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 a un seul facteur utilises pour determiner 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 present article, nous avons propose un cadre de modelisation a deux facteurs afin d'inclure les impacts de ces chocs. Nous avons utilise le modele pour analyser la regle d'investissement optimal lorsqu'un processus complexe de determination du prix de l'eau s'applique. Les resultats indiquent que le fait d'ignorer les facteurs de long terme sur le prix de l'eau, comme dans les modeles a un seul facteur, peut entrainer un exercice premature de l'option reelle et entrainer une valeur actualisee nette (VAN) de l'investissement negative lorsque le prix de l'eau a long terme est faible. Le cadre de modelisation, qui donne lieu a des solutions analytiques pour determiner la valeur des options europeennes, contribue aussi a faciliter l'apparition imminente d'instruments derives pour la determination du prix de l'eau sur les marches de l'eau.