Face à des enjeux économiques, politiques et environnementaux, les compagnies électriques développent des outils incitatifs visant à réduire la demande des consommateurs, en particulier lors des périodes de pointe de demande. Chez le client résidentiel, ces outils sont pour l’essentiel de nature tarifaire (tarification dynamique ou horo-saisonnière), ou informative (feedbacks sur la consommation). Lorsqu’un ou plusieurs de ces outils sont employés par les acteurs de la filière électrique, on attend une réaction du consommateur, sous forme d’un effacement, d’un report ou d’une réduction globale de la consommation. C’est ce phénomène de réaction que nous appelons la demand response. Afin d’évaluer l’efficacité de ces dispositifs, les compagnies développent des protocoles d’études, notamment des expérimentations de terrain (pilotes) durant lesquels les offres de la demand response sont implémentées sur un échantillon de population. Ces études donnent lieu à des analyses que nous avons compilées afin de tenter d’en extraire des enseignements généralisables. Nous mettons en avant les limites méthodologiques de ces démarches longues et coûteuses et dont la généralisation des résultats est parfois remise en question. Dans l’optique de proposer un éventuel substitut aux pilotes, nous avons examiné le potentiel des méthodes de l’économie expérimentale pour étudier la demand response. La discipline a pour objet d’évaluer l’efficacité d’institutions comme les marchés, mais aussi d’étudier les comportements et leurs déterminants. Est-il possible d’employer les méthodes de l’économie expérimentale afin d’analyser le comportement du consommateur résidentiel face à des incitations à réduire sa demande en électricité, en particulier lors des périodes de pointe ? L’économie expérimentale peut-elle se substituer aux pilotes de terrain ? L’économie expérimentale a déjà contribué à maintes reprises à la compréhension des marchés de gros de l’électricité. Mais jamais l’aspect « consommateur final » de la demand response n’a été abordé, ni dans son acceptabilité, ni dans son efficacité : c’est là que se situe notre contribution qui alimente cette thèse. Nous avons élaboré un protocole visant à mesurer l’acceptabilité de différentes offres de demand response, et mené une série de sessions expérimentales. Nous avons montré que l’acceptabilité des contrats de tarification de pointe est plus grande pour ces consommateurs que celle des contrats de type « bonus à l’effacement », du fait de l’asymétrie des comportements face aux risques de pertes et de gains probabilistes. De plus, une économie substantielle sur la facture électrique est nécessaire pour déclencher une motivation suffisante pour induire des changements de comportements. Quoi qu’il en soit, les offres tarifaires incitatives sont perçues comme un facteur de stress difficile à intégrer aux contraintes du quotidien de certains foyers. Les résultats montrent que l’économie expérimentale peut apporter des éléments utiles et robustes sur les briques fondamentales des comportements des ménages face à ces offres innovantes. Le type et la granularité des enseignements diffèrent de ceux obtenus par les pilotes. Ces derniers testent des solutions plus abouties industriellement ; ils sont relativement contraints et apportent des réponses en termes de modification de consommations in situ. Il s’est avéré difficile, voire impossible d’encapsuler les routines de consommation électrique des clients au sein du laboratoire. Le lien distendu entre l’instant de l’achat d’électricité et la réception de la facture n’est pas aisément modélisable lors de nos sessions expérimentales. Au-delà des résultats de l’expérimentation, nous montrons que l’économie expérimentale, si elle ne peut constituer un substitut partiel aux pilotes de terrain, peut intervenir en tant que méthodologie exploratoire à l’amont ou en complément de ces derniers, facilitant l’approche préalable des comportements des clients résidentiels. / Facing economic, political and environmental stakes, electricity providers are nowadays developing incentive tools, in order to reduce consumer’s demand, particularly during peak demand periods. For residential customers, these tools can be tariffs (dynamic pricing of time-of-use tariffs), or informative devices or services (feedbacks on historical or real-time consumption, given on various media). They might go along with automatization systems that can help cutting of some electric devices when needed. In order to evaluate the capacity of these settings among their customers, electricity utilities are developing quite a few studies, which are mainly field experiment often called pilots. During these pilots, demand response tools are implemented on a population sample. These long and expensive studies lid to quantitative and qualitative analysis. We have compiled about 40 of them and extract from this survey some generalizable teachings. We have shown what these results were and highlighted pilot programs’ methodological limits. In order to propose a substitute to these heavy experimentations, we assessed the capacity or experimental economics. This relatively new discipline’s objective is to evaluation the efficiency of institutions, like markets, but also to study what animate economic agents’ behaviour, e.g. preferences, beliefs, cognitive biases, willingness to pay… We were also able to elaborate an experimental protocol dedicated to the evaluation of some demand response contracts’ acceptability. The results collected during 14 experimental sessions gave us some innovative clues and insight on these contracts acceptability. But, beyond these results, we have demonstrated that even if experimental economics can’t obviously be a substitute for field experiments, it can represent an interesting exploratory methodology. To sum up the experimental economics can take part of residential customers’ behaviour understanding, performing upstream or in complement of pilot programs.

Dans quelle mesure le comportement des décideurs se conforme-t-il aux prédictions des modèles de décision en environnement incertain ? Le comportement économique est souvent influencé par la structure informationnelle du contexte de décision. Notamment, la concomitance (juxtaposition ou combinaison) de deux sources d'incertitudes - le risque (probabilités connues) et l'ambiguïté (probabilités inconnues des événements) - donne lieu à des comportements non compatibles avec les modèles standards de théorie de la décision, le modèle d'utilité espérée subjective et son extension aux probabilités non-additives, le modèle d'utilité espérée à la Choquet ; la composante comportementale à la base des paradoxes de l'incertitude est le fait que les individus ont une attitude (non neutre) face à l'ambiguïté. Cette thèse propose différentes études empiriques visant à mettre en evidence l'hétérogénéité des attitudes face à l'ambiguïté à la lumière de la variabilité des structures d'incertitude. Ces études traitent de deux principaux cas : lorsque le décideur est confronté à deux sources séparées d'incertitude (paradoxe d'Ellsberg à deux couleurs) ; lorsque le décideur est confronté à un mix d'incertitudes (paradoxe de Machina)

Cette thèse a pour objet l'examen empirique des préférences individuelles dans certains problèmes de distribution. L'analyse des préférences individuelles est menée à partir de leur expression sous forme d'opinions, de jugements et de choix. D'une part, nous mettons à jour les conceptions individuelles du juste sur lesquelles repose l'évaluation normative de certaines règles d'allocation de ressources, droits et obligations. Nous cherchons d'autre part à comprendre les raisons qui guident les individus dans leurs choix distributifs. La thèse se compose de six études indépendantes utilisant différentes méthodes empiriques (questionnaires, enquêtes et expériences de laboratoire). La première partie de la thèse traite de l'attribution de droits prioritaires dans le contexte de l'économie des transferts entre générations (héritage et retraites) et dans le domaine de la santé. Dans la deuxième partie, nous étudions des situations où le choix distributif résulte d'un arbitrage entre l'intérêt personnel de l'agent et celui d'autrui. Nous étudions cet arbitrage dans le cadre des politiques publiques de type redistributif et dans une situation de marchandage stylisé entre des agents ayant des revendications asymétriques. Dans cette partie, nous faisons l'hypothèse que les motifs et les déterminants des choix ne se réduisent pas aux intérêts privés des agents. En particulier, nous prenons en compte les attentions à l'autre et les considérations d'équité et de réciprocité. Nous validons cette hypothèse par le biais d'un certain nombre de tests économétriques et expérimentaux.

Les jeux de rôles constituent un outil d'aide à la décision participative et, surtout, à la formulation de problèmes, que l'on voit de plus en plus fréquemment mobilisés. Malheureusement, le sens à donner aux résultats de leur mise en œuvre est ambigu, les possibilités de répétitions étant faibles. Une approche pour en évaluer les performanc es et fournir des règles de construction assurant la pertinence des résultats peut être de contrôler l'effet du contexte sur les solutions obtenues. Le travail montre comment il est possible de décomposer ce contexte par dégradation d'un jeu de rôles (appliqué à un bassin versant d'Afrique du Sud) et recomposition de ses dimensions : illustration des instructions, communication, répétition des périodes et vécu des joueurs, l'impact de diverses modalités de ces dimensions étant testé expérimentalement (au LEEM - Laboratoire d'Economie Expérimentale de Montpellier). Nous évaluons l'effet des deux premières dimensions « illustration » et « communication », en comparant les observations obtenues après variation de leurs différentes modalités avec les résultats du traitement témoin où le contexte est abstrait. Nous montrons que l'ajout d'un contenu narratif aux instructions induit un bruit dans les comportements, d'autant plus fort que le contenu est détaillé. Cependant, un conte nu articulé autour de la problématique de « gestion de l'eau » n'a pas le même impact sur les joueurs (dans nos sessions : des étudiants) qu'un contenu pris en dehors du champ (dans notre protocole : le contexte de l'entreprise). Enfin, nous mettons en évidence également que l'argumentation des choix par les joueurs induit un meilleur apprentissage du jeu, faisant converger les décisions plus rapidement vers l'équilibre constaté dans le traitement témoin. / Role-playing games are decision-making support tools and are used to help stakeholders' “issues wording” in resources management situations. Unfortunately, the results obtained after having run games sessions are ambiguous, as stationary replications of games sessions are difficult to implement. Control of the context influence on outcomes is a good approach to assess games performances and to provide rules that can be followed when building other games. After having simplified a role-playing game (applied in a watershed in South Africa), this study shows how a game context could be decomposed and re-composed according to its main dimensions: illustration of the instructions, communication, periods repetition, and players' experience, the impact of different levels of these dimensions being experimentally tested (at LEEM, “Experimental Economics Lab in Montpellier”). We assess the impact of the two first dimensions: “illustration” and “communic ation”, by comparing the outcomes obtained after having varied their levels with the ones obtained in the referential treatment. We show that addition of contextual elements in instructions produces a noise in behaviours, as much important as context is developed in details. However, “water management” context does not impact the players' decisions (when involving students in sessions) in the same way than other context chosen in another field (in our protocol: salaries in a firm). Finally, argumentation of their choices by players improve learning outcomes. Convergence of decisions until a referential equilibrium is faster when communication between players is allowed.

Pour empêcher la surexploitation des ressources naturelles, les décideurs publics peuvent choisir d'attribuer de quotas individuels de prélèvement. Or, dans le cas des prélèvements en eau souterraine pour l'irrigation, la demande en eau des agriculteurs est susceptible de subir des variations interannuelles significatives en fonction des conditions agronomiques, climatiques et économiques annuelles. Nous nous sommes demandé comment concilier le respect de la ressource disponible et le besoin de souplesse des irrigants. Nous étudions pour cela deux instruments de régulation des prélèvements agricoles en nappe qui introduisent de la flexibilité dans un système d'allocations individuelles tout en garantissant le respect du volume total prélevable à l'échelle de l'aquifère. Le premier est un bonus-malus : il repose sur l'imposition d'une pénalité financière aux irrigants qui dépassent leur allocation individuelle (malus), dont la recette est intégralement reversée sous forme de récompense aux irrigants qui ont réalisé des économies (bonus). Le second offre aux irrigants la possibilité de mutualiser leurs allocations en eau au sein d'un contrat qui les rend conjointement responsables du respect de l'allocation totale du groupe. Nous avons procédé à une évaluation ex-ante de ces instruments au travers de deux méthodes : une approche par des ateliers participatifs puis une approche expérimentale. Les résultats montrent que les choix d'irrigation ne sont pas uniquement guidés par la maximisation du profit économique et que la fonction d'utilité des irrigants intègre des paramètres non économiques, en particulier environnementaux, éthiques et sociaux. Ainsi, pour optimiser leur efficacité, les instruments de régulation des prélèvements doivent combiner incitations économiques et sociales, avec un poids respectif à adapter aux conditions économiques et au tissu social local. / In order to prevent overexploitation of natural resources, decision makers have been implementing individual quota-based systems. Yet, in the particular case of groundwater abstraction for irrigation, farmers' demand is likely to vary relevantly from year to year, due to annual agricultural, environmental and economic conditions. In this thesis, we wonder how to reconcile environmental aims with farmers' need for flexibility. We propose two instruments for regulating groundwater withdrawals for irrigation that ensure compliance with the total abstractable volume while introducing flexibility in the quota-based management. The first one relies on penalties applied to farmers who exceed their allocation, which are totally redistributed as financial compensations to farmers who have saved water. The second instrument gives farmers the opportunity of pooling water allocations within a contract that makes them jointly liable for the collective allocation compliance. We evaluate both instruments through a participatory approach followed by an experimental approach. Results show that farmers' irrigation choices are not only driven by profit maximization but that their utility function also depends upon non-economic parameters, such as social and ethic preferences. Thus, in order to strengthen their efficiency, instruments must include both economic and social incentives, respectively weighted as to be adapted to local economic conditions and social tissue.

L'étude des processus de création de connaissances souligne la complexité des interactions individuelles au sein des organisations productives. Cette complexité est telle que les théories de l'entreprise basées sur les incitations, focalisées sur les problèmes de traitement de l'information, peuvent ignorer une part substantielle des facteurs de décision individuels intervenant dans le contexte de l'apprentissage organisationnel, et plus largement dans les processus de production collectifs. Nous utilisons dans cette thèse la méthode expérimentale pour étudier les déterminants de la coopération, afin d'affiner les hypothèses comportementales sur lesquelles sont basées les théories économiques de la production collective. Nous montrons que les deux visions de la coopération portées par les théories de l'entreprise - un comportement devant être extrait d'intérêts divergents et une propriété émergente découlant des interactions sociales entre agents – sont étayées par les résultats expérimentaux. Par conséquent, nous concluons que les deux approches devraient être retenues et éventuellement intégrées dans un cadre d'analyse plus large. / The study of knowledge creation processes has pointed to the complexity of individual interactions within productive organizations. This complexity appears to be such that incentive-based theories of the firm, which focus on information processing issues, may fail to grasp a substantial part of the individual decision-making involved in the context of organizational learning, and more broadly in collective production processes. In this thesis we use experimental methods to study the determinants of cooperation, in order to refine the behavioral assumptions on which economic theories of collective production are based. We show that the two visions of cooperation embodied in competing theories of the firm - a behavior to be elicited from diverging interests and an emergent property stemming from social interactions among agents - find support from the laboratory experiments. Accordingly, we conclude that both approaches should be upheld and possibly combined in a broader, integrative, analytical framework.

Les choix de localisation des ménages conduisent à divers problèmes tels que la ségrégation entre ménages riches et ménages pauvres et à des inégalités spatiales entre les régions. Cette thèse étudie ces phénomènes à l'aide de modèles théoriques et d'expériences menées en laboratoire. Pour commencer, une expérience dont l’objectif est d’analyser les conditions sous lesquelles est réalisée pour voir sous quelles conditions différentes structures urbaines peuvent être obtenues. En effet, aux Etats-Unis, les riches sont majoritairement en banlieue et les pauvres en centre-ville alors que l'opposé est observé dans les grandes villes européennes. Il apparait que le ratio « coût d'opportunité du temps/la demande de logements » est un facteur essentiel pour expliquer ces types de structure. Ensuite, une étude théorique est menée pour obtenir des structures de villes plus complexes, où les riches et les pauvres sont beaucoup moins en situation de ségrégation. La théorie montre que les politiques publiques peuvent donner des résultats très différents. Puis, nous étudions la répartition du capital humain entre les régions. Dans les pays où elle est inégale, on observe une croissance trop faible dans les régions pauvres et une augmentation des inégalités spatiales. Pour combattre ces inégalités, il est montré qu'il est possible de faire revenir les travailleurs qualifiés dans les régions pauvres car il existe des complémentarités avec les travailleurs non qualifiés. Des études ont montré que ces derniers augmentent la productivité des travailleurs qualifiés. Enfin, une étude expérimentale est faite pour étudier les choix de consommation. Nous testons l’hypothèse de l'existence d'un consommateur représentatif souvent faite en Nouvelle Economie Géographique. Il en ressort que les modèles existant ne prennent pas assez en compte l’hétérogénéité des goûts des consommateurs. / Several problems such as spatial inequalities between regions and spatial segregation within cities arise from households’ location choices. The purpose of this dissertation is to address these problems with theoretical and experimental studies. To begin, a laboratory experiment has been conducted in order to understand under which conditions different urban structures emerge. Indeed, in the U.S., spatial segregation occurs and the richer households are located in the suburbs while the poor ones are located downtown. The opposite pattern is observed in several major European cities. It appears in our study that the ratio ‘transportation costs/demand for land’ is a key factor for explaining these two types of segregation. Then, a theoretical model is used to reproduce several types of urban structures, where poor and rich households are located in the same neighborhoods. The theory predicts that policy interventions can lead to very different outcome. Then, the spatial distribution of human capital among regions is studied. Because skilled workers are mainly attracted toward wealthier regions, economic growth is lower in the poorer regions and spatial inequalities increase. The theoretical model predicts that it is possible to bring back the skilled workers in poor regions because there exists complementarities between skilled and unskilled workers. Indeed, the presence of unskilled workers enhances skilled workers' productivity, making their return more profitable. To finish, a laboratory experiment has been conducted to study consumers' behavior. Because in New Economic Geography models, the existence of a representative consumer is often assumed. The relevance of this hypothesis is tested. It appears that the existing models do not take enough into account heterogeneity in tastes among the consumers.

Dans la plupart des situations concrètes de choix, les décideurs ne peuvent pas prédire le résultat de leur action avec certitude. La théorie de la décision distingue généralement entre le cas typique du risque, où les probabilités des différents événements sont connus objectivement, et la situation de l'ambiguïté, où le contexte informationnel ne permet pas d'établir de telles probabilités objectives.Cependant, les agents détiennent souvent de l'information partielle sous la forme d'ensembles d'observations passées, conduisant à des situations qui dépassent la dichotomie traditionnelle entre probabilités connues et inconnues.Cette thèse fournit une analyse empirique des comportements de décision en situation d'incertitude lorsque de l'information statistique est disponible. Les deux premiers chapitres portent sur les comportements de choix en présence d'information, c'est-à-dire lorsque les différentes options sont décrites par des ensembles de données ex ante. Ces chapitres étudient l'influence de la précision de l'information sur la perception de l'ambiguïté et sur les attitudes vis-à-vis du risque et de l'ambiguïté.Dans le troisième chapitre, je considère le cas dans lequel les agents ne sont pas informés et ont l'opportunité d'acquérir de l'information. Ce chapitre propose une expérience dont l'objectif est d'étudier la manière dont les individus évaluent l'information additionnelle. / In most real-life choice situations, decision makers cannot predict the outcome of their action with certainty. Decision theory generally distinguishes between the typical case of risk, in which the probabilities of the different events are objectively known, and the situation of ambiguity, in which the informational context does not allow such objective probability judgment. However, agents are often provided with partial information consisting of past observations, leading to situations beyond the traditional known-unknown probabilities dichotomy.This thesis empirically investigates decision-making under uncertainty when statistical information is available. The first two chapters focus on choice behaviors in the presence of information, i.e., when prospects are described by datasets ex ante. These chapters study the influence of information precision on the perception of ambiguity and on the attitudes towards risk and ambiguity. In the third chapter, I consider the situation in which agents are uninformed and have the opportunity to acquire information. This chapter proposes an experiment designed to explore the individual valuation for additional information.

L'objet de notre étude est une chaîne logistique à deux étages composée d'un donneur d'ordres face à une demande aléatoire de marché et d'un fournisseur qui est lié au donneur d'ordres par un contrat linéaire de prix de gros. Le donneur d'ordres, qui est plus proche du marché final, aura une meilleure connaissance de la demande et transmettra à son fournisseur de l'information sur les prévisions de cette demande. Les prévisions sur la demande du marché seront de type binaire : demande haute ou demande basse. L'information sera donc à la fois asymétrique car le donneur d'ordres sera au départ mieux informé, mais aussi imparfaite car ces informations ne seront que des prévisions approchées des commandes réelles finales du marché. Nous étudions plusieurs modèles de chaînes logistiques (le modèle MTS/MTO en mono- et multi-périodes et le modèle MTS/MTS en mono-période) et nous utilisons deux approches scientifiques : la théorie des jeux et la méthodologie d'économie expérimentale.

Face à des enjeux économiques, politiques et environnementaux, les compagnies électriques développent des outils incitatifs visant à réduire la demande des consommateurs, en particulier lors des périodes de pointe de demande. Chez le client résidentiel, ces outils sont pour l'essentiel de nature tarifaire (tarification dynamique ou horo-saisonnière), ou informative (feedbacks sur la consommation). Lorsqu'un ou plusieurs de ces outils sont employés par les acteurs de la filière électrique, on attend une réaction du consommateur, sous forme d'un effacement, d'un report ou d'une réduction globale de la consommation. C'est ce phénomène de réaction que nous appelons la demand response. Afin d'évaluer l'efficacité de ces dispositifs, les compagnies développent des protocoles d'études, notamment des expérimentations de terrain (pilotes) durant lesquels les offres de la demand response sont implémentées sur un échantillon de population. Ces études donnent lieu à des analyses que nous avons compilées afin de tenter d'en extraire des enseignements généralisables. Nous mettons en avant les limites méthodologiques de ces démarches longues et coûteuses et dont la généralisation des résultats est parfois remise en question. Dans l'optique de proposer un éventuel substitut aux pilotes, nous avons examiné le potentiel des méthodes de l'économie expérimentale pour étudier la demand response. La discipline a pour objet d'évaluer l'efficacité d'institutions comme les marchés, mais aussi d'étudier les comportements et leurs déterminants. Est-il possible d'employer les méthodes de l'économie expérimentale afin d'analyser le comportement du consommateur résidentiel face à des incitations à réduire sa demande en électricité, en particulier lors des périodes de pointe ? L'économie expérimentale peut-elle se substituer aux pilotes de terrain ? L'économie expérimentale a déjà contribué à maintes reprises à la compréhension des marchés de gros de l'électricité. Mais jamais l'aspect " consommateur final " de la demand response n'a été abordé, ni dans son acceptabilité, ni dans son efficacité : c'est là que se situe notre contribution qui alimente cette thèse. Nous avons élaboré un protocole visant à mesurer l'acceptabilité de différentes offres de demand response, et mené une série de sessions expérimentales. Nous avons montré que l'acceptabilité des contrats de tarification de pointe est plus grande pour ces consommateurs que celle des contrats de type " bonus à l'effacement ", du fait de l'asymétrie des comportements face aux risques de pertes et de gains probabilistes. De plus, une économie substantielle sur la facture électrique est nécessaire pour déclencher une motivation suffisante pour induire des changements de comportements. Quoi qu'il en soit, les offres tarifaires incitatives sont perçues comme un facteur de stress difficile à intégrer aux contraintes du quotidien de certains foyers. Les résultats montrent que l'économie expérimentale peut apporter des éléments utiles et robustes sur les briques fondamentales des comportements des ménages face à ces offres innovantes. Le type et la granularité des enseignements diffèrent de ceux obtenus par les pilotes. Ces derniers testent des solutions plus abouties industriellement ; ils sont relativement contraints et apportent des réponses en termes de modification de consommations in situ. Il s'est avéré difficile, voire impossible d'encapsuler les routines de consommation électrique des clients au sein du laboratoire. Le lien distendu entre l'instant de l'achat d'électricité et la réception de la facture n'est pas aisément modélisable lors de nos sessions expérimentales. Au-delà des résultats de l'expérimentation, nous montrons que l'économie expérimentale, si elle ne peut constituer un substitut partiel aux pilotes de terrain, peut intervenir en tant que méthodologie exploratoire à l'amont ou en complément de ces derniers, facilitant l'approche préalable des comportements des clients résidentiels.