High-Frequency Price Formation Dynamics and Multivariate Intraday Risk Measurement
Dynamique de formation des prix à haute fréquence et mesures multivariées du risque de marché intra-journalier
Résumé
This thesis focuses on modern electronic markets and develops tailor-made mathematical models of high-frequency trading. When focusing on the finest frequency of trading, such as transaction-by-transaction, intraday price formation and trading exhibit fundamentally different properties compared to lower trading frequencies. Several “market frictions” appear to be the norm, rather than the exception and this poses a great challenge to the efficient market hypothesis. Consequently, long-established mathematical models that are applied on lower-frequency price dynamics, are no longer adequate in the context of highfrequency trading and fail to explain the complex environment generated by the frictions of market microstructure. To address these shortcomings, in the first part of this thesis, we develop a generalized price formation dynamics based on the view that time and information are inherently linked, considering that information has a life span and decays over time. More precisely, we extend the classic “martingale-plus-noise” model and allow for a more structural treatment of highfrequency dynamics that capture the sources of asymmetric information, information life span, and temporal lagged price adjustment. The second and third parts of the thesis contribute to high-frequency multivariate risk measurement, developed on the ground of the price dynamics in the first part. In particular, the second part of the thesis introduces a novel estimator of second-order moment structure of asset returns and the third part of the thesis contributes on direct modelling of the tail distribution of asset returns by developing a new multivariate intraday Value-at-Risk.
Cette thèse porte sur les marchés électroniques modernes et développe des modèles mathématiques sur mesure pour le trading à haute fréquence. Observées à la résolution la plus fine, la formation des prix et les transactions intra-journalières présentent des propriétés fondamentalement différentes de celles du trading à plus basse fréquence. En effet, plusieurs "frictions de marché" semblent désormais être la norme plutôt que l'exception, ce qui remet en question l'hypothèse de l'efficience des marchés. Par conséquent, les modèles mathématiques établis de longue date et appliqués à une dynamique de prix à basse fréquence, inadaptés au contexte actuel de trading à haute fréquence, ne parviennent plus à expliquer l'environnement complexe généré par les frictions de microstructure des marchés. Pour remédier à ces lacunes, nous développons dans la première partie de cette thèse une dynamique généralisée de formation des prix, basée sur l'idée que l'information et le temps intrinsèquement liés, considérant que l'information a une durée de vie et qu'elle se dégrade avec le temps. Plus précisément, nous proposons une extension du modèle classique “martingale plus bruit” et permettons un traitement plus structurel de la dynamique à haute fréquence qui reflète les sources d'information asymétrique, la durée de vie de l'information et l'ajustement des prix retardé dans le temps. Les deuxième et troisième parties de la thèse contribuent à la mesure du risque multivarié à haute fréquence, mesure développée à partir de la dynamique des prix exposée en première partie. En particulier, la deuxième partie de la thèse introduit un nouvel estimateur de la structure des moments de second ordre pour le rendement d'actifs. La troisième partie de la thèse contribue à la modélisation directe de la queue de la distribution des rendements en développant propose une nouvelle Value-at Risk intra-journalière multivariée.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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