Dependence modeling between continuous time stochastic processes: an application to electricity markets modeling and risk management
Description
In this thesis, we study some dependence modeling problems between continuous time stochastic processes. These results are applied to the modeling and risk management of electricity markets. In a first part, we propose new copulas to model the dependence between two Brownian motions and to control the distribution of their difference. We show that the class of admissible copulas for the Brownian motions contains asymmetric copulas. These copulas allow for the survival function of the difference between two Brownian motions to have higher value in the right tail than in the Gaussian copula case. Results are applied to the joint modeling of electricity and other energy commodity prices. In a second part, we consider a stochastic process which is a sum of a continuous semi-martingale and a mean reverting compound Poisson process and which is discretely observed. An estimation procedure is proposed for the mean reversion parameter of the Poisson process in a high frequency framework with finite time horizon, assuming this parameter is large. Results are applied to the modeling of the spikes in electricity prices time series. In a third part, we consider a doubly stochastic Poisson process with stochastic intensity function of a continuous semi-martingale. A local polynomial estimator is considered in order to infer the intensity function and a method is given to select the optimal bandwidth. An oracle inequality is derived. Furthermore, a test is proposed in order to determine if the intensity function belongs to some parametric family. Using these results, we model the dependence between the intensity of electricity spikes and exogenous factors such as the wind production. (author)
Abstract (French)
Cette these traite de problemes de dependance entre processus stochastiques en temps continu. Ces resultats sont appliques a la modelisation et a la gestion des risques des marches de l'electricite. Dans une premiere partie, de nouvelles copules sont etablies pour modeliser la dependance entre deux mouvements Browniens et controler la distribution de leur difference. On montre que la classe des copules admissibles pour les Browniens contient des copules asymetriques. Avec ces copules, la fonction de survie de la difference des deux Browniens est plus elevee dans sa partie positive qu'avec une dependance gaussienne. Les resultats sont appliques a la modelisation jointe des prix de l'electricite et d'autres commodites energetiques. Dans une seconde partie, nous considerons un processus stochastique observe de maniere discrete et defini par la somme d'une semimartingale continue et d'un processus de Poisson compose avec retour a la moyenne. Une procedure d'estimation pour le parametre de retour a la moyenne est proposee lorsque celui-ci est eleve dans un cadre de statistique haute frequence en horizon fini. Ces resultats sont utilises pour la modelisation des pics dans les prix de l'electricite. Dans une troisieme partie, on considere un processus de Poisson doublement stochastique dont l'intensite stochastique est une fonction d'une semimartingale continue. Pour estimer cette fonction, un estimateur a polynomes locaux est utilise et une methode de selection de la fenetre est proposee menant a une inegalite oracle. Un test est propose pour determiner si la fonction d'intensite appartient a une certaine famille parametrique. Grace a ces resultats, on modelise la dependance entre l'intensite des pics de prix de l'electricite et de facteurs exogenes tels que la production eolienne. (auteur)
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Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 226 p.
- Report number
- FRNC-TH--10611
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 50048595
- Subject category
- S71: CLASSICAL AND QUANTUM MECHANICS, GENERAL PHYSICS; S24: POWER TRANSMISSION AND DISTRIBUTION;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- BROWNIAN MOVEMENT; CORRELATIONS; ELECTRIC UTILITIES; POLYNOMIALS; RISK ASSESSMENT; SPOT MARKET; STOCHASTIC PROCESSES; TEMPERATURE DEPENDENCE; WHOLESALE PRICES; WIND POWER PLANTS
- Descriptors DEC
- FUNCTIONS; MARKET; POWER PLANTS; PRICES; PUBLIC UTILITIES
Optional Information
- Notes
- 243 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses