Valuation of weather derivatives based upon degree-days
Evaluation des dérivés climatiques sur degrés-jours
Résumé
The introduction of the first weather derivative based upon the degree-days in the United-States in 1997 has led to a great number of work dedicated to the valuation of this product and to the modelling of the daily average temperature. However until now, no empirical study has compared all together the pricing approches and the temperature models which were suggested in the literature. Therefore in the present thesis, we set out to compute the prices of the weather futures and call options from the free-arbitrage, actuarial and consumption-based methods.We were particularly interested in the pricing of the contracts on the degree-days of Chicago, Cincinnati and New York for which frequent transactions were observed. The linked analysis of the estimated prices of the weather futures from the different pricing methodologies has shown that the calibration of the pricing models was necessary to obtain predictions of the prices which were closed to the quotations and more particularly to the real realization of the index on degree-days at the expiration date.
L'introduction sur le marché financier du premier dérivé climatique portant sur les degrés-jours en 1997 aux Etats-Unis, a donné lieu à un nombre important de travaux sur la valorisation des instruments climatiques et sur la modélisation de la température moyenne journalière. Cependant, aucune étude conjointe de l'ensemble des approches d'évaluation et des représentations de la température suggérées dans la littérature n'avait été menée jusqu'à présent sur le plan empirique. Nous nous sommes donc proposés dans la présente thèse de calculer les prix des contrats à terme et des options d'achat climatiques à partir des méthodes en l'absence d'arbitrage, actuarielle et fondée sur la consommation. Nous nous sommes particulièrement intéressés au calcul des prix des contrats sur les degrés-jours des villes de Chicago, de Cincinnati et de New York pour lesquelles nous avions constaté des transactions fréquentes sur le Chicago Mercantile Exchange. L'analyse conjointe des cours estimés des contrats à terme climatiques à partir des différentes méthodologies d'évaluation a montré que le calibrage des modèles d'évaluation était nécessaire pour obtenir des prévisions de prix proches des cotations et plus particulièrement de la réalisation réelle de l'indice des degrés-jours à l'échéance.
Mots clés
Weather derivatives
Free-arbitrage pricing method
Actuarial method
Consumption-capital asset pricing model
Risk-neutral distribution
Market price of risk
Monte-Carlo simulation
Finite difference method
Generalized method of moments
Simulated method of moments
Periodic variance models
Jump process
Long memory processes.
Processus à mémoire longue
Dérivés climatiques
Méthode d'évaluation en l'absence d'arbitrage
Méthode actuarielle
Modèle d'évaluation des actifs financiers fondé sur la consommation
Distribution risque-neutre
Prix de marché du risque
Simulation de Monte-Carlo
Méthode des différences finies
Méthode des moments généralisés
Méthode des moments simulés
Modèles de variance périodique
Processus à sauts
Processus à mémoire longue.
Domaines
Economies et finances
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