Optimal quantization methods with applications to finance.

Méthodes de quantification optimale avec applications à la finance.

Abass Sagna (1)

1 LPMA - Laboratoire de Probabilités et Modèles Aléatoires

THIS THESIS IS DOVOTED TO OPTIMAL QUANTIZATION WITH SOME APPLICATIONS TO MATHEMATICAL FINANCE. CHAP.1 REMINDS THE BASES OF OPTIMAL QUANTIZATION AND NUMERICAL SEARCH OF OPTIMAL QUANTIZERS. IN CHAP.2 WE STUDY THE ASYMPTOTICS, IN L^S, OF THE QUANTIZATION ERROR ASSOCIATED TO A LINEAR TRANSFORM OF AN L^R OPTIMAL SEQUENCE OF QUANTIZERS. WE SHOW THAT SUCH A TRANSFORMATION ALLOWS TO MAKE THE TRANSFORMED SEQUENCE L^S RATE OPTIMAL FOR EVERY S>0, FOR A LARGE FAMILY OF PROBABILITIES. CHAP.3 DEALS WITH THE ASYMPTOTICS OF THE MAXIMAL RADIUS SEQUENCE ASSOCIATED TO AN L^R OPTIMAL SEQUENCE OF QUANTIZERS. WE SHOW THAT AS SOON AS SUPP(P) IS UNBOUNDED, THE MAXIMAL RADIUS CONVERGE TO INFINITY. WE THEN GIVE THE RATE OF CONVERGENCE FOR A LARGE FAMILY OF PROBABILITIES. CHAP.4 IS DEVOTED TO THE PRICING OF LOOKBACK AND BARRIER LIKE OPTIONS. WE WRITE THESE PRICES IN A FORM WHICH ALLOWS US TO ESTIMATE THEM BY MONTE CARLO, BY AN HYBRID MONTE CARLO-QUANTIZATION AND BY A PUR QUANTIZATION METHOD.

CETTE THÈSE EST CONSACRÉE À LA QUANTIFICATION AVEC DES APPLICATIONS À LA FINANCE. LE CHAP.1 RAPPELLE LES BASES DE LA QUANTIFICATION ET LES MÉTHODES DE RECHERCHE DE QUANTIFIEURS OPTIMAUX. AU CHAP.2 ON ÉTUDIE LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE, DANS L^S, DE L'ERREUR DE QUANTIFICATION ASSOCIÉE À UNE TRANSFORMATION LINÉAIRE D'UNE SUITE DE QUANTIFIEURS OPTIMALE DANS L^R. ON MONTRE QU'UNE TELLE TRANSFORMATION PERMET DE RENDRE LA SUITE TRANSFORMÉE L^S TAUX OPTIMALE POUR TOUT S, POUR UNE LARGE FAMILLE DE PROBABILITÉS. LE CHAP.3 ÉTUDIE LE COMPORTEMENT ASYMPTOTIQUE DE LA SUITE DU RAYON MAXIMAL ASSOCIÉE À UNE SUITE DE QUANTIFIEURS L^R OPTIMALE. ON MONTRE QUE DÈS QUE SUPP(P) EST NON BORNÉ CETTE SUITE TEND VERS L'INFINI. ON DONNE, POUR UNE GRANDE FAMILLE DE PROBABILITÉS, LA VITESSE DE CONVERGENCE VERS L'INFINI. LE CHAP.4 EST CONSACRÉ AU PRICING D'OPTIONS DE TYPE LOOKBACK ET À BARRIÈRRE. ON ÉCRIT CES PRIX SOUS UNE FORME QUI NOUS PERMET DE LES ESTIMER PAR MONTE CARLO, PAR UNE MÉTHODE HYBRIDE MONTE CARLO-QUANTIFICATION ET PAR PUR QUANTIFICATION.

Mots clés: Quantization; rate-optimal; Lloyd algorithm; maximal radius; Lookback options; barrier options.; options type "Lookback; options à barrières

Mots clés: Quantification; taux optimal; Algorithme de Lloyd; rayon maximal; options type "Lookback"; options à barrières.

Domaines: Mathématiques [math]

Abass Sagna. Optimal quantization methods with applications to finance.. Mathematics [math]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00342033⟩