Évaluation des risques avancée avec superquantiles et pertes attendues
Une nouvelle approche pour mesurer le risque en utilisant des méthodes quantiles avancées.
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Table des matières
Dans divers domaines, il est important de mesurer les Risques associés à des résultats incertains. Une façon courante de le faire est d'utiliser des Quantiles, qui aident à identifier des seuils marquant certaines probabilités de résultats. En gros, un quantile te dit quelle valeur sépare une partie des données du reste. Mais, quand on regarde plusieurs variables en même temps, ça devient plus compliqué.
Cet article introduit des concepts appelés superquantiles et pertes attendues, qui étendent l'idée de quantiles à des situations impliquant plusieurs variables. Ces concepts sont essentiels pour mieux comprendre les risques dans des scénarios multidimensionnels, permettant une approche plus complète de l'analyse et de la gestion des risques.
Pourquoi mesurer le risque ?
La mesure du risque est importante pour la prise de décision dans divers domaines comme la finance, l'assurance et la science environnementale. Comprendre comment les risques se comportent quand on considère plusieurs facteurs peut rendre les prédictions et évaluations plus fiables. Les méthodes traditionnelles regardent souvent chaque variable séparément, ce qui peut passer à côté de l'essentiel. Par exemple, en finance, il est crucial de savoir comment différents actifs interagissent, surtout lors des baisses de marché.
Quantiles, Superquantiles et Pertes Attenues
Les quantiles sont simples dans des scénarios unidimensionnels. Si on a un ensemble de données, on peut trouver la médiane, qui est la valeur qui sépare les données en deux moitiés égales. Dans le contexte du risque, on peut penser aux quantiles comme représentant un certain niveau de risque. Par exemple, le 95ème percentile indique la valeur en dessous de laquelle 95 % des données se trouvent, montrant qu'il y a 5 % de chances de dépasser cette valeur.
Mais, quand on parle de plusieurs variables, comme un portefeuille d'investissements, la situation devient plus compliquée. C'est là que les superquantiles et les pertes attendues entrent en jeu.
Superquantiles
Les superquantiles poussent le concept de quantiles un peu plus loin. Ils prennent en compte non seulement la valeur seuil, mais aussi la moyenne de toutes les valeurs qui dépassent le niveau du quantile. Cela signifie que les superquantiles donnent une vue plus complète du comportement des extrêmes de la distribution, surtout dans des situations où des valeurs extrêmes sont importantes.
Par exemple, si tu regardes les pertes potentielles dans un portefeuille financier, le superquantile peut indiquer la perte moyenne subie lors de fortes baisses de marché, donnant une image plus claire du risque.
Pertes Attenues
Les pertes attenues sont étroitement liées aux superquantiles. La Perte Attendue mesure la moyenne des pertes qui dépassent un certain seuil. Donc, alors qu'un quantile indique un niveau spécifique de risque, une perte attendue donne un aperçu de ce qui pourrait se passer dans les pires scénarios au-delà de ce niveau.
Ces deux concepts sont cruciaux pour la gestion des risques en finance, car ils aident à comprendre non seulement la probabilité d'une perte, mais aussi la gravité des pertes potentielles.
Multivariés
Passer à des contextesQuand on passe d'une variable à plusieurs, les mesures de risque traditionnelles sont souvent insuffisantes. C'est parce que les interactions entre les variables peuvent créer des relations complexes qui ne sont pas captées lorsque l'on analyse séparément. Par exemple, si tu analyses seulement le risque d'une action, tu pourrais manquer comment elle se comporte avec d'autres actions, surtout dans des conditions de marché tumultueuses.
Pour y remédier, on peut utiliser l'approche centre-vers-l'extérieur pour mesurer les risques. Cette méthode se concentre sur les tendances centrales et le comportement des extrêmes pour des ensembles de données impliquant plusieurs dimensions.
Quantiles Centre-Vers-L'Extérieur
Les quantiles centre-vers-l'extérieur offrent un moyen de classer les observations en fonction de leur position par rapport au centre d'un ensemble de données. Cette approche nous permet de considérer non seulement les observations individuelles, mais aussi comment elles se relient à la structure globale. En se concentrant sur le nuage de points formé par plusieurs variables, on peut extraire des informations utiles sur le risque.
Pour un usage pratique, cela peut aider à identifier quelles observations sont plus centrales et lesquelles sont plus extrêmes. Ce ciblage améliore la prise de décision en rendant plus facile l'identification des valeurs aberrantes potentielles ou des très grands risques.
Application à des ensembles de données réelles
Pour démontrer l'efficacité de ces nouveaux concepts, on peut les appliquer à des ensembles de données réelles. Par exemple, en analysant des portefeuilles financiers, on peut calculer des superquantiles et pertes attendues pour identifier les pires scénarios.
En plus, utiliser ces concepts dans des études environnementales peut aider à évaluer les risques associés au changement climatique en analysant ensemble plusieurs indicateurs environnementaux, menant à des politiques et actions plus éclairées.
Avantages de l'utilisation des Superquantiles et Pertes Attenues
Meilleure compréhension des risques
En intégrant les superquantiles et les pertes attendues dans l'évaluation des risques, on obtient une compréhension plus claire des pertes potentielles dans des situations extrêmes. Cette perspective complète est cruciale pour se préparer à des circonstances imprévues.
Prendre en compte la dépendance entre les variables
L'approche multivariée aborde comment différents risques interagissent les uns avec les autres. Reconnaître ces interactions permet de mieux mitiger les risques en tenant compte de l'ensemble des facteurs au lieu de se concentrer sur des variables individuelles.
Implications pratiques
Dans la pratique, cette approche peut mener à des modèles financiers plus robustes et des politiques plus efficaces dans divers secteurs comme la banque, l'assurance et la politique publique. Par exemple, les banques peuvent utiliser ces métriques pour s'assurer qu'elles ont des réserves de capital adéquates pour couvrir d'éventuelles pertes.
Incorporer des structures de données complexes
Les données du monde réel sont souvent complexes et désordonnées, avec de multiples variables et interactions. La méthode centre-vers-l'extérieur nous permet de naviguer dans cette complexité en nous concentrant sur les relations entre les variables plutôt qu'en les traitant indépendamment.
Informer la prise de décision
La gestion des risques repose fortement sur une prise de décision solide. En employant des superquantiles et des pertes attendues, les décideurs peuvent mieux comprendre la gravité des risques et faire des choix éclairés qui améliorent la stabilité et la résilience.
Conclusion
En résumé, mesurer les risques dans des contextes multivariés est essentiel pour une prise de décision éclairée dans divers domaines. L'introduction des superquantiles centre-vers-l'extérieur et des pertes attendues offre une nouvelle perspective sur la mesure du risque. En utilisant ces concepts, on peut développer des stratégies qui tiennent mieux compte des interactions entre plusieurs facteurs et fournissent des éclairages plus pertinents sur les complexités des situations du monde réel.
Au fur et à mesure qu'on avance, l'exploration continue de ces méthodes mènera sans aucun doute à des innovations dans notre façon d'évaluer et de gérer le risque, favorisant finalement des bases plus solides pour la stabilité financière, la durabilité environnementale et le bien-être sociétal en général.
Titre: Monge-Kantorovich superquantiles and expected shortfalls with applications to multivariate risk measurements
Résumé: We propose center-outward superquantile and expected shortfall functions, with applications to multivariate risk measurements, extending the standard notion of value at risk and conditional value at risk from the real line to $\mathbb{R}^d$. Our new concepts are built upon the recent definition of Monge-Kantorovich quantiles based on the theory of optimal transport, and they provide a natural way to characterize multivariate tail probabilities and central areas of point clouds. They preserve the univariate interpretation of a typical observation that lies beyond or ahead a quantile, but in a meaningful multivariate way. We show that they characterize random vectors and their convergence in distribution, which underlines their importance. Our new concepts are illustrated on both simulated and real datasets.
Auteurs: Bernard Bercu, Jeremie Bigot, Gauthier Thurin
Dernière mise à jour: 2024-08-23 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2307.01584
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.01584
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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