Three Essays in Financial Networks and Shock Propagation

par Jonas Heipertz

Thèse de doctorat en Analyse et politique économiques

Sous la direction de Romain Rancière.

Soutenue le 02-12-2019

à Paris, EHESS , dans le cadre de École doctorale d'Économie (Paris) , en partenariat avec Paris-Jourdan Sciences Économiques (laboratoire) .

Le président du jury était Thomas Chaney.

Le jury était composé de Thomas Chaney, Isabelle Méjean, Guillaume Vuillemey, Amine Ouazad, Gilles Saint-Paul.

Les rapporteurs étaient Isabelle Méjean, Guillaume Vuillemey.

  • Titre traduit

    Trois essais sur les réseaux financiers et la propagation de chocs


  • Résumé

    Depuis la crise financière, les interdépendances entre les institutions financières font partie intégrante de l’analyse et de la politique économique. Le monde entier a appris douloureusement comment des chocs relativement petits et localisés (comme la crise des subprimes aux États-Unis) peuvent se propager par le système financier à travers le monde et générer des conséquences importantes pour l’économie réelle. Depuis lors, les analyses académiques ont cherché à comprendre les caractéristiques du système financier qui déterminent le risque systémique. Le point de départ de la majorité de ces études est de considérer la structure du réseau financier comme étant donnée. Cependant, chaque jour des quantités importantes d’instruments financiers sont échangées. Cette structure change donc. Cette thèse démontre que ces ajustements endogènes jouent un rôle clé pour la transmission de chocs par les réseaux financiers. Sur le plan théorique, la thèse construit des modèles d’équilibre général qui permettent de comprendre la formation endogène des réseaux. En effet, le réseau est le résultat d’échanges d’instruments financiers entre les institutions financières. Les analyses empiriques exploitent quant-à-elles plusieurs bases de données micro- et macro-économiques pour mesurer l’importance des mécanismes théoriques. La thèse bénéficie particulièrement des bases confidentielles et détaillées de la Banque de France.Le premier chapitre fait le lien avec l’économie réelle. Il montre comment les chocs de productivité au niveau d’une entreprise peuvent se propager par le réseau financier : deux entreprises peuvent être liées par leur financement externe même si elles n’ont pas ou peu de liens par leur activité réelle. Ces liens peuvent avoir des conséquences macro-économiques. Le chapitre construit un modèle théorique multi-sectoriel de la production avec des entreprises hétérogènes qui financent une partie de leurs dépenses en émettant des titres. Ces titres de créances sont achetés par les banques qui sont contraintes de respecter un certain ratio de capitalisation. A l’équilibre, les chocs de productivité se propagent par les réseaux financiers. Le modèle est estimé et pourra également se prêter à l’étude de la régulation macro-prudentielle et la politique monétaire.Le deuxième chapitre de la thèse exploite les données désagrégées sur les avoirs et les engagements des banques. Elles permettent d’identifier et estimer un modèle d’équilibre général d’échanges d’instruments financiers. Les banques choisissent la taille et la diversification de leurs bilans. La propagation de chocs est déterminée, non pas par le montant des investissements mais par les ajustements des bilans bancaires face à ces chocs. Le réseau a les caractéristiques clés suivantes : (i) un réseau plus connecté implique moins d’amplification, (ii) l’influence d’une banque est indépendante de la taille de ses positions, (iii) les banques qui sont plus averses au risque réussissent à diminuer leur risque, mais accroissent leur influence sur les autres banques du réseau. Sur le plan empirique, le chapitre montre que la réponse endogène du réseau est deux à trois fois plus importante pour la propagation de chocs que le réseau préexistant. Le modèle estimé permet d’évaluer les effets des programmes d’achat de titres mis en place par la Banque Centrale Européenne.Le troisième chapitre conclue la thèse avec une analyse plus agrégée. Il montre d’abord que des évolutions sectorielles, comme l’expansion de l’endettement extérieur du secteur public français, ont été à l’origine de la détérioration de la position extérieure nette de la France entre 2008 et 2014. Il fournit une représentation de réseau des liens entre les secteurs institutionnels domestiques avec l’étranger et documente leurs évolutions sur la période. La propagation des chocs sectoriels à travers les détentions de titres est étudiée dans un modèle de contagion qui est estimé grâce à la méthode de moments généralisés.


  • Résumé

    Financial inter-dependencies are since the financial crisis at the forefront of macroeconomic research and policy making. The world had painfully learned how small and localized events can travel through the global financial system with huge repercussions for the real economy. Since then, many studies have analyzed the propagation properties of given financial exposure networks. Each day, however, large amounts of financial assets are traded and financial institutions’ balance-sheets change in response to new information, regulation or monetary policy. Changes in exposures crucially affect the transmission of shocks. This thesis develops general equilibrium frameworks that show how financial networks emerge endogenously from trade in financial assets between heterogeneous institutions. I use micro and macro-level datasets including confidential data from the Banque de France to structurally identify risk-preferences, institutions' beliefs about the distribution of future financial asset returns, and the specific constraints that drive financial network formation. The thesis also derives an explicit firm-level link of financial networks to an economy's productive structure.Chapter 1 of the thesis shows how firm-level productivity shocks propagate through financial networks. If firms need external funds to finance capital expenditure, banks create linkages between them that go beyond their input-output relationships. These links can affect aggregate output. The chapter builds a multi-sector production model of heterogeneous firms that are financed by heterogeneous leverage targeting banks. Banks are themselves connected through bilateral cross-holdings. Endogenous financial asset prices introduce a new propagation channel of productivity shocks. Structural parameters such as bank-level leverage constraints determine the strength of this channel and one statistic is sufficient to capture it. I use confidential matched bank-firm-level data from the Banque de France on corporate bond investments to estimate the model. The model can be used to study macro-prudential regulation and monetary policy.Chapter 2 uses bank- and instrument-level data on asset holdings and liabilities to identify and estimate a general equilibrium model of trade in financial instruments shaping an endogenous network of interlinked banks' balance-sheets. Bilateral ties are formed as each bank selects the size and the diversification of its assets and liabilities. Shocks propagate due to the response, rather than the size, of bilateral ties to such shocks. The network exhibit key theoretical properties: (i) more connected networks lead to less amplification of partial equilibrium shocks, (ii) the influence of a bank's equity is independent of the size of its holdings; (iii) more risk-averse banks are more diversified, lowering their own volatility but increasing their influence on other banks. The structural estimation of the network model for the universe of French banks shows that the endogenous change in the network matters two to three times more than the initial network of cross-holdings for the transmission of shocks. The estimated network is used to assess the effects of the ECB's quantitative easing policy.Chapter 3 concludes the thesis with a more aggregated sector-level analysis. It first studies how the sharp deterioration of the net external portfolio position of France between 2008 and 2014 was driven by sectoral patterns such as the banking sector retrenchment and the increase in foreign liabilities of the public and corporate sectors but was mitigated by the expansion of domestic and foreign asset portfolios of insurance companies. It provides a network representation of the links between domestic sectors and the rest of the world. Sectoral shock propagation through inter-sectoral security holdings is studied in an estimated balance-sheet contagion model.


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