Royaume du Maroc

Haut-Commissariat au Plan
Institut National de Statistique et d’Économie Appliquée

Centre d’Etudes Doctorales

Sciences, Ingénierie et Développement Durable

Laboratoire de Recherche en Méthodes Appliquées

en Statistique, Actuariat, Finance et Economie Quantitative

Candidatures au cycle doctoral

Sujets de thèse proposés par le laboratoire pour la campagne 2019

Contact

Directeur du laboratoire Mohammed El Haj Tirari

Adresse professionnelle : INSEA, Bureau 15
BP 6217, Rabat- Instituts
10.100, Rabat
Adresse électronique : tirari@insea.ac.ma
Page du laboratoire : http://www.insea.ac.ma/laboratoire-masafeq
Téléphone : +212 6 54 48 61 96

Octobre 2019
Table des matières
1 Courte présentation du laboratoire 2
1.1 Axes de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Membres permanents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Économie Quantitative et Finance 3

2.1 Sujet 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Sujet 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Sujet 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 Sujet 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.5 Sujet 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.6 Sujet 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.7 Sujet 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.8 Sujet 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.9 Sujet 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.10 Sujet 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.11 Sujet 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.12 Sujet 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.13 Sujet 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.14 Sujet 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 Statistique Appliquée et Actuariat 12

3.1 Sujet 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 Sujet 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 Sujet 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4 Sujet 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5 Sujet 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1
Introduction
Ce document présente une première liste des sujets proposés par les membres du laboratoire.
Cependant, son équipe reste ouverte à toute proposition de problématique de recherche, qui peut
intéresser les candidats et qui rentre dans les axes de recherche du laboratoire. Dans ce cas, le
candidat, doit préparer une fiche descriptive de son projet de thèse, contenant une présentation du
sujet et des références académiques.

1 Courte présentation du laboratoire

Le Laboratoire de Recherche en Méthodes Appliquées en Statistique, Actuariat, Finance et
Économie Quantitative (MASAFEQ), est une structure de recherche interne à l’INSEA.

1.1 Axes de recherche

MASAFEQ se structure autour de trois grands axes de recherches :
1− Statistique appliquée ;
2− Gestion des risques financiers et actuariels ;
3− Économie appliquées.
Le projet scientifique du laboratoire s’articule autour de programmes de recherche transversaux
qui mobilisent et croisent les compétences des différentes spécialités et disciplines.

1.2 Membres permanents

L’équipe du laboratoire se caractérise par sa dimension pluridisciplinaire (Statistique,
Probabilités, Modélisation stochastique, Économie, Finance, Actuariat).

Enseignant-Chercheur Statut Contact

Mohamed CHATER PES mchater@insea.ac.ma

Fouad EL ABDI PES elabdi@insea.ac.ma
Mohammed EL HAJ TIRARI PH tirari@insea.ac.ma
Yassine EL QALLI PA elqalli@insea.ac.ma
Fouad MARRI PA fmarri@insea.ac.ma
Lyamani YAMINE PH yamine@insea.ac.ma
Driss EFFINA PH effinadriss@insea.ac.ma

Table 1 – Membres permanents du Laboratoire

Une présentation détaillée du laboratoire et ses axes de recherches est disponible sur le lien
suivant : MASAFEQ.

Laboratoire MASAFEQ Projets de thèses 2019-2020 Octobre 2019 2

2 Économie Quantitative et Finance
2.1 Sujet 1

Modélisation et gestion du risque de crédit et application au marché marocain

Contexte et Problématiques
Depuis la crise financière de 2007, la maı̂trise et la gestion des risques reviennent au centre des
préoccupations des établissements financiers, d’assurances et des régulateurs.

En général, la modélisation du risque de crédit se base sur l’estimation d’une probabilité de défaut pour
calculer le spread qui représente la prime de risque. L’évaluation de cette prime exige une analyse
économique profonde de la situation financière de l’émetteur de la dette. Elle nécessite également la prise en
compte des mécanismes de dépendance présents entre les différents acteurs du marché.

La crise des subprimes a remis en cause les modèles utilisés dans les banques pour la modélisation et
l’évaluation du risque de crédit. Ces modèles mathématiques n’ont finalement pas su prévenir
l’effondrement de la finance mondiale. On peut distinguer entre deux familles de modèles pour le défaut
d’une entreprise. Les modèles structurels tels que le modèle Merton (1974) [7] et le modèles Black et Cox
(1975) [2]. Et les modèles à intensité de défaut ( à forme réduite) tels que le modèle markovien introduit par
Jarrow et al. (1997) [6], et le modèle CreditRisk+ développé par Credit Suisse First Boston en 1997 (voir
par exemple [5], [1]). L’analyse des différents modèles du risque de crédit constituera donc le point de
départ de ce projet de recherche.

Dans le contexte marocain, l’absence d’un marché des produits de crédit, notamment les plus répandus
mondialement comme les CDS 1 et les CDO 2 , engendre un besoin d’adapter les hypothèses de modèles pour
pouvoir les utiliser dans le processus de la gestion du risque de crédit. Dans ce contexte, l’objectif principal
de ce projet est de proposer des modélisations personnalisées capables de répondre au besoin du marché
marocain.

Par ailleurs, les principales agences de rating, Standard&Poor’s, Moody’s et Fitch, utilisent également des
modèles pour produire des notations sur la qualité de crédits des entreprises, des banques et des états. Ces
agences sont aujourd’hui critiquées pour l’opacité de leurs critères d’émission des notes de crédit. Un des
objectifs de cette thèse, serait la production d’une analyse critique du système actuel de notation financière,
et la proposition de nouvelles méthodologies de rating basées sur la transparence du modèle et du choix de
ses variables.

La crise financière a aussi mis en lumière le besoin d’améliorer la compréhension et la modélisation du

risque systémique. Ce risque s’est notamment matérialisé à l’automne 2008, par la mise en faillite de
Lehman Brothers([3, 4]). En effet, les institutions financières sont d’importance systémique si leur
incapacité à honorer leurs engagements vis-à-vis de leurs clients ou leurs créanciers est susceptible
d’endommager le système financier et, plus largement, le fonctionnement de l’économie toute entière. La
modélisation du risque systémique soulèvent différentes problématiques identifiées, à traiter également dans
le cadre de ce projet de thèse. Plus précisément, nous essayerons de construire des mesures du risque
systémique, basées sur l’évaluation du risque de crédit et la modélisation de la dépendance.
1. Credit Default Swap
2. Collateralized Debt Obligation

Laboratoire MASAFEQ Projets de thèses 2019-2020 Octobre 2019 3

Objectif du Projet
L’objectif général de la thèse sera la participation au développement du management du risque de crédit
dans le contexte du marché marocain :
− La construction de modèles personnalisés d’évaluation du risque de crédit ;
− La proposition de méthodes d’estimation et de calibration des modèles existants, adaptées au marché
marocain ;
− La proposition d’un système de notation transparent pour améliorer la qualité de la tarification du
risque de crédit au Maroc ;
− La définition de nouvelles mesures du risque systémique ;
− La proposition d’actions pour adapter le degré de surveillance prudentielle dans le système financier
marocain à l’importance systémique de ses composantes et limiter la concentration du risque au sein de ce
système.

On s’efforcera dans le de cadre de cette thèse de proposer des méthodes applicables dans l’industrie
bancaire en respectant les règles qui seront imposées par les autorités de contrôle.

Impact sur l’innovation

Ce projet intègrera quelques aspects théoriques fondamentaux relatifs aux concepts de la modélisation du
risque de crédit, tout en veillant à se placer dans un cadre opérationnel. On s’intéresserait plus
particulièrement aux problématiques rencontrées par les banques et les institutions financières marocaines
lors d’une démarche de gestion du portefeuille crédit.

Les méthodes qui seront proposées permettront d’améliorer le management de la dette, sans pour autant
s’éloigner des techniques proposées par les autorités de contrôle.
− Modélisation et évaluation du risque de crédit au Maroc : Cette thèse, vise aussi,
l’amélioration des bonnes pratiques en termes de gestion du risque de crédit bancaire au Maroc. La
personnalisation des méthodes d’estimation de calibration des modèles, permettra aux banques marocaines
de mieux quantifier le risque qu’ils encourent, de prendre en compte la sévérité des cas d’insolvabilité, et
par suite adapter plus correctement leurs processus de gestion du risque de crédit.
− Analyse critique du système de rating : L’analyse critique du système de notation actuel peut
construire la base d’un projet de mise en place d’une agence de notation marocaine. La proposition d’un
système de notation national transparent, renforcerait la qualité de la tarification du risque et participerait
ainsi à la facilitation de l’investissement.
− Risque systémique et action des régulateurs : La nécessité de renforcer l’orientation
macroprudentielle des cadres de la réglementation et de la surveillance financières est aujourd’hui largement
admise par les autorités concernées. Les nouvelles mesures du risque systémique, peuvent constituer un
parfait outil d’aide à la décision, qui permettra aux régulateurs, à travers des ordres de recapitalisation par
exemple, de limiter la concentration du risque au sein du système financier ou pour faire face aux tensions
observées sur les marchés financiers.

Calendrier prévisionnel et moyens techniques

Ce travail de recherche sera basé en sa grande partie sur l’étude des problématiques rencontrées par les
banques marocaines lors d’une démarche de quantification du risque de crédit. Les applications numériques
reposent sur des analyses des risques et des scénarios économiques, des calculs actuariels et des techniques
de la gestion Actif/Passif. La production des résultats recoure aussi à la programmation C++, VBA, R,. . .

Il est envisagé de produire au moins trois publications dans le cadre de ce projet. Une attention toute
particulière sera donc accordée au déroulement du travail afin que du temps soit largement disponible pour
la rédaction des articles scientifiques.

Laboratoire MASAFEQ Projets de thèses 2019-2020 Octobre 2019 4

Mots clés
Gestion du risque, Risque de crédit, Modèles structurels, Modèles à intensité de défaut, Agences de rating,
Risque systémique, Orientation macroprudentielle.

Références
[1] T.R. Bielecki and M. Rutkowski. Credit risk : modeling, valuation and hedging. Springer Science &
Business Media, 2013.
[2] F. Black and J.C. Cox. Valuing corporate securities : Some effects of bond indenture provisions. The
Journal of Finance, 31(2) :351–367, 1976.
[3] C. Borio. L’approche macroprudentielle appliquée à la régulation et à la surveillance financières. Revue
de la stabilité financière- Quel avenir pour la régulation financière ?, (13) :35–46, Septembre 2009.
[4] C. Gauthier, A. Lehar, and M. Souissi. Macroprudential capital requirements and systemic risk. Bank
of Canada, December 2012.
[5] M. Gundlach and F. Lehrbass. CreditRisk+ in the banking industry. Springer Science & Business
Media, 2013.
[6] R.A. Jarrow, D. Lando, and S.M. Turnbull. A markov model for the term structure of credit risk
spreads. The review of financial studies, 10(2) :481–523, 1997.
[7] R.C. Merton. On the pricing of corporate debt : The risk structure of interest rates. The Journal of
finance, 29(2) :449–470, 1974.

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2.2 Sujet 2

Statistics for stochastic processes and application in Commodity Markets

Résumé :
The aim of the thesis is to propose new models for spot commodity prices especially energy commodities
(Oil, Electricity, . . . ) and calculate derivatives prices (futures prices, option on futures prices, . . . ) explicitly
or looking for an approximation of the underlying PDE. The second part would focus on the inference
techniques for the parameters estimation of the proposed models. We can apply these models to evaluate
investments on oil fields using real options.

2.3 Sujet 3
Combing Filtering and Machine Learning Techniques
for Online Derivatives Prices Forecasting

Résumé :
The aim of the thesis is made a hybrid model by combining filters (Kalman, Extended Kalman, Non-linear
Filters) and support vector machines (SVMs) to implement a fast on line predictor for option prices. The
filters would be used to infer latent variables and makes a prediction based on arbitrage pricing formulae
(s.a. the Black-Scholes formula), while the SVM is employed to capture the nonlinear residuals between the
actual derivatives prices and the Filter predictions.

2.4 Sujet 4

Modélisation et valorisation des principaux produits financiers éthiques

Contexte et problématiques
La finance éthique a pour but de développer des produits solidaires, participatifs et compatibles avec les
principes jurido-éthiques de l’islam. Elle se diffère de la finance conventionnelle par plusieurs points. De par
sa définition, elle possède une philosophie distincte, basée sur les principes de justice sociale, d’équité et
d’équilibre. Pour cela, elle intègre les lois, les pratiques, les procédures et les instruments qui vont l’aider à
maintenir et à dispenser, ce partage et cette équité.

Plusieurs points permettent de cerner l’écart qui existe entre le fonctionnement de la finance islamique et la
finance dite conventionnelle. Plus particulièrement on peut citer :
− Prohibition de l’intérêt ou usure ;
− PLS (Profits and Losses Sharing) Système ;
− Interdiction de l’incertitude ;
− Tangibilité de l’actif ;
− Le principe d’interdiction des actifs.

De ce fait, les produits éthiques, pratiqués par les banques et les sociétés de placement répondant aux
principes de différentiation citée sont en général : Mudharabah, Musharakah, Murabaha, As-Salam &
Istisna.

Laboratoire MASAFEQ Projets de thèses 2019-2020 Octobre 2019 6

Par ailleurs, la finance conventionnelle a connu au cours des dernières décennies, un développement très
important ayant engendré l’émergence de méthodes de valorisation, de pricing et de décision utilisant des
modèles mathématiques et économétriques avec un niveau de complexités très élevés. Par conséquent, les
techniques informatiques de simulations appliquées dans ce domaine ont connu une évolution très
importante. La modélisation repose sur des analyses statistiques des risques et de calcul actuariels se basant
eux-mêmes sur des notions telles que les processus stochastiques, l’analyse numérique, le contrôle optimal. . .

Partant de ce constat, on se propose de traiter dans ce projet, les problématiques suivantes :

1. Les produits éthiques nécessiteront ils les mêmes modèles et principes que ceux de la finance
conventionnelle ?
2. Quels sont les modèles mathématiques à appliquer à ses produits ?

Mots-clés
Modélisation mathématiques, modélisation stochastique, finance, produis éthiques : Mudharabah,
Musharakah, Murabaha, As-Salam & Istisna

Références
[1] Mahmoud A El-Gamal. Islamic finance : Law, economics, and practice. Cambridge University
Press, 2006.
[2] Abul Hassan and Sabur Mollah. Islamic Finance : Ethical Underpinnings, Products, and Institutions.
Springer, 2018.
[3] Mohammed Sawkat Hossain, Md Hamid Uddin, and Sarkar Humayun Kabir. Sukuk as a financial
asset : A review. Academy of Accounting and Financial Studies Journal, 22 :1–18, 2018.
[4] Zamir Iqbal. Islamic financial systems. Finance and Development, 34 :42–45, 1997.
[5] Muhammad Taqi Uusmani. An introduction to Islamic finance, volume 20. Brill, 2002.
[6] Ibrahim Warde. Islamic finance in the global economy. Edinburgh University Press, 2000.

2.5 Sujet 5

Le capital immatériel

Résumé :
Le capital immatériel est un concept novateur introduit par la Banque Mondiale pour avoir une mesure
exhaustive de la richesse des nations. Contrairement au PIB dont les limites ont été démontrées dans
plusieurs études, le capital immatériel permet de disposer d’un cadre cohérent permettant de cerner les
sources et les dynamiques de la création de richesses au sein d’une nation. Les difficultés techniques de son
évaluation sont connues. C’est par conséquent sur ce terrain que la recherche se justifie.

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2.6 Sujet 6

Développement du capital humain et facteurs de changement

Résumé :
Il s’agit de démonter qu’au Maroc, l’investissement dans le capital humain est la stratégie la plus efficace
pour gagner en résilience par rapport aux défis du changement climatique et de la révolution digitale. Seule
une réflexion prospective permettrait de projeter les contraintes structurelles qui pèsent sur le processus de
formation des compétences.

2.7 Sujet 7

Libéralisation des échanges et politiques d’accompagnement

Résumé :
L’impact des ouvertures commerciales peut être calculé à posteriori pour les accords en vigueur depuis des
années par les modèles statistiques. Mais pour les accords qui vont être lancés, seule la modélisation en
équilibre général répond aux besoins. Par conséquent, le choix technologique est contraignant et est
conditionné par la thématique étudiée.

2.8 Sujet 8

La composante culturelle dans la redéfinition du modèle de développement

Résumé :
A l’instar de l’agriculture, de l’industrie et de la technologie, la culture est devenue un facteur important
dans le développement et le rayonnement des nations. Dans un contexte économique international difficile
et fluctuant, les défaillances du système ont grandement brouillé les postulats classiques associes aux
sentiers du développement vertueux. Ainsi, un consensus assez large émerge autour de l’idée qui veut que la
culture soit un facteur de créativité et de rentabilité. La culture est donc un moyen de l’épanouissement de
l’individu et en même temps celui du développement des nations.

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2.9 Sujet 9

Quelles réformes apportées au modèle de développement au Maroc

Résumé :
La réforme du modèle de développement au Maroc est une question stratégique et d’actualité. Le but de
cette thématique de recherche est d’examiner le modèle de développement en vigueur afin d’identifier ses
caractéristiques et les facteurs déterminants qui influencent le plus ce modèle (investissement, fiscalité . . . ).
Ce premier travail doit permettre de quantifier l’impact de ce modèle sur la croissance économique et sur les
disparités sociales et spéciales. Cette analyse critique du modèle de développement en vigueur doit
permettre l’identification des sources de faiblesse de ce modèle. La maitrise de l’expérience internationale
est nécessaire afin de compléter les résultats de l’analyse critique des travaux de la première étape dans la
perspective de proposer les pistes de réforme les plus rationnelles qui aideront à accroitre l’efficacité de ce
modèle en matière de croissance économique et de réduction des disparités sociales et spatiales. Des travaux
de simulations avancés seront nécessaires pour aboutir à des résultats opérationnels.

Encadrement :
Pr. Driss Effina

2.10 Sujet 10

Politique fiscale et performance économique

Résumé :
La politique fiscale influence certes le développement économique social du pays et participe aussi à la
redistribution des richesses. La politique fiscale au Maroc est le résultat d’un cumul de réformes
progressives. Chaque année les projets des lois de finances apportent des améliorations à la politique fiscale.
Le but de cette thématique de recherche et de vérifier la cohérence globale de la politique fiscale afin
d’identifier les pistes pertinentes de réformes permettant d’accroitre son efficacité en matière de
redistribution, d’assurer plus de compétitivité à l’entreprise et une forte attractivité au territoire national.

Encadrement :
Pr. Driss Effina

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2.11 Sujet 11

Villes et développement économique

Résumé :
Les villes sont considérées comme des entreprises territoriales qui participent directement au
développement économique et social des pays. Les villes structurent aujourd’hui les économies et les
territoires à travers leurs rôles multiples et participent à l’internationalisation des économies. La ville
connait aujourd’hui de nouvelles tendances qui la place au cœur de développement de la compétitivité et
même la croissance économique. Le but de cette thématique de recherche et d’examiner la situation des
villes moyennes et grandes (VMG) au Maroc au plan économique et d’attractivité. Il est aussi demandé
d’identifier les facteurs qui déterminent le plus le développement socio-économique du pays en relation avec
les rôles des VMG, en relation avec leurs rôles et profils économiques. Ce travail de recherche nécessite une
grande connaissance de fonctionnement des villes, des politiques publiques et de disposer de bases de
données sur les aspects socio-économiques des villes. La connaissance des expériences à l’international
représente aussi un atout important pour cette recherche.

Encadrement :
Pr. Driss Effina

2.12 Sujet 12

Modèle de solidarité territoriale

Résumé :
La solidarité territoriale est un axe stratégique de développement. Elle a pour objectif stratégique la lutte
contre les inégalités territoriales. En général, les disparités territoriales sont engendrées par plusieurs
facteurs, dont notamment l’action publique. Le but de cette thématique de recherche et d’analyse les
déterminants des disparités territoriales et l’efficacité des instruments utilisés pour assurer la solidarité
territoriale. L’examen de l’expérience internationale et très importante afin de proposer les réformes
nécessaires permettant d’asseoir un meilleur modèle de solidarité territorial. Ce travail de recherche
nécessite une grande maitrise des aspects liés à l’organisation du territoire national, les différents
instruments de financement de l’action publique, les finances locales et l’ensemble des textes réglementaires
en relation avec cette thématique.

Encadrement :
Pr. Driss Effina

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2.13 Sujet 13

Attractivité territoriale

Résumé :
Les territoires se développent aujourd’hui en fonction de leur attractivité. Le but cette thématique de
recherche est d’identifier les facteurs qui déterminent le plus l’attractivité d’un territoire. Cela nécessite une
quantification des effets de ces facteurs et leur hiérarchisation afin de pouvoir agir sur l’attractivité des
territoires à travers ces mêmes facteurs. Ce travail de recherche nécessite une grande connaissance de
fonctionnement des régions, des politiques publiques et de disposer de bases de données sur les aspects
socio-économiques des régions. La connaissance des expériences à l’international représente aussi un atout
important pour cette recherche.

Encadrement :
Pr. Driss Effina

2.14 Sujet 14

Impact de la régionalisation avancée sur le développement

Résumé :
Le Maroc a adopté depuis 2015 le principe de la régionalisation avancée dans le but d’accroitre l’efficacité
de son organisation territoriale en termes de développement socio-économique et permettre à l’ensemble des
territoires de bénéficier d’un cadre réglementaire leur permettant de le gouverner d’une manière qui assure
plus de proximité aux citoyens et ces besoins pressants en infrastructures afin d’améliorer son bien-être,
équipements et services publics. Le but de cette thématique de recherche et de s’assurer que la
régionalisation avancée va permettre effectivement d’accroitre le rythme de développement du pays. Ce
travail nécessite une modélisation des facteurs déterminants de la régionalisation avancée et d’examiner leur
impact sur le développement socio-économique. La maitrise de l’expérience internationale est nécessaire
pour appréhender mieux l’effet de l’organisation rationnelle des territoires et la gouvernance de proximité
sur le développement socio-économique.

Encadrement :
Pr. Driss Effina

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3 Statistique Appliquée et Actuariat
3.1 Sujet 1

Outils d’apprentissage statistique pour la régression quantile extrême

Problématique
La régression quantile, introduite par Koenker and Bassett (1978), est un outil statistique développé pour
décrire l’impact de variable explicatives sur une variable d’intérêt. La régression quantile extrême a été
proposée par Chernozhukov (2005), comme adaptation de la régression quantile aux queues de la
distribution conditionnelle. Il s’agit d’une théorie asymptotique de la régression quantile, basée sur la
théorie moderne des valeurs extrêmes. Elle est particulièrement applicable pour la prédiction de la
Value-at-Risk conditionnelle en assurance, et à la modélisation du risque de contagion en finance.

Par ailleurs, une extension des forêts aléatoires a été développée, par Meinshausen (2006), en tant qu’outil
d’apprentissage statistique pour la régression quantile. Ces techniques, se sont depuis avérées très
puissantes pour la régression quantile en grande dimension. Des solutions similaires ont été proposées
récemment pour améliorer la prédiction des valeurs extrêmes.

L’objectif de ce projet, est d’étudier la validité théorique d’une approche basée sur les arbres et les forêts de
régression pour estimer les quantiles extrêmes en grande dimension et en présence des covariables. Nous
souhaitons également développer des applications, fondées sur cette approche, pour étudier le
comportement asymptotique de différentes mesures de risque.

Mots-clés
Apprentissage statistique, régression quantile, régression quantile extrême, Théorie des valeurs extrêmes,
forêts aléatoires, Value-at-Risk, risque de contagion, mesures de risque

Références
[1] Victor Chernozhukov et al. Extremal quantile regression. The Annals of Statistics, 33(2) :806–839, 2005.
[2] Victor Chernozhukov and Len Umantsev. Conditional value-at-risk : Aspects of modeling and
estimation. Empirical Economics, 26(1) :271–292, 2001.
[3] Laurens De Haan and Ana Ferreira. Extreme value theory : an introduction. Springer Science &
Business Media, 2007.
[4] Paul Embrechts, Sidney I Resnick, and Gennady Samorodnitsky. Extreme value theory as a risk
management tool. North American Actuarial Journal, 3(2) :30–41, 1999.
[5] Roger Koenker and Gilbert Bassett Jr. Regression quantiles. Econometrica : journal of the Econometric
Society, pages 33–50, 1978.
[6] Roger Koenker and Kevin F Hallock. Quantile regression. Journal of economic perspectives,
15(4) :143–156, 2001.
[7] Nicolai Meinshausen. Quantile regression forests. Journal of Machine Learning Research,
7(Jun) :983–999, 2006.

Laboratoire MASAFEQ Projets de thèses 2019-2020 Octobre 2019 12

3.2 Sujet 2

Modélisation stochastique du risque cyber

Contexte et problématiques
Dans un monde de plus en plus connecté et numérisé, les cyber-attaques continuent de croı̂tre et de
devenir une préoccupation sérieuse qui menace la sécurité publique, l’économie mondiale et la vie privée. Le
forum économique mondial a reconnu en 2019, la cybercriminalité comme un risque majeur, au même rang
que les catastrophes naturelles. Selon la Scor 3 , le secteur de la réassurance évaluait les risques liés au cyber
à hauteur de 600 milliards de dollars en 2018.

Dans ce contexte, qui favorise l’émergence d’un marché de l’assurance cyber, la compréhension et la
modélisation du risque cyber est devenue une nécessité. L’assurance contre les cyber-risques, se développe
rapidement depuis le début des année 2000. Selon le rapport de Global Risk Insight Platform d’Aon, la
couverture des risques informatiques a connu un essor annuel de 38% entre 2009 et 2014. Cependant, le
marché de la cyber-assurance est toujours en phase de construction, et ses produits sont en ajustement
permanent. Ces produits offrent par exemple, des couvertures contre les pertes financières causées par le vol
des données confidentielles, l’atteinte à la réputation ou encore la perturbation des activités après une
attaque informatique.

L’objectif de ce projet de thèse, est de modéliser la fréquence des cyberattaques en explorant leurs
propriétés statistiques. Le caractère contagieux du risque cyber doit être pris en compte dans la
modélisation. Les processus dits de Hawkes (1971) sont capables de répondre à ce besoin.

Mots-clés
Modélisation stochastique, risque cyber, la cybercriminalité, risque contagion, les processus de Hawkes,
assurance, réassurance

Références
[1] Martin Eling and Werner Schnell. What do we know about cyber risk and cyber risk insurance ? The
Journal of Risk Finance, 17(5) :474–491, 2016.
[2] Alan G Hawkes. Point spectra of some mutually exciting point processes. Journal of the Royal
Statistical Society : Series B (Methodological), 33(3) :438–443, 1971.
[3] Angelica Marotta, Fabio Martinelli, Stefano Nanni, Albina Orlando, and Artsiom Yautsiukhin.
Cyber-insurance survey. Computer Science Review, 24 :35–61, 2017.
[4] Arunabha Mukhopadhyay, Samir Chatterjee, Debashis Saha, Ambuj Mahanti, and Samir K Sadhukhan.
Cyber-risk decision models : To insure it or not ? Decision Support Systems, 56 :11–26, 2013.
[5] Chen Peng, Maochao Xu, Shouhuai Xu, and Taizhong Hu. Modeling and predicting extreme cyber
attack rates via marked point processes. Journal of Applied Statistics, 44(14) :2534–2563, 2017.

3. Quatrième réassureur au monde

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3.3 Sujet 3

Amélioration de la représentativité des données en Big data

Utilisation des méthodes de redressement

pour améliorer la représentativité des données dans le cas de Big data

Contexte et problématique
En statistique officielle, les méthodes de redressement jouent un rôle très important pour améliorer la
qualité des indicateurs estimés sur la base de l’échantillon. Ces méthodes permettent de rendre l’échantillon
plus représentatif de la population cible de l’étude à travers la possibilité d’estimer de manière exacte les
indicateurs connus de la population sur lesquels le redressement a été effectué. Ainsi, les techniques de
redressement améliorent la précision des indicateurs liés aux variables de redressement.

En présence de Big data, bien que les données disponibles soient massives ces dernières sont souvent non
représentatives de la population cible de l’étude. Par exemple, les données collectées via Internet ne sont
pas représentatives de la population car elles ne concernent que les utilisateurs d’internet.

L’objectif de ce sujet thèse est l’étude de l’impact de l’utilisation des techniques de redressement sur
l’amélioration de la qualité des résultats d’analyses basées sur des données massives.

Mots-clés
Techniques de redressement, techniques de calage, Big data, Échantillonnage.

Références
[1] Jean-Claude Deville and Carl-Erik Särndal. Calibration estimators in survey sampling. Journal of the
American statistical Association, 87(418) :376–382, 1992.
[2] Mohammed El Haj Tirari and Boutaina Hdioud. Criteria for choosing between calibration weighting
and survey weighting. SURVEY METHODOLOGY, 44(2) :339–349, 2018.

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3.4 Sujet 4

Impact de la pondération des individus en apprentissage statique

Étude de l’effet de l’utilisation de la pondération des individus

dans les méthodes d’apprentissage statistique (Machine Learning).

Contexte et problématique
Les techniques d’apprentissage statistique consistent en une modélisation de la variable mesurant le
phénomène étudié dans le but de concevoir des modèles prédictifs. Les outils inférentiels relatifs à ces
modèles prédictifs ont été élaborés sous l’hypothèse que les données utilisées pour l’apprentissage statistique
sont issues d’un échantillon aléatoire simple et attribuent donc une pondération égale pour tous les
individus de l’échantillon.

Cependant, en pratique les données sont souvent obtenues à travers un échantillonnage complexe et les
individus n’ont pas forcément la même pondération. L’utilisation des pondérations différentes pour les
individus de l’échantillon modifient les propriétés inférentielles des modèles prédictifs utilisés dans le cadre
des techniques d’apprentissage statistique. L’objectif de ce sujet est l’étude de l’effet de tenir compte des
pondérations différentes des individus sur les techniques d’apprentissage statistique.

Mots-clés
Apprentissage statistique, pondération des individus, modèles statistiques prédictifs, Big data,
Échantillonnage.

Références
[1] J.F. Beaumont. A new approach to weighting and inference in sample surveys. Biometrika,
95(3) :539–553, 2008.
[2] G. Chauvet, M. El Haj Tirari and D.Pommeret Prise en compte de la pondération des individus dans
les méthodes de datamining. Rapport technique, 2018.
[3] R.Valliant, J A. Dever, and F. Kreuter. Practical tools for designing and weighting survey samples.
Springer, 2013.

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3.5 Sujet 5

Modélisation et gestion des risques en assurance Takaful

Contexte et problématiques
Dans l’objectif d’accompagner les activités des banques participatives au Maroc, l’ACAPS 4 a mis en place
depuis septembre 2019, un cadre légal pour l’assurance et la réassurance Takaful. La nouvelle loi prévoit la
création des fonds d’assurance takaful, gérés par des assureurs contre une rémunération. La figure 1
présente le principe du modèle adopté au Maroc.

Figure 1 – Modèle du Takaful adopté au Maroc (source : ACAPS)

Au niveau mondial, l’assurance takaful connait un développement remarquable, notamment en Asie, au

pays du Gulf et en Angleterre. Plusieurs modèles sont adoptés sur les marchés développés : Nous citons à
titre d’exemple, le modèle Mudharabah, le modèle Tabarru, le modèle Wakala, et le modèle Waqf.
Cependant, cette industrie affronte toujours des défis considérables, notamment de nature technique. Les
outils de gestion des risques et du contrôle de solvabilité, nécessitent un renforcement pour accompagner la
croissance du marché. Des problématiques actuarielles classiques, telles que, la détermination des provisions
techniques, la tarification des différents produits, et le calcul des capitaux de solvabilité, méritent une
analyse profonde dans le cadre des contraintes et spécificités de l’assurance islamique et attendent des
réponses solides en matière de modélisation.

Le principal objectif de ce projet, est la participation au développement de la modélisation mathématique

en assurance Takaful. Le point de départ serait une comparaison actuarielle entre ses produits et ceux de
l’assurance conventionnelle. Nous utiliserons les techniques présentes en actuariat pour modéliser les risques
encourus par l’assurance Takaful, et nous proposerons des modèles adaptés aux particularités de cette forme
d’assurance.

Mots-clés
Modélisation mathématiques, assurance, réassurance, Takaful, le modèle Mudharabah, le modèle Tabarru, le
modèle Wakala, le modèle Waqf, provisionnement, solvabilité, provisions techniques
4. Autorité de Contrôle des Assurances et de la Prévoyance Sociale

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Références
[1] Simon Archer, Rifaat Ahmed Abdel Karim, and Volker Nienhaus. Takaful Islamic insurance :
Concepts and regulatory issues, volume 764. John Wiley & Sons, 2011.
[2] PL Ghazali, I Mohd, Mustafa Bin Mamat, and WMAW Ahmad. Mathematical modelling in family
takaful. Journal of Applied Science, 11(19) :3381–3388, 2011.
[3] Serap O Gönülal. Takaful and mutual insurance : alternative approaches to managing risks. The World
Bank, 2012.
[4] Hale Abdul Kader, Mike Adams, and Philip Hardwick. The cost efficiency of takaful insurance
companies. The Geneva Papers on Risk and Insurance-Issues and Practice, 35(1) :161–181, 2010.
[5] Saiful Azhar Rosly. Critical issues on Islamic banking and financial markets : Islamic economics,
banking and finance, investments, Takaful and Financial Planning. Dinamas Publishing, 2008.
[6] Abdul Rahim Abdul Wahab, Mervyn K Lewis, and M Kabir Hassan. Islamic takaful : Business
models, shariah concerns, and proposed solutions. Thunderbird International Business Review,
49(3) :371–396, 2007.

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