La convexité en finance


Daniel Justens

Les mathématiques jouent un rôle important en finance. Depuis quelques années, la rémunération du capital a été réduite de manière drastique, pour diverses raisons économiques et politiques. En effet, en Europe aujourd’hui, malgré une rémunération dérisoire du capital qui devient la règle, l’inflation demeure néanmoins bien réelle, puisque voisine de 5 %.

Rémunérer un capital

Comment décrire l’évolution d’un capital C au fil du temps ? Deux modèles coexistent, toujours utilisés malgré leurs défauts régulièrement dénoncés.

Ainsi, C(t) = C(0) × (1 + it) dans le modèle de l’intérêt simple, où t représente le temps écoulé depuis une origine, qui coïncide avec l’instant auquel le capital est connu, et i le taux d’intérêt, ou encore la fraction de rémunération par unité de capital et de temps.

Le modèle exponentiel, quant à lui, présente deux formalismes : celui de l’intérêt composé, avec C(t) = C(0) × (1+i)t, et celui de la capitalisation continue, où C(t) = C(0) × exp(rt), avec r le taux de rémunération instantané par unité de temps et de capital.

Les pratiques bancaires ont aussi donné naissance à un modèle mixte, qui mêle intérêt simple et composé en procédant à des recapitalisations à des instants fixés arbitrairement. L’un de ces modèles de capitalisation au fil du temps se compose d’une succession de segments de droite constituant autant de cordes sous-tendant la courbe exponentielle (et, vu la convexité, située au-dessus de celle-ci).

 

La duration d’une obligation

Pour les financiers, la convexité est surtout associée à un type de produit financier particulier : les obligations.

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