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HAL Id: tel-02115910 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02115910 Submitted on 30 Apr 2019 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Stress-test, produits structurés et gestion de bilan bancaire Bünyamin Erkan To cite this version: Bünyamin Erkan. Stress-test, produits structurés et gestion de bilan bancaire. Economies et finances. Université de Cergy Pontoise, 2017. Français. NNT : 2017CERG0948. tel-02115910 UNIVERSITE DE CERGY-PONTOISE E.D. ECONOMIE, MANAGEMENT, MATHEMATIQUES CERGY LABORATOIRE DE RECHERCHE THEMA STRESS-TEST, PRODUITS STRUCTURES ET GESTION DE BILAN BANCAIRE THESE pour l’obtention du titre de DOCTEUR EN SCIENCES ECONOMIQUES de l’Université de Cergy-Pontoise Présentée et soutenue publiquement le 22 Décembre 2017 par M. Bünyamin ERKAN JURY Directeur de thèse : Jean-Luc Prigent Professeur à l’Université de Cergy-Pontoise Rapporteurs : Sanvi Avouyi-Dovi Professeur associé à l’ICN Business School, Banque de France Stéphane Loisel Professeur à l’Université de Lyon 1 Examinateurs : Gabriel Desgranges Professeur à l’Université de Cergy-Pontoise Jean-Philippe Bouchaud Capital Fund Management Max Bézard BPCE 1 2 Remerciements Je tiens à remercier en premier lieu Jean-Luc Prigent d’avoir accepté d’être directeur de thèse, d’avoir relu la thèse et de m’avoir conseillé pendant ces années. Son regard critique et son expérience ont été de forts atouts pour la ﬁnalisation de cette thèse. C’est un Professeur de qualité qui a une grande culture en mathématiques ﬁnancières. Son avis et ses critiques constructives ont apporté beaucoup de plus-value à la thèse. Je remercie immédiatement après David Duplouy qui a accepté de lancer cette thèse CIFRE sans hésiter, qui m’a soutenu dans mes démarches et a toujours tout fait pour que la thèse puisse aboutir. Sans David, cette thèse n’aurait jamais pu voir le jour, et cette ligne de remerciements paraitra anecdotique par rapport à son aide. Je remercie Jean-Philippe Bouchaud que j’ai eu la chance d’avoir comme ensignant lors de ma dernière année de master. Depuis, je l’ai fréquemment sollicité durant ces années et lui a toujours eu la gentillesse de me répondre et de m’orienter. Il a accepté d’être membre du jury et je lui suis extrême- ment reconnaissant. J’ai en eﬀet toujours été très admiratif de sa vision de physicien de la ﬁnance et c’est pour moi un honneur de l’avoir dans mon jury de thèse. Je remercie Sanvi Avouyi-Dovi qui sans hésiter a accepté d’être rapporteur quand je le lui ai demandé. Je suis très heureux d’avoir un expert qui continue à faire le pont entre le monde professionnel et l’Université comme rapporteur. Je tiens à remercier Stéphane Loisel qui a accepté d’être rapporteur. C’est un Professeur reconnu ayant une réelle expertise sur les questions de régulation et c’est avec grande joie que j’ai appris qu’il acceptait d’être rapporteur. Je lui suis très reconnaissant. Je remercie Max Bézard que j’ai eu la chance d’avoir comme Directeur dans mon expérience professionnelle passée. C’est un homme extrêmement brillant avec de grandes qualités humaines. J’ai toujours été admiratif de la qualité 3 de ses remarques lors de diﬀérents échanges professionnels. Il a accepté de faire parti du jury et je souhaite lui dire un grand merci pour cela. Je remercie Gabriel Desgranges qui a accepté d’être président du jury. Je suis très heureux d’avoir comme président de jury un Professeur reconnu en ﬁnance et économie, Directeur de l’Ecole Doctorale qui m’a accueilli durant ces dernières années. Je tiens à remercier également Sylvain Baillehache avec qui j’ai eu les premiers échanges sur les stress-tests et qui m’a aiguillé lors de mes recherches. Il a également fait un travail de relecture sur l’un des chapitres et je tiens de nouveau à lui présenter ma gratitude pour cela. 4 à ma famille 5 Résumé Le but de cette thèse est de relier la valorisation des produits dérivés à l’analyse par scénario qui fait référence dans la gestion des banques. La val- orisation des options est un domaine qui a donné lieu à une très large littéra- ture avec un cadre mathématique bien déﬁni, développé plutôt à destination des praticiens de la ﬁnance de marché dans l’optique d’une couverture par ré- plication. La gestion du risque de ces produits est donc analysée sous l’angle du fameux principe d’absence d’opportunité d’arbitrage. Selon ce principe, l’estimation pour un taux futur devient celle qu’anticipe les marchés dès au- jourd’hui grâce à la présence d’instrument de couverture. D’un autre côté, le pilotage ﬁnancier en entreprise se base sur une approche dite “par scénario”. Diﬀérents scénarios qui semblent perspicaces et font sens économiquement pour les dirigeants de la banques sont retenus, et une projection pour chaque scénario est étudiée. Ces scénarios ne sont en général pas probabilisés; nous sommes dans une modélisation de l’incertain où la notion de probabilité et d’espérance n’intervient pas. La banque, qui possède des produits complexes liés à son activité, ne se couvre pas comme le fait un service lié à des ac- tivités de marché. C’est dans l’étude de ce cadre d’analyse que s’inscrit la thèse. Nous analysons ce besoin de projection par scénario sur le périmètre des produits complexes. L’introduction établit le cadre bancaire et plus précisément la réglementation bancaire aﬁn de situer la thèse dans ce contexte. Le chapitre 1 est un chapitre préliminaire qui rappelle les notions fondamen- tales de valorisation d’options. Le chapitre 21 étudie la valorisation des options bermudéennes “cross de- vises”. Ces produits, avec options de remboursement anticipé, sont assez fréquents dans le bilan des banques. Nous proposons notamment une cal- 1Le chapitre 2 a été présenté sous la forme d’un papier de recherche à la “32th Inter- national Conference of the French Finance Association” et à la “8th International Finance Conference” en 2015. 6 ibration adaptée aux produits de long terme, la maturité longue étant une autre des propriétés de ces produits de bilan. Une étude d’impacts ﬁnalise ce chapitre. Nous étudions l’impact de chaque marché d’options, qui sont des sources de risque, sur la valorisation de notre produit structuré. Le chapitre 3 déﬁnit un cadre de projection des surfaces de volatilités im- plicites. Cette outil nous permet ainsi de relier les anticipations des marchés d’option avec un scénario de taux qui fait référence en pilotage bancaire. Le chapitre 4 analyse les stress-tests avec une vision “grand angle”. Nous énonçons les principes d’un stress-test et discutons des diﬀérences et prob- lèmes de comptabilité de cet outil, très utilisé en pilotage bancaire, avec la modélisation risque neutre utilisée dans la valorisation d’options. Nous terminons notre étude en analysant les résultats des banques françaises du stress-test EBA 2016. 7 Abstract The aim of this thesis is to link the pricing of derivative products to the sce- nario based analysis used in banks management. Options’ pricing has a wide literature and a well-deﬁned mathematical framework focusing on the market ﬁnance problematics and in particular on delta hedging. The risk manage- ment of these products are thus analyzed with this point of view based on the famous absence of arbitrage opportunity principle. Under this principle, the best estimates for tomorrow are those anticipated by the market today due to the presence of hedging instruments. On the other side, corporate ﬁ- nancial management is based on a scenario based approach. Senior managers select scenarios which seem both interesting and plausible and a projection for each scenario is analyzed. Generally, we do not attribute probability to the scenarios, which implies a modeling based on uncertainty where the no- tion of probability and mathematical expectation are not involved. Bank has complex products for the needs of its activity and it does not hedge them as a service related to market activities would do. We do our analyze in this framework. We analyze this need of scenario based projection for complex products. The introduction deﬁnes the banking framework and more specially the bank- ing regulatory and links our thesis to this context Chapter 1 is a preliminary chapter which provides the basic notions on deriva- tive pricing. Chapter 22 details the pricing of cross-currency bermuda derivatives. These early redemption products are common on the balance sheet of the banks. We propose a calibration method for long term products. Indeed another property of this funding product is a long maturity. We end the chapter with an impact study where we analyze the impacts of the diﬀerent volatility 2The chapter 2 is a working paper that was presented at the 32th International Confer- ence of the French Finance Association and at the 8th International Finance Conference in 2015. 8 markets, which we consider as risk factors, to the price of the product. Chapter 3 proposes a projection model for implied volatility surface. This tool allows to link implied volatility projections with an interest rate scenario which is a key element of ﬁnancial management. uploads/Geographie/ le-bilan.pdf