Malgré son poids économique et ses avantages, l'activité de leasing reste méconnue. Le leasing fait l'objet d'un nombre limité de travaux académiques, notamment sur une problématique qui lui est propre, le risque de valeur résiduelle. Dans l'activité de leasing, le bailleur prend le risque de ne pas récupérer suffisamment de capital lors de la revente de l'actif. Le risque de perte à la revente à la fin de la période contractuelle, ainsi que la tarification sont fortement impactés par le prix estimé de revente de l'actif (la valeur résiduelle). La thèse vise à fournir une contribution académique aux professionnels en charge de la gestion de ce risque dans le secteur du leasing. Trois thèmes sont abordés: la valorisation des actifs, la couverture des risques de valeur résiduelle, et la dimension macro-économique. Dans le premier chapitre, nous appliquons la méthode des prix hédoniques à un portefeuille européen de leasing, afin d'estimer la distribution des prix de revente d'automobiles. L'approche hédonique estime le prix d'un bien par la valorisation de ses attributs. Suite à une discussion sur les prix hédoniques, nous proposons un modèle opérationnel pour le marché de l'automobile d'occasion. Le modèle est appliqué à quatre pays européens (l'Allemagne, l'Espagne, la France et la Grande-Bretagne), et les distributions sont calculées sur deux modèles de véhicules (Audi A4 et Ford Focus) permettant la comparaison des profils de dépréciation et des risques de valeur résiduelle. Dans le deuxième chapitre, nous proposons un modèle statistique pour couvrir le risque de valeur résiduelle en utilisant la technique des copules gaussiens. A la suite d'une discussion sur la problématique du risque de valeur résiduelle et des modèles de risque de crédit existants, un nouveau produit dérivé est proposé et analysé : le Collateralized Residual Value (CRV). Le modèle est appliqué à un portefeuille européen de location longue durée d'automobiles. Nos résultats indiquent que ce produit financier est facile à adapter et à mettre en œuvre en fonction des caractéristiques du contrat et de la corrélation entre les actifs le composant. Le dernier chapitre répond à deux questions cruciales dans le secteur du leasing automobile : Quelles sont les interactions entre les automobiles neuves et d'occasion? Pouvons-nous utiliser ces interactions afin d'estimer le prix de revente des véhicules ? Les voitures neuves d'aujourd'hui seront les voitures d'occasion de demain, et l'on suppose une forme de compétition entre le marché du neuf et le marché de l'occasion. C'est pourquoi il existe quelques idées préconçues et de nombreuses théories sur les interactions entre le premier marché et le second marché. Nous proposons de développer la réflexion par une analyse macro-économique des marchés automobiles Français, Britanniques et Nord-Américains. Les différents concepts sont répertoriés et statistiquement contrôlés. Nos résultats indiquent que les relations entre les différents marchés semblent limitées en France et au Royaume-Uni, alors que le marché Nord-Américain est confronté à un mécanisme dit de `Scitovscky'. Dans tous les cas, les relations ne sont pas assez fortes pour expliquer complètement les comportements des marchés / Leasing, by its volume and its attributes, constitutes a significant mean of financing in the world. Leasing, however, sparked off a limited academic interest, many of its features have been unexplored and particularly on a critical point, the residual value risk. In the leasing industry the lessor faces a risk, at the end of the contract, in not recovering sufficient capital value from resale of the asset. The risk of loss on sales at the end of the contract term, as well as pricing, are critically impacted by the forecasted resale price of the asset (residual value). The thesis aims to provide an academic contribution directed at asset analysts in charge of residual value in the leasing industry. Three topics are discussed: asset valuation, residual value risk hedging, and macro economy perspective. In the first chapter, we apply the Hedonic methodology to European auto lease portfolios, in order to estimate the resale price distribution. The Hedonic approach estimates the price of a good through the valuation of its attributes. Following a discussion on Hedonic prices, we propose an operational model for the automobile resale market. The model is applied to four European countries (France, Germany, Spain and Great Britain), and distributions are calculated on two vehicle versions (Audi A4 and Ford Focus) allowing a comparison of market depreciation patterns and residual value risks. In the second chapter, we propose a model to hedge residual value risk using the Gaussian copula methodology. After discussing residual value risk and credit risk modelization, a new derivative product is introduced and analyzed; the Collateralized Residual Values (CRV). The model is applied to an European auto lease portfolio of operating lease contracts pertaining to a major company. Our results indicate that the financial product is easy to customize, and to implement through the contract characteristics and the level of correlation. In the third chapter, we aim at answering two critical questions of the Auto lease industry. What are the interactions between the new and the second-hand car markets? Can we use the interactions to estimate the car prices of tomorrow? Everybody knows that the new cars of today are used cars of tomorrow and some people assume a competition between new and used markets. There are numerous, preconceived ideas and academic theories regarding the interactions between primary and secondary markets. To investigate the relations, we provide a macroeconomic analysis of the French, the British and the US car markets. Our results indicate that the relations appear limited for France and the UK, whereas the US market faces a Scitovscky mechanism. Furthermore, they illustrate that the interrelations are not strong enough to fully explain and forecast market patterns.

Dans les récentes années, les pays industrialisés, comme le Canada, connaissent de plus en plus d'améliorations de la qualité de vie, des progrès médicaux, la paix, etc. Ceci a contribué à une baisse considérable des taux de mortalité, autrement dit, une amélioration de l'espérance de vie. L'industrie d'assurance et les fonds de pension subissent ce changement démographique et s'inquiètent de ce risque de long évité dans le futur. Il est donc très important, pour ces organismes assureurs de pouvoir prédire l'évolution de la mortalité dans le futur d'une manière adéquate. Dans ce mémoire nous allons modéliser la mortalité par le modèle le plus classique en actuariat Lee-Carter, 1992 puis par le modèle de Fung et al, 2015 qui est un modèle financier stochastique à deux facteurs, le premier facteur est général pour toute la population et le deuxième est spécifique à l'âge. En effet, nous considérons le modèle de Lee-Carter comme un benchmark puisqu'il est le modèle standard utilisé dans l'industrie de l'assurance. Le modèle de Fung et al est un modèle de type affine et gaussien, modèles fréquemment utilisés en finance pour la modélisation du taux d'intérêt. Nous allons tester le fit du modèle Fung et al en le comparant au fit offert par Lee-Carter. Ensuite, nous abordons des portefeuilles de rentes viagères. Une rente viagère est une série de paiements périodiques dont le versement est garanti jusqu'au décès du rentier, ces versements sont faits en échange d'un capital de départ. On les nomme aussi des portefeuilles d'annuités. C'est un produit implicitement offert par les fonds de pension à prestations déterminés. Le risque de longévité peut entraîner des hausses de coûts substantielles pour ces régimes. Nous introduisons par la suite des produits financiers dérives de longévité, pour transférer ce risque, comme les Swaps et les Caps de longévité. Un Swap de longévité est une série de forwards de long évité et chaque forward est un contrat de couverture du risque de longévité o ù le régime de retraite verse à une contrepartie des paiements fixes déterminés par les taux de mortalité estimés par le modèle de Fung et al, en échange, la contrepartie verse au régime des paiements variables dépendant des taux de survie observés dans la population des rentiers. Pour le Cap de long évité, il est sous forme d'options d'achat dont le sous-jacent est encore le taux de survie de la population cible. Après nous être assurés que le modèle de Fung et al performe au moins aussi bien que le modèle de Lee-Carter, nous l'utiliserons pour étudier les couvertures de portefeuilles de rentes à l'aide de Swaps et Caps de long évité respectivement. Le modèle nous permet en plus un ajustement risque-neutre, c.à.d une calibration à d'autres instruments de longévité transigés dans le marché.

Les prix des matières premières ont augmenté à un rythme sans précédent au cours des dernières années rendant les dérivés sur matières premières de plus en plus populaires dans de nombreux secteurs comme l'énergie, les métaux et les produits agricoles. Le développement rapide du marché des produits dérivés sur matières premières a aussi induit une recherche vers toujours plus de précision et cohérence dans la modélisation et l'évaluation de produits dérivés des matières premières. Les points les plus importants dans la modélisation des matières premières sont la bonne représentation du rendement d'opportunité appelé communément "convenience yield ", la prise en compte de la saisonnalité et la capture du phénomène de retour à la moyenne pour les prix des matières premières. Il est à noter que le rendement d'opportunité (convenience yield ) peut être induit du prix des la courbe des forwards et être simplement ajouté au terme d'évolution(terme de drift) dans les modèles canoniques, comme le modèle de Black Scholes, le modèle à volatilité locale et les modèles à volatilité stochastique. An delà de ces modèles, d'autres modèles ont été conçus pour modéliser spécifiquement l'évolution du convenience yield, la saisonnalité ou le phénomène de retour à la moyenne des prix. Il s'agit par exemple du modèle de Gibson Schwartz qui suppose que le terme de convenience yield est aléatoire. Cette approche prend donc en compte l'évolution non déterministe du convenience yield et l'interprète comme un paramètre critique du modèle. Ceci explique sa grande popularité et son adoption important par les praticiens du marché. Un autre modèle fréquemment utilisé est le modèle de Gabillon. Celui se concentre sur la saisonnalité des prix et l'effet de retour a la moyenne, en modélisant un prix à long terme stochastique corrélé aux prix du spot. Dans cette thèse, nous prouvons que ces deux approches ne sont en fait qu'une et qu'il y a une relation d'équivalence entre le modèle de Gibson Schwartz et le modèle de Gabillon. Reposant sur le principe de diffusion équivalente introduite par Gyöngy, nous montrons que le modèle de Gibson Schwartz et le modèle de Gabillon peuvent se réduire à un modèle à un facteur dont la distribution marginale peut être explicitement calculée sous certaines conditions. Ceci nous permet en particulier de trouver des formules analytiques pour l'ensemble des options vanilles. Certaines de ces formules sont nouvelles à notre connaissance et d'autres confirment des résultats antérieurs. Dans un second temps, nous nous intéressons à la bonne modélisation de la dynamique de la volatilité des marchés des matières premières. En effet, les marchés de matières premières sont caractérisés par des volatilités très fluctuantes et importante. Alors que les effets sur la saisonnalité, la modèlisation du convenience yield et l'effet de retour à la moyenne des prix ont été fortement soulignés dans la littérature, la bonne modélisation de la dynamique de la volatilité a souvent été oubliée. La famille de modèle à volatilité stochastique est introduite pour renforcer la dynamique de la volatilité, capturant le phénomène de smile de la surface de volatilité grâce à un processus stochastique pour la volatilité. C'est une caractéristique très importante pour les dérivés à maturité longue où l'effet volatilité stochastique conduit à des résultats très différents de ceux obtenus avec des modèles plus conventionnels. Les modèles à volatilité stochastique permettent aussi de prendre en compte le phénomène de corrélation négative entre le sous-jacent et la volatilité en introduisant de manière explicite ce paramètre de corrélation. Les modèles à volatilité stochastique les plus populaires comprennent le modèle d'Heston, le modèle de Piterbarg, le modèle de SABR, etc. Dans cette thèse, nous étendons les idées de Piterbarg à la famille des modèles à volatilité stochastique en rendant le concept plus général. Nous montrons en particulier comment introduire des paramètres dépendant du temps dans les modèles à volatilité stochastique et explicitons différentes formules de calcul explicite du prix d'options vanilles, permettant ainsi une calibration des paramètres du modèles extrêmement efficace.

Dans sa première partie, cette thèse étudie l’utilisation optimale des produits dérivés par les intermédiaires financiers dans leur gestion du risque, en prêtant spécifiquement attention au marché des dérivés de taux d’intérêt. En modélisant la structure de capital optimale d’une banque, le premier chapitre montre comment l’usage optimal des dérivés affecte certaines décisions souvent étudiées en finance d’entreprise : l’offre de crédit, la transformation de maturité, la politique de dividendes ou les probabilités de défaut. La seconde partie de la thèse étudie au contraire le marché des dérivés comme un système à part entière. Le second chapitre utilise une base de données nouvelle et unique d’expositions bilatérales sur des contrats CDS afin d’offrir une description détaillée de la structure du réseau des expositions. Le troisième chapitre a pour objet la régulation des marchés de produits dérivés. Il étudie la compensation centrale des produits dérivés standardisés, et la demande de collatéral induite par cette réforme à l’échelle mondiale, sous une variété d’hypothèses concernant la microstructure du marché. / In its first part, this thesis studies the optimal use of derivatives contracts for risk management by financial intermediaries, focusing especially on interest rate derivative contracts. It models the optimal capital structure policy of a bank and shows how the optimal use of derivatives affects a number of oft-studied decisions in corporate finance: bank lending, maturity mismatching, payout policy or default probabilities. The second part of the thesis, in contrast, studies derivatives market as a system on its own. The second chapter uses a new and unique dataset of bilateral exposures to CDS contracts in order to provide a detailed description of the network structure of exposures. The third chapter focuses on the regulation of derivatives markets. It studies central clearing of standardized derivatives contracts and the collateral demand induced by the reform at a global scale, under a variety of hypotheses regarding the market microstructure.

Cette thèse de doctorat s’articule en trois chapitres. Le premier chapitre s’attache à trouver les déterminants principaux des variations hebdomadaires des marges de CDS, en période normale. Le deuxième chapitre se concentre, quant à lui, sur le comportement des marges de CDS dans les situations extrêmes. Nous exploitons dans ce chapitre les outils couramment employés dans l’analyse du risque systémique (CoVaR et régression quantile). Le troisième et dernier chapitre s’intéresse à l'impact des modifications de notations émises par les agences de rating (sur les marges de CDS). Nous procédons ici à une étude d’événements. Ces trois chapitres, de nature empirique, analysent donc, sous des angles différents. Ils insistent aussi dans leur interprétation sur la dimension sectorielle du marché des CDS. Bien que conçus séparément et indépendamment; les résultats de ces chapitres apparaissent, pour l’essentiel, assez cohérents. Ainsi, dans le premier chapitre, une série d’analyses en composantes principales menées sur les marges de CDS indiquent que le « secteur » constitue un facteur important. Dans le deuxième chapitre, les résultats fournis par la mesure de risque systémique appelée CoVaR suggèrent aussi que les secteurs dirigent le comportement des CDS individuels dans les moments extrêmes. / This thesis examines in three empirical essays levels and changes of CDS spread related to largest European companies. In the first chapter, we aim at identifying most important variables that drive CDS spreads in normal market conditions We suggest a list of new microeconomic variables and we find there exist some remaining sector wide common factors. In chapter two, we examine credit risk spillovers of CDS and equity markets under extreme conditions. To this end, we implement among other the very recent CoVaR technology of related entities. We also find here indirect evidences that sectors govern the behavior of individual CDS. In chapter three, we finally undertake a number of event studies on CDS and Equity daily data making use of hand-collected credit rating changes. Among other things, we evidence that both CDS spreads and equity prices move as the rating changes but also that movements differ according to upgrades, downgrades, succession and turnovers.

Suite à la crise financière de 2007, un ensemble de réglementations a été mis en place au niveau mondial, dont EMIR en Europe. Parmi les obligations engendrées par ce texte, il y a l’obligation de déclarer à l’autorité de tutelle toutes les opérations de produits dérivés traitées de gré à gré. Ceci dans le but d’augmenter la transparence sur ces marchés. L’objectif de mon travail étant de démontrer que cela n’est en fait pas le cas. Pour cela, j’explore deux principaux axes. Le premier concerne la déclaration effective des transactions et le traitement de ces informations par les autorités de tutelle. J’exploite pour cela les données publiques relatives à cette problématique et également les informations dont je dispose dans le cadre de mon travail. Les données sont relativement bien déclarées mais ne sont pas ou très peu exploitées par les autorités de tutelle. Le second axe est plus théorique. L’information ne conduit pas nécessairement à la transparence. Ce qui est important pour le bon fonctionnement des marchés dérivés est la symétrie de l’information et la confiance entre les intervenants. / Following the financial crisis of 2007, a set of regulations was implemented, including EMIR in Europe. Among the obligations arising from this text, there is an obligation to declare to the regulatory authority all OTC transactions. The goal is to increase transparency on OTC markets. My objective is to demonstrate that this is not actually the case. For that, I explore two main axes. The first one concerns the implementation of the reporting obligation and the analysis of this data by regulators. For this purpose, I use the public data on this issue and also the private data from my work. The data are relatively well reported but not fully exploited by the regulatory authorities. The second axis is more theoretical. Information does not necessarily lead to transparency. The symmetry of information and trust between OTC’s participants are the most important.

Cette thèse traite de la modélisation de prix boursiers par les exponentielles de processus de Lévy. La première partie développe une méthode non-paramétrique stable de calibration de modèles exponentielle-Lévy, c'est-à-dire de reconstruction de ces modèles à partir des prix d'options cotées sur un marché financier. J'étudie les propriétés de convergence et de stabilité de cette méthode de calibration, décris sa réalisation numérique et donne des exemples de son utilisation. L'approche adoptée ici consiste à reformuler le problème de calibration comme celui de trouver un modèle exponentielle-Lévy risque-neutre qui reproduit les prix d'options cotées avec la plus grande précision possible et qui a l'entropie relative minimale par rapport à un processus "a priori" donné. Ce problème est alors résolu en utilisant la méthode de régularisation, provenant de la théorie de problèmes inverses mal posés. L'application de ma méthode de calibration aux données empiriques de prix d'options sur indice permet d'étudier certaines propriétés des mesures de Lévy implicites qui correspondent aux prix de marché. <br /><br />La deuxième partie est consacrée au développement d'une méthode permettant de caractériser les structures de dépendance entre les composantes d'un processus de Lévy multidimensionnel et de construire des modèles exponentielle-Lévy multidimensionnels. Cet objectif est atteint grâce à l'introduction de la notion de copule de Lévy, qui peut être considérée comme l'analogue pour les processus de Lévy de la notion de copule, utilisée en statistique pour modéliser la dépendance entre les variables aléatoires réelles. Les exemples de familles paramétriques de copules de Lévy sont donnés et une méthode de simulation de processus de Lévy multidimensionnels, dont la structure de dépendance est décrite par une copule de Lévy, est proposée.

Cette thèse traite de la modélisation de prix boursiers par les exponentielles de processus de Lévy. La première partie développe une méthode non-paramétrique stable de calibration de modèles exponentielle-Lévy, c'est-à-dire de reconstruction de ces modèles à partir des prix d'options cotées sur un marché financier. J'étudie les propriétés de convergence et de stabilité de cette méthode de calibration, décris sa réalisation numérique et donne des exemples de son utilisation. L'approche adoptée ici consiste à reformuler le problème de calibration comme celui de trouver un modèle exponentielle-Lévy risque-neutre qui reproduit les prix d'options cotées avec la plus grande précision possible et qui a l'entropie relative minimale par rapport à un processus "a priori" donné. Ce problème est alors résolu en utilisant la méthode de régularisation, provenant de la théorie de problèmes inverses mal posés. L'application de ma méthode de calibration aux données empiriques de prix d'options sur indice permet d'étudier certaines propriétés des mesures de Lévy implicites qui correspondent aux prix de marché. La deuxième partie est consacrée au développement d'une méthode permettant de caractériser les structures de dépendance entre les composantes d'un processus de Lévy multidimensionnel et de construire des modèles exponentielle-Lévy multidimensionnels. Cet objectif est atteint grâce à l'introduction de la notion de copule de Lévy, qui peut être considérée comme l'analogue pour les processus de Lévy de la notion de copule, utilisée en statistique pour modéliser la dépendance entre les variables aléatoires réelles. Les exemples de familles paramétriques de copules de Lévy sont donnés et une méthode de simulation de processus de Lévy multidimensionnels, dont la structure de dépendance est décrite par une copule de Lévy, est proposée.

Cette thèse développe une approche trajectorielle pour la modélisation des marchés financiers en temps continu, sans faire appel à des hypothèses probabilistes ou à des modèles stochastiques. À l'aide du calcul fonctionnel non-anticipatif, nous identifions une classe spéciale de stratégies de trading que nous prouvons être auto-finançantes, selon une notion trajectorielle introduite dans cette thèse, et dont le gain peut être calculé trajectoire par trajectoire comme limite de sommes de Riemann. Avec ces outils, nous proposons un cadre analytique pour analyser la performance et la robustesse de stratégies de couverture dynamique de produits dérivés path-dependent sur en ensemble de scénarios. Ce cadre ne demande aucune hypothèse probabiliste sur la dynamique du processus sous-jacent. Il généralise donc les résultats précédents sur la robustesse de stratégies de couverture dans des modèles de diffusion. Nous obtenons une formule explicite pour l'erreur de couverture dans chaque scénario et nous fournissons des conditions suffisantes qui impliquent la robustesse de la couverture delta-neutre. Nous montrons que la robustesse peut être obtenue dans un ensemble ample de modèles de prix de martingale exponentielle de carré intégrable, avec une condition de convexité verticale sur le payoff. Nous remarquons que les discontinuités de la trajectoire de prix détériorent la performance de la couverture. Le dernier chapitre, indépendant du reste de la thèse, est une étude en collaboration avec Andrea Pascucci et Stefano Pagliarani, où nous proposons une nouvelle méthode pour l'approximation analytique dans des modèles à volatilité locale avec des sauts de type Lévy. / This thesis develops a mathematical framework for the analysis of continuous-time trading strategies which, in contrast to the classical setting of continuous-time finance, does not rely on stochastic integrals or other probabilistic notions.Using the `non-anticipative functional calculus', we first develop a pathwise definition of the gain process for a large class of continuous-time trading strategies which includes delta-hedging strategies, as well as a pathwise definition of the self-financing condition. Using these concepts, we propose a framework for analyzing the performance and robustness of delta-hedging strategies for path-dependent derivatives across a given set of scenarios. Our setting allows for general path-dependent payoffs and does not require any probabilistic assumption on the dynamics of the underlying asset, thereby extending previous results on robustness of hedging strategies in the setting of diffusion models. We obtain a pathwise formula for the hedging error for a general path-dependent derivative and provide sufficient conditions ensuring the robustness of the delta-hedge. We show in particular that robust hedges may be obtained in a large class of continuous exponential martingale models under a vertical convexity condition on the payoff functional. We also show that discontinuities in the underlying asset always deteriorate the hedging performance. These results are applied to the case of Asian options and barrier options. The last chapter, independent of the rest of the thesis, proposes a novel method, jointly developed with Andrea Pascucci and Stefano Pagliarani, for analytical approximations in local volatility models with Lévy jumps.

L'analyse statistique des données a été effectuée avec le logiciel R. / Au cours de la dernière décennie, l'Union Européenne a instauré une réglementation environnementale afin de limiter les émissions de Gaz à Effet de Serre sur son territoire. Ceci a contribué à la mise en place d'un marché du carbone européen (EU ETS) où s'échangent des certificats d'émission de CO2 (les EUA et les CER) ainsi que des produits dérivés reliés à ceux-ci. Ce mémoire aura pour objectif d'évaluer et de comparer différents modèles afin de représenter le prix des certificats d'émission et de tarifer les produits dérivés des marchés du carbone. / During the last decade, the European Union has regulated emissions of Greenhouse Gases on its own territory. Consequently, a European Carbon Market (EU ETS) is currently emerging where CO2 emission certificates (EUA and CER) and derivatives are traded on Exchanges. The objectif of this research is to evaluate and compare different models to represent the emission certificates' price and to price derivatives of the carbon markets.