Comment la nature et la structure de l'information affectent-elles l'algorithme de détermination du prix de marché optimal garantissant l'efficience des marchés et une volatilité fondamentale minimale ?

How to do the nature and the structure of information affect the optimal pricing algorithm to guarantee market efficiency and minimize fundamental prices volatility ?

• Auteur / Autrice : David Batista Soares
• Direction : Alain Bretto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 12/11/2020
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, information et ingénierie des systèmes (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche en informatique, image, automatique et instrumentation de Caen (1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Michel Gay
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Bretto, Damien Challet, Jean Cordier, Philippe Bertrand, Joël Priolon, Patrice Fontaine
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Damien Challet, Jean Cordier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Information

Efficience (gestion)

Volatilité (finances)

Mots clés libres

Efficience des marchés

Volatilité des prix

Marchés de matières premières

Market efficiency

Price volatility

Commodity markets

Résumé

Ce travail évalue la capacité des marchés financiers en général puis des marchés financiers de matières premières agricoles standardisés (commodités) à agréger l’information dans le prix de marché et à réduire la volatilité des prix. Cela est fait à l’aide de deux nouveaux modèles basés sur la nature de l’information même. Nous distinguons l’information qui est traitable à l’aide d’algorithme (dite effective) et l’information qui ne l’est pas. L’impact de l’algorithme de détermination du prix majoritairement utilisé qu’est le carnet d’ordres à cours limité est étudié au regard de la nature et de la structure de l’information. Ces modèles soulignent que lorsque l’information est majoritairement effective et continue, le carnet d’ordres à cours limité permet en effet au prix de marché d’être au voisinage de sa valeur fondamentale. Au contraire, quand l’information non effective devient trop importante, ce mécanisme mène à une bulle, voire à une crise. En revanche, nous démontrons que même dans une bulle, le prix de marché peut révéler davantage d’information que n’importe quel agent pris séparément. Lorsque l’information est discontinue en revanche, comme c’est le cas pour les marchés de commodités, la dissociation des algorithmes utilisés sur les marchés physiques et les marchés à termes peut entraîner une diminution de la capacité du prix de marché à véhiculer l’information mais aussi générer un surplus de volatilité. Enfin, nous prenons en compte le nombre d’agents comme variable déterminante de la fréquence des transactions et de l’information arrivant sur le marché d’une part, et la possibilité d’avoir une information non effective d’autre part. L’intuition que plus d’agents permettent au prix de marché de mieux agréger l’information n’est pas toujours valable, et peut même générer davantage de volatilité. Nous montrons également que sous-estimer l’impact de l’information non effective et la surestimer n’ont pas des conséquences identiques sur les propriétés du prix de marché.

This work assesses the capability of financial markets in general and then of standardized agricultural commodity markets to aggregate information in the market price and reduce the price volatility. This work presents two new models based on the nature of the information itself. We split the information that is treatable using an algorithm (effective) and the information that cannot. The impact of the predominantly used price determination algorithm, the limit order book, is examined with regard to the nature and structure of the information. These models underline that when the information is mostly effective and continuous, the limit order book indeed allows the market price to be close to its fundamental value. When non effective information becomes too important, this mechanism leads to a bubble or even a crisis. But even in a bubble, the market price can reveal more information than any agent taken separately. When information is discontinuous, on the other hand, as it is the case in commodity markets, the different pricing algorithms used in physical markets and futures markets can lead to a decrease in the market price efficiency but also to a surplus of price volatility. Finally, we take into account the number of agents as a determining variable of the frequency of transactions and of the incoming information on the commodity market on the first hand, and the possibility of having a non effective information on the other hand. The intuition that more agents increase the market price efficiency is not mandatory in this model. Moreover, it can generate more volatility. We also show that underestimating the impact of the non efficient information and overestimating it do not have identical consequences on the properties of the market price.