Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Background: Resampling methods such as the Monte Carlo (MC) and Bootstrap Approach (BA) are very flexible tools for statistical inference. They are used in general in experiments with small sample size or where the parametric test assumptions are not met. They are also used in situations where expressions for properties of complex estimators are statistically intractable. However, the MC and BA methods require relatively large random samples to estimate the parameters of the full permutation (FP) or exact distribution. Objective: The objective of this research study was to develop an efficient statistical computational resampling method that compares two population parameters, using a balanced and controlled sampling design. The application of the new method, the balanced randomization (BR) method, is discussed using microarray data where sample sizes are generally small. Methods: Multiple datasets were simulated from real data to compare the accuracy and efficiency of the methods (BR, MC, and BA). Datasets, probability distributions, parameters, and sample sizes were varied in the simulation. The correlation between the exact p-value and the p-values generated by simulation provide a measure of accuracy/consistency to compare methods. Sensitivity, specificity, power function, false negative and positive rates using graphical and multivariate analyses were used to compare methods. Results and Discussions: The correlation between the exact p-value and those estimated from simulation are higher for BR and MC, (increasing somewhat with increasing sample size), much less for BA, and most pronounced for skewed distributions (lognormal, exponential). Furthermore, the relative proportion of 95%/99% CI containing the true p-value for BR vs. MC=3%/1.3% (p<0.0001) and BR vs. BA=20%/15% (p<0.0001). The sensitivity, specificity and power function of the BR method were shown to have a slight advantage compared to those of MC and BA in most situations. As an example, the BR method was applied to a microarray study to discuss significantly differentially expressed genes. / acase@tulane.edu

L'étude du déroulement de trente neuf contrats de délégation de services d'eau et d'assainissement aboutit à la construction de cinq parcours contractuels type, en cohérence avec l'organisation de la collectivité délégante. Deux modes de fonctionnement se dégagent. Pour deux cinquièmes des contrats, dans les collectivités les plus impliquées, la régulation locale se fait par renégociations successives du contrat avec l'entreprise délégataire, conformément aux conclusions de la théorie des contrats incomplets. Dans les autres services, l'asymétrie d'information domine. Il y a appropriation d'une partie du surplus social par le délégataire, dont l'opportunisme porte sur l'entretien et la maintenance des installations. Cette situation va à l'encontre des enjeux sectoriels environnementaux et financiers, notamment au regard des investissements importants auxquels les services auront à faire face prochainement. Les acteurs sectoriels proposent d'introduire des indicateurs de performance dans le contrat de délégation local pour que ses objectifs rencontrent les leurs. Mais cela ne fait que renforcer la dichotomie entre les collectivités organisées pour le pilotage de la relation contractuelle et les collectivités pour lesquelles les coûts de transaction correspondants sont un facteur limitant. Y favoriser l'équilibre de la négociation locale suppose de sortir d'une logique sectorielle uniforme et de mutualiser les services par l'intercommunalité et/ou les compétences fonctionnelles d'achat public, voire d'adapter les conseils aux différentes situations rencontrées.

Mes travaux traitent essentiellement des marchés financiers incomplets. J'ai choisi de les regrouper en trois parties. La première traite de la caractérisation de l'hypothèse d'absence d'opportunité d'arbitrage et de ses implications en termes d'évaluation. La seconde explore deux pistes possibles pour l'évaluation et la couverture d'actifs dérivés en marché incomplet : la sur-réplication et l'exploitation de la condition de No Good Deal. Enfin, le dernière partie s'intéresse aux comportements limites ainsi qu'à la stabilité des choix optimaux des agents par rapport à des perturbations de leur évaluation du risque. Dans ce contexte, nous nous intéressons aussi à d'autres règles d'évaluation : les prix d'utilités.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La evaluación de proyectos por lo general evita el importante proceso de análisis del riesgo porque se basa en el supuesto de los mercados completos. En un mercado completo se pueden encontrar activos gemelos o elaborar una cartera de inversiones dinámica para replicar el riesgo del proyecto todo estado de la naturaleza y momento futuro. Además, dado que se supone que los inversionistas están bien diversificados, lo que importa es el valor del proyecto como si éste se negociara en el mercado de capitales. Desafortunadamente, el supuesto de mercados completos se satisface difícilmente en la realidad, sobre todo en los mercados emergentes abundantes en títulos ilíquidos y donde los mecanismos financieros, como las ventas en corto o las compras en el margen, están prohibidos o son inexistentes en la práctica. En este trabajo se asumen mercados incompletos y se sugiere un procedimiento de análisis de riesgo que puede aplicarse toda vez que no sea posible replicar el riesgo del proyecto a partir de títulos transados en el mercado bursátil, específicamente en dos situaciones: cuando los inversionistas mantienen una cartera de inversiones diversificada y cuando los inversionistas son empresarios no diversificados. El primer caso es importante porque durante el pasado decenio se ha observado un aumento de la inversión directa extranjera en los países emergentes, de modo que algunos empresarios globales bien diversificados han colocado su dinero en estos mercados. El segundo caso es particularmente importante para los mercados emergentes donde una gran porción del total de empresas está integrada por negocios familiares o que son propiedad de un solo empresario no diversificado. En ambos casos se puede emplear una regla de inversión clara, como el valor presente neto, pero no existe un valor de mercado único para el proyecto. En el caso de los inversionistas globales bien diversificados es posible encontrar el valor del proyecto dentro de un rango de posibles valores; mientras que para los empresarios no diversificados lo que importa es el valor del proyecto dado el riesgo total que enfrentan.PALABRAS CLAVE: Evaluación de proyectos, mercado incompleto, análisis de riesgo. / "Project Valuation in Emerging Latin American Markets: The Case of Non-Diversified Entrepreneurs"TEXT:Traditional project valuation usually overlooks the important risk analysis process because it relies in the complete market assumption. In a complete market it will be possible to either find twin securities or elaborate a dynamic investment portfolio to replicate the project risk and payoff in every state of nature at any moment in the future. Furthermore, since one assumes well-diversified investors what matters is the project value as if it were traded in the capital market. Unfortunately, the assumption of complete markets hardly holds in reality, especially in emerging markets full of illiquid securities and where financial mechanisms such as short sales or buying on margin are prohibited or non-existent in practice. In this work one assumes incomplete markets and designs a risk analysis procedure that can be applied whenever there is no tradable benchmark in two situations: when investors hold a well-diversified investment portfolio and when investors are non-diversified entrepreneurs. The former case is important because during the last decade there has been an increase of foreign direct investment in emerging economies, so some global diversified entrepreneurs have put their money in these markets. The latter case is especially important for emerging markets where high proportions of total enterprises are family business or are owned by a single non-diversified entrepreneur. In either case it is possible to use a clear cut investment rule, such as the Net Present Value, but there is no a single market value for the project. In the case of global diversified investors it is just one possible value and for non-diversified entrepreneurs what matters is the project value given the project total risk that they face.KEYWORDS: Project valuation, incomplete market, risk analysis.

Cette thèse traite de la valorisation de produits dérivés du prix de l'électricité. Dans la première partie, nous nous intéressons à la valorisation par absence d'opportunité d'arbitrage de portefeuilles incluant la possibilité de transformation d'actifs par le biais d'un système de production, sur des marchés en temps discret avec coûts de transaction proportionnels. Nous proposons une condition qui nous permet de démontrer la propriété fondamentale de fermeture pour l'ensemble des portefeuilles atteignables, et donc l'existence d'un portefeuille optimal ou un théorème de sur-réplication. Nous continuons l'approche avec fonction de production en temps discret sur un marché en temps continu avec ou sans frictions. Dans le seconde partie, nous présentons une classe de modèles faisant apparaître un lien structurel entre le coût de production d'électricité et les matières premières nécessaires à sa production. Nous obtenons une formule explicite pour le prix de l'électricité spot, puis la mesure martingale minimale fournit un prix pour les contrats futures minimisant le risque quadratique de couverture. Nous spécifions le modèle pour obtenir des formules analytiques et des méthodes de calibration et d'estimation statistique des paramètres dans le cas où le prix spot dépend de deux combustibles. Dans un second temps, nous suivons la méthodologie initiée par Bouchard et al. (2009) pour l'évaluation de la prime de risque liée à un produit dérivé sur futures non disponible. Utilisant des résultats de dualité, nous étendons l'étude au cas d'un marché semi-complet, en proposant une réduction du problème et une méthode numérique pour traiter l'EDP non linéaire.

L'objectif de l'optimisation de forme d'une pompe générique de fond de puits est de maximiser le gain de pression par unité de longueur de la pompe, en redessinant ses aubes et son moyeu, tout en respectant un certain nombre de contraintes géométriques. On génère la représentation de la géométrie 3D de la pompe grâce à des B-splines paramétriques cubiques 2D. Pour l'optimisation on utilise une méthode de gradient classique. On emploie Fluent, un logiciel de modélisation de mécanique des fluides "boîte noire" et on procède par conséquent à un calcul de gradient incomplet de la fonction coût. Pour cela on écrit l'expression analytique exacte du gradient à l'aide d'une formule d'intégration sur les bords variables puis on ne prend en compte que les termes que l'on peut calculer ou déterminer numériquement. Les termes généralement écartés sont les dérivées des solutions de l'équation d'état par rapport au déplacement d'un point de contrôle. On a d'abord développé un code d'optimisation pour le moyeu de la pompe seul, sans aubages, et on présente les résultats obtenus. On utilise une méthode d'optimisation sans contrainte et on prend en compte par réduction du problème des contraintes d'égalité linéaires. On constate qu'après une première phase de décroissance, la fonction coût ne converge pas vers un minimum. On propose alors quelques tests de façon à analyser ce résultat. Parmi ceux-là, l'emploi des différences finies confirme que le gradient incomplet n'est pas systématiquement une direction de descente. Enfin quelques pistes sont évoquées pour l'expliquer.

Dans cette thèse, je me suis interessé à l’identification partielle des effets de traitements dans différents modèles de choix discrets avec traitements endogènes. Les modèles d’effets de traitement ont pour but de mesurer l’impact de certaines interventions sur certaines variables d’intérêt. Le type de traitement et la variable d’intérêt peuvent être défini de manière générale afin de pouvoir être appliqué à plusieurs différents contextes. Il y a plusieurs exemples de traitement en économie du travail, de la santé, de l’éducation, ou en organisation industrielle telle que les programmes de formation à l’emploi, les techniques médicales, l’investissement en recherche et développement, ou l’appartenance à un syndicat. La décision d’être traité ou pas n’est généralement pas aléatoire mais est basée sur des choix et des préférences individuelles. Dans un tel contexte, mesurer l’effet du traitement devient problématique car il faut tenir compte du biais de sélection. Plusieurs versions paramétriques de ces modèles ont été largement étudiées dans la littérature, cependant dans les modèles à variation discrète, la paramétrisation est une source importante d’identification. Dans un tel contexte, il est donc difficile de savoir si les résultats empiriques obtenus sont guidés par les données ou par la paramétrisation imposée au modèle. Etant donné, que les formes paramétriques proposées pour ces types de modèles n’ont généralement pas de fondement économique, je propose dans cette thèse de regarder la version nonparamétrique de ces modèles. Ceci permettra donc de proposer des politiques économiques plus robustes. La principale difficulté dans l’identification nonparamétrique de fonctions structurelles, est le fait que la structure suggérée ne permet pas d’identifier un unique processus générateur des données et ceci peut être du soit à la présence d’équilibres multiples ou soit à des contraintes sur les observables. Dans de telles situations, les méthodes d’identifications traditionnelles deviennent inapplicable d’où le récent développement de la littérature sur l’identification dans les modèles incomplets. Cette littérature porte une attention particuliere à l’identification de l’ensemble des fonctions structurelles d’intérêt qui sont compatibles avec la vraie distribution des données, cet ensemble est appelé : l’ensemble identifié. Par conséquent, dans le premier chapitre de la thèse, je caractérise l’ensemble identifié pour les effets de traitements dans le modèle triangulaire binaire. Dans le second chapitre, je considère le modèle de Roy discret. Je caractérise l’ensemble identifié pour les effets de traitements dans un modèle de choix de secteur lorsque la variable d’intérêt est discrète. Les hypothèses de sélection du secteur comprennent le choix de sélection simple, étendu et généralisé de Roy. Dans le dernier chapitre, je considère un modèle à variable dépendante binaire avec plusieurs dimensions d’hétérogéneité, tels que les jeux d’entrées ou de participation. je caractérise l’ensemble identifié pour les fonctions de profits des firmes dans un jeux avec deux firmes et à information complète. Dans tout les chapitres, l’ensemble identifié des fonctions d’intérêt sont écrites sous formes de bornes et assez simple pour être estimées à partir des méthodes d’inférence existantes. / In this thesis, I have been interested in the nonparametric (partial) identification of structural potential outcome functions and Average Treatment Effect (ATE) in various discrete models with endogenous selection and treatment. This topic of treatment effect concerns measuring the impact of an intervention on an outcome of interest. The type of treatments and outcomes may be broadly defined in order to be applied in many different contexts. There are many examples of treatment in economics (Labor, health, education, trade, industrial organization) such that Job training programs, surgical procedures, higher education level, research and development investment, being a member of a trade union etc. The decision to be treated or not, is usually not random but is based on individual choices or preferences. In such a context, determining the impact of the treatment becomes an important issue since we have to take into account the selectivity bias. The parametric version of such models has been widely studied in the literature, however in models with discrete variation, the parametrization is a strong source of identification. Then, we don’t know if the empirical results we obtain, are driven by the data or by the parametrization imposed on the model. I propose to look at a fully nonparametric version of those models, in order, to have more robust policy recommendations. The central challenge in this nonparametric structural identification is that the hypothesized structure fails to identify a single generating process for the data, either because of multiple equilibria or data observability constraints. In such cases, many traditional identification techniques become inapplicable and a framework for identification in incomplete models is developing, with an initial focus on identification of the set of structural functions of interest compatible with the true data distribution (hereafter identified set). Therefore, in the first chapter, I provide a full characterization of the identified set for the ATE in a binary triangular system. In the second chapter, I consider a model with sector specific unobserved heterogeneity. I provide the full characterization of the identified set for the structural potential outcome functions of an instrumental variables model of sectoral choice with discrete outcomes. Assumptions on selection include the simple, extended and generalized Roy models. In the last chapter, I consider a binary model with several unobserved heterogeneity dimensions, such as entry and participation games. I provide the full characterization of the identified set for the payoffs in 2 2 games with perfect information, including duopoly entry and coordination games. In all chapters, the identified set of the functions of interest are nonparametric intersection bounds and are simple enough to lend themselves to existing inference methods.

L'objectif de cette thèse est d'étudier l'existence et l'unicité de solution d'équations différentielles stochastiques rétrogrades avec grossissement de filtration. La motivation de ce problème mathématique provient de la résolution d'un problème financier de couverture par un agent possédant une information supplémentaire inconnue sur le marché. Dans une première partie, nous résolvons ce problème, successivement dans un cadre continu puis avec sauts, et montrons que sous l'hypothèse (H3) du grossissement de filtration, grâce à un théorème de représentation des martingales, l'EDSR dans l'espace grossie sous des hypothèses standard a une unique solution. L'une des conséquences principales est que, dans un marché complet, la détention d'une information supplémentaire par l'agent initié ne lui confère pas de stratégie de couverture différente. Dans une seconde partie, nous développons un modèle d'agent informé et influent, ce qui nous amène à résoudre une équation différentielle stochastique progressive rétrograde avec grossissement de filtration, et nous obtenons également un théorème d'existence et d'unicité de solution. Nous sommes également amenés à étudier le problème de couverture en marché incomplet, puisque du fait de l'influence, le marché sans information devient incomplet. Enfin, dans la dernière partie, nous généralisons les résultats d'existence et d'unicité de solution d'EDSR avec grossissement de filtration à des EDSR à horizon aléatoire.