A Two Factor Model for Water Prices and Its Implications for Evaluating Real Options and Other Water Price Derivatives

Single stochastic water price processes may not be able to capture relevant impacts of temporary shocks and permanent shocks on water prices. In this paper, a two factor modeling framework is proposed to incorporate the impacts of these shocks. The model is used to analyze the optimal investment rule when such a composite water price process applies. It is found that ignoring the information on long-run water price, as in one factor models, can cause an exercise of the real option too early, and result in even negative investment net present value when long-run water price is low. Giving rise to closed form solutions of European option values, the modeling framework also contributes to facilitate the imminent emergence of water price derivatives in water markets. Les processus stochastiques à un seul facteur utilisés pour déterminer le prix de l'eau pourraient ne pas permettre de bien illustrer les impacts pertinents des chocs temporaires et des chocs permanents sur le prix de l'eau. Dans le présent article, nous avons proposé un cadre de modélisation à deux facteurs afin d'inclure les impacts de ces chocs. Nous avons utilisé le modèle pour analyser la règle d'investissement optimal lorsqu'un processus complexe de détermination du prix de l'eau s'applique. Les résultats indiquent que le fait d'ignorer les facteurs de long terme sur le prix de l'eau, comme dans les modèles à un seul facteur, peut entraîner un exercice prématuré de l'option réelle et entraîner une valeur actualisée nette (VAN) de l'investissement négative lorsque le prix de l'eau à long terme est faible. Le cadre de modélisation, qui donne lieu à des solutions analytiques pour déterminer la valeur des options européennes, contribue aussi à faciliter l'apparition imminente d'instruments dérivés pour la détermination du prix de l'eau sur les marchés de l'eau.