Le but de cette thèse CIFRE est de construire un portefeuille de stratégies de trading algorithmique intraday. Au lieu de considérer les prix comme une fonction du temps et d'un aléa généralement modélisé par un mouvement brownien, notre approche consiste à identifier les principaux signaux auxquels sont sensibles les donneurs d'ordres dans leurs prises de décision puis alors de proposer un modèle de prix afin de construire des stratégies dynamiques d'allocation de portefeuille. Dans une seconde partie plus académique, nous présentons des travaux de pricing d'options européennes et asiatiques. / The aim of this CIFRE thesis is to build a portfolio of intraday algorithmic trading strategies. Instead of considering stock prices as a function of time and a brownian motion, our approach is to identify the main signals affecting market participants when they operate on the market so we can set up a prices model and then build dynamical strategies for portfolio allocation. In a second part, we introduce several works dealing with asian and european option pricing.

Cette thèse étudie la capacité de la technologie de la chaîne de blocks à transformer l'arbitrage commercial international et la capacité de l'arbitrage à s'adapter aux technologies émergentes. Alors que les marchés numériques interconnectés et les interactions sociales se développent rapidement, les litiges provenant de ces connexions augmentent corrélativement, soulignant la nécessité de méthodes de résolution des litiges plus efficaces. La recherche englobe le concept d'arbitrage, l'impact des mécanismes de résolution des litiges en ligne et l'influence de la technologie de la chaîne de blocks sur les processus d'arbitrage. L'analyse est centrée sur la compatibilité de la résolution des litiges en ligne et de l'arbitrage sur la chaîne de blocks dans le cadre législatif international, et sur la question de savoir si l'arbitrage blockchain pourrait constituer un ordre juridique distinct enraciné dans la Lex Cryptographia. L'enquête aborde les défis et les opportunités liés à l'intégration de la technologie de la chaîne de blocks dans l'arbitrage, y compris les préoccupations en matière de cybersécurité, de confidentialité et d'efficacité, ainsi que la validité et la force exécutoire des accords d'arbitrage et des sentences cryptographiques. La thèse examine les plateformes d'arbitrage sur la chaîne de blocs émergents et révèle leur potentiel pour résoudre efficacement et à moindre coût les réclamations de petite et moyenne importance, en offrant des solutions innovantes pour diverses situations de litige. L'étude préconise un modèle hybride transitoire, intégrant l'arbitrage sur la chaîne de blocs dans le cadre juridique existant sans nécessiter de réformes statutaires, favorisant ainsi une incorporation transparente et améliorant le processus global de résolution des litiges. En outre, cette enquête explore le développement potentiel de la Lex Cryptographia en tant que système juridique autonome au sein de l'écosystème de la chaîne de blocs. À mesure que l'économie mondiale s'oriente vers l'Internet des objets, la demande d'un système d'arbitrage indépendant de l'intervention de l'État devient de plus en plus cruciale. La Lex Cryptographia, avec des principes et cadres adaptés aux spécificités de la technologie de la chaîne de blocs, pourrait offrir un arbitrage autonome et efficace, permettant aux parties de régler leurs différends sans recourir aux systèmes étatiques traditionnels. Ainsi, la thèse met en avant le potentiel transformateur de la blockchain dans l'arbitrage commercial international, automatisant l'exécution des contrats et la résolution des litiges. Les résultats révèlent la nécessité d'harmoniser les normes internationales et d'améliorer les pratiques pour garantir la légalité et l'applicabilité des sentences arbitrales basées sur la blockchain, explorant des systèmes juridiques autonomes et influençant l'avenir de l'arbitrage international. / This thesis investigates the capacity of blockchain technology to transform international commercial arbitration and arbitration’s ability to adapt to emerging technologies. As interconnected digital markets and social interactions rapidly expand, disputes originating from these connections increase correlatively, highlighting the need for more effective dispute resolution methods. The research encompasses the concept of arbitration, the impact of online dispute resolution mechanisms, and the influence of blockchain technology on arbitration processes. The analysis centers on the compatibility of online dispute resolution and blockchain arbitration within the international legislative framework, and whether blockchain arbitration could constitute a distinct legal order rooted in Lex Cryptographia. The inquiry addresses the challenges and opportunities in integrating blockchain technology into arbitration, including cybersecurity, confidentiality, and efficiency concerns, as well as the validity and enforceability of cryptographic arbitration agreements and awards. The thesis examines emerging blockchain arbitration platforms and reveals their potential to resolve small to medium-sized claims efficiently and cost-effectively, offering innovative solutions for various dispute situations. It advocates for a transitionary hybrid model, integrating blockchain arbitration within the existing legal framework without necessitating statutory reforms, thus promoting seamless incorporation and enhancing the overall dispute resolution process. Furthermore, it explores the potential development of Lex Cryptographia as a self-contained legal system within the blockchain ecosystem. As the global economy shifts towards the Internet of Things, the demand for an arbitration system independent of state intervention grows increasingly crucial. By establishing tailored principles and frameworks explicitly designed for blockchain technology's unique characteristics, Lex Cryptographia could offer a more effective and autonomous arbitration system, allowing parties to resolve disputes without reliance on traditional state-based mechanisms. Consequently, this thesis underscores the transformative potential of blockchain technology in international commercial arbitration and its ability to automate contractual enforcement and dispute resolution. The findings emphasize the necessity for harmonized international standards and best practices to ensure the legal recognition and enforceability of blockchain-based arbitration awards and the exploration of self-contained legal systems anchored in the blockchain, shaping the future of international arbitration.

Le développement des modes alternatifs de règlement des différends dans les contrats administratifs est une nécessité. En effet, l’encombrement des juridictions administratives, conjugué au besoin d’un règlement des différends plus consensuel et apaisé, plaide en faveur de l’émergence d’une justice alternative. Néanmoins, l’ordre public encadrant l’activité des personnes publiques, et protégé par des normes impératives, impose que le développement des modes alternatifs soit régulé. À ce titre, l’étude du droit positif démontre que ce phénomène n’est pas inconnu dans le règlement des différends intéressant les contrats administratifs. Par exemple, les parties à un différend peuvent déjà librement recourir aux modes amiables (médiation, conciliation ou transaction), et quelques dérogations au principe d’interdiction faite aux personnes publiques de recourir à l’arbitrage sont prévues. Cela étant, les lacunes et les défaillances du régime actuel des modes alternatifs dans les contrats administratifs (absence de véritable statut du médiateur, défaut d’encadrement de la conciliation inter partes, complexité de la notion de concessions réciproques ou, encore, difficulté pour le juge administratif d’asseoir sa compétence en matière d’arbitrage international...) complexifient leur compréhension et leur mise en œuvre et risquent, par suite, d’accroître les violations de l’ordre public. Il est donc nécessaire de proposer un régime pérenne des modes alternatifs permettant d’assurer, d’une part, la protection des normes impératives du droit public et, d’autre part, la liberté des parties dans le choix et la conduite d’une justice alternative. Pour cela, leur futur régime devra autoriser l’arbitrage dans les contrats administratifs et le doter de garanties procédurales prenant en compte sa nature spécifique mais, aussi, certaines caractéristiques inhérentes aux personnes publiques et au droit administratif. De même, les procédures de médiation et de conciliation devront être améliorées afin d’assurer aux parties, un encadrement souple et favorable à la conclusion de transactions équilibrées et sécurisées. Enfin, ce régime devra définitivement consacrer le rôle du juge administratif. À cet effet, ce dernier pourra être amené à assister les parties dans la mise en œuvre des modes alternatifs (création d’un juge administratif d’appui dans l’arbitrage, combinaison des procédures de référé avec les modes amiables...). Le juge administratif devra être aussi chargé du contrôle de conformité de la solution alternative à l’ordre public. Cette attribution de compétence, qui résonne de plus fort en matière d’arbitrage international, est indispensable à la protection de l’intérêt public. Ce n’est qu’à ces conditions, que le développement des modes alternatifs de règlement des différends pourra prendre toute sa place dans les contrats administratifs. / The development of alternative dispute resolution in administrative contracts is a necessity. Indeed, the congestion of the administrative courts, combined with the need for a more consensual and calm settlement of disputes, pleads in favour of the emergence of an alternative justice. Nevertheless, the public order governing the activities of public bodies, and protected by imperative norms, requires that the development of alternative methods be regulated. As such, the study of positive law shows that this phenomenon is not unknown in the settlement of disputes concerning administrative contracts. For instance, the parties to a dispute can already freely resort to amicable methods (mediation, conciliation or settlement agreement), and some exceptions to the principle prohibiting public bodies from resorting to arbitration are provided for. However, the voids and shortcomings of the current system of alternative dispute resolution in administrative contracts (lack of proper status of the mediator, paucity of framework for inter partes conciliation, complexity of the concept of reciprocal concessions or, difficulty for the administrative judge to assert its competence in international arbitration...) make its understanding and implementation more complex and more prone to increasing public order violations. It is therefore necessary to propose a sustainable regime of alternative methods to ensure, on the one hand, the protection of peremptory norms of public law and, on the other hand, the freedom of the parties in the choice and conduct of an alternative justice. For that purpose, the future regime will have to authorize arbitration in administrative contracts and endow it with procedural guarantees taking into account its specific nature but also certain characteristics inherent in public entities and administrative law. Furthermore, the mediation and conciliation procedures will have to be improved in order to provide the parties with a flexible framework conducive to the conclusion of balanced and secure settlement agreements. Finally, this regime must definitively establish the role of the administrative judge. To this end, that judge may be called upon to assist the parties in the implementation of alternative methods (creation of an administrative support judge in arbitration, combination of interim reliefs with amicable procedures...). The administrative judge must also be responsible for checking the compliance of the alternative solution to the public order. This attribution of jurisdiction, which is resonates all the more in international arbitration, is fundamental for the protection of the public interest. It is only under these conditions that the development of alternative dispute resolution mechanisms can take its place in administrative contracts.

With the exception of holders of default-free instruments, a key risk run by investors is credit risk. To meet the need of investors to hedge this risk, the market uses credit derivatives. The South African credit derivatives market is still in its infancy and only the very simplistic instruments are traded. One of the reasons is due to the technical sophistication required in pricing these instruments. This dissertation introduces the key concepts of risk neutral probabilities, arbitrage free pricing, martingales, default probabilities, survival probabilities, hazard rates and forward spreads. These mathematical concepts are then used as a building block to develop pricing formulae which can be used to infer valuations to the most popular credit derivatives in the South African financial markets. / Operations Research / M.Sc. (Operations Research)

本研究在考慮交易成本的情況下，利用羅吉斯模型、類神經模型以及其兩者的混合模型建立一分類器，用以識別台灣選擇權與期貨市場中違反買權賣權平價等式的套利訊號。由逐筆成交資料的實證結果顯示，無論在金融海嘯（2007）、景氣復甦（2008）或是平穩時期（2012~2014）時，就識別率來說三種模型相差不大，但就獲利性而言混合模型有略優於其他兩者的表現。 / Considering the transaction cost, we establish a binary classifier system by logistic regression, artificial neural networks and hybird model with aboves. The system is used for distinguishing valid arbitrage opportunities which violated put call parity in Taiwan option and future market. By tickdata, we find that, although three models has same accuracy on classification almostly, hybird model is grater then the others in profitability no matter in depression(2007), boom(2008) or business steady state(2012~2014).

本研究主要以“市場效率性”與“套利機會”之概念出發，並使用類似於“日內事件研究(Intraday event-study)”的方式，觀察標的股票漲停後，認購權證市場在各種特定時間內的情況。希望探討(1) 標的股票漲停後，是否其相對應之認購權證亦同時漲停或達到最高點？(2) 標的股票漲停這一事件，認購權證市場是否有利可圖、是否具有套利之機會？(3) 最後並以Logistic迴歸模式，檢定影響標的股票漲停後，認購權證亦漲停之主要因素，完成此研究。而其中，在時間落差與套利利潤的這前兩項研究當中，本文將資料加以分類，將認購權證價格資料分為 “標的股票漲停後，當日所有時間內”、“標的股票漲停後，一小時內”、“標的股票漲停後，兩小時內”以及“標的股票漲停後，市場即將收盤”等四類加以研究。研究結果如下： 1.無論是在價內、價外或接近價平的認購權證當中，標的股票漲停時間與 認購權證最高價(包括漲停價)之時間差皆相當顯著，顯示標的股票市場 與認購權證市場之間價格資訊之傳遞，具有一定顯著性的落差，效率市 場假說並不成立、認購權證市場對於漲停之正面消息的反應顯著落後於 標的股票市場平均約25分鐘。 2.標的股票漲停後，以此漲停作為一事件並操作“在標的股票漲停時，賣 出標的股票並同時買進相同金額、相對應之權證，且在權證達最高價時 將權證賣出並買入股票還券”之策略的投資者，平均大約可以獲得0.6% ~1.3%的套利利潤。 3.將標的股票漲停後認購權證亦漲停之樣本挑出做檢定，其研究結果顯 示，標的股票漲停與認購權證漲停之時間具有相當大的顯著落差。但 在套利利潤的檢定方面，所有對“標的股票漲停、認購權證亦漲停” 之證券操作套利策略之結果，其所得利潤卻皆為0。探究其原因，標的 股票漲停到認購權證漲停這一段時間內，持有此類型(會漲停)證券的投 資者，皆不會將證券賣出，第一筆可以買到的權證就是權證的漲停價 格，故使得套利策略無法執行，無法取得套利利潤。 4.Logistic迴歸模式之結果： (1) 槓桿比率越高的權證由於其認購權證價格相對於其標的股票顯得低了 很多，故使這類權證越容易在標的股票漲停後，達到漲停。 (2) 相較於價外的認購權證，處於接近價平的認購權證較易吸引投資人， 故使這類權證較價外之權證容易在標的股票漲停後，達到漲停。 (3) 一項足以使標的股票市場漲停的正面消息釋出後，相較於大型券商， 小型券商所發行的認購權證較容易在標的股票漲停後，達到漲停。 (4) 由於重設型權證具有重設的特性，使這類認購權證相較於一般型的認 購權證，更容易貼近於其履約價、更接近於價平，故這類的權證相較 於一般權證更容易在標的股票漲停後，達到漲停。 由於以上所述四類特性之權證，雖然其“時間落差”的檢定結果是顯 著的，但在標的股票漲停與權證漲停這一段落差時間內，卻因無法購 得權證而獲得套利利潤，故在操作套利策略時，應將這類權證加以摒 除。

投資者面對到期日相同的一序列不同履約價格的選擇權時，應如何建立最佳的組合交易策略，這個問題雖已有許多標準的交易公式可依循，但這些標準的交易策略無法全面涵蓋複雜多變的組合策略。本論文提出整數線性規劃模型用來建立選擇權的最佳交易策略。模型針對到期日相同的買權、賣權如何買賣的組合，建立最佳交易策略。若我們預期在到期日時，標的股價將會落在某一範圍內，則我們可修改原來的規劃模型配合此項預期，以尋求最佳的交易策略。最後，我們以Ericsson的選擇權為例，驗証本模型的效能。 / The problem of how to construct the optimal combination trading strategy for investors when they face a series of options of different exercise prices on the same maturity date can be solved by many standard trading rules. Yet these standard trading rules cannot completely cover the complex and highly changeable combination strategy. This thesis proposes an integer linear programming (ILP) model to construct the optimal trading strategy for option portfolio selection. This model focuses on constructing the optimal strategy for an option portfolio of call- and put-options on the same maturity date. Given the investor's belief of the stock price, we also provide an extended ILP model to include this belief. Finally, an empirical study will be presented by using the ILP model applied to the Ericsson's call and put options.

Le contenu de cette thèse est divisé de la façon suivante. Après un premier chapitre d’introduction, le Chapitre 2 est consacré à introduire aussi simplement que possible certaines des théories qui seront utilisées dans les deux premiers articles. Dans un premier temps, nous discuterons des points importants pour la construction de l’intégrale stochastique par rapport aux semimartingales avec paramètre spatial. Ensuite, nous décrirons les principaux résultats de la théorie de l’évaluation en monde neutre au risque et, finalement, nous donnerons une brève description d’une méthode d’optimisation connue sous le nom de dualité. Les Chapitres 3 et 4 traitent de la modélisation de l’illiquidité et font l’objet de deux articles. Le premier propose un modèle en temps continu pour la structure et le comportement du carnet d’ordres limites. Le comportement du portefeuille d’un investisseur utilisant des ordres de marché est déduit et des conditions permettant d’éliminer les possibilités d’arbitrages sont données. Grâce à la formule d’Itô généralisée il est aussi possible d’écrire la valeur du portefeuille comme une équation différentielle stochastique. Un exemple complet de modèle de marché est présenté de même qu’une méthode de calibrage. Dans le deuxième article, écrit en collaboration avec Bruno Rémillard, nous proposons un modèle similaire mais cette fois-ci en temps discret. La question de tarification des produits dérivés est étudiée et des solutions pour le prix des options européennes de vente et d’achat sont données sous forme explicite. Des conditions spécifiques à ce modèle qui permettent d’éliminer l’arbitrage sont aussi données. Grâce à la méthode duale, nous montrons qu’il est aussi possible d’écrire le prix des options européennes comme un problème d’optimisation d’une espérance sur en ensemble de mesures de probabilité. Le Chapitre 5 contient le troisième article de la thèse et porte sur un sujet différent. Dans cet article, aussi écrit en collaboration avec Bruno Rémillard, nous proposons une méthode de prévision des séries temporelles basée sur les copules multivariées. Afin de mieux comprendre le gain en performance que donne cette méthode, nous étudions à l’aide d’expériences numériques l’effet de la force et la structure de dépendance sur les prévisions. Puisque les copules permettent d’isoler la structure de dépendance et les distributions marginales, nous étudions l’impact de différentes distributions marginales sur la performance des prévisions. Finalement, nous étudions aussi l’effet des erreurs d’estimation sur la performance des prévisions. Dans tous les cas, nous comparons la performance des prévisions en utilisant des prévisions provenant d’une série bivariée et d’une série univariée, ce qui permet d’illustrer l’avantage de cette méthode. Dans un intérêt plus pratique, nous présentons une application complète sur des données financières. / This thesis is structured as follows. After a first chapter of introduction, Chapter 2 exposes as simply as possible different notions that are going to be used in the two first papers. First, we discuss the main steps required to build stochastic integrals for semimartingales with space parameters. Secondly, we describe the main results of risk neutral evaluation theory and, finally, we give a short description of an optimization method known as duality. Chapters 3 and 4 consider the problem of modelling illiquidity, which is covered by two papers. The first one proposes a continuous time model for the structure and the dynamic of the limit order book. The dynamic of a portfolio for an investor using market orders is deduced and conditions to rule out arbitrage are given. With the help of Itô’s generalized formula, it is also possible to write the value of the portfolio as a stochastic differential equation. A complete example of market model along with a calibration method is also given. In the second paper, written in collaboration with Bruno Rémillard, we propose a similar model with discrete time trading. We study the problem of derivatives pricing and give explicit formulas for European option prices. Specific conditions to rule out arbitrage are also provided. Using the dual optimization method, we show that the price of European options can be written as the optimization of an expectation over a set of probability measures. Chapter 5 contained the third paper and studies a different topic. In this paper, also written with Bruno Rémillard, we propose a forecasting method for time series based on multivariate copulas. To provide a better understanding of the proposed method, with the help of numerical experiments, we study the effect of the strength and the structure of the different dependencies on predictions performance. Since copulas allow to isolate the dependence structure and marginal distributions, we study the impact of different marginal distributions on predictions performance. Finally, we also study the effect of estimation errors on the predictions. In all the cases, we compare the performance of predictions by using predictions based on a bivariate series and predictions based on a univariate series, which allows to illustrate the advantage of the proposed method. For practical matters, we provide a complete example of application on financial data.

Pas de résumé / No summary

"Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de maîtrise, option droit des affaires" / Le recours à diverses stratégies d'investissement ainsi qu'aux services des intermédiaires de marché a pris, dans les dernières années, une place importante dans la planification financière de la retraite des Canadiens. Toutefois, une question demeure: les marchés financiers contemporains sont-ils adaptés aux petits investisseurs? Cette question, étant réapparue à plusieurs reprises au fil des ans, nous frappe avec d'autant plus d'acuité à la lumière de la dégringolade qu'ont subie les marchés boursiers depuis mars 2000. Pour répondre à cette question, un examen du contexte dans lequel évolue la relation établie entre l'intermédiaire de marché et l'investisseur s'avère nécessaire. Tout d'abord, la mise en place d'un système réglementaire technique visant à encadrer les activités des intermédiaires de marché, complétée par les règles adoptées par les organismes professionnels auxquels ces derniers appartiennent, viennent d'emblée imposer un modèle de conduite visant à maintenir la confiance des investisseurs dans le marché de valeurs. De même, l'adoption de cet ensemble de règles fait en sorte que le comportement adopté par les intermédiaires de marché corresponde le plus possible aux attentes des investisseurs. En outre, ces règles viennent, avec le nouveau Code civil, établir l'ensemble des obligations imposées aux parties dans leur relation. Il va sans dire que l'assujettissement à un certain nombre de devoirs et d'obligations amène inévitablement des litiges en matière de responsabilité civile. Toutefois, la formulation d'une demande devant les tribunaux judiciaires afin d'obtenir une compensation pour les pertes subies amène un lot important d'inconvénients (poids financier des procédures, délais, technicité du fardeau de preuve). Par ailleurs, ce constat pourra, dans certains cas, entraîner un questionnement sur l'étendue réelle de la protection des droits du public investisseur. Dans ce cadre, l'apparition dans les demières années de modes alternatifs de règlement de litiges propose une solution intéressante en permettant d'envisager une nouvelle forme de justice plus adaptée aux litiges consuméristes pouvant survenir dans le cadre de la relation entre l'investisseur et l'intermédiaire de marché. / In the past few years, use of various investment strategies and intermediary market services has occupied an important place in the Canadians' retirement financial planning. However, one question remains unanswered: Are contemporary financial markets adapted to small investors? Asked many times over the years, this question is ail the more striking in light of the upheaval that stock exchanges have suffered since March 2000. To answer this question, it is necessary to examine the context in which the relationship between market intermediaries and investors is established. The application of a technical regulatory system that gives structure to market intermediaries' activities and which is further completed by the rules of organizations that these professionals belong to readily imposes a model of conduct that aims to maintain investors' confidence in securities markets. Similarly, by adopting this set of rules, market intermediaries also adopt behavior that corresponds as much as possible to investors' expectations. Moreover, these rules, along with the new Code Civil, establish a set of obligations for parties in contact. It goes without saying that restraining certain duties and obligations inevitably causes legal disputes over civil responsibility. However, drafting a claim before the court to obtain compensation for losses suffered causes major inconvenience (financial burden of the proceedings, the delays and hold-ups, and the technicality of the duty to produce evidence). In certain cases, this finding can put into question how long the protection of public investors' rights actually last. In this context, the appearance in the last years of alternative means of settling litigation presents an interesting solution. It allows us to envision a new form of justice that is more adapted to consumer disputes and may very weil arise in the relationship between investors and market intermediaries.