Valorisation des ajustements Xva : de l’exposition espérée aux risques adverses de corrélation

par Marouan Iben Taarit

Thèse de doctorat en Mathématiques

Sous la direction de Bernard Lapeyre.

Soutenue le 08-01-2018

à Paris Est , dans le cadre de École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec CERMICS - Centre d'Enseignement et de Recherche en Mathématiques et Calcul Scientifique (laboratoire) et de Centre d'Enseignement et de Recherche en Mathématiques- Informatique et Calcul Scientifique / CERMICS (laboratoire) .

Le président du jury était Monique Jeanblanc.

Le jury était composé de Bernard Lapeyre, Romuald Elie, Etienne Varloot.

Les rapporteurs étaient Stéphane Crépey, Frédéric Abergel.


  • Résumé

    Nous entamons ce rapport de thèse par l’évaluation de l’espérance espérée qui représente une des composantes majeures des ajustements XVA. Sous l’hypothèse d’indépendance entre l’exposition et les coûts de financement et de crédit, nous dérivons dans le chapitre 3 une représentation nouvelle de l’exposition espérée comme la solution d’une équation différentielle ordinaire par rapport au temps d’observation du défaut. Nous nous basons, pour le cas unidimensionnel, sur des arguments similaires à ceux de la volatilité locale de Dupire. Et pour le cas multidimensionnel, nous nous référons à la formule de la Co-aire. Cette représentation permet d’expliciter l’impact de la volatilité sur l’exposition espérée : Cette valeur temps fait intervenir la volatilité des sous-jacents ainsi que la sensibilité au premier ordre du prix, évalués sur un ensemble fini de points. Malgré des limitations numériques, cette méthode est une approche précise et rapide pour la valorisation de la XVA unitaire en dimension 1 et 2.Les chapitres suivants sont dédiés aux aspects du risque de corrélations entre les enveloppes d’expositions et les coûts XVA. Nous présentons une modélisation du risque général de corrélation à travers une diffusion stochastique multivariée, comprenant à la fois les sous-jacents des dérivés et les intensités de défaut. Dans ce cadre, nous exposons une nouvelle approche de valorisation par développements asymptotiques, telle que le prix d’un ajustement XVA correspond au prix de l’ajustement à corrélation nulle, auquel s’ajoute une somme explicite de termes correctifs. Le chapitre 4 est consacré à la dérivation technique et à l’étude de l’erreur numérique dans le cadre de la valorisation de dérivés contingents au défaut. La qualité des approximations numériques dépend uniquement de la régularité du processus de diffusion de l’intensité de crédit, et elle est indépendante de la régularité de la fonction payoff. Les formules de valorisation pour CVA et FVA sont présentées dans le chapitre 5. Une généralisation des développements asymptotiques pour le cadre bilatéral de défaut est adressée dans le chapitre 6.Nous terminons ce mémoire en abordant un cas du risque spécifique de corrélation lié aux contrats de migration de rating. Au-delà des formules de valorisation, notre contribution consiste à présenter une approche robuste pour la construction et la calibration d’un modèle de transition de ratings consistant avec les probabilités de défaut implicites de marché

  • Titre traduit

    Pricing of XVA adjustments : from expected exposures to wrong-way risks


  • Résumé

    The point of departure of this thesis is the valuation of the expected exposure which represents one of the major components of XVA adjustments. Under independence assumptions with credit and funding costs, we derive in Chapter 3 a new representation of the expected exposure as the solution of an ordinary differential equation w.r.t the default time variable. We rely on PDE arguments in the spirit of Dupire’s local volatility equation for the one dimensional problem. The multidimensional extension is addressed using the co-area formula. This forward representation gives an explicit expression of the exposure’s time value, involving the local volatility of the underlying diffusion process and the first order Greek delta, both evaluated only on finite set of points. From a numerical perspective, dimensionality is the main limitation of this approach. Though, we highlight high accuracy and time efficiency for standalone calculations in dimensions 1 and 2.The remaining chapters are dedicated to aspects of the correlation risk between the exposure and XVA costs. We start with the general correlation risk which is classically modeled in a joint diffusion process for market variables and the credit/funding spreads. We present a novel approach based on asymptotic expansions in a way that the price of an XVA adjustment with correlation risk is given by the classical correlation-free adjustment to which is added a sum of explicit correction terms depending on the exposure Greeks. Chapter 4 is consecrated to the technical derivation and error analysis of the expansion formulas in the context of pricing credit contingent derivatives. The accuracy of the valuation approach is independent of the smoothness of the payoff function, but it is related to the regularity of the credit intensity model. This finding is of special interest for pricing in a real financial context. Pricing formulas for CVA and FVA adjustments are derived in Chapter 5, along with numerical experiments. A generalization of the asymptotic expansions to a bilateral default risk setting is addressed in Chapter 6.Our thesis ends by tackling the problem of modeling the specific Right-Way Risk induced by rating trigger events within the collateral agreements. Our major contribution is the calibration of a rating transition model to market implied default probabilities


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