La Maîtrise de la Demande en Energie s'impose comme une priorité dans un contexte d'épuisement des ressources et de réduction des émissions polluantes.<br />En parallèle, les échelons locaux prennent une importance croissante dans la mise en oeuvre des activités de MDE, dont le cadre évolue (ouverture des marchés, nouveaux instruments d'intervention). Dans ce contexte, les besoins en évaluation ex-post augmentent, aussi bien pour des raisons réglementaires que pour aider à un nécessaire changement d'échelle. Notre thèse étudie la problématique originale de l'évaluation ex-post des opérations locales de MDE en France.<br />L'état de l'art, au travers de l'analyse des expériences américaines et européennes ainsi que des ouvrages de référence dans le domaine, fournit un matériau méthodologique conséquent et fait ressortir les questions clés liées à l'évaluation. En parallèle, les<br />opérations locales de MDE en France sont caractérisées par une analyse de leur contexte et un travail sur leurs critères de segmentation.<br />La combinaison de ces critères avec les questions clés de l'évaluation donne une grille d'analyse qui sert de base à la constitution de méthodes d'évaluation. L'étude des spécificités des opérations locales précise de plus les besoins associés en évaluation.<br />Une méthodologie est ensuite développée pour compléter et adapter les matériaux existants au cas des opérations locales afin de mettre au point des méthodes d'évaluation opérationnelles, facilement appropriables par les acteurs et permettant d'alimenter un processus de capitalisation d'expériences. Ces méthodes permettent de répondre aux deux objectifs principaux : quantifier les résultats obtenus, et détecter les facteurs de succès/échec. La méthodologie a été validée sur des cas concrets, pour lesquels ces objectifs ont été atteints.

Cette thèse évalue l'efficacité de différentes formes de taxes, subventions et réglementations mises en place pour corriger les défaillances de marché qui s'opposent aux économies d'énergie. Elle mobilise plusieurs approches, selon un degré de complexité croissant. Dans un premier temps, un modèle microéconomique standard est développé pour comparer les performances statiques des différents instruments. Dans un deuxième temps, la représentation des comportements des consommateurs est approfondie dans un modèle de prospective de la consommation d'énergie pour le chauffage des ménages français, qui permet d'identifier les mécanismes dynamiques par lesquels les instruments peuvent corriger les principales défaillances de marché. Dans un troisième temps, une évaluation empirique des dispositifs de " certificats blancs " - obligations échangeables d'économies d'énergie imposées aux opérateurs énergétiques - est menée à partir d'une comparaison des expériences britannique, italienne et française, en intégrant les institutions dans l'analyse. Le croisement de ces différentes approches montre que : (i) les taxes sur l'énergie, qui encouragent à la fois l'investissement dans l'efficacité énergétique et la sobriété des comportements, sont particulièrement efficaces ; (ii) les réglementations sur l'efficacité énergétique ont un impact significatif sur la diffusion des technologies efficaces ; (iii) les subventions à l'efficacité énergétique génèrent un effet rebond important ; (iv) en fonction de l'environnement institutionnel dans lequel ils s'insèrent, les " certificats blancs " combinent les propriétés de ces instruments. Appliquée en France au secteur du bâtiment résidentiel, la combinaison la plus efficace de ces instruments ne permet pas d'atteindre les objectifs d'économies d'énergie définis dans le cadre du Grenelle de l'environnement

Après une simplification significative des méthodes de débitage durant l'Azilien, rompant progressivement avec les normes magdaléniennes, le retour au cours du Dryas récent à des productions lamino-lamellaires élaborées marque un tournant abrupt dans la tradition lithique. Bien qu'un certain flou pèse sur la chronologie des événements, les recherches menées depuis quelques années autour des industries de la transition Pléistocène-Holocène permettent de bien cerner les transformations survenues dans les modalités et les objectifs des productions lithiques. En revanche, malgré le fait que les interrogations des chercheurs soient largement orientées vers des reconstitutions d'ordre palethnographiques, les finalités fonctionnelles des outils, leur modalité d'emploi et les chaînes opératoires dans lesquelles ils sont impliqués restent des thèmes de recherche très peu abordés. C'est afin de pallier ce manque que nous avons exploré ces questions à travers l'analyse tracéologique des industries lithiques de deux sites du nord-ouest de la France issus d'opérations récentes (Le Buhot à Calleville, Eure ; La Fosse à Villiers-Charlemagne, Mayenne). L'apport de ce travail est appréciable à différentes échelles spatio-temporelles. Sur le temps court, les résultats obtenus révèlent des contrastes saisissants entre les occupations, tant au regard des activités menées par l'intermédiaire des outils que de l'économie des produits des débitages, et enrichissent le modèle de complémentarité des sites déjà proposé. Sur le temps long, le croisement des données fonctionnelles acquises ces trente dernières années entre l'Azilien et le premier Mésolithique et les autres données du registre archéologique permet de discuter des inflexions dans les systèmes techniques et les économies préhistoriques. / After a significant simplification of the flint reduction methods during the Azilian period, which broke gradually with Magdalenian standards, the return to sophisticated laminar productions during younger Dryas marks a strong split in the lithic tradition. Beyond a state of uncertainty towards chronological boundaries, the research which have been conducted for thirty years gives a good understanding about changes in flint production methods and aims. Even though most research focuses on palethnographic reconstitutions, the functional purposes of the flint industry and the chaînes opératoires in which flint tools are implicated remain insufficiently studied. And yet, these questions are of prime importance to meet the expectation of the palethnographic reconstitutions that archaeologists covet. To overcome this deficiency, the functional analysis of two north-western France sites (le Buhot site at Calleville, Eure ; la Fosse site at Villiers-Charlemagne, Mayenne) attributed to the Pleistocene-Holocene transition were undertaken. The contribution of this doctoral research can be appreciated at different spatio-temporal scales. In the short-term, the results raise striking contrasts between sites, as much in regard to the activities performed as to the debitage products economy, and improve the current model of settlement patterns. In the long-term, the interplay of techno-functional results and other archaeological data gives food for thought about changes in the technical systems and prehistoric economies.

L'étude vise principalement à analyser l'origine de la crise financière globale de 2007 (2007 GFC) au États-Unis et dans les autres économies avancées (AE), ses impacts macroéconomiques sur les économies (de marché) émergentes (EME) ainsi qu'un examen critique de leurs réponses en termes de politique économique. L'étude met en évidence les défis en matière de régulation post crise et discute des implications des réformes qui ont été récemment introduites dans les EME. A cette fin, la thèse se décline en quatre chapitres. Le premier chapitre établit le contexte théorique de la thèse et présente un exposé critique des approches orthodoxe (dominante/néolibérale) et hétérodoxe concernant la fragilité financière et la crise. Après avoir examiné l'approche orthodoxe, on met en évidence le mérite et la pertinence du cadre d'analyse de Minsky connu en tant que « Hypothèses d'instabilité financières » (FIH), afin de comprendre la question de la fragilité dans les économies de marché. Dans le deuxième chapitre, la thèse propose un compte rendu exhaustif des explications et des conséquences de la crise de 2007 en mettant l'accent sur ses prémisses qui se trouvent sur le marché immobilier américain. On met également en évidence les principaux dysfonctionnements du marché financier et du système de régulation qui se trouvent à l'origine de la crise. Le troisième chapitre présente une analyse approfondie du processus de transmission de la crise de 2007 aux EME. Par la suite, on met en évidence les réactions en matière de politique économique (monétaire) de certaines EME sous forme d'étude comparative. Le quatrième chapitre analyse les diverses réformes de régulation financière introduites après la crise. L'examen indique que ces réformes (la loi Dodd Franck Act de 2011 et les nouveaux standards Bâle III) sont d'inspiration néolibérale et qu'elles ne peuvent pas résoudre le problème de fragilité et de crise financière. Sur la base de notre analyse développée au travers de ces quatre chapitres on met en évidence deux principaux résultats. Premièrement, les marchés financiers ne devraient pas être laissés aux vicissitudes des marchés (libres). Il faudrait mettre en place un cadre de régulation pertinent assorti des principes macroprudentiels qui puissent remplacer l'approche dominante de marchés libres efficients. Les orientations de politique et d'analyse de « gouvernement puissant » et de « banque centrale puissante », assumées par l'économiste hétérodoxe Hyman Minsky, semblent appropriées pour comprendre et contenir la fragilité des économies de marché. Ensuite, il est recommandable pour les EME d'adopter des politiques cohérentes avec leurs propres caractéristiques macroéconomiques et avec leur niveau de développement financier et non de s'attacher à une croyance aveugle dans la libéralisation du marché ou dans le paradigme néolibéral. / This study mainly aims to investigate the origin of the global financial crisis of 2007 (2007 GFC) in United States and in other advanced economies(AEs),its macroeconomic impact on the Emerging Market Economies(EMEs) and the critical analysis of their policy response. Study highlights the regulatory challenges of the post-crisis period and discusses the implications of newly introduced regulatory reforms for the EMEs.In this aim the thesis is delineated into four chapters. First chapter of the thesis sets the theoretical context of the dissertation and presents a critical review of orthodox (mainstream/neoliberal) and the heterodox approaches on financial fragility and crisis. After giving a critique of the orthodox approach, merits and relevance of Minsky's framework known as “Financial Instability Hypothesis”(FIH) are emphasized to understand the issue of fragility in capitalist economies. Second chapter of the thesis provides a compelling compendium of various explanations and consequences of the 2007 GFC focusing on its origination in the US housing market. Main dysfunctions of the financial markets and the regulatory system that led to the eruption of financial crisis are highlighted. Third chapter presents an in-depth analysis of the contagion of the 2007 GFC to EMEs. A comparative case studies analysis highlights the policy response of selected EMEs. Fourth chapter of the thesis investigates the various financial regulatory reforms introduced in the aftermath of the 2007 GFC. Analysis in this chapter indicates that introduced reforms (The Dodd- Franck Act of 2011 and the new Basel III Banking Standards) are rooted in neoliberal philosophy so would be unable to solve the issues of fragility and financial crisis. On the basis of our analysis in these four chapters, two major conclusions are emphasized. Firstly, the financial markets should not be left to the vicissitudes of free markets, and a relevant regulatory framework having macroprudential orientations must be implemented to replace the dominant free-market-based approach. Analytical and policy insights (“big government” and “big central bank”) endorsed by heterodox economist Hyman Minsky seem appropriate to understand and constrain the fragility of capitalist market economies. Secondly, it is advisable for EMEs to adopt policies keeping in view their own macroeconomic characteristics and the level of financial development and not by the blind faith in market liberalisation or the neoliberal policy paradigm.

Depuis l’article séminal de Baks et Kramer (1999), le concept de la liquidité globale est souvent revenu au cœur de l’actualité, car les facteurs de son développement ont été considérés comme ayant indirectement participé aux développements des déséquilibres précédents la crise financière de 2008. Face à ces enjeux, la littérature s’est largement concentrée sur l’approche de la stabilité financière dans les pays émetteurs. Contrairement à cette approche, les recherches développées dans cette thèse se concentrent la perspective des pays destinataires de la liquidité globale, en particulier les pays émergents. Ainsi pour répondre à la problématique principale de l’identification des effets de reports de la liquidité globale, cette thèse propose une analyse en trois chapitres du phénomène. Premièrement, à travers une généralisation de l’analyse de la problématique de la stabilité financière dans les pays émergents. Deuxièmement, en analysant comment le comportement d’accumulation des pays destinataires affecte les conditions de la liquidité globale dans les pays émetteurs. Troisièmement, en analysant au niveau national le comportement des autorités monétaires pour prémunir leurs économies des effets de l’expansion de la liquidité globale. / Since the seminal paper by Baks and Kramer (1999), the concept of global liquidity catch once again the attention because the factors of its expansion are considered in the literature as having contributed to the development of vulnerabilities prior to the global financial crisis. Given the importance of global liquidity issues, the literature has largely focused on the financial stability approach in the issuing countries. Contrary to this approach, the research developed in this Ph.D. thesis relies principally on the receiving countries perspective, particularly the emerging countries. Accordingly, in order to answer our main problematic regarding the identification of global liquidity spillovers into the receiving countries, this thesis proposes a three chapters analysis of the phenomenon. First, we focus on a generalization of the financial stability concerns into the emerging countries. Second, we analyze how the reserve accumulation behavior in the receiving countries affects the global liquidity conditions in the main issuing country. Third, we center on the monetary authorities behavior in order to isolate their economies from the effects of the global liquidity expansion.

Le coût des biomédicaments impacte lourdement le fardeau financier déjà important imposé par la polyarthrite rhumatoïde (PR) à la société. Le but de ce travail était de rechercher les motivations de la prescription des médicaments biosimilaires en rhumatologie, tout particulièrement pour prendre en charge les patients atteints de PR. Les travaux effectués ont permis d’estimer les économies annuelles réalisables en France avec le médicament biosimilaire de l’infliximab à 13,6 millions d’EUR, pour la seule prise en charge de la PR. Par ailleurs, une enquête menée auprès des rhumatologues et pharmaciens a permis d’identifier les principaux enjeux liés à l’utilisation de ces médicaments. Enfin, le suivi de leur utilisation en région Grand Est entre 2015 et 2016 rend compte de leur utilisation encore modeste. La mise sur le marché régulière de médicaments biosimilaires, combinée à l’expérience croissante des acteurs et aux dispositifs d’incitation mis en place, devraient permettre de faire progresser la part d’utilisation de ces médicaments dans les prochaines années, et de s’assurer qu’ils tiennent bien leurs engagements sur le plan des économies réalisées. / Biological drugs are associated with high procurement costs and heavily impact the financial burden imposed by rheumatoid arthritis on society. The purpose of this work was to investigate the benefits of using biosimilar drugs in rheumatoid arthritis patients. This work showed the introduction of biosimilar infliximab could lead to substantial annual cost savings of up to €13.6 million nationally, to treat rheumatoid arthritis patients only. Moreover, a biosimilar survey involving rheumatologists and pharmacists allowed us to identify the main issues at stake. Finally, the monitoring of their use in Grand Est region between 2015 and 2016 account for their relatively low utilization rate. The regular launch of new biosimilar medicines, together with growing experience of healthcare players and incentive policies, should allow to increase biosimilar uptake in the future, and also to make sure they meet well their commitments in terms of savings generated.

Cette thèse évalue l'efficacité de différentes formes de taxes, subventions et réglementations mises en place pour corriger les défaillances de marché qui s'opposent aux économies d'énergie. Elle mobilise plusieurs approches, selon un degré de complexité croissant. Dans un premier temps, un modèle microéconomique standard est développé pour comparer les performances statiques des différents instruments. Dans un deuxième temps, la représentation des comportements des consommateurs est approfondie dans un modèle de prospective de la consommation d'énergie pour le chauffage des ménages français, qui permet d'identifier les mécanismes dynamiques par lesquels les instruments peuvent corriger les principales défaillances de marché. Dans un troisième temps, une évaluation empirique des dispositifs de « certificats blancs » – obligations échangeables d'économies d'énergie imposées aux opérateurs énergétiques – est menée à partir d'une comparaison des expériences britannique, italienne et française, en intégrant les institutions dans l'analyse. Le croisement de ces différentes approches montre que : (i) les taxes sur l'énergie, qui encouragent à la fois l'investissement dans l'efficacité énergétique et la sobriété des comportements, sont particulièrement efficaces ; (ii) les réglementations sur l'efficacité énergétique ont un impact significatif sur la diffusion des technologies efficaces ; (iii) les subventions à l'efficacité énergétique génèrent un effet rebond important ; (iv) en fonction de l'environnement institutionnel dans lequel ils s'insèrent, les « certificats blancs » combinent les propriétés de ces instruments. Appliquée en France au secteur du bâtiment résidentiel, la combinaison la plus efficace de ces instruments ne permet pas d'atteindre les objectifs d'économies d'énergie définis dans le cadre du Grenelle de l'environnement / This thesis evaluates the effectiveness of various forms of taxes, subsidies and regulations implemented to correct for market failures that may prevent energy savings. It builds on various approaches, with gradual complexity. First, a standard microeconomic model is developed to compare the static performances of these instruments. Second, the representation of consumer behaviour is strengthened in a model of the residential energy demand for space heating in France, which allows to identify the dynamic mechanisms by which instruments can correct for the main market failures. Third, an empirical evaluation of « white certificate » schemes – tradable energy saving obligations imposed on energy operators – is made from the comparison between the British, Italian and French experiences, taking into account national institutions. The following conclusions can be drawn from these various approaches : (i) energy taxes, by encouraging both energy efficiency investment and sufficiency behaviour, are particularly effective ; (ii) energy efficiency regulations have a significant impact on the diffusion of efficient technologies ; (iii) subsidies to energy efficiency induce a large rebound effect ; (iv) depending on the institutional environment in which they operate, white certificate schemes combine different properties of these instruments. Applied to the French residential building sector, the most effective combination of these instruments does not allow to reach the energy saving target set by the Government

L'insomnie est le trouble de sommeil le plus prévalent. Elle est caractérisée par des difficultés à s'endormir, à rester endormi et/ou des réveils précoces. Près d'un tiers de la population souffre de l'insomnie occasionnellement, et dix pour cent s'en plaignent d'une façon chronique. Pour y remédier, ceux-ci consomment des médicaments prescrits, de l'alcool, et des produits sans ordonnance, naturels et homéopathiques. De plus, l'insomnie est associée à différents problèmes d'ordre psychosocial et occupationnelle, ce qui peut occasionner des coûts importants du point de vue de la société. Présentement, nous savons très peu de ces coûts, faute de données. Par exemple, nous savons très peu sur les différents types de professionnels de santé consultés ou sur la gamme de produits utilisée pour soulager les symptômes. Le rôle de l'insomnie dans l'absentéisme et les baisses de productivité au travail, ainsi que dans les accidents au travail reste également peu exploré. Finalement, les évaluations du coût de l'insomnie sont, pour la plupart, rudimentaires et limitées. L'objectif de la présente étude était donc (a) d'identifier le lien entre l'insomnie et l'utilisation du système et des produits de santé; (b) de décrire le lien entre l'insomnie, le fonctionnement au travail, et les accidents; (c) d'estimer les coûts directs et indirects de l'insomnie du point de vue globale (e.g. de la société); et (d) d'identifier les variables associées à l'utilisation du système et produits de santé, au fonctionnement au travail, et aux accidents. Un échantillon aléatoire de 956 adultes de la province du Québec a été utilisé. Les résultats démontrent que l'insomnie est associée aux consultations plus fréquentes chez une vaste gamme de professionnels de santé, une consommation plus élevée de médicaments prescrits et sans ordonnance, ainsi qu'une utilisation importante de l'alcool pour dormir. Les absences et les baisses de productivité sont également plus élevées chez les mauvais dormeurs. Les coûts directs et indirects de l'insomnie s'élèvent à 6.3$ milliards par année pour la province dont 90 pour 100 serait dû aux baisses de productivité. Combinant les coûts directs et indirects, le coût moyen annuel pour les personnes avec un syndrome d'insomnie est estimé à 4,394$, comparativement à 1,302$ pour les personnes qui présentent des symptômes et à 603$ pour les bons dormeurs. / Insomnia is the most prevalent of the sleep disorders, and is characterized by difficulties falling asleep, remaining asleep, or waking too early in the morning. It affects about a third of the population on an occasional basis and about 10% in a more chronic manner. Along with prescription medications, individuals with insomnia may resort to remedies such as alcohol, over-the-counter medications, and natural or homeopathic products. In addition, chronic difficulties initiating and maintaining sleep are often associated with psychosocial and occupational impairments, ail of which may be costly to society. While researchers have examined the links between insomnia, health-care and product use, and psychosocial impairment (in particular, work function and accidents), we know little about the Canadian context. In addition, we know little regarding whether insomnia status is associated with different patterns of consultations with various types of health-care professionals or with the use of different types of medications or other products. Furthermore, research into work function has not measured participants' perceptions regarding the role insomnia plays in their absences, reduced productivity and accidents, or whether these perceptions differ according to insomnia status. Finally, much-needed cost estimates are rare, limited and rather preliminary. The present study attempted to address some of these issues, establishing the following four objectives: (a) to identify the relationship between insomnia status and health-care system and product use; (b) to describe the relationship between insomnia status, functional capacity at work and accidents; (c) to estimate the cost of insomnia to Québec society; and (d) to identify the variables most closely associated with health-care service and product use, work function and accidents. Data were obtained using a survey of a sample of 956 French-speaking adults from Québec, Canada. Results suggest that insomnia symptomatology is associated with an increased use of the healthcare system and decreased work function. Health system differences were present across a range of consultation categories and products. Alcohol was also used as a sleep aid by more participants with insomnia. Accidents, however, were not more frequent in the insomnia group, but fatigue was positively associated with accidents for all insomnia categories. Furthermore, insomnia was perceived as playing an important contributing role in work function deficits. Finally, this study provides data suggesting that insomnia is very costly to Québec society ($6.3 billion annually), with costs associated with reduced productivity and absenteeism comprising about 90% of ail insomnia-related costs.

Cette thèse, structurée en trois essais, porte sur l’économie de l’énergie et l’adaptation aux changement climatiques. Le premier essai (Chapitre 1) étudie la présence de bris structurels dans la demande d’essence au Canada en réponse aux politiques sur l’efficacité énergétique visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). L’analyse est effectuée sur des données trimestrielles de 1965à 2012 en utilisant une approche bayésienne. Notre méthodologie est basée sur la méthode de Chib (1998) qui permet de multiples bris structurels et inconnus. Les résultats suggèrent l’existence de deux bris structurels définissant trois régimes. Dans le premier régime avant 1982, les élasticités prix et revenu se situent dans la plage de valeurs habituellement rapportée dans la littérature (-0,5 et 0,8 respectivement). Dans le troisième régime après 1986, le degré de réactivité du prix est quasiment nul alors que l’effet revenu est beaucoup plus faible (0,2). Le second régime fournit des résultats incohérents avec la théorie économique et correspond très probablement à une phase de transition perturbée par plusieurs chocs tels que la crise pétrolière, une récession et une réglementation de l’économie de carburant. Dans le deuxième essai (Chapitre 2), nous examinons la réaction ou l’ajustement du prix de l’essence aux prix du pétrole brut. Certaines études indiquent que le processus d’ajustement est asymétrique c’est-à-dire que le prix de l’essence réagit beaucoup plus rapidement à la hausse des prix du pétrole brut qu’à sa baisse, ce qui est communément appelé en anglais “rockets and feathers” process. Cependant, d’autres études concluent à un processus d’ajustement symétrique. Dans cet essai, nous estimons un modèle dans lequel des périodes d’ajustement symétrique et asymétrique alternent. Nous estimons plus précisément un modèle à changement de régime markovien à deux états en utilisant des données hebdomadaires sur le prix de l’essence et du pétrole brut couvrant la période de 21 janvier 1991 au 29 octobre 2018. Nos résultats confirment l’idée selon laquelle la transmission des chocs du brut alternent entre processus d’ajustements symétrique et asymétrique. Nos résultats indiquent qu’en moyenne la durée du régime asymétrique est nettement plus longue que celle du régime symétrique soit 139 semaines contre 71. En outre, l’occurrence d’un régime asymétrique est bien plus importante après l’an 2000. Par ailleurs, nous observons que les variances des prix de l’essence et du brut sont beaucoup plus importantes en période d’ajustement asymétrique, ce qui laisse supposer que ce régime est marqué par l’instabilité des marchés. Nos résultats sont également robustes à l’analyse en sous-échantillons. Les populations font face à des catastrophes naturelles (inondations, incendies et tornades par exemple) de plus en plus imprévisibles et dévastatrices. Dans le troisième essai (Chapitre 3),nous considérons un décideur responsable du lancement d’alertes d’inondation à l’intention de la population. La population est incertaine quant à la crédibilité des alertes et met à jour sa croyance à la suite de fausses alertes ou d’événements manqués. Nous montrons qu’une faible crédibilité amène le décideur à émettre des alertes pour de faible probabilités d’inondations. En pratique, ces probabilités sont fournies par des systèmes de prévisions hydrologiques. Dans un contexte réel, nous utilisons donc notre modèle pour comparer le bien-être social sous différentes prévisions hydrologiques. Nous observons que lorsque les prévisions incluent des scénarios extrêmes non réalistes, l’économie peut rester bloquée dans un état caractérisé par de nombreuses fausses alertes et une faible crédibilité. / This dissertation consists of three essays in energy economics and climate change adaptation. The first essay (Chapter I) focuses on the presence of structural breaks in the Canadian gasoline demand as a response to a fuel economy policy with a view to reducing greenhousegas (GHG) emissions. Using a Bayesian approach, the analysis is carried out on quarterly data from 1965 to 2012. Our methodology is based on Chib (1998) approach that allows for multiple and unknown breakpoints. The results suggest the existence of two breakpoints defining three regimes. In the first regime up to 1982, the price and income elasticities are in the range of values usually reported in the literature (-0.5 and 0.8 respectively). In the third regime after 1986, price reactiveness is close to zero while the income effect is much lower(0.2). The second regime provides results that are incoherent with economic theory and mostlikely corresponds to a transition phase disturbed by several shocks such as the oil crisis, are cession and fuel economy regulations. In the second essay (Chapter 2), we look at gasoline price response to crude oil prices by investigating the relationship between gasoline prices and crude oil prices. Some studies indicate that the adjustment process is asymmetric with the price of gasoline responding much more quickly to crude oil price hikes than crude oil price drops what is referred as the “rockets and feathers” process. However, other studies find a symmetric adjustment process. In this essay, we estimate a model that allows switches between periods of symmetrical and asymmetrical adjustment processes. Specifically, we estimate a two-state Markov regime-switching model using weekly gasoline and crude oil prices in the United States from January 21, 1991 to October 29, 2018. My results support the idea that gasoline prices response to crude oil prices shocks sometimes with a symmetric pattern and sometimes with an asymmetric adjustment process. We find that the expected duration in the asymmetric regime is significantly longer than for the symmetric regime 139 weeks versus 71 weeks. In addition, the occurrence of asymmetric regime is greater up to 2000. Further, we find that the variances of gasoline and crude oil prices are much larger in periods of asymmetric regime suggesting that this regime is marked by market instability. My results are robust to subsamples analysis. Populations are faced with more unpredictable and devastating natural disasters (e.g. floods, fires, tornadoes). In the third essay (Chapter 3), we consider a decision maker who is responsible for is suing flood warnings for the population. The population is uncertain about the credibility of the warnings and adjusts its beliefs following false alerts or missed events. We show that low credibility leads the decision maker to issue warnings for lower probabilities of flooding. In practice, those probabilities are provided by hydrological forecasts. We thereforeuse our model to compare welfare under alternative real-world hydrological forecasts. We find that when forecasts include non-realistic extreme scenarios, the economy may remain stuck in a state characterized by many false alerts and poor credibility.

Les systèmes de distribution d'eau (SDE) efficaces sont cruciaux pour les sociétés modernes. Leur fonctionnement nécessite d'importantes quantités d'énergie, avec un impact financier significatif pour les fournisseurs d'eau, généralement les gouvernements. De plus, la conception et la maintenance de ces installations atteignent souvent des millions de dollars. Les méthodes actuelles pour résoudre ces problèmes sont souvent excessivement simplifiées ou ne peuvent résoudre que des réseaux schématiques de petite taille. Cette thèse comprend quatre projets de recherche abordant différentes étapes d'optimisation dans les SDE. Tout d'abord, nous étudions le problème de la planification des pompes pour les SDE, comprenant des pompes fournissant le débit et la pression nécessaires au réseau d'eau pour satisfaire les demandes des consommateurs. En plus de planifier le fonctionnement des pompes sur un horizon temporel donné, plusieurs contraintes liées aux propriétés hydrauliques sont prises en compte, certaines pour la première fois dans la littérature. L'objectif est de fournir un plan de pompage de coût minimum qui satisfait toutes les demandes et respecte de nombreuses contraintes opérationnelles et hydrauliques. Nous proposons une formulation non linéaire et non convexe ainsi qu'une heuristique performante, qui vissent la minimisation des coûts énergétiques. Le comportement hydraulique physique est assuré via un logiciel de simulation hydraulique. Notre méthode a significativement amélioré, jusqu'à 17%, les meilleures solutions pour plusieurs instances de référence, en obtenant des solutions plus rapidement que les méthodes de la littérature. Nos solutions réduisent également la consommation d'énergie pendant les périodes de pointe, lorsque le réseau électrique est le plus sollicité. La deuxième étude touche l'optimisation de la qualité de l'eau dans les systèmes de distribution d'eau. Ici, nous abordons le problème de la planification des pompes contraint par la qualité de l'eau, où en plus de planifier le fonctionnement des pompes et la maintenance du comportement hydraulique, nous devons garantir une qualité d'eau adéquate en gérant l'injection de chlore dans le système sur un horizon temporel d'une journée, avec une injection variable de chlore dans les sources d'eau, les réservoirs et les nœuds d'injection. Cette étude introduit un nouvel ensemble de contraintes pour assurer la continuité de la qualité de l'eau, ce qui permet au plan de fonctionner sur un horizon temporel étendu. Ce travail propose un algorithme génétique de tri non dominé (NSGA-II) pour aborder une adaptation d'un réseau de grande taille issu de la littérature sur le problème de planification des pompes, avec des restrictions ajoutées pour la qualité de l'eau. Cette méthode a significativement amélioré les meilleures solutions de planification des pompes pour le réseau de Florianópolis, au Brésil, jusqu'à 3,74%, tout en assurant une gestion efficace de la qualité de l'eau. La troisième étude porte sur la conception et la maintenance des SDE. En particulier, le problème de conception du réseau de distribution d'eau, qui détermine le meilleur ensemble de conduites pour fournir de l'eau depuis les sources jusqu'aux consommateurs. La formulation générale du problème de conception optimale est très difficile à résoudre : elle nécessite de garder une pression minimale d'eau et de satisfaire les demandes de tous les nœuds tout en respectant des contraintes hydrauliques non linéaires. Cela nécessite des heuristiques complexes ou des simplifications qui réduisent la viabilité des solutions. Nous proposons une heuristique de recherche de voisinage parallèle, axée sur la minimisation des coûts de construction en exploitant deux opérateurs performants et plusieurs critères de réduction de l'espace des solutions. Notre méthode est testée sur plusieurs réseaux de référence, pour lesquelles nous avons obtenu les meilleures solutions de la littérature, tout en réduisant le nombre de simulations hydrauliques requises, offrant un meilleur compromis entre coût et performance. Enfin, notre quatrième recherche aborde la fiabilité lors de la conception de réseaux de distribution d'eau. Cette étude compare deux fonctions de résilience bien connues, qui servent de mesure substitutive de la fiabilité du réseau. Ce problème vise à déterminer le meilleur ensemble de conduites pour fournir la demande en eau avec une pression adéquate tout en minimisant les coûts de construction et en maximisant la fiabilité du réseau. Ensuite, un algorithme génétique multi-objectif est utilisé pour obtenir les fronts de Pareto coût-fiabilité pour chaque fonction. Les résultats des trois réseaux de référence sont ensuite soumis à une analyse comparative à l'aide de quatre tests distincts de fiabilité du réseau, couvrant des scénarios liés à la rupture de conduites, à l'augmentation de la demande, au débit en cas d'incendie et au vieillissement des conduites. En particulier, le test de fiabilité en cas de vieillissement des conduites intègre une fonction de régression conçue pour estimer la dégradation annuelle du coefficient de rugosité de la formule Hazen-Williams pour calculer les pertes de charge. De plus, cette recherche propose également une étude approfondie sur la prise de décision robuste visant à utiliser efficacement les résultats des tests de fiabilité afin de sélectionner une conception fiable pour un réseau de distribution d'eau. Les algorithmes développés dans cette thèse et les solutions que nous obtenons pour ces problèmes difficiles et pertinents sont non seulement importants du point de vue pratique, mais contribuent également à la littérature dans les domaines de l'optimisation et de la distribution d'eau. Les résultats obtenus avec cette thèse ont le potentiel de générer des économies de milliers de dollars pour les municipalités à court terme et de contribuer au développement durable à long terme. / Efficient Water Distribution Systems (WDS) are crucial for modern society. Their operation requires large amounts of energy with significant financial impact for the utility providers, typically governments. Moreover, the design and maintenance of these facilities often reach the scale of millions of dollars. Existing solution methods for these problems are often over-simplified or can only solve very small schematic networks. This thesis comprises four research projects addressing different optimization stages arising in WDS problems. First, we study the pumping scheduling problem for WDS, consisting of pumps providing the flow and pressure for the water network to satisfy consumers' demands. Besides scheduling the operation of pumps over a planning horizon, several constraints regarding hydraulic properties are considered, some for the first time in the literature. The goal is to provide a pumping plan of minimum cost that satisfies all demands and respects many operational and hydraulic constraints. We propose a nonlinear and non-convex formulation and a high-performance heuristic, focusing on minimizing the energy cost. Our method significantly improved the best solutions for several benchmark instances by up to 17%, obtaining solutions faster than the methods from the literature. Our solutions also reduce the energy consumed during peak periods, when the electrical grid is most strained. The second study delves into the water quality optimization of water distribution systems. Here, we address the quality-constrained pump scheduling problem, where besides scheduling the operation of pumps and the maintenance of the hydraulic behavior, we must ensure adequate water quality by managing the injection of chlorine through the system over a one-day planning horizon with variable chlorine injection at reservoirs, tanks, and booster nodes. This study introduces a new set of tank-quality continuity constraints that allow schedules to work over a long rolling horizon. This work proposes a Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II to address a quality-constrained adaptation of a real big-size benchmark network from the pumping scheduling problem literature. This method significantly improved the best pumping scheduling solutions for the Florianópolis network by up to 3.74% while ensuring efficient water quality management. The third study addresses the design and maintenance of WDS. In particular, the water distribution network design problem determines the best set of pipes to supply water from the reservoirs to the consumers. The general formulation of the optimal cost design problem is very difficult to solve: it requires maintaining minimum water pressure and fulfilling the demand of all nodes while satisfying nonlinear hydraulic constraints. This leads to complex heuristics or simplifications that reduce the viability of the solutions. We propose a simple parallel neighborhood search heuristic, which focuses on minimizing the construction cost by exploiting two high-performance operators and multiple solution-space reduction criteria. Our method is tested on several benchmark instances, matching the best solutions from the literature while improving the number of hydraulic simulations required, providing a high-performance trade-off between cost and performance. Finally, our fourth research addresses the reliable water distribution network design problem. This study compares two well-known resilience functions, which work as a surrogate measure of network reliability. This problem seeks to determine the best set of pipes to supply the water demand with adequate pressure that minimizes the construction cost and maximizes the network reliability. Subsequently, a multi-objective genetic algorithm is employed to derive the cost-resilience Pareto-fronts for each function. The results from three benchmark networks are then subjected to a comparative analysis using four distinct network reliability tests, encompassing scenarios related to pipe failure, demand increase, fire flow, and pipe aging. In particular, the pipe aging reliability test incorporates a regression function designed to estimate the annual degradation of the Hazen-Williams roughness coefficient. Moreover, this research also provides a comprehensive study on robust decision-making to effectively utilize the results from the reliability tests in order to select a dependable design for a water distribution network. The algorithms developed in this thesis and the solutions we obtain for these difficult and relevant problems are not only important from a practical standpoint but also contribute to the literature of both optimization and water distribution fields. The results obtained with this thesis have the potential to save several thousands of dollars for municipalities in the short term and to contribute to sustainable development in the long term.