Si l'immobilier est de loin la plus importante classe d'actifs de notre économie, elle est également l'une des dernières à ne pas disposer d'un marché de dérivés mature. Des études académiques récentes ont montré que le manque de compréhension de leurs prix en est la principale raison. Ce travail doctoral cherche à y remédier. Par la conduite d'études à la fois théoriques et empiriques, nous sommes parvenus à déterminer leurs caractéristiques statistiques, leurs facteurs de risque mais aussi à appréhender l'intérêt de ces produits en terme de fonction de découverte des prix. Si les dérivés immobiliers constituent un outil de paramétrisation du risque immobilier essentiel, ils offrent également la possibilité aux investisseurs comme aux pouvoirs publics de disposer d'informations qui ne seraient pas disponibles autrement

Si l’immobilier est de loin la plus importante classe d’actifs de notre économie, elle est également l’une des dernières à ne pas disposer d’un marché de dérivés mature. Des études académiques récentes ont montré que le manque de compréhension de leurs prix en est la principale raison. Ce travail doctoral cherche à y remédier. Par la conduite d’études à la fois théoriques et empiriques, nous sommes parvenus à déterminer leurs caractéristiques statistiques, leurs facteurs de risque mais aussi à appréhender l’intérêt de ces produits en terme de fonction de découverte des prix. Si les dérivés immobiliers constituent un outil de paramétrisation du risque immobilier essentiel, ils offrent également la possibilité aux investisseurs comme aux pouvoirs publics de disposer d’informations qui ne seraient pas disponibles autrement / Despite the fact that real estate is the largest asset class in our economy, it is one of the few that do not have a mature derivatives market. Recent academic studies have shown that the lack of understanding of real estate derivatives’ prices is the main reason for the absence of a market. This dissertation aims to change this. By conducting theoretical and empirical studies we describe their statistical characteristics, their risk factors, and we highlight their importance in terms of price discovery function. Property derivatives are an essential tool for risk management, but they also offer for investors and regulators a source of information that would otherwise not be available

Ce mémoire expose les travaux effectués depuis la thèse de doctorat en les replaçant dans un cadre offrant une vue générale de la littérature sur la structure par terme des prix des matières premières. Il commence par une première partie consacrée à l'analyse théorique de la structure par terme. Pour comprendre la relation entre le prix au comptant et le prix à terme, je me suis tout d'abord intéressée aux théories traditionnelles des prix des matières premières – celle du déport normal et celle du stockage. Développées à l'origine dans un contexte où la notion de structure par terme était moins importante, car la maturité des contrats à terme n'était pas très éloignée, ces théories apparaissent cependant comme limitées lorsque l'horizon d'analyse augmente et que l'on souhaite prendre en considération la totalité de la structure par terme. Un certain nombre de mes travaux a donc pour objectif d'étendre au long terme les théories traditionnelles. Ils visent également à améliorer la compréhension du comportement dynamique de la courbe des prix dans un marché de matières premières. <br />L'analyse théorique de la structure par terme des prix des matières premières étant effectuée, il était intéressant de se pencher sur la façon d'exploiter ses enseignements à des fins de modélisation. C'est l'objet de la deuxième partie du mémoire, qui présente un nouveau modèle de structure par terme – qualifié de modèle asymétrique – justifie les hypothèses qui le sous-tendent, et le positionne par rapport aux autres modélisations. <br />La troisième partie a pour objectif d'apprécier la qualité de la modélisation effectuée : elle s'intéresse aux résultats des tests empiriques réalisés à partir des modèles de structure par terme. Des simulations me permettent tout d'abord de souligner l'influence des hypothèses concernant le processus stochastique retenu pour les variables d'état et celle du nombre de variables d'état, dans trois modèles différents. Sont ensuite présentés des travaux de nature méthodologique, développés en réponse aux difficultés d'estimation spécifiques que présentent les modèles de structure par terme des prix des matières premières. Enfin, l'exposé des performances des modèles, c'est-à-dire de leur capacité à reproduire la courbe des prix observée, permet de présenter les résultats empiriques obtenus avec le modèle asymétrique. <br />Deux applications ont été envisagées dans la littérature pour les modèles de structure par terme des prix des matières premières : la couverture dynamique et la valorisation. En ce qui concerne la couverture, la réflexion relative à l'utilisation de modèles de structure par terme est motivée par la volonté de couvrir des engagements à long terme sur le marché physique à l'aide de contrats à terme d'échéance rapprochée. Les travaux portent alors sur la détermination de la stratégie de couverture à mettre en œuvre et sur l'analyse de son efficacité. Dans le domaine de la valorisation, les modèles de structure par terme ont été utilisés en s'appuyant sur la théorie des options réelles. La plupart des recherches entreprises portent sur la décision d'investissement dans le cadre de matières premières minérales, car le caractère irréversible de l'investissement est particulièrement prononcé pour ces dernières. Mes travaux de recherche se sont intéressés à chacune de ces deux applications. Celles-ci ont fait l'objet de plusieurs publications. Elles sont également le sujet de recherches en cours et sont à l'origine de plusieurs projets.

Cette thèse se structure en 2 parties, le marché physique et le marché financier des matières premières agricoles et prend 3 thèmes intéressants à étudier. D'une part, si les interventions sur les marchés des matières premières sont limitées, une autre option toujours ouverte est de tenter d'atténuer les impacts négatifs des comportements extrêmes des prix. Ce thème fait le point sur la gestion efficace des risques. D'autre part, à ce jour aucun consensus n'a pu être trouvé concernant l'impact des nouveaux produits dérivés (ex : fonds indiciels). Cette question peut en fait être abordée directement dans l'impact des fonds indiciels sur le stockage des matières premières. Enfin, parmi les régulateurs sur les marchés des matières premières, le rôle des banques centrales est souvent ignoré. Pourtant, elles peuvent aussi être un régulateur efficace sur ces marchés. / This thesis provides an overview on the evolution of commodity markets and focuses on the price behaviour in both the commodity physical and the financial derivatives markets. Instead of directly analysing regulation in the commodity markets, this thesis highlights the market changes and specific market behaviour, which gives potential implications for market regulation.Main results of thesis. This research on regulation of commodity markets has been conducted within two different markets: commodity physical markets and commodity derivatives markets. Results in physical markets confirm the evidence of jump in agricultural commodity prices. Price volatility varies with time and is not constant. Commodity markets’ –at least agricultural markets’- prices oscillated during the period 2007/2008, which coincided with financial crisis. Relatively high frequent and small jumps in commodity prices are probably due to financial market factors instead of market fundamentals.The implication of these results in risk management of agricultural cooperatives is that, although taking into account jump in risk measure, such as VaR does not out-perform traditional VaR with normal distribution. Considering this kind of extreme price variation can be complementary for risk managers when facing a highly volatile commodity market. Findings for financial derivatives markets lead to two conclusions.Firstly, commodity index funds are confirmed again as having a short-term impact on futures prices in most products. Based on the theoretical conclusion about the intermediary role of inventory on the impact of speculation on the commodity market, we have found that commodity index can influence commodity futures prices without necessarily passing through inventory changes, which is probably due to price-inelasticity. Secondly, in relation to the impact of central bank announcements on commodity prices, the study shows that the central bank can be an alternative regulator to influence the commodity market. Additionally, it shows that commodity prices include the information from macroeconomic factors, such as currency rate and inflation rate.

La crise financière de ces dernières années a relancé le débat sur le caractère dit « sans risque de défaut » des obligations souveraines. Face aux enjeux économiques et financiers, les établissements de crédit et les Institutions Financières ont du revoir les méthodes d’évaluation des obligations. Cette thèse a pour objectif la modélisation et la Gestion des prix obligataires et s’articule autour de quatre points. Dans le premier point, nous avons présenté les approches théoriques portant sur les modèles traditionnels des taux d’intérêt. Dans le second point, nous avons conçu un modèle test nommé M-M en discrétisant les modèles à temps continu du taux d’intérêt court et en recourant aux modèles de la famille GARCH. Ce modèle est construit en incorporant les effets niveau des taux d’intérêt à court terme et GARCH (1,1). Les résultats de l’estimation du modèle M-M suggère la nécessité de tenir compte des deux effets pour la modélisation des rendements des bons du Trésor américain. Le troisième point consiste à extraire les facteurs que l’on peut interpréter comme le niveau, la pente et la courbure. Ces facteurs sont extraits à partir de deux modèles qui sont des extensions dynamiques de la fonctionnelle de Nelson et Siegel. Les courbes des taux utilisés sont celles des Etats-Unis, de la France et de l’Afrique du Sud. La présence de l’Afrique du Sud dans cette étude est due à notre envie de traiter la structure par terme des taux d’intérêt d’un pays africain et aussi son économie émergente. A l’aide des proxies, et d’une ACP sur la courbe des taux de ces trois pays, ces facteurs ont été analysés sur la base de leur qualité d’ajustement. Le dernier point a pour but de traiter les indicateurs macroéconomiques et financiers qui peuvent expliquer les facteurs endogènes extraits. / The financial crisis of recent years has re-opened the debate of the so-called "risk-free" government bonds. Faced with economic and financial issues, credit institutions and financial institutions had reviewed the methods of bonds evaluation. The aim of this thesis is the modeling and management of the bonds prices and is organized on four points. In the first point, we present theoretical approaches on traditional models of interest rates. In the second point, we design a test model named M-M by discretizing the continuous-time models of the short interest rate and using the GARCH family models. This model is constructed by incorporating the level effect of the short term interest rates and GARCH (1,1) effect. The M-M estimation results suggest considering both effects for modeling Treasury bills yields. The third point determines the factors that can be interpreted as the level, slope and curvature, these factors are extracted from two models that are dynamics extensions of the Nelson and Siegel functional. We use Yield Curves of the United States, France and South Africa. The presence of South Africa in this study is due to our desire to treat the term structure of interest rates in an African country which is an emerging economy as well. These factors were analyzed on the basis of their goodness of fit. The last point aims to address macroeconomic and financial indicators that can explain the endogenous factors.

Les marchés futures de matières premières existent depuis des siècles. Néanmoins, depuis le début du 21e siècle, le développement en parallèle de la financiarisation et de marchés futures sur une matière première non-stockable (l’électricité) a bouleversé leur fonctionnement.Les trois essais de cette thèse étudient théoriquement et empiriquement les marchés futures de matières premières dans différentes conditions de fonctionnement.Le premier essai est une étude empirique qui montre l’existence de l’effet Samuelson sur les marchés futures d’électricité. Ce faisant, il montre que le stockage n’est pas une condition nécessaire à l’existence d’un tel effet.Le second essai est un modèle qui montre comment le comportement dynamique des prix d’une matière première stockable sur un marché futures segmenté du reste de l’économie est impacté par ses caractéristiques physiques, et notamment par le coût de stockage.Enfin, le troisième essai est un modèle qui montre que la financiarisation modifie la fonction de partage des risques des marchés futures de matières premières, et ce, quelle que soit la maturité concernée. / Commodity futures markets have a long history. However, since the beginning of the 21st century, both the financialization process and the development of futures markets on a non-storable commodity (the electricity) have shake up their functioning.The three essays of this thesis study theoretically and empirically commodity futures markets in different situations of functioning.The first essay is an empirical study that shows that the Samuelson effect exists on electricity derivative markets. As a consequence, it shows that storage is not a necessary condition for such an effect.The second essay is a model that shows how the dynamic behavior of storable commodity prices on a segmented futures market is affected by its physical characteristics, and more precisely by the cost of storage.Further, the third essay is a model that shows that financialization changes the risk sharing function of commodity futures markets, whatever the concerned maturity.

Cette thèse développe différents modèles à changements de régimes de la structure par terme des taux d'intérêt. Un cadre général de modélisation des taux associés à différents émetteurs y est présenté (chapitre 2). Ce cadre est exploité afin d’analyser les taux d’État de dix pays de la zone euro entre 1999 et 2012 (chapitre 3). Un régime de crise permet d’expliquer l’accroissement de la volatilité des taux pendant la crise financière. Cette étude montre en outre que la liquidité des titres est déterminante pour leur valorisation. Le cadre de modélisation est complété afin d’étudier le lien de causalité entre deux types de tensions: celles liées à des motifs de liquidité et celles liées à des motifs de crédit (chapitre 4). Enfin, l'influence de la politique monétaire sur la courbe des taux est examinée grâce à un modèle dans lequel une utilisation innovante des changements de régime permet de produire des trajectoires réalistes des taux directeurs de la banque centrale (chapitre 5). / This doctoral thesis develops regime-switching models of the term structure of interest rates. A general framework is proposed to model the joint dynamics of yield curves associated with different debtors (Chapter 2). This framework is exploited to analyse the fluctuations of ten euro-area sovereign yield curves over the period 1999-2012 (Chapter 3). In this model, a crisis regime is key to account for the increase in spread volatility during the financial crisis. Also, this study shows that market liquidity is an important determinant of bond prices. The model is then completed in order to explore potential causality relationships between two kinds of stresses: liquidity- and credit-related stresses (Chapter 4). Finally, the influence of monetary policy on the yield curve is investigated by means of a term structure model where an innovative use of regime-switching techniques makes it possible to capture salient features of the dynamics of monetary-policy rates (chapter 5).

La théorie de l’utilité actualisée proposée par Samuelson (1937) est un des paradigmes dominants en économie et en gestion particulièrement en finance où elle sert de socle, entre autres, au Modèle Intertemporel d’Equilibre des Actifs (ICAPM) et à sa version incluant la consommation (ICCAPM). En dépit de cette place, sa validité pour expliquer les préférences temporelles des individus a été questionnée dans des travaux de recherche récents ouvrant la voie à des amendements et à la remise en cause de ce cadre d’analyse. Ces travaux ont introduit, entre autres, le concept de structure par terme du taux d’escompte psychologique. La littérature a proposé sept alternatives à la fonction d’escompte exponentielle contenue dans la version initiale de la théorie de l’utilité actualisée. Il s’agit des fonctions d’escompte de Hernstein, de Harvey, Proportionnelle, de Laibson, de Rachlin, Hyperbolique et Hyperbolique généralisée.Faisant suite à ces travaux, nous avons initié une recherche visant à apporter une réponse à la question relatives aux caractéristiques de la structure par terme du taux d’escompte psychologique d’un individu et les facteurs qui expliquent sa différence d’un individu à l’autre ; ses liens avec les autres dimensions des préférences (face au risque et sociales) individuelles sont explorés par la suite. Il s’est agi d’identifier parmi ces fonctions celles qui sont cohérentes avec les préférences individuelles observées, d’estimer les paramètres associés, d’étudier la cohérence des préférences temporelles d’un individu. Elle s’appuie sur les données issues d’une étude expérimentale basée sur dix huit arbitrages inter-temporels, quatre arbitrages de loteries, le jeu du dictateur, le jeu de l’ultimatum et le jeu de confiance.L’analyse des données a permis de confirmer les résultats précédents sur la violation de la constance du prix psychologique du temps, la cohérence par domaine des préférences temporelles, d’établir que la population étudiée est caractérisée par une hétérogénéité par rapport à la forme de la structure par terme du taux d’escompte psychologique. Les individus sont caractérisés par une fonction d’escompte psychologique de Hernstein, hyperbolique généralisée ou de Laibson. Nous avons trouvé que les caractéristiques démographiques, l’environnement social et l’orientation temporelle expliquent peu les différences de structure par terme de taux d’escompte psychologique. Les différences de niveaux d’application (dimension des traits de personnalités) sont les principaux déterminants de la différence de structure par terme de taux d’escompte psychologique caractéristiques des préférences temporelles. Nous avons enfin établi qu’il existe une faible relation entre les paramètres des préférences temporelles, face au risque et sociales.L’ensemble de ces analyses nous ont permis de dériver des conclusions par rapport aux hypothèses de recherche que nous avons formulées et d’interroger la validité de chacune d’elles dans la perspective de déduire les réponses à la problématique de notre recherche. / The discounted utility theory proposed by Samuelson (1937) is one of the dominant paradigms in economics and management especially in finance where it serves as a basis of the Intertemporal Capital Asset Pricing Model (ICAPM) and its version including consumption (ICCAPM). Despite this place, its validity has a framework to explain individuals time preferences has been questioned in recents researches paving the way for amendments and questionings of this framework. Among others, these reseaches introduce the concept of term structure of psychological discount rate. Therefore, a part from exponential discount rate function, we find in the literature seven alternatives discount rate function : Hernstein, proportional, Laibson, Rachlin, Hyperbolic and generalized hyperbolic.Following this work, we initiated a research to provide an answer to the question on the characteristics and driving factors those explain its heterogeneity at an individual level. Thereafter, its relationship with other dimensions of individual preferences (risk and social interaction behavior) are explored. The purpose is to identify among them, the function that is consistent with the observed time preferences, to estimate the underlying parameters and to study the consistency of individual time preference. This research is based on the data collected by experimental study using eighteen time trade-offs, four lottery trade-offs, a dictator game, an ultimatum game and a trust game.Data analysis confirmed previous results on the violation of the time invariant of the psychological value of time hypothesis and established that the studied population is characterized by an heterogeneity with respect to the form of the term structure of psychological discount rate. Individuals are characterized by an Hernstein, Generalized hyperbolic or Laibson psychological discount rate. We found that demographic, social and temporal orientation have a weak link with the individual differences of the term structure of psychological discount rate. Application (a dimension of personality traits) is the most important driving factor of term structure of psychological discount rate forms heterogeneity. We finally established that there is a weak relationship between the parameters of time, risk and social preferences.

La spécificité de la tradition monétaire de Henry Thornton, Ralph George Hawtrey, John Maynard Keynes et John Richard Hicks, est de considérer le taux d'intérêt comme une variable influencée par la banque centrale. Ces auteurs peuvent être rattachés à une même tradition monétaire, différente de celle de Knut Wicksell, où le taux d'intérêt est déterminé par une variable réelle: le taux de profit. Dans la tradition de Thornton, le prêt et l'emprunt renvoient une vente et un achat de titres de dette. Ces derniers prennent une forme différente selon la période étudiée. Au dix-neuvième siècle, Thornton proposait que la Banque d'Angleterre contrôle, par des variations de son taux d'escompte, le prix de la liquidité de court-terme, étant la substituabilité des traites commerciales en monnaie. Un siècle plus tard, cette influence était effective. Cependant, au XXe siècle, avec le développement des marchés financiers, d'autre canaux de transmissions de la politique monétaire sont apparus. Bien que négligée par 1 littérature, une des controverses les plus représentatives de cette époque est celle d'Hawtre Keynes et Hicks. Ils conviennent que le taux court est un phénomène monétaire. En revanche, ils ne s'accordent pas sur la nature du taux long. Les débats portent sur la théorie pionnière d Keynes de la structure par terme des taux d'intérêt, les effets d'annonces, ainsi que les limite de l'arbitrage. / The specificity of the monetary tradition of Henry Thornton, Ralph George Hawtrey, John Maynard Keynes and John Richard Hicks is to consider the interest rate as mainly determined by the monetary policy. Those authors are part of the same monetary tradition, different that Knut Wicksell for whom the interest rate is a real variable: the rate of profit. The process of borrowing and lending, in the monetary tradition analyzed in my PhD thesis, corresponds to a sale and a purchase of debts. Debts take a different form according to the period studied. ln the nineteenth century, Thornton wrote that the Bank of England should be able to manage, by varying its discount rate, the price of short-term liquidity, which is the substitution of bills againt money. ln the twentieth century, other transmission channels of monetary policy appeared wit the evolution of financial markets. Although neglected by the literature, one of the most representative controversy at that time was between Hawtrey, Keynes and Hicks. All made a theory in which the short-term rate is a monetary phenomenon. They however disagreed on the nature of the long-term rate. The debate is on Keynes's pioneering theory of the term structur of interest rates, the announcement effects, and the limits to arbitrage.

La première partie de cette thèse introduit une nouvelle méthodologie pour la réalisation d’exercices de stress-tests. Notre approche permet de considérer des scénarios de stress beaucoup plus riches qu’en pratique, qui évaluent l’impact d’une modification de la distribution statistique des facteurs influençant les prix d’actifs, pas uniquement les conséquences d’une réalisation particulière de ces facteurs, et prennent en compte la réaction du gestionnaire de portefeuille au choc. La deuxième partie de la thèse est consacrée à la valorisation des obligations à maturité très longues (supérieure à 10 ans). La modélisation de la volatilité des taux de très long terme est un défi, notamment du fait des contraintes posées par l’absence d’opportunités d’arbitrage, et la plupart des modèles de taux d’intérêt en absence d’opportunités d’arbitrage impliquent un taux limite (de maturité infinie) constant. Le deuxième chapitre étudie la compatibilité du facteur "niveau", dont les variations ont un impact uniforme sur l’ensemble des taux modélisés, a fortiori les plus longs, avec l’absence d’opportunités d’arbitrage. Nous introduisons dans le troisième chapitre une nouvelle classe de modèle de taux d’intérêt, sans opportunités d’arbitrage, où le taux limite est stochastique, dont nous présentons les propriétés empiriques sur une base de données de prix d’obligations du Trésor américain. / In the first part of this thesis, we introduce a new methodology for stress-test exercises. Our approach allows to consider richer stress-test exercises, which assess the impact of a modification of the whole distribution of asset prices’ factors, rather than focusing as the common practices on a single realization of these factors, and take into account the potential reaction to the shock of the portfolio manager.
 The second part of the thesis is devoted to the pricing of bonds with very long-term time-to-maturity (more than ten years). Modeling the volatility of very long-term rates is a challenge, due to the constraints put by no-arbitrage assumption. As a consequence, most of the no-arbitrage term structure models assume a constant limiting rate (of infinite maturity). The second chapter investigates the compatibility of the so-called "level" factor, whose variations have a uniform impact on the modeled yield curve, with the no-arbitrage assumptions. We introduce in the third chapter a new class of arbitrage-free term structure factor models, which allows the limiting rate to be stochastic, and present its empirical properties on a dataset of US T-Bonds.