Projet de couverture de produits multi-flux

Présentation

L'objectif de ce projet est d'implémenter une application permettant de couvrir des produits dérivés dans un cadre plus général que celui du Projet de Couverture de Produits Dérivés: l'application développée permettra de couvrir des produits dérivés basés sur un calendrier réel, et versant plusieurs flux.

La réalisation de ce projet permettra à chaque élève:

• De comprendre de quelle façon peut être couvert un produit dérivé multiflux.
• D'implémenter de bout en bout une application composée de deux parties:
  • Une application financière à laquelle sont fournies les données financières, qui gère les dates de constatation et constitue le portefeuille de couverture.
  • Une application mathématique dont le rôle est de calculer les quantités de sous-jacent à détenir dans le portefeuille de couverture.

Payoff

On considère un entier $n\in \mathbb{N}$ et on pose

$$\begin{align*} S &= (S_1, \ldots, S_n)\\\ \mathcal{T} &= (t_1,\ldots, t_n)\\\ \mathcal{K} &= (K_1,\ldots, K_n)\\\ C_0 & = \Omega\\\ C_i & = C_{i-1} \cap \left\{S_i(t_i) \leq K_i\right\}\\\ P_i & = \left(S_i(t_i) - K_i\right)_+\cdot\mathbb{1}_{C_{i-1}} \end{align*}$$

Le produit dérivé verse le flux $P = \sum_{i=1}^n P_i$, autrement dit, il verse le flux $P_i$ à la date $t_i$.

Organisation, contraintes techniques

• Le projet devra être réalisé en binômes.
• L'application financière devra être codée en C# (.NET 6). Il s'agira d'une application console qui prend en entrée une configuration de produit et des données de marché, et fournit en sortie deux fichiers csv sans entête contenant pour l'un les champs date et prix théorique, et pour l'autre les champs date et valeur du portefeuille de couverture.
• Le coeur de calcul devra être codé en C++.
• La communication entre l'application financière et le coeur de calcul se fera à l'aide d'un client et d'un serveur gRPC.

flowchart LR
    subgraph Input 
        direction LR  
        md(Market data)
        tp(Test parameters)
    end
    subgraph  
        direction TB
        subgraph Pricing engine           
            pr(Pricer)            
        end
        subgraph gr [gRPC]
            direction LR
            cl(gRPC client)
            cl <--> sr(gRPC server)
        end  
        subgraph ht [Financial app]
        md --> hd(Hedging engine)
        hd -->pf(Portfolio)      
        tp --> hd                     
        end  
    end
    subgraph out [Output]
    pf --> cs(csv files)
    end
    hd <--> cl
    sr <--> pr

Loading

Etapes principales du projet

• Faire valider l'architecture et le principe mathématique de couverture
• Réussir à faire communiquer le client et le serveur grpc (squelettes)
• Implémentation d'un outil qui couvre un call vanille
• Implémentation d'un outil qui couvre un call avec barrière discrète
• Implémentation d'un outil qui couvre un produit versant $2$ flux
• Implémentation d'un outil qui couvre un produit versant $n>2$ flux

Moteur de calcul

Le moteur de calcul codé en C++ utilisera les outils/libraires suivantes

• CMake

• Une version récente de g++ ou clang++.

• PNL : installer la dernière version à partir de https://github.com/pnlnum/pnl/releases. Sous Ubuntu, il faut préalablement installer libblas-dev, liblapack-dev et gfortran.

• Une libraire de manipulation de fichiers .json en C++ : nlohmann_json. Cette librairie est disponible dans la plupart des gestionnaires de paquets

  • Homebrew : brew install nlohmann-json
  • Ubuntu : installer nlohmann-json3-dev.

  Voir un exemple d'utilisation dans PricerEngine/test_json_reader.cpp.

• Installer grpc et protobuf

  • Homebrew : brew install grpc
  • Ubuntu : installer protobuf-compiler et libgrpc++-dev

Lancement sous Windows

• Prérequis: avoir installé CMake (de préférence Cmake gui) et git sur la machine.
• Télécharger et installer vcpkg depuis github en suivant les instructions fournies.
• Se servir de vcpkg pour installer Protobuf, gRPC et nlohmann-json en version 64 bits:
  • .\vcpkg.exe install protobuf:x64-windows
  • .\vcpkg.exe install grpc:x64-windows
  • .\vcpkg.exe install nlohmann-json:x64-windows
• Dans Cmake-gui, ajouter les deux entrées suivantes:
  • CMAKE_PREFIX_PATH: chemin vers le dossier de libpnl qui contient les répertoires lib et include
  • CMAKE_TOOLCHAIN_FILE: chemin vers le fichier [racine vcpkg]/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake

FAQ

• SSL is not found on OSX : Avant de lancer cmake, exécuter export PKG_CONFIG_PATH="/usr/local/opt/openssl/lib/pkgconfig"
• Intellisense does not find pricing.grpc.pb.h : ajouter le répertoire de build à la liste des répertoires utilisés par intellisense. Sous VS Code, ajouter ${workspaceFolder}/PricerEngine/build à includePath.
• Client .NET (GrpcPricer.GrpcPricerClient dans le code ci-dessous) invoquant un serveur via http au lieu de https: configurer le client de la façon suivante:

var httpHandler = new HttpClientHandler();
// Return `true` to allow certificates that are untrusted/invalid
httpHandler.ServerCertificateCustomValidationCallback =
    HttpClientHandler.DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator;
using var channel = GrpcChannel.ForAddress("http://localhost:5079",
    new GrpcChannelOptions { HttpHandler = httpHandler });
var client = new GrpcPricer.GrpcPricerClient(channel);

Package Nuget MultiCashFlow.Common et sa documentation

• Le package est disponible à cette adresse
• La documentation correspondante est disponible ici

Autres ressources

• Présentation des principes SOLID