L'objectif de ces travaux de thèse était de concevoir et de développer un outil de simulation et d'optimisation multicritères de centrales couplant des sources d'énergies renouvelables (EnR) et des moyens de stockage. L'optimisation porte sur le dimensionnement de l'installation (taille des unités de production EnR et de stockage) et sur la ou les stratégies de gestion de la centrale EnR-stockage selon des critères technico-économiques évalués par l'outil. L'originalité de l'outil développé réside dans la modularité de définition de l'architecture EnR-stockage, dans la prise en compte de plusieurs niveaux de modélisation (échelle et précision) des différents composants du système et dans l'intégration du vieillissement. L'outil développé est également illustré sur des cas d'études afin d'apprécier sa pertinence.

L’étude dévoile un caractère pluridisciplinaire portant dans un premier temps sur l’économie du développement durable, l’économie de l’environnement et l’économie écologique.Dans un second temps, nous décryptons précisément, l’agencement en usage, des politiques publiques d’énergie sur une échelle continentale, nationale et territoriale d’analyse du sujet, en s’appuyant sur les données de politiques économiques de l’énergie pour l’Europe, la France et la région Corse. La Corse et ses dispositions particulières liées à son insularité sont appréhendées.Une simulation d’évaluation multicritère de scénarios d’avenir énergétiques conclue nos travaux. L’objectif ici est de déterminer les trajectoires pertinentes en matière de scénarios d’avenirs énergétiques pour la Corse.Elle comprend la construction des scénarios, une présentation de la typologie de recherche d’une évaluation multicritère, incluant un résumé de la littérature scientifique appliquée aux scénarios énergétiques dans le cadre d’une évaluation multicritère, et une synthèse des problématiques multicritères, ainsi qu’un developement portant sur le choix de la méthode.Les résultats de l’évaluation indiquent une préférence forte pour le scénario du développement durable. Ils déterminent le meilleur compromis possible entre les différentes hypothèses de scénario selon les critères retenus. Le résultat obtenu indique que le développement durable offre des solutions aux problématiques locales. / The study reveals a multidisciplinary character concerning, in the first time, the economy of the sustainable development, economy of the environment and ecological economy.In the second time, we will study precisely, the way public policies on energy are carried out and regarded at, on a continental, national and territorial ladder, by leaning on the political data of the macroeconomics of energy politics for Europe, France and finally the Corsican region. The frame of the analysis was delimited by an applied formal perimeter, and inscribes itself in a continuum of integration of sustainable development as an aim. All the aspects of the particular situation of Corsica due to its insularity will be approached and studiedA multicriteria simulation and evaluation of different energy scenarios which will conclude our work. The objective here is to determine the best possible ways for Corsica to source its energy in the future.This includes the construction of scenarios, a presentation of the research typology of a multicriteria evaluation, including a summary of the scientific literature applied to energy scenarios as part of the multicriteria evaluation, and a synthesis of multicriteria problematic, as well as a development concerning the choice of the applied method.The results of our study point out a strong preference for the scenario of sustainable development. They determine the best possible compromise between the different hypothetical scenarios according to our chosen criteria. Our obtained result points out that sustainable development offers the best solutions to local given problems.

Cette thèse porte sur l'aide à la décision dans un contexte décisionnel très complexe. Classiquement, pour résoudre de telles situations, on utilise des méthodes de structuration de problèmes. Cependant ces méthodes bien qu'appliquées dans le cadre multi acteur ou dans les décisions de groupe, n'aboutissent pas toujours à des résultats directement exploitables dans un modèle d'évaluation. Ou, lorsque c'est le cas, les données obtenues par structuration sont utilisées comme si elles provenaient d'un seul décideur, tendant à réduire par conséquent l'efficacité de la décision prise et son adhésion publique. Dans cette thèse nous nous sommes attelés à concevoir un modèle d'intégration d'outils conciliant le choix approprié d'outils de structuration pour les décisions de groupe et son exploitation efficace dans un modèle d'évaluation multicritère. En particulier nous nous sommes focalisés sur les modalités du passage des cartes cognitives aux arbres de valeurs. Ensuite nous avons appliqué notre démarche sur le cas pratique du projet ''AIde à la Décision pour l'identification et l'accompagnement aux transformations sociétales induites par les nouvelles technologies de l'Hydrogène'' (AIDHY). Enfin, la dernière partie de notre thèse est axée sur l'apport d'une modélisation multicritère pour appréhender formellement le problème d'évaluation des scénarios, formulé comme un problème de tri multicritère. Par conséquent, nous avons construit une méthode permettant d'observer et de paramétrer le comportement des invariants d'une acceptabilité sociale en général, par le biais d'une d'analyse de sensibilité à partir du cas de l'hydrogène énergie.

L'objectif de ces travaux de thèse était de concevoir et de développer un outil de simulation et d'optimisation multicritères de centrales couplant des sources d'énergies renouvelables (EnR) et des moyens de stockage. L'optimisation porte sur le dimensionnement de l'installation (taille des unités de production EnR et de stockage) et sur la ou les stratégies de gestion de la centrale EnR-stockage selon des critères technico-économiques évalués par l'outil. L'originalité de l'outil développé réside dans la modularité de définition de l'architecture EnR-stockage, dans la prise en compte de plusieurs niveaux de modélisation (échelle et précision) des différents composants du système et dans l'intégration du vieillissement. L'outil développé est également illustré sur des cas d'études afin d'apprécier sa pertinence. / The objective of this work was to design and develop a simulation and multi-criteria optimization tool of energy systems composed of renewable energy (RE) production and storage units. Optimization concerns the systems sizing (renewable production and storage units) and the systems control strategies based on techno-economic criteria. Originality of the tool resides in the modularity of definition of the RE-storage plant architecture, in taking into account several levels of modeling (scale and accuracy) of the different system components and in the consideration of ageing through performances degradation. The developed tool is also illustrated on application cases to highlight its usefulness.

Dans le but de réduire les émissions chroniques issues des activités industrielles, la directive sur les émissions industrielles dite IED (2010/75/CE) définit le cadre réglementaire imposé aux États membres et le concept de Meilleures Techniques Disponibles (MTD). Ce concept de MTD et les niveaux de performance environnementale qui lui sont associés (BATAEPL) permettent de fixer des objectifs communs à toute l'Europe tout en considérant des spécificités locales. Par ailleurs, l’application du concept de MTD à des secteurs non soumis à l’IED (ex : Installations Nucléaires de Base) en fait un enjeu majeur pour l'ensemble de la communauté industrielle européenne. Les documents de référence sur les MTD (dénommés BREF) sont devenus incontournables comme aides au choix de techniques et références pour l'évaluation des performances environnementales des installations. Le processus de leur révision est perfectible car des différences d'interprétation et d’application existent entre les différents acteurs impliqués dans l'analyse des informations industrielles. Ainsi, l'apport de ce travail de thèse est une méthodologie structurée en 5 étapes, reposant d’une part sur des outils statistiques multicritères (classification ascendante hiérarchique, ACP, front de Pareto) d'aide à la détermination de sites de référence et de MTD applicables via des approches représentative ou performante et, d’autre part, à la définition de niveaux de performance environnementale associée, à l'échelle internationale et nationale. Cette méthodologie a démontré son applicabilité et son intégration dans les processus de décision actuels par les applications effectuées aux deux échelles géographiques et aux activités IED et non-IED. / In order to reduce chronic emissions due to industrial activities, the Industrial Emission Directive (IED − 2010/75/CE) defines, for the Member States, a legal framework and the concept of Best Available Technique (BAT). This concept of BAT and their associated environmental performance levels (BATAEPL) enables to set common objectives in Europe while considering local specificities. Moreover, the application of the concept of BAT to non-IED sectors (e.g. Nuclear installations) makes it a major issue for the entire European industrial community. BAT reference documents (called BREFs) have become essential to help to choose techniques and are references for environmental performance assessment of installations. The process of their revision can be improved because of the differences of interpretation that exist among involved actors for industrial information analysis. Thus, the contribution of this thesis is a methodology structured in 5 steps based, on the one hand, on multicriteria statistical tools (hierarchical clustering, PCA, Pareto front) to help to determine reference installations and applicable BATs thanks to representative or performant approaches and, on the other hand, to define associated environmental performance levels, at international and national scales. This methodology has demonstrated its applicability and integration into current decision processes thanks to applications to both geographical scales, and to IED and non-IED activities.

C’est aujourd’hui une nécessité pour une chaîne de valeur agroalimentaire que d’établir et déployer une stratégie de durabilité cohérente pour ses différentes parties prenantes et de parvenir à communiquer sur les efforts conduits auprès des citoyens et consommateurs, dont la demande de produits plus durables est croissante. Pour aller au-delà des premières initiatives existantes (cahiers des charges, labels, etc.), et accroître de façon effective leur performance durable et la qualité perçue de leur offre, envisager de nouveaux outils de gestion, construits conjointement entre l’amont et l’aval peut être une solution. Or les acteurs de ces chaînes, aux intérêts et cultures différents, ont notamment des visions individuelles de la durabilité. Par conséquent, s'ils veulent coopérer pour l’amélioration de la performance durable de leur chaîne de valeur, ils doivent répondre à un niveau minimum de satisfaction de chacun d’entre eux. Ce travail cherche à proposer de nouveaux outils de gestion standardisés et interopérables aux chaînes de valeur alimentaires afin qu’elles puissent co-créer de la valeur durable partagée et s’orienter vers de nouveaux modes de gouvernance.Le contexte expérimental est celui d’une chaîne de valeur de porc français, dont les acteurs entretiennent des relations contractuelles et ont déjà engagé un travail conjoint sur la durabilité de certains produits. Une première contribution porte sur la réflexion pour construire une métrique d’évaluation de la performance durable des chaînes de valeur alimentaires. Les trois cas suivants portent sur les possibilités pour les acteurs d'une chaîne de valeur alimentaire de coopérer dans le partage de solutions d'amélioration de la durabilité. Un scénario témoin est comparé avec plusieurs scénarios d’amélioration de la durabilité et les résultats sont confrontés aux attentes respectives des différents acteurs de la chaîne de valeur. Une quatrième partie s’intéresse l'importance du partage de données standardisées entre les différents acteurs pour soutenir la performance durable. Enfin une dernière section propose un modèle d’appui à un travail participatif pour faciliter la définition d’une stratégie commune de durabilité. / It is now necessary for an agrifood value chain to set-up and develop a coherent sustainability strategy for its various stakeholders and to communicate on the efforts made towards citizens and consumers, in demand for more and more sustainable products. To go beyond the first existing initiatives (specifications, labels, etc.), and effectively increase both their sustainable performance and the perceived quality of their offer, considering new management tools, built jointly between upstream and downstream can be a solution. However, the actors in these chains, with different interests and cultures, have individual visions of sustainability. Therefore, if they want to cooperate in order to improve the sustainable performance of their value chain, they should meet a minimum level of satisfaction for each of them. This work aims to propose new standardized and interoperable management tools for food value chains so that the actors can co-create shared sustainable value and move towards new modes of governance.The experimental context is French pork value chains, whose actors maintain contractual relations and have already tackled joint work on the sustainability of certain products. A first contribution focuses on reflection to build a metric to evaluate the sustainable performance of food value chains. The three following cases are dealing with the possibilities for actors in a food value chain to cooperate on common solutions for sustainability improvement. Contrasted alternative scenarios are compared between them and the results are confronted with the respective expectations of the different actors in the value chain. A fourth section focuses on the importance of standardized data sharing among the various actors to support the sustainable performance. Finally, a final section proposes a support model for participative work in order to facilitate a common strategy definition for sustainability.

Cette thèse porte sur l’aide à la décision dans un contexte décisionnel très complexe. Classiquement, pour résoudre de telles situations, on utilise des méthodes de structuration de problèmes. Cependant ces méthodes bien qu’appliquées dans le cadre multi acteur ou dans les décisions de groupe, n’aboutissent pas toujours à des résultats directement exploitables dans un modèle d’évaluation. Ou, lorsque c’est le cas, les données obtenues par structuration sont utilisées comme si elles provenaient d’un seul décideur, tendant à réduire par conséquent l'efficacité de la décision prise et son adhésion publique. Dans cette thèse nous nous sommes attelés à concevoir un modèle d’intégration d’outils conciliant le choix approprié d’outils de structuration pour les décisions de groupe et son exploitation efficace dans un modèle d’évaluation multicritère. En particulier nous nous sommes focalisés sur les modalités du passage des cartes cognitives aux arbres de valeurs. Ensuite nous avons appliqué notre démarche sur le cas pratique du projet ’’AIde à la Décision pour l'identification et l'accompagnement aux transformations sociétales induites par les nouvelles technologies de l'Hydrogène’’ (AIDHY). Enfin, la dernière partie de notre thèse est axée sur l’apport d’une modélisation multicritère pour appréhender formellement le problème d’évaluation des scénarios, formulé comme un problème de tri multicritère. Par conséquent, nous avons construit une méthode permettant d’observer et de paramétrer le comportement des invariants d’une acceptabilité sociale en général, par le biais d’une d’analyse de sensibilité à partir du cas de l’hydrogène énergie. / This thesis focuses on decision support in a very complex decision-making context. Typically, to solve such situations, methods of problem structuring are used. However, these methods although applied in the multi-stakeholder framework or group decisions do not always lead to results directly used in a valuation model. Even when this is the case, the data obtained by problem structuring are used as if they came from a single decision maker, thus tending to reduce the effectiveness of the decision and its popular support. In this thesis we attempted to develop a model that incorporates tools that reconcile the appropriate choice of tools for structuring group decision choice and its effective operation in a model of multi-criteria evaluation. In particular, we focused on how processing cognitive maps into value trees. Then we have applied our approach to the practical case of the ‘‘AIDHY” project. Finally, the last part of the thesis is focused on providing a multi-criteria modeling to formally approach the problem of evaluating scenarios, formulated as a multi-criteria sorting problem. Therefore, we constructed a method to observe and configure the behavior of invariants of social acceptability in general, through a sensitivity analysis based on the case of hydrogen energy.

Aujourd'hui, les technologies de captation et de restitution sonore se développent dans le but de diffuser des scènes avec un rendu spatialisé. Avant leur diffusion, les extraits sonores peuvent être évalués en terme de qualité par des méthodes recommandées par I'Union lnternationale des Télécommunications (évaluation des codecs de compression, procédés de prise ou restitution sonore...). Cependant, ces standards d'évaluation montrent certaines faiblesses notamment en ce qui concerne les attributs de qualité à évaluer. La dimension spatiale n'est pas prise en compte spécifiquement. Dans ce travail, une méthodologie dédiée à l'évaluation de la qualité de I'audio spatialisé est mise en place notamment pour répondre aux biais identifiés. De par l'utilisation d'une catégorisation libre et d'une analyse multidimensionnelle, vingt-huit attributs ont été catégorisés en trois familles d'attributs : le Timbre, l'Espace et les Défauts. Ces trois attributs généraux ont été inclus dans un test d'écoute. Celui-ci se déroule en deux phases : l'évaluation de la qualité globale suivie de l'évaluation des trois attributs simultanément sur une même interface. Les tests sont réalisés sans référence explicite, le fichier original constitue une référence cachée. De plus, trois signaux audio, dit ancrages, spécifiques à chacun des trois attributs ont été définis puis superposés pour définir un ancrage unique triplement dégradé. La méthode a été testée à la fois sur un système de restitution au casque avec des contenus binauraux mais également sur un système multicanal 5.1. L'évaluation de stimuli de qualité intermédiaire est préconisée ainsi que des contenus présentant un effet spatial prononcé. L'évaluation multicritère a montré son intérêt dans certaines conditions et permet ainsi d'identifier les caractéristiques qui sont dégradées. Les attributs Défauts et Timbre ont montré un poids influant sur la qualité globale tandis que le poids de I'attribut Espace est plus discutable. / Nowadays, recording and restitution technologies focus on a spatial rendering of sound. Before their broadcast, the quality evaluation of sound excerpts is often necessary. Methods recommended by the international telecommunication union denote some weaknesses about sound attributes to be evaluated.For example, spatial dimension is barely taken into account. A methodology dedicated to the assessment of spatial audio quality is proposed in order to avoid some biases. With a free categorization and a multidimensional scaling, 28 attributes were clustered in three families '. Timbre, Space and Defecfs. These three categories were included in a listening test split into two sessions : first, the assessment of overall quality and then, the evaluation of the three categories presented simultaneously on a same interface.Tests were conducted without explicit reference, but, the original version was considered as a hidden reference. Moreover, three specific anchors, each one associated to dedicated categories, were defined and then were mixed to define a unique anchor impaired in three ways. The method was tested on a 5.1 system and on binaural contents with headphone restitution. lntermediate quality of contents is recommended as well as contents with relevant spatial effects. The interest of a multicriteria assessment is to identify which properties of sound are impaired. Linear regression shows that Defecfs and Timbre attributes have influential weight on overall quality while the weight of Space attribute is more dubious.

L’agriculture française est soumise à de fortes pressions. Elle subit une injonction forte à évoluer vers l’agroécologie, à adopter les principes de la production intégrée, à réduire l’usage de pesticides. Dans ces conditions, une transition vers des systèmes agricoles plus respectueux de l’environnement ne doit pas dégrader la compétitivité des exploitations et le revenu des agriculteurs.Le travail présenté ici a pour ambition de contribuer à la réflexion sur les possibilités de changer les modèles d’agriculture. L’objectif est d’évaluer les conséquences économiques et environnementales d’une adoption généralisée des principes de protection intégrée sur une région agricole en fonction de la diversité des situations de production. La Région Bourgogne est retenue dans le cadre de ce travail. Elle dispose de ressources expérimentales en production intégrée grâce à l’investissement historique de la recherche, du développement et de l’enseignement agricole dans cette région. Par ailleurs, la Bourgogne présente un bon compromis entre la diversité de ses situations de production en grandes cultures et le nombre de situations contrastées à considérer pour rendre compte de l’ensemble du territoire. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la diversité des situations de production de la Bourgogne et la diversité des systèmes de culture, et nous avons étudié comment les systèmes de culture sont déterminés par les situations de production. Puis nous avons mis en place une méthode pour générer des systèmes de culture optimisés sur le plan économique dans le cadre des contraintes locales et des principes de protection intégrée. Cette méthode mobilise la programmation linéaire sous contrainte, mise en œuvre avec le logiciel GAMS. Elle a été testée pour deux situations de production contrastées de la Bourgogne, correspondant aux zones de plaines sans élevage et aux plateaux argilo-calcaires superficiels. Nous avons évalué les systèmes de culture simulés pour un ensemble de critères de la durabilité économique, sociale et environnementale. Nous les avons comparés aux performances des systèmes actuels dans ces milieux.Les résultats confirment que les systèmes de culture optimisés avec les principes de la protection intégrée sont différents en fonction du contexte de production. La performance économique est plutôt améliorée par rapport aux systèmes actuels dans la situation à fort potentiel, alors qu’elle est dégradée sur les sols de plateaux. Tous les indicateurs environnementaux considérés sont améliorés dans les deux types de milieu. Le travail permet d’identifier certains inconvénients de la protection intégrée, liés à l’augmentation de la charge de travail et à la complexité de gestion des systèmes.Avec les résultats obtenus et les méthodes proposées, le travail alimente les débats sur la durabilité des systèmes agricoles dans le domaine des grandes cultures. / The agriculture in France is under intense pressure. Farmers are asked to change their crop management, to evolve toward agroecology, to follow the principles of Integrated Pest Management (IPM) and to reduce pesticide use. However such an evolution toward an alternative agricultural model will be possible only if innovative cropping systems are able to maintain competitive and profitable farms.The aim of our work is to contribute to the debates about this issue, by evaluating ex ante the potential consequences of adopting the principles of IPM over one whole agricultural region, taking into account the diversity of production situations within this region. We considered the Burgundy region for several reasons. This region has many experimental resources and available expertise on IPM. This agricultural area also has few but contrasted production situations. Both economic and environmental issues were considered.First, we studied the diversity of production situations and of cropping systems in the area, based on agricultural data sets, and we showed to what extent cropping systems are determined by the context. Then we developed a method to design fictive cropping systems, based on the optimisation of profitability while fulfilling the principles of IPM, and considering the constraints of the production situation. We used the GAMS software to implement this method based on linear programming. The method was tested on two contrasted production situations, namely the lowlands with high agricultural potential and no livestock, and the shallow soils of the plateau. We evaluated the generated cropping systems for a range of criteria covering different issues of sustainability, and we compared the performances to those of current cropping systems in these areas.Results corroborated that IPM-based cropping systems would be different in contrasted production situations. Profitability would be improved in the lowlands with high agricultural potential, whereas it would be negatively affected in the shallow soils of the uplands. All the environmental indicators that we used would be improved in both situations. Our work identified hindrances for the development of IPM, related for example to the increase in the workload at the farm level, and the increase in the system complexity.Both methods that we developed and the results we obtained should contribute to the current debates about the possible transition of arable cropping toward sustainability.

L’intégration culture – élevage à l’échelle territoire représente une voie pour améliorer le fonctionnement métabolique et les services écosystémiques fournis par les systèmes agricoles, malgré les contraintes de spécialisation des exploitations. Cette thèse propose une méthodologie de conception de systèmes culture – élevage au niveau du territoire, dans une démarche participative structurée en trois grandes étapes : diagnostic des enjeux, conception d’options techniques et organisationnelles, évaluation multicritère. Chaque étape est outillée par un cadre conceptuel et une grille d’évaluation multicritère adaptée aux dispositifs de terrain menés sur le bassin versant de l’Aveyron. Les scénarios construits présentent deux modèles de l’intégration culture – élevage : une « filière territorialisée » pour la production de luzerne dans les systèmes de culture de l’aval du bassin à destination des élevages de l’amont, un « collectif d’agriculteurs bio » échangeant directement de la luzerne, des méteils et du fumier dans des groupes locaux. Chaque scénario présente des performances de durabilité améliorées et pourraient être complémentaires pour le changement de pratiques sur le territoire. La méthodologie développée permet la conception multi-niveaux et multi-domaines de scénarios d’intégration, et pourrait être renforcée par une évaluation quantitative des bénéfices attendus et des coûts de coordination entre acteurs. / Crop-livestock integration at territory level may be a pathway to impove metabolic functions and delivery of ecosystem services in agricultural systems, overcoming the constraints of farm specialization. This thesis builds on a methodology of participatory design of integrated crop-livestock systems at territory level in three steps: diagnosis of issues, design of technical and organizational options for change, multicriteria assessment. Each step is supported with a conceptual framework and a multicriteria grid adapted to the case study in Aveyron river basin. The designed scenarios show two approaches of crop –livestock integration: the introduction of alfalfa in downstream cropping systems sold to upstream livestock systems through a local supply chain and the direct exchanges of alfalfa, cereal-legume mixtures and animal manure in local groups of organic farmers. Both scenario present improved sustainability performances and could be complementary to initiate more sustainable practices in local farming systems. The methodology allows designing multi-level and multi-domain scenarios of crop-livestock integration. It could be improved with models for quantitative assessment of benefits and coordination costs among stakeholders.