Agents hétérogènes et formation des prix sur les marchés financiers

par Jonathan Donier

Thèse de doctorat en Mathématiques Appliquées

Sous la direction de Jean-Philippe Bouchaud et de Mathieu Rosenbaum.

Soutenue le 10-10-2016

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale de Sciences mathématiques de Paris Centre (Paris) , en partenariat avec Laboratoire de Probabilités et Modèles Aléatoires (laboratoire) .

Le jury était composé de Fabrizio Lillo, Emmanuel Bacry, Jim Gatheral, Rama Cont, Thierry Foucault.


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l'étude de la formation des prix sur les marchés financiers, en particulier lorsque ceux-ci se composent d'un grand nombre d'agents. On commence par l'étude empirique d'un marché émergent -- le bitcoin -- de manière à mieux comprendre comment les actions individuelles affectent les prix -- ce que l'on appelle « l'impact de marché ». On développe ensuite un modèle théorique d'impact basé sur le concept d'agent hétérogène, qui parvient à reproduire les observations empiriques d'un impact concave dans un marché non manipulable. Le cadre de l'agent hétérogène nous permet de revisiter les concepts d'offre et de demande dans un cadre dynamique, de mieux comprendre l'impact du mécanisme de marché sur la liquidité, ou encore de poser les bases d'un simulateur de marché réaliste. On montre enfin, à travers l'étude empirique de plusieurs bulles et crashs sur le marché du bitcoin, le rôle crucial de la micro-structure dans la compréhension des phénomènes extrêmes.

  • Titre traduit

    Heterogeneous agents and price formation on financial markets


  • Résumé

    This thesis is devoted to the study of price formation on financial markets, in particular when these are composed of a large number of agents. We start by the empirical study of an emergent market -- the bitcoin -- in order to better understand how individual actions impact prices -- a phenomenon known as « market impact ». We then develop a theoretical model based on the concept of heterogeneous agents, that allows to reproduce the empirical observations of a concave impact in a market that remains non-manipulable. The heterogeneous agents framework allows us to revisit the concepts of supply and demand in a dynamic context, to better understand how the choice of a particular market mechanism can impact liquidity, and to lay some grounds for a realistic market simulator. By studying several bubbles and crashes that happened on the bitcoin market, we finally show how relevant microstructure effects can be, in particular for understanding the occurrence of extreme phenomena.


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