Cette thèse contribue à la réflexion sur les politiques économiques de transport durable pour les voyageurs en zone urbaine. L'intérêt est d'utiliser les instruments de l'économie de l'environnement et de les appliquer à l'économie des transports. La comparaison du péage urbain et du système de permis d'émissions négociables (PEN) est au cœur de la thèse. Une première partie présente l'état des connaissances et une seconde est consacrée au développement de modèles microéconomiques. Par la première approche, nous dressons un bilan sur l'efficacité, les expériences, la pertinence des modélisations des deux outils, et les mettons en parallèle. L'objectif de la première partie est de déterminer si un outil est plus efficace que l'autre pour accéder à une mobilité durable. Il apparaît que d'un point de vue théorique, aucun instrument ne domine l'autre. La seconde partie est axée sur la modélisation. Nous apportons des extensions au modèle de file d'attente classique afin que l'outil du péage urbain soit mieux adapté à la problématique de transport durable. Le coût environnemental de l'automobile et l'intégration d'une politique modale incitative constituent nos deux apports. Ensuite, nous développons une modélisation originale du système de PEN pour les automobilistes d'une ville. Les résultats de nos modélisations, complétées par des simulations numériques, montrent la faisabilité et l'efficacité des deux instruments. Il faut souligner le rôle important de certaines variables, dont la valeur du temps, les coûts fixes des transports collectifs et la connaissance du dommage environnemental, qui influencent la réussite de ces outils.

Cette thèse se compose de trois chapitres ayant trait à l'économie des ressources naturelles et de l'environnement. Elle porte sur l'application de l'approche des options réelles à la gestion et l'exploitation des ressources naturelles. Son principal objectif est d'étudier les décisions d'investissements indéfiniment répétés sous l'incertitude. Dans les deux premiers chapitres, on utilise l'approche des options réelles pour déterminer comment extraire optimalement le bois d'une forêt qui constitue un habitat stochastique pour une espèce menacée d'extinction. Dans le premier chapitre qui s'intitule "A Real options Approach to Forest-Management Decision Making to Protect Caribou under the Threat of Extinction", la politique optimale visant la protection de l'espèce menacée d'extinction consiste à banir définitivement à un moment optimal la coupe forestière sans aucun coût. Le modèle, comportant des aspects économiques, écologiques et sociaux, est calibré afin de déterminer une politique optimale arbitrant entre les revenus économiques de l'exploitation forestière et le risque d'extinction du caribou Rangifer tarandus, une espèce menacée au centre du Labrador, Canada. Le deuxième chapitre fait suite au premier et s'intitule "A Real Options Approach to the Protection of a Habitat Dependent Endangered Species". Dans ce deuxième chapitre, nous utilisons la méthode des options réelles pour déterminer quand un planificateur social doit interrompre ou reprendre l'exploitation d'une telle forêt. Le processus d'interruption et reprise peut cette fois se reproduire indéfiniment. Pour des paramètres correspondant au cas du caribou Rangifer tarandus du Labrador, la politique optimale d'interruption et de reprise de l'exploitation forestière s'avère attractive; elle n'exige pas de longs arrêts de l'exploitation alors qu'elle réduit significativement le risque d'extinction tout en augmentant la valeur de la forêt Le troisième chapitre s'intitule "Alternative and Indefinitely Repeated Investments : Species Choice and Harvest Age in Forestry". Dans ce chapitre, on considère le problème de choisir la date optimale pour couper un arbre comme un problème archétypique d'investissement; en effet, ce problème évoque le temps, l'incertitude et l'irréversibilité de décisions ayant des conséquences dans le futur. L'exercice de l'option de couper donne naissance à l'option de planter un autre arbre ou bien d'utiliser la terre à d'autres fins. On enrichit ce problème en mettant l'accent sur la décision de planter et en supposant l'existence de deux essences alternatives d'arbres. Pour chaque essence, on suppose que la fonction de croissance est déterministe alors que le prix unitaire de la récolte est stochastique. Dans le cas d'une seule rotation (le problème de Wicksel), le manager forestier doit planter immédiatement l'essence dont le prix (actuel) est suffisament élevé par rapport au prix de l'autre essence. Cependant, si les prix des deux essences sont relativement proches, il doit attendre jusqu'à ce que ces prix se distinguent suffisamment pour éviter de choisir la mauvaise essence. En revanche, quand le nombre de rotations est arbitrairement grand (le problème de Faustman), on montre qu'il est toujours optimal de planter l'une des deux essences immédiatement. L'age optimal à la coupe dépend du prix relatif des deux essences d'une façon non monotone; en effet, il varie autour de l'age de faustman correspondant à l'essence plantée et ce tant que le prix relatif est inférieur à un certain niveau seuil indiquant la nécessité de planter l'essence alternative. La valeur du terrain est une fonction croissante du prix relatif de l'essence plantée et croît avec l'incertitude liée aux prix des deux essences. La pente de la fonction est continue même au voisinage du seuil signalant la nécessité de changer l'essence à planter. Par contre, en absence d'incertitude, la pente est généralement discontinue au voisinage de ce seuil. La valeur du terrain est similaire à la valeur d'une option américaine avec une frontière libre, une date d'expiration infinie et une valeur endogène à l'exercice. La détermination de la valeur du terrain est basée sur la méthode de pénalité appliquée simultanément aux valeurs de la forêt constituée par chacune des deux essences d'une part, et d'autre part, par un processus newtonien itératif appliqué à la valeur du terrain.

Les invasions biologiques sont aujourd'hui un enjeu majeur en termes de biodiversité et de bien-être. Qu'il s'agisse de prévention ou de limitation des dommages, la gestion des invasions biologiques présente les caractéristiques d'un bien public et, comme telle, relève de l'analyse coût-avantage. Dans cette optique, la thèse traite du problème du contrôle d'une espèce invasive dénuée de valeur marchande entrant en compétition spatiale avec une espèce native exploitée commercialement. La première partie propose un modèle bioéconomique théorique représentant l'interaction entre les deux espèces et la contribution des exploitants à la diffusion de l'invasion, dans lequel les variables de commande sont les efforts de prélèvement sur chaque espèce et la fonction-objectif est la rente de ressource de l'espèce native diminuée du coût de contrôle de l'espèce invasive. L'analyse du modèle à l'équilibre débouche sur une alternative radicale entre quasi-éradication et laisser-faire face à l'invasion. L'optimisation dynamique du modèle montre ensuite qu'il existe une trajectoire conduisant à un état stationnaire optimal combinant l'exploitation rentable du stock natif et la stabilisation de l'invasion à un niveau intermédiaire. Cet état existe si les coûts unitaires de l'effort de pêche du stock natif et de l'effort de nettoyage des zones envahies, les coefficients de dispersion naturelle et anthropique de l'espèce invasive, et le taux d'actualisation ne sont pas trop élevés. Cet état peut être atteint si le niveau d'invasion initial n'est pas trop important. La seconde partie est consacrée au cas d'étude de l'invasion de la pêcherie de coquille Saint-Jacques de la baie de Saint-Brieuc par la crépidule. L'analyse coût-avantage du cas de la baie de Saint-Brieuc s'effectue à l'aide d'un modèle structural d'exploitation de la coquille Saint-Jacques couplé à un modèle d'invasion spatiale binaire, à partir desquels un programme de contrôle de l'invasion est étudié.

A l'issue d'une revue de la littérature, cette thèse pose la question de l'évolution de la comptabilité sociale au sens large (ou comptabilité sociétale), comme relevant d'une opposition entre deux approches : l'une prônant l'intégration à la comptabilité générale, l'autre préconisant au contraire un développement autonome et séparé. Cette recherche s'inscrit dans le cadre de la théorie des parties prenantes, qui reconnaît la légitimité des acteurs de l'environnement socio-économique à exiger que les entreprises fournissent des informations sur l'utilisation qu'elles font des ressources mises à leur disposition par la collectivité. Le point qui oppose les deux approches de la comptabilité sociale porte sur la capacité des informations monétaires à offrir une traduction fidèle des impacts sociaux (ou sociétaux) d'une activité économique. Le terrain de recherche porte sur un travail d'évaluation des coûts externes environnementaux d'un procédé industriel de transformation, réalisé pour le compte d'une grande entreprise. Il a impliqué la traduction monétaire des effets liés aux flux physiques du procédé étudié. C'est en cela qu'il est pertinent pour le point qui oppose les deux approches susmentionnées et pour apporter une orientation tranchée sur celle à privilégier. La thèse analyse deux éléments clefs pour la compréhension du terrain de recherche : la comptabilité environnementale, branche spécialisée de la comptabilité sociale et la notion de coût externe, issue de la théorie économique néoclassique. Nous présentons ensuite le dispositif expérimental. Les coûts externes environnementaux liés aux flux physiques d'un procédé industriel sont exprimés par unité de produit selon trois méthodes différentes, et trois hypothèses de calcul pour chaque méthode (basse, médiane, haute). Le faible nombre de flux traduits monétairement, la grande amplitude des résultats possibles et l'absence de cadre de calcul normalisé constituent les résultats majeurs de ce travail de terrain. Ils nous conduisent à juger non scientifiquement fondée toute décision de gestion s'appuyant sur l'utilisation de données monétaires à des fins d'évaluation et de comparaison des impacts environnementaux et à juger plus prometteuse l'approche qui consiste à laisser se développer différentes formes de comptabilité sociale, indépendantes de la comptabilité générale. A partir de cette conclusion, la thèse propose un modèle comptable élargi positionnant différentes formes de comptabilité les unes par rapport aux autres. Elle esquisse ensuite les perspectives de recherche propres à ce modèle.