Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Le sujet de cette thèse est le partage de coût. Plus précisément pour un problème de partage de coût donné, j'étudie différentes méthodes de partage de coût selon l'approche axiomatique. Le problème de partage de coût est un problème mi un nombre fini d'agents cherchent à partager le coût joint de la production nécessaire à la satisfaction de leur demande. Une méthode de partage de coût est une fonction qui associe à chaque problème les proportions ou parts du coût total qui doivent être allouées à chacun des agents. L'approche axiomatique vise donc à caractériser un ensemble de méthodes de partage de coût en se basant sur des propriétés ou axiomes mathématiques généraux ou normatifs. La thèse est divisée en trois chapitres, chacun étant lui-même composé d'une ou plusieurs sections. Le premier chapitre est une revue de la littérature où sont résumés les résultats les plus importants qui ont suivi l'article de Shapley [1953]. Dans ce chapitre, le partage de coût est présenté d'un point de vue général comme faisant partie intégrante d'une économie de production où l'on aborde à la fois les problèmes d'équité, d'efficacité et de compatibilité des incitations de la méthode de partage de coût. Le deuxième chapitre s'appuie sur le modèle discret introduit par Moulin [1995] à travers trois sections. La première section caractérise l'ensemble des méthodes qui satisfont les axiomes d'Additivité et "Dummy". Le principal résultat de la section est que cet ensemble est généré par toutes les combinaisons convexes de méthodes dites "path generated". C'est un résultat important pour étudier l'effet des autres axiomes sur la caractérisation de la méthode de partage de coût. La deuxième section étudie la version discrète de la méthode d'Aumann-Shapley. Nous donnons une caractérisation par les axiomes d'Additivité, de Dummy, et de Proportionnalité pour les cas où le nombre d'agents est égal à deux (n = 2) et la demande d'un des agents est égale à un (34 = 1). Dans la troisième section, nous proposons un nouvel axiome dit Invariance à la Mesure (Measurement Invariance). Nous démontrons ensuite que l'ensemble des méthodes satisfaisant les axiomes d'Additivité, de Dummy, et d'Invariance à la Mesure est l'ensemble des méthodes "Simple Random Order Values" (SROV) et que la méthode de Shapley-Shubik est l'unique méthode symétrique de l'ensemble des SROV. Le troisième chapitre repose sur le modèle continu étudié par Friedman et Moulin [1995]. Dans la première section , nous étudions l'impact de l'axiome d'Ordinalité introduit par Sprumont [1998] sur les méthodes additives de partage de coût et nous généralisons le résultat de la deuxième section du Chapitre 2 au cas continu en remplaçant l'axiome d'invariance à la mesure par celui d'Ordinalité. Dans la deuxième section de ce chapitre, nous considérons une méthode "non-additive", c’est-à-dire, la méthode proportionnelle ajustée au coût marginal dites "Proportionally Adjusted Marginal Pricing" (PAMP). Nous caractérisons la méthode PAMP par les axiomes d'Indépendance Locale, de Proportionalité, d'Invariance à l'échelle, et de Continuité.

[pt] A consideração dos custos de transmissão associados a cada projeto é fundamental para que as comparações econômicas dos custos totais de geração entre tecnologia sejam realizadas corretamente. Os custos de transmissão tendem a ser elevados para usinas distantes dos centros de carga; ou reduzidos para usinas próximas dos centros de carga. O custo de transmissão de cada agente é calculado a partir de uma tarifa, cujo valor depende do ponto de conexão e deveria refletir o sinal locacional da parcela da rede efetivamente utilizada. As metodologias existentes têm limitações que atenuam consideravelmente o sinal locacional, e, consequentemente, necessitam de fatores de ajuste conhecidos como selo, que podem ser bastante significativos quando comparados com a parcela locacional. Uma limitação importante das metodologias existentes é não considerar múltiplos cenários de despacho, sobretudo em países com forte presença de hidrelétricas, podendo influenciar bastante a alocação e criar um problema de recuperação de custos. Outro tema abordado é o cálculo da tarifa de transmissão diferenciada por patamar de carga, cujo benefício é possibilitar que os consumidores respondam ao sinal econômico da tarifa de transmissão, aumentando a eficiência econômica. Esta dissertação apresenta uma nova metodologia com base no esquema Aumann Shapley (AS) que incorpora o tema dos múltiplos cenários de despacho e cálculo da tarifa de transmissão diferenciada por patamar de carga. Para ilustrar a aplicação da metodologia proposta foi utilizado um sistema teste de 3 barras e o sistema elétrico da Bolívia. A metodologia proposta é comparada com as seguintes metodologias: (i) Participações Médias; (ii) Metodologia Nodal ou Custo Marginal de Longo Prazo (CMLP); e (iii) AS Original. Os resultados mostraram que a utilização da metodologia proposta melhorou significativamente o sinal locacional, reduzindo a necessidade complementação com a parcela selo da tarifa de transmissão. / [en] The consideration of transmission costs is essential for an isonomic economic valuation of generation projects due to the competition among different sources. The transmission costs tend to be greater for power plants located far from the load centers than for those that are closer. The transmission cost of each agent is calculated through a tariff, whose value depends on the point of connection and might reflect a locational signal of the transmission network s portion effectively used. The existing methodologies have limitations that greatly hinders the locational signal, therefore, is required a complementary charge known as postage stamp that can be quite significant when compared with the locational portion. The existing methodologies do not consider the multiple dispatch scenarios for allocation of the transmission costs, which is a very important issue and can greatly influence the allocation and create a cost recovery problem, especially in countries with a strong presence of hydroelectric plants. Another important issue to be considered in methodologies for allocation of transmission costs is the calculation of the transmission tariff varying in accordance with the load blocks, whose benefit is enable the consumers to respond to the transmission tariff s economic signal, increasing economic efficiency. This thesis presents a new methodology based on the AS scheme that incorporates the multiple dispatch scenarios and provides the calculation of the transmission tariff per load block. To illustrate the application of the proposed methodology, it was used a 3 bus test system and the Bolivian power system. The proposed methodology is compared with the following methods: (i) Average Participation Factors (APF); (ii) Long Run Marginal Cost (LRMC) and (iii) Original AS. The results showed that the use of the proposed methodology significantly improved the locational signal, reducing the need of the postage stamp portion of the transmission tariff.