Cette thèse se divise en trois parties. La première partie est constituée des chapitres 2 et 3 dans laquelle nous considérons des modèles qui décrivent l'évolution d'un sous-jacent dans le monde des actions ainsi que l'évolution des taux d'intérêt. Ces modèles, qui utilisent les processus de Wishart, appartiennent à la classe affine et généralisent les modèles de Heston multi-dimensionnels. Nous étudions les propriétés intrinsèques de ces modèles et nous nous intéressons à l'évaluation des options vanilles. Après avoir rappelé certaines méthodes d'évaluation, nous introduisons des méthodes d'approximation fournissant des formules fermées du smile asymptotique. Ces méthodes facilitent la procédure de calibration et permettent une analyse intéressante des paramètres. La deuxième partie, du chapitre 4 au chapitre 6, étudie les risques de mortalité et de longévité. Nous rappelons tout d'abord les concepts généraux du risque de longévité et un ensemble de problématiques sous-jacentes à ce risque. Nous présentons ensuite un modèle de mortalité individuelle qui tient compte de l'âge et d'autres caractéristiques de l'individu qui sont explicatives de mortalité. Nous calibrons le modèle de mortalité et nous analysons l'influence des certaines caractéristiques individuelles. Enfin, nous introduisons un modèle microscopique de dynamique de population qui permet de modéliser l'évolution dans le temps d'une population structurée par âge et par traits. Chaque individu évolue dans le temps et est susceptible de donner naissance à un enfant, de changer de caractéristiques et de décéder. Ce modèle tient compte de l'évolution, éventuellement stochastique, des taux démographiques individuels dans le temps. Nous décrivons aussi un lien micro/macro qui fournit à ce modèle microscopique de bonnes propriétés macroscopiques. La troisième partie, concernant les chapitres 7 et 8, s'intéresse aux applications des modélisations précédentes. La première application est une application démographique puisque le modèle microscopique de dynamique de population permet d'effectuer des projections démographiques de la population française. Nous mettons aussi en place une étude démographique du problème des retraites en analysant les solutions d'une politique d'immigration et d'une réforme sur l'âge de départ à la retraite. La deuxième application concerne l'étude des produits d'assurance-vie associant les risques de longévité et de taux d'intérêt qui ont été étudiés en détails dans les deux premières parties de la thèse. Nous nous intéressons tout d'abord à l'étude du risque de base qui est généré par l'hétérogénéité des portefeuilles de rentes. De plus, nous introduisons la Life Nominal Chooser Swaption (LNCS) qui est un produit de transfert de risque des produits d'assurance-vie : ce produit a une structure très intéressante et permet à une assurance détenant un portefeuille de rente de transférer intégralement son risque de taux d'intérêt à une banque.

Dans le présent travail, nous proposons un modèle structurel qui tente d'expliquer l'écart de rendement entre les obligations des provinces de Québec, de la Colombie-Britannique et de l'Ontario, d'une part, et les obligations fédérales canadiennes, d'autre part. La période de notre échantillon s'étend de 1963 à 2004. Les titres choisis sont des obligations à long terme d'échéance de 10 ans. Pour y parvenir, nous nous sommes inspirés d'une approche théorique basée sur la contrainte budgétaire et le risque de défaut de paiement. Plusieurs conclusions peuvent être tirées de cette étude. D'abord, les marchés financiers semblent surveiller de très près les mouvements des trois facteurs fondamentaux de la solvabilité à long terme. De plus, nous observons que certains phénomènes politiques influencent de façon indirecte les marchés financiers en influençant les attentes sur le solde budgétaire futur et, par le fait même, la prime de risque provinciale. Selon les estimations de notre modèle, les impacts financiers reliés à l'incertitude politique du Québec restent surtout temporaires et concentrés autour de quelques événements bien précis. Le premier chapitre présente un bref survol de la théorie économique pertinente. Il introduit les notions financières qui seront utilisées et développées tout au long de ce mémoire. Il motive le sujet traité en le plaçant dans le contexte de l'économie actuelle. Le deuxième chapitre passe en revue la littérature sur laquelle s'appuie le reste du mémoire. Nous allons y aborder les principaux travaux dont s'inspire essentiellement notre travail. Étant donné le sujet traité, il s'agit surtout d'études empiriques canadiennes, comme celles de Claude Montmarquette et Claude Dallaire (1980), Richard Carter et Henri-Paul Rousseau (1986), Claude Carbonneau (1990), Howard Howe et Charles Pigott (1991-1992), Albert H. Gordon (1995) et George Georgopolos (2004). Le troisième chapitre proposera une approche théorique au problème qui sera basée sur la contrainte budgétaire gouvernementale et sur la perception qu'en ont les milieux financiers. Nous en profiterons pour identifier les différentes variables pouvant expliquer le comportement des taux d'intérêt obligataires et, tout particulièrement, le niveau et l'évolution du risque financier. Le quatrième chapitre va ensuite employer ces variables pour estimer et tester un modèle économique de l'écart de taux d'intérêt entre les obligations provinciales et les obligations fédérales canadiennes. Ce modèle sera complété par l'addition des variables politiques jugées pertinentes. Les obligations des trois plus grandes provinces seront ainsi étudiées en mode panel, soit celles du Québec de 1963 à 2004, de l'Ontario de 1963 à 2004 et de la Colombie-Britannique de 1973 à 2004. Enfin, en conclusion, un retour sur les questions posées initialement examinera quelles réponses y apportent les résultats obtenus. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Obligation, Contrainte budgétaire, Prime de risque, Phénomène politique.

L'objectif de cette thèse est de fournir à la banque Audi un outil à jour sur les façons de calculer le capital requis par Bâle pour certains risques financiers présents dans le portefeuille de la banque. La régulation internationale est en développement continu : des nouvelles approches sont proposées afin de couvrir au mieux les risques du marché et du secteur bancaire. Les crises financières récentes étaient à la base de ces réformes. De plus, la Banque Audi opère sur des marchés qui présentent des caractères spécifiques qu'il faut prendre en considération lors du calcul du capital requis. Cette thèse se concentre sur le risque de taux d'intérêt dans le livre de négociation de la banque, le risque de contrepartie et précisément l'ajustement d'évaluation de crédit tout en incorporant l'impact de la corrélation entre la qualité du crédit de la contrepartie et l'exposition prévue envers cette même contrepartie. La première partie de cette thèse traite de la nouvelle méthodologie suggérée par Bâle sur le Trading Book : Fundamental Review of the Trading Book. Le risque de taux d'intérêt est particulièrement analysé en utilisant la méthode standard, Sensitivity Based Approach (SBA), et des méthodes plus 'traditionnelles' de valeur à risque tout en utilisant différents modèles tels que Generalized Auto Regressive Conditional Heteroscedasticity (GARCH), l'Analyse en Composantes Principales (ACP), l'Analyse en composantes indépendantes (ACI) et la version dynamique du modèle de taux de Nelson Siegel (DNS). Une application sur des portefeuilles d'obligations zéro coupons de différentes devises permet d'identifier la diversification des résultats entre les marchés stables européens (comme la France), moins stables (exemple Etats-Unis) et les marchés émergents (tel la Turquie). La deuxième partie est consacrée au risque de Contrepartie. Récemment, un nouveau capital est requis par les normes de Bâle afin de couvrir ce genre de risque. En 2014, la méthode est publiée : Standardized Approach for Counterparty Credit Risk (SA-CCR). On applique cette méthode sur différents types de produits dérivés afin de comparer le capital demandé par cette approche à celui obtenu par les modèles internes. Les modèles internes incorporent les estimations historiques ainsi que les projections futures du marché tout en se basant sur des modèles bien connus tels que Vasicek et GARCH. Plusieurs structures de hedging sont mises en place afin de mesurer l'impact de chacune sur les deux montants de capitaux requis (sous la méthode standard ou l'IMM). L'effet sur des produits en EUR et USD reflété que le modèle interne demande 80% du capital standard quand aucune stratégie de hedging n'est mise en place. Par contre, le hedging semble être beaucoup plus favorisé par le modèle standard que le modèle interne. La troisième partie est toujours sur le risque de Contrepartie, mais se focalise sur l'ajustement d'´évaluation de crédit (CVA). Ce sujet ne faisait pas partie des capitaux requis sauf récemment. A cause de son grand impact durant les récentes crises financières. Dès lors, si une opération avec des produits dérivés ne passe pas par une central clearing houses, un capital pour le CVA est requis. Dans ce travail, on détaille les méthodes acceptées par Bâle afin de calculer ces capitaux et on les compare entre elles. La comparaison se fait en se basant sur des portefeuilles de swap de taux d'intérêts avec, comme contreparties, différents pays d'Investment Grade. Cet article incorpore en plus l'impact de la corrélation entre la détérioration de la qualité de la contrepartie et l'augmentation de l'exposition prévue avec cette contrepartie connue sous le nom de WrongWay Risk : des modèles de correction d'erreurs (ECM) sont mis en place afin de déterminer ce lien. Les résultats permettent de montrer l'importance d'utiliser les CDS des contreparties et non de se limiter à leur note (Investment Grade ou pas)... / This thesis aims at providing Bank Audi with an updated tool to understand and investigate in given risk types encountered in their portfolios and the way Basel suggests computing their capital charges. International regulator is constantly changing and modifying previously used approaches to enhance the reflection of the market and banking sector risks. The recent financial crisis played a major role in these reforms, in addition the situation of Bank Audi and the markets it is operating in, represent certain specifications that should be accounted for. The work handles interest rate risk in the trading book, Counterparty Credit Risk faced with derivatives along a closer look on the Credit Valuation Adjustment topic and the incorporation of Wrong Way Risk. The first part discusses the new Fundamental Review of the Trading Book: focusing on the general interest rate risk factor, the paper compared Basel’s Sensitivity Based Approach (SBA) capital charge to more traditional approaches of VaR using several models such as Generalized Auto Regressive Conditional Heteroscedasticity (GARCH), Principal Components Analysis (PCA), Independent Components Analysis (ICA) and Dynamic Nelson Siegel. Application on portfolios with zero coupon bonds of different sovereigns revealed the divergence in results between stable markets (such as France and Germany), less stable (such as the USA) and emergent markets (such as Turkey). The second part is dedicated to the Counterparty Credit Risk. A new capital charge methodology was proposed by Basel and set as a standard rule in 2014: the Standardized Approach for Counterparty Credit Risk (SA-CCR). Applying this approach on different derivatives portfolios, we compared it to internal models. The internal methodologies incorporated historical estimations and future projections based on Vasicek and GARCH models. Different hedging cases were investigated on EUR and USD portfolios. The impact of each hedging technique and the difference between IMM and the standardized methods were highlighted in this work: without hedging, the internal approach amends 80% of the standardized capital whereas, in general, the hedging is encouraged more under the standardized approach relatively to its capital reduction under the internal model. The third part remains a part of the Counterparty Credit Risk however, the main focus in this work is the Credit Valuation Adjustment. This topic was neglected in terms of capital charge earlier but due to its important impact is now incorporated as a capital charge amended when no central clearing is put in place when dealing with derivatives. We focus on the regulatory approaches of capital computation, comparing both accepted approaches based on portfolios of interest rate swaps held with investment grade sovereigns. An incorporation of the Wrong Way Risk is another addition in this work: using Error Correction Models we were able to reflect the impact of the correlation between the exposure and the credit quality of the investment grade sovereign we are dealing with. Based on such results, a suggestion of a re-calibrated standardized approach is in place to encourage the use of the CDS as an indicator of the credit quality of the counterparty and not its grade (investment or not) as followed by the new Basel regulations

L'objectif de cette thèse est de fournir à la Banque Audi des outils économétriques et appliqués pour une gestion des risques plus efficace et plus robuste. Les banques libanaises sont aujourd'hui confrontées à des défis plus importants que jamais: l'avenir de la région Moyen-Orient repose sur les conséquences de la guerre civile syrienne. Dans ce contexte, la gestion des taux d'intérêt et de la liquidité s'avère de plus en plus compliqué pour les banques commerciales. En premier lieu, le risque de taux d'intérêt sur le marché libanais sera étudié. Ce marché est connu pour son manque de liquidité et le problème de calibrage des modèles de taux est difficile. Afin de résoudre ce problème, nous utilisons les prix historiques des obligations émises par le gouvernement libanais et libellées en monnaie locale et en dollars américains. Nous considérons des modèles de Nelson-Siegel et Svensson et contraignons le niveau corrélation des facteurs pour stabiliser l'estimation des paramètres de ces modèles. La méthode conduit à des résultats qui s'interprètent très facilement d'un point de vue économique et peuvent être utilisés pour la prévision des variations de la courbe des taux en se basant une analyse ´économique prospective. En second lieu, la problématique des dépôts des clients traditionnels sera étudiée. Ces derniers sont reconnus comme étant la source principale de financement des banques commerciales libanaises (80-85% du passif). Bien qu'ils soient contractuellement des dépôts à court terme (principalement un mois) versant des taux d'intérêt fixes, ces dépôts sont assimilés à une source de financement stable possédant un comportement proche des taux d'intérêt du marché. Nous développons un modèle à correction d'erreur représentant un équilibre à long terme entre le Libor et le taux moyen du secteur bancaire libanais offert sur les dépôts en dollars américains. Les résultats permettent de déterminer une date de réévaluation des dépôts clientèles en cas de fluctuation des taux d'intérêt. Une nouvelle duration du passif tenant compte des comportements des clients a été mise en place. Elle sera par construction plus élevée que la duration contractuelle. En cas de hausse des taux d'intérêt, une baisse de l'écart entre la duration des actifs et des passifs sera alors observée menant à la diminution de l'impact négatif de la hausse. Après avoir étudié le profil de risque des taux des dépôts clientèles, nous commençons la deuxième partie de la thèse par la détermination de l'échéancier des retraits. Nous segmentons les données historiques des données sur les dépôts clientèles selon: la monnaie, le type de dépôt et la résidence du déposant. Pour chaque filtre, un modèle `a correction d'erreur est développé. Les résultats montrent la relation entre les dépôts clientèles, un indicateur relatif du niveau économique et les écarts entre les taux offerts sur le marché libanais. Ainsi, le modèle permettra d'évaluer le comportement des retraits des dépôts clientèles et de comprendre leur profil de risque de liquidité. Les grandes institutions financières détiennent des positions importantes en actifs financiers. La dernière partie de la thèse discute de la gestion du risque de liquidité de marché en cas de session forcée de ces actifs. Nous supposons qu'un investisseur détient une position importante d'un actif donné, à t = 0, un choc sévère provoque une forte dépréciation de la valeur de l'actif et par conséquent, force l'investisseur à opter pour la liquidation du portefeuille dès que possible en limitant ses pertes. Les rendements des actions sont modélisés par des processus de type GARCH qui sont adaptés pour décrire des comportements extrêmes suite à une grande variation de l'actif au temps initial. Suivant que le marché est liquide ou illiquide, nous proposons une stratégie optimale à l'investisseur qui maximise sa fonction d'utilité. Enfin, nous intégrons dans le modèle un avis d'expert pour optimiser la prise d'une décision / The aim of this thesis is to provide Bank Audi with econometric tools for sake of a more robust risk management. Lebanese businesses today are faced with greater challenges than ever before, both economical and political, and there is a question about the future of the middle east region after the Syrian civil war. Thus, Lebanese commercial banks face greater complications in the management of interest rate and liquidity risk. The first part of this thesis discusses interest rate risk management and measurement in the Lebanese market. First, we seek to build the Lebanese term structure. This market is known by its illiquidity, yields for a given maturity make a large jump with a small impact on other yields even if close to this maturity. Therefore, we face challenges in calibrating existing yield curve models. For this matter, we get historical prices of bonds issued by the Lebanese government, and denominated in Local currency and in US dollar. A new estimation method has been added to Nelson Siegel and Svensson model, we call it “Correlation Constraint Approach”. Model parameters can be interpreted from economical perspective which will be helpful in forecasting yield curve movements based on economist’s opinion. On the second hand, traditional customer deposits are the main funding source of Lebanese commercial banks (80-85% of liabilities). Although they are contractually short term (mainly one month) paying fixed interest rates, these deposits are historically known to be a stable source of funding and therefore exhibit a sticky behavior to changes in market interest rates. We develop an error correction model showing a long-run equilibrium between Libor and Lebanese banking sector average rate offered on USD deposits. Results make it possible to determine the behavioral duration (repricing date) of customer deposits when market interest rates fluctuate. Therefore, the behavioral duration of liabilities will be higher than the contractual one which will lower the duration gap between assets and liabilities and thus the negative impact of positive interest rate shocks. After understanding interest risk profile of customers’ deposits, we start the second part by determining their behavioral liquidation maturity. We get Bank Audi’s historical deposits outstanding balances filtered into the following categories: currency, account typology and residency of depositor. We develop an error correction model for each filter. Results show relationship between deposits behaviors, the coincident indicator and spreads between offered rates in the Lebanese market. The model will lead to assess behavioral liquidation maturity to deposits and understand their liquidity risk profile. This will be helpful for the funding liquidity risk management at Bank Audi. Large financial institutions are supposed to hold large positions of given assets. The last topic is related to market liquidity risk management. We suppose an investor holds a large position of a given asset. Then at time 0, a severe shock causes a large depreciation of the asset value and makes the investor decides to liquidate the portfolio as soon as possible with limited losses. Stock returns are modeled by GARCH process which has tail behaviors after large variation at time 0. Trading on liquid and illiquid markets, we provide the trader with best exit trading strategy maximizing his utility function, finally we incorporate into the model an expert opinion which will help the investor in taking the decision

La présente thèse s'intéresse à trois acteurs du financement des régimes de retraite : le législateur, l'assureur et l’individu. Dans un environnement en proie à un comportement déviant du marché financier et à des évolutions démographiques défavorables, le rôle de ces parties prenantes doit impérativement faire l’objet d’une réévaluation pour relever le défi de la pérennité du financement des retraites. L’étude de la règlementation et de la conception des régimes a été réalisée en intégrant des caractéristiques types du futur paysage des retraites, telles que le poids de plus en plus important du risque assumé par l’individu ou l’éventuelle participation d'investisseurs boursiers dans l’offre de contrats. Les conclusions de cette étude permettent de dégager des orientations en vue de la gestion du risque de longévité pour les individus, une évaluation de l’attrait de l’exposition au risque de longévité pour les investisseurs, des informations sur l’élaboration des contrats pour les assureurs ainsi que des propositions, pour les décideurs politiques, de mesures règlementaires favorisant la durabilité du paysage des retraites. / This dissertation examines three stakeholders in pension finance: the individual, the policymaker, and the pension provider (e.g., an insurer or a pension fund). In a setting beset by unforseen financial market circumstances and demographic changes that disfavor financial security in retirement, a re-evaluation of these stakeholders’ role is necessary. We explore the regulation and design of retirement plans by incorporating features that characterize the future retirement landscape, such as the increasing burden of risk borne by the individual, and the potential involvement of market investors in the provision of retirement contracts. The implications of our findings encompass guidance for individuals in managing longevity risk, evaluation of the appeal of longevity risk exposure to investors, insights on contract design for the insurer, and proposals to the policymaker on regulatory measures that foster a sustainable retirement environment.

Dans les conditions actuelles du marché, les entreprises dans les pays émergeants ont le choix entre une dette à court terme en monnaie locale et un financement à long terme en devise forte provenant de sources internationales pour financer leurs investissements à long terme. Ceci crée un gap de taux ou de change. Cette thèse se situe dans la continuité des travaux de recherche qui ont déjà étudié la question de la diversification des risques de change dans les marchés financiers matures. A la différence des approches existantes, cette recherche se concentre sur les monnaies des pays émergeants pour lesquels il n’existe pas ou peu d’instruments de couverture du risque de change et de taux. Le modèle proposé repose sur une conception fondamentalement différente des modèles de risque existants, cherchant à atténuer les risques internes grâce à la diversification du portefeuille, plutôt que par l’adéquation entre l'offre et la demande. Ceci en étudiant à la fois les corrélations entre les monnaies des pays des marchés émergeants constituées dans un portefeuille composé de monnaies des pays africains, asiatiques, sud-américains et d’Europe de l’Est ainsi que l’effet de la diversification sur la réduction du risque de marché. Le choix des monnaies n’a pas une incidence significative sur les résultats du moment que les limites régionales proposées sont respectées. L’objectif principal de cette thèse est de contribuer à la spécification et à l’identification d’un modèle de diversification des risques tout en démontrant que la constitution d’un portefeuille diversifié et non couvert des produits dérivés de change sur les monnaies des marchés émergents est une activité lucrative à long terme. En s’appuyant sur un Système d’Information performant, le model proposé tente de démontrer l’effet qu’auraient de tels produits de couverture sur la réduction du risque de crédit de l’emprunteur et par conséquent celui des bailleurs de fonds. Afin d’atteindre cet objectif, les différents risques liés à ces activités ont été définis tout en choisissant les méthodes pour une gestion efficace de ces risques ainsi que la modélisation d’expositions hypothétiques créées par cette activité. L’impact de la réduction de l’exposition au risque de marché par l’usage des produits de couverture du risque de change et de taux, sur le risque de crédit des entreprises dans les pays émergeants a aussi été modélisé. Les résultats de la simulation proposée montrent qu’une gestion optimale des risques de changes et de taux générés, à travers l’offre de couvertures sur les monnaies des pays émergeants, peut être une activité lucrative pour les banques car l’atténuation des risques peut se faire en diversifiant efficacement le portefeuille. / In current market conditions, companies in emerging markets have the choice between a short-term debt in local currency and a long-term hard currency financing from international sources to finance their long-term investments. This practice would create either an interest rate gap or a currency gap. As an extent of previous researches and studies covering the question of currency risks diversification in mature financial markets, this thesis is quite distinctive from the existing literature as it focuses on emerging market currencies for which there are little or no hedging options of currency and interest rate risks. The proposed model is based on a fundamentally different approach from existing risk models, seeking to mitigate risks internally through portfolio diversification, rather than by matching supply and demand. This, by analyzing both correlations between emerging market currencies in a portfolio composed of African, Asian, South American and Eastern Europe currencies and the effect of diversification on market risk reduction. The main objective of this thesis is to contribute to the specification and the identification of a risk diversification model while demonstrating that the establishment of a diversified portfolio of emerging market currencies not covered by the commercial banks is a lucrative business over the long-term. With an efficient information system, the proposed model attempts to demonstrate the effect that such hedging products would have on reducing the credit risk of borrowers and hence the lenders. To achieve this aim, the different risks associated with these activities have been identified while choosing the methods for their effective management as well as the modeling of hypothetical exposures created by this activity. The impact of reducing market risk exposure through the usage of interest rate and currency hedging products on the credit risk rating of companies in emerging countries has also been modeled. The current research claims that the choice of currencies does not significantly impact the results as long as the proposed regional limits are respected. The simulation’ results show that managing a diversified currency portfolio under an optimal risk management guidelines can be a lucrative business for banks as the risk mitigation can be effectively done through portfolio diversification.