La Chaire Finance et Développement Durable 2007 - CA

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La Chaire Finance et Développement Durable
2007-2011 : Bilan des 5 premières années
La Chaire Finance et Développement Durable – Approches Quantitatives, qui
bénéficie du mécénat de Crédit Agricole CIB, EDF et la CDC, a été créée en 2006
sous l'égide de la Fondation Institut Europlace de Finance. Elle a pour partenaires
académiques l'Université Paris-Dauphine et l'Ecole Polytechnique. Les pages qui
suivent contiennent un bilan des recherches et des activités réalisées dans le cadre
de la Chaire lors de ses 5 premières années dʼexistence
I. INTRODUCTION
II. 5 THEMATIQUES
III. LES INITIATIVES DE RECHERCHE
IV. CHIFFRES ET DETAILS

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I. Introduction
Une gouvernance innovante
Première chaire de recherche créée au sein de la fondation Institut Europlace de
Finance, la Chaire Finance et Développement Durable a inauguré un mode de
gouvernance reposant sur trois instances :
1. Un Comité dʼOrientation, présidé par Jean Laurent, rassemblant les mécènes
et les parties prenantes académiques et validant le budget et les orientations
scientifiques,
2. Un Conseil Scientifique, présidé par Pierre-Louis Lions, qui vérifie la qualité
des travaux produits chaque année et valide les propositions nouvelles
arrivant en cours de projet. Le Conseil Scientifique est composé de
personnalités scientifiques dʼun niveau exceptionnel, il comprend deux
professeurs du Collège de France : Pierre-Louis Lions et Roger Guesnerie ;
deux professeurs de Columbia University: Pierre-André Chiappori et Patrick
Bolton; deux professeurs de lʼEcole Polytechnique: Nizar Touzi et Alfred
Galichon ; quatre professeurs de lʼUniversité Paris Dauphine : Jean-Marie
Chevallier, Jacques Richard, Jan Horst Keppler, Christian de Perthuis. Il
comprend également José Scheinkman, Professeur à lʼUniversité de
Princeton, Pierre-Noël Giraud, Professeur à lʼENSMP, Ivar Ekeland,
Professeur à lʼUniversité de British Columbia, Jean Tirole, Professeur à
lʼUniversité de Toulouse et Elyès Jouini, Professeur à lʼUniversité Paris
Dauphine et Directeur de lʼInstitut de Finance de Dauphine.
3. Un Comité de Pilotage, présidé par Jean-Michel Lasry, qui gère au quotidien
les activités de recherche (choix des missions, organisations des événements,
choix des financements des sujets précis...)
De la recherche fondamentale à la recherche appliquée : de découvertes au
retentissement mondial au développement des Initiatives de recherche
Les premiers travaux réalisés dans le cadre de la Chaire avaient pour
caractéristiques, premièrement, de relever de la recherche fondamentale et,
deuxièmement, dʼavoir été réalisés par des chercheurs seniors qui ont donné une
impulsion décisive à ce projet scientifique. Après que les premières percées eurent
été réalisées, les recherches plus appliquées ont vu le jour. Deux champs de
recherche illustrent parfaitement cette évolution : les recherches sur les jeux à champ
moyen et les recherches sur les taux écologiques.
Les jeux à champ moyen sont une nouvelle approche de modélisation en sciences
sociales, développée par Pierre-Louis Lions et Jean-Michel Lasry, inspirée des outils
de la mécanique statistique et de la physique quantique. Cette approche est
particulièrement efficace pour appréhender les phénomènes dʼexternalités dans des
contextes qui font intervenir un grand nombre dʼagents. Alors que les premiers

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travaux ont consisté en lʼétude de la structure et des propriétés mathématiques de
cette nouvelle gamme de modèles, un certain nombre dʼapplications à lʼéconomie ont
vu le jour depuis. Les taux dʼintérêt écologiques sont une nouvelle manière dʼaborder
la question centrale du taux dʼactualisation utilisé pour des projets à long terme
engageant une dimension de développement durable. Les premières avancées
théoriques réalisées par Roger Guesnerie et Ivar Ekeland se situaient à un niveau
très fondamental et général. Ces réflexions nourrissent aujourdʼhui des travaux plus
appliqués comme la gestion du risque climatique pour une banque de financement et
dʼinvestissement.
En 2008, les responsables de la chaire ont développé un mode de contractualisation
souple pour la réalisation de programmes de recherche fléchées : les Initiatives de
Recherche. Ces dernières permettent à un partenaire industriel de faire réaliser un
programme de recherche sur une durée plus courte que dans le cas dʼune chaire et
sur un thème plus précis. Ainsi, le Crédit Agricole finance des Initiatives de
Recherche sur des thématiques fléchées : assurance récolte, en partenariat avec
Pacifica ; modélisation de la dynamique des carnets dʼordre, en partenariat avec
Cheuvreux ; recherches sur les fonds souverains, en partenariat avec CA-CIB. Deux
facteurs furent déterminants pour le développement des Initiatives de recherche.
Tout dʼabord, elles ont pu sʼappuyer sur le conseil scientifique de la chaire Finance et
Développement Durable qui examine et contrôle les travaux des Initiatives de
recherche. Précisons que les Initiatives de recherche possèdent un comité
dʼorientation et un comité de pilotage qui leur sont propres. Les Initiatives de
recherche ont également bénéficié des percées réalisées au sein de la Chaire dans
le champ de la recherche fondamentale.
Les pages qui suivent présentent le bilan des recherches organisées selon 5
thématiques :
- Jeux à champ moyen
- Taux écologiques et économie du risque climatique
- Finance des marchés de lʼénergie, marchés du CO2
- Biodiversité, agriculture et ressources épuisables
- Risque long terme et méthodes quantitatives
Sont ensuite présentés les différentes Initiatives de recherche puis le détail chiffré de
lʼactivité.

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II. LES 5 THEMATIQUES DE LA CHAIRE
Les jeux à champ moyen
La création de la Chaire a joué un rôle déterminant dans l'émergence d'une théorie
mathématique nouvelle: la théorie des jeux à champ moyen (MFG). Cette théorie a
en effet été originellement développée pour fournir des méthodes mathématiques
adaptées à la modélisation des externalités en économie, problématique centrale
pour les questions de développement durable. Elle concerne, d'une part, les
externalités de pollution non prises en compte par le marché et les externalités qui
commencent à être "pricées" (marchés du CO2). Elle concerne, d'autre part, les
"externalités intertemporelles" et les transferts inter générationnels.
Du point de vue de la recherche fondamentale, tout dʼabord, dʼimportants progrès
théoriques ont été réalisés depuis les articles fondateurs de Pierre-Louis Lions et
Jean-Michel Lasry publiés en 2006 et 2007. Ainsi, en 2010, la formulation et la
résolution des équations fondamentales des modèles MFG pour les collectivités
soumises à des aléas globaux (cʼest-à-dire des aléas communs à tous les agents) a
été achevée, ouvrant la voie à de nouvelles applications à des sujets de
développement durable, comme par exemple la modélisation du prix optimal des
permis à polluer.
De façon générale, les jeux à champ moyen ont permis depuis cinq ans de
développer des applications variées. Plusieurs articles sur les matières premières et
l'économie des ressources épuisables ont été publiés ou sont en cours de
préparation (en collaboration avec Olivier Guéant et Pierre-Noël Giraud) : il sʼagit
notamment dʼétudier les interactions prix/capacités dans lʼindustrie pétrolière et, plus
généralement, de modéliser les fluctuations des prix des matières premières.
Dʼautres travaux en cours, conduits par Jean-Michel Lasry et Pierre-Louis Lions
portent sur une nouvelle modélisation de la liquidité, en microstructure des marchés
financiers. Des travaux dʼAimé Lachapelle ont permis en 2010 lʼapplication de ce
même cadre théorique à des problèmes de congestion. Un dernier exemple est
lʻarticle récent publié par Robert E. Lucas et Benjamin Moll sur lʼapprentissage et le
développement du capital humain.
Précisons enfin que les jeux à champ moyen sont lʼobjet du cours de Pierre-Louis
Lions au Collège de France depuis 2006.
Taux écologiques et économie du risque climatique
Les recherches sur ce thème ont été initiées par les travaux dʼIvar Ekeland sur le
risque de long terme et de Roger Guesnerie sur les taux écologiques. Dans le cadre
de la Chaire, Roger Guesnerie, Olivier Guéant et Jean-Michel Lasry ont cherché à
développer un cadre plus général pour les taux écologiques et la microfondation du

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principe de précaution. Ces recherches ont donné lieu à lʼarticle « Ecological intuition
versus Economic ʻreasonʼ » à paraître dans le Journal of Public Economic Theory.
Une autre voie de recherche sʼest ouverte en collaboration avec Antoine Rose,
doctorant de la Chaire concernant la contribution bancaire au développement
durable. Il sʼagit tout dʼabord de proposer sur la base des quantifications des
émissions de GES existantes une méthodologie pour quantifier les émissions
induites pour une Banque de Financement et dʼInvestissement en fonction de la
répartition sectorielle et géographique de son activité. Si des méthodes de
quantification des émissions de GES existent (bilan carbone, méthodologie Ademe),
elles sont limitées à des périmètres restreints et aucune méthodologie satisfaisante
nʼexiste à lʼéchelle dʼune Banque de Financement et dʼInvestissement. Lʼobjectif
sera, dans un second temps, de répondre à la question connexe du risque climat pris
par une BFI.
Enfin ce thème a fait lʼobjet dʼun effort de vulgarisation et de diffusion, aux travers
des cours donnés dans le cadre de la chaire par José Scheinkman (2008 au Collège
de France) et par Ivar Ekeland (2010, Université Paris Dauphine).
Finance des marchés de lʼénergie, marchés du CO2
Les recherches sur ce thème ont été conduites dans des directions variées. Tout
dʼabord, un important travail de modélisation a été réalisé, sous la responsabilité de
Nizar Touzi et René Carmona, dans le but de mieux comprendre l'impact du marché
des quotas d'émissions de CO2 sur la gestion optimale de la production. Plusieurs
développements importants de modèle ont été réalisés en collaboration avec Umut
Cetin (LSE, Londres), Redoin Belaouar (CMAP) et Arash Fahim (Doctorant CMAP) :
étude du cas où, en plus de l'activité de production, le producteur a une activité de
trading en temps continu sur un marché des quotas d'émission ; cas de gros
émetteurs de CO2 qui sont capables d'impacter le marché des prix des quotas de
CO2 par leurs émissions. Précisons que Nizar Touzi, René Carmona, François
Delarue et Gilles-Edouard Espinosa, ont également utilisé lʼapproche « jeux à champ
moyen » pour modéliser la formation des prix sur un marché de quotas de CO2 régis
par la règle Cap-and-Trade.
La formation des prix des matières premières a également fait lʼobjet dʼune étude
théorique conduite par Delphine Lautier, Ivar Ekeland et Bertrand Villeneuve. Il sʼagit
de proposer un modèle de formation des prix au comptant et des prix à terme des
matières premières, qui permette dʼanalyser en détail les relations qui sʼétablissent
entre le marché physique et le marché papier. Lʼidée est de mettre en évidence le
rôle du stockage, celui du marché à terme, celui des spéculateurs, etc.
Les travaux portant sur les décision dʼinvestissement, la valorisation et la mesure de
risque ont permis dʼexplorer différents aspects de lʼéconomie du gaz (stockage et
pouvoir de marché, stratégie dʼinvestissement et contrat de long terme, rôle des
fondamentaux dans la valeur des actifs), de lʼélectricité (régulation du marché,
dynamique dʼinvestissement et incitation aux investissements de pointe, lien entre