.

Les smart grids sont considérés comme un moyen efficace pour accueillir plus largement des énergies renouvelables, de mieux maitriser la demande, d’améliorer les conditions d’exploitation du système électrique, d’augmenter sa performance et de faciliter le développement des nouveaux usages tels que le véhicule électrique. Cependant, ces bénéfices potentiels du smart grid sont également porteurs d’incertitudes pour le système électrique ainsi que pour ses acteurs. Ces incertitudes sont de nature technologique, économique, sociale, politique, entre autres.La thèse s’inscrit dans le cadre du projet GreenLys (un démonstrateur smart grid adressant des innovations allant du producteur d’énergie jusqu’au consommateur en incluant les acteurs du réseau électrique de transport et de distribution). Elle a pour objectif de proposer des paliers techniques et économiques de transition vers le smart grid à l’horizon 2050.Dans la perspective de cette thèse, trois incertitudes qui peuvent influencer considérablement les stratégies des investissements futurs sont traitées dans trois modèles séparés. Les trois modèles sont appliqués aux scénarios de GreenLys (un scénario conservateur ‘Grenelle’ qui respecte les engagements énergétiques européens et un scénario plus ambitieux ‘100% EnR’ qui vise une production électrique totalement renouvelable) pour proposer des paliers d’investissements smart grid et des recommandations. Premièrement, l’incertitude portant sur la régulation du réseau public de distribution est étudiée dans un modèle utilisant une approche d’options réelles combiné avec un algorithme logique floue. Deuxièmement, une approche d’options réelles basée sur un arbre binomial classique est utilisée pour analyser l’incertitude sur l’évolution du gisement de flexibilité. Enfin, l’incertitude portant sur les coûts systèmes d’informations est modélisée dans un algorithme basé sur un processus de Monte-Carlo. / Smart grids are seen as an adequate way to facilitate the penetration of renewable energies, to improve the electrical power system operating conditions, to increase its performance and to promote the development of new uses such as the electric vehicle. However, the potential benefits of smart grids come with uncertainties for the electrical power system itself and for its players as well. These uncertainties are technological, economic, social, political, among others.The thesis is part of GreenLys experimentations. GreenLys is a demonstrator project which tests the operation of a smart grid over the whole electricity supply chain: from the producer to the end consumer, including all those involved in the transportation, distribution and supply of electricity. This thesis aims to provide technical and economic transition towards smart grid by 2050.In the context of this thesis, three uncertainties are considered, each within a separated model. These uncertainties can significantly influence the strategies of future investments of smart grid. The developed models are applied to GreenLys scenarios (a conservative scenario that respects the European energy commitments called 'Grenelle' and an ambitious scenario that considers electricity production is fulfilled from renewables called '100%EnR') in order to propose some investment strategies and recommendations for smart grid.Firstly, the uncertainty about the future regulation of the public distribution network is studied in a model using a real option approach combined with a fuzzy logic algorithm. Secondly, a real option approach based on the classic binomial tree is used to analyze the uncertainty about the evolution of electrical loads flexibility. Finally, the uncertainty about the costs of smart grid information systems (Software) is modeled using a statistical Monte Carlo process.The results of the models developed in this thesis are combined and analyzed within techno-economic framework in order to spot the best smart grids deployment strategy with respect to GreenLys scenarios and experimentation zone. The highlighted strategies optimize the economic value of the investment while minimizing future risks.

Cette thèse est composée de trois chapitres abordant des questions théoriques et empiriques concernant le financement des projets d’investissement. Dans le premier chapitre, La réputation des conseillers financiers et le coût de la dette : preuves empirique sur des prêts de financement de projets, nous formulons un modèle théorique du rôle et de l’impact des conseillers financiers sur les prêts de projets d’investissement à grande échelle. À l’aide de données détaillées sur les prêts de financement de projets (Projectware), nous testons des hypothèses concurrentes sur la valeur du conseiller financier pour les promoteurs de projets, et nous examinons les effets sur les caractéristiques de prêt de l’utilisation de conseillers communs vs individuels. Nous trouvons que les promoteurs embauchent des conseillers financiers pour augmenter leur niveau d’endettement plutôt que pour réduire l’information asymétrique entre eux et les prêteurs. Dans le deuxième chapitre, Les banques à la fois conseiller et arrangeur : coût de la dette de prêts de financement de projet, nous étudions la résolution du problème de fiabilité des conseillers financiers. Ce chapitre examine, à l’aide des données sur les prêts de financement de projets (Projectware), si la participation de conseiller financier dans le syndicat prêteur aide à résoudre leur problème de fiabilité. En utilisant les données Projectware sur le financement de projets entre 2001 et 2015, nous testons trois hypothèses concurrentes. Dans l’ensemble, nos résultats montrent que les projets impliquant des banques jouant le double rôle de conseiller financier et d’arrangeur ont des spreads de crédit plus élevés avec une maturité plus longue de la dette. Dans le troisième chapitre, Évaluation des options réelles dans un monde de Gollier/Weitzman : l’effet de l’incertitude des taux d’actualisation à long terme, nous dérivons d’abord un modèle d’options réelles de type Ingersoll-Ross sous Gollier/Weitzman. Puis, nous appliquons le modèle au cas d’un projet d’investissement dans un champ pétrolifère. Nous montrons comment la valeur de l’option réelle à long terme et le moment d’investissement optimal sont affectés, et aussi que les résultats sont cohérents avec les preuves récentes sur la prise de décision d’entreprise en cas de préférences incomplètes ou d’ambiguïté. Nous constatons que, par rapport au DDR, les modèles standards utilisant des taux d’intérêt constants ou de retour à la moyenne sous-évaluent les projets et leurs options réelles d’attente ou d’abandon. / This thesis is comprised of three Chapters addressing theoretical and empirical issues concerning the financing of capital projects. In the first Chapter, Financial advisor reputation and the cost of debt: evidence from project finance loans, we formulate a theoretical model of the role and impact of financial advisors on large-scale investment project loans, and estimate it using a detailed dataset of project finance loans (Projectware). We test competing hypotheses on the value to project sponsors of financial advisors, and we examine the effects on loan characteristics of using common vs. individual advisors. We find that sponsors hire financial advisors to increase their debt levels rather on reducing asymmetric information between them and prospective lenders. In the second Chapter, Banks as both Advisor and Arranger: cost of debt evidence from project finance loans, we study the resolution of the problem of financial advisor reliability. This chapter examines, using data on project finance loans (Projectware), whether financial advisor involvement in the lending syndicate helps to solve their reliability problem. Using Projectware data on project finance (PF loans between 2001 and 2015, we test three competing hypotheses. Overall, our findings show that projects involving banks playing the dual role of FA and MLA have higher loan spreads with longer debt maturity than those without such banks playing the dual role. In the third Chapter, Real option valuation in a Gollier/Weitzman world: the effect of long-run discount rate uncertainty, we first derive an Ingersoll-Ross-type real option model under Gollier/ Weitzman long-run discount rate uncertainty, and then apply the model to the case of an oil field investment project. We show how long-run real option value and optimal investment timing are affected, and also that the results are consistent with recent evidence on corporate decision-making under incomplete preferences or ambiguity. We find that, compared with DDR, standard models using constant or mean-reverting interest rates undervalue projects and their real options to wait or to abandon.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.