Les réacteurs nucléaires à neutrons rapides sont une solution à long terme pour la production d’énergie car ils valorisent le Plutonium et peuvent utiliser tout le stock de d’Uranium appauvri. Les contraintes actuelles en termes de sûreté requièrent néanmoins des innovations pour favoriser un comportement naturel du cœur lors de transitoires incidentels en augmentant le temps de grâce et la marge à la fusion. Les innovations apportées aux cœurs (hauteur réduite, cœur hétérogène, puissance volumique limitée) induisent un accroissement de la taille des réacteurs. Cette évolution a des conséquences de sûreté essentiellement positives comme la réduction de l’effet de vidange mais d’autres comme la déformation de la nappe de puissance méritent attention. Cette thèse a permis de mieux appréhender ces spécificités au travers du calcul et de l’analyse des harmoniques du flux puis des matrices de fission. Ces études, en soutien au cœur d’ASTRID, ont permis de conforter les options de conception. / The need for energy is a matter of growing concern in the world today, in relation to global climate change. Nuclear energy is of interest because it does not produce greenhouse gases, and it is able to generate a substantial amount of energy at a given time. However, it needs fissile material to operate. Fuel economy is then a sine qua none condition for the development of this energy. Sodium Fast Reactors are a solution for the future of nuclear energy. These reactors are indeed able to use much less Uranium for the same amount of energy released. However, the safety constraints in accordance with todays standards (“forgiving behavior”) require new core designs, which are highly heterogeneous axially and rather flat. Finally, this evolution in reactor design (reduced power density and limited axial height) implies a significant increase in the reactor diameter. It has consequences from both an economic (Pu inventory, vessel size) and operational (power shape stabilization during irradiation) point of view. The understanding of this phenomena is the topic of this PhD.

Dans cette thèse, nous analysons les performances des réseaux de communication à l'aide d’approches issues de la théorie des jeux. Cette thèse se présente en deux parties. La première partie étudie la performance des réseaux ad-hoc, cellulaires et de transport en tenant compte d’effets spatiaux. La deuxième partie adresse des problématiques économiques dans les réseaux de communications, liées à la réglementation de la «neutralité du réseau». Ici, nous étudions la concurrence des prix ainsi que des mécanismes de partage des revenus entre fournisseurs de services réseau.Dans la première partie, nous utilisons des modèles de jeu d’accès canal (MAC) et jeu de brouillage pour étudier les performances d'un réseau mobile ad hoc (MANET), et de jeux de routage afin d'étudier les performances d'un réseau de transport. Dans les réseaux cellulaires, nous étudions l'effet de la réduction de la densité spatiale des stations de base sur la quantité de rayonnement au corps humain (réseau vert).Les considérations géométriques jouent un rôle important dans les performances des réseaux sans fils. Par exemple, la position des nœuds affecte le niveau des interférences. Dans les MANETS, la mobilité des nœuds conduit à une observation différente du niveau d’interférences provenant de leurs voisins, et aussi due à la nature décentralisée du réseau, les utilisateurs peuvent adopter un comportement égoïste dans le partage des ressources. Afin de modéliser les propriétés géométriques du réseau ainsi que le comportement égoïste des utilisateurs, nous utilisons la géométrie stochastique et la théorie des jeux. Notre travail a développé un mécanisme de tarification et a montré qu’en définissant un prix approprié, tous les utilisateurs pouvaient être amenés à recevoir une part équitable des ressources conduisant à un optimal global des performances du réseau. Nous considérons aussi une configuration antagoniste où certain nœuds tendent à dégrader les performances du réseau en brouillant les communications des autres nœuds du réseau. Dans la deuxième partie de la thèse, nous étudions des aspects économiques dans les réseaux communication. Les représentants de plusieurs fournisseurs d'accès Internet (ISP) ont exprimé leur souhait de voir un changement important dans les politiques de tarification de l'Internet. En particulier, ils aimeraient voir les fournisseurs de contenu (CP) payer pour l'utilisation du réseau, compte tenu de la grande quantité de ressources qu'ils utilisent. Ce qui serait une violation flagrante du «principe de neutralité des réseaux» qui a caractérisé le développement de l'Internet filaire. La thèse a étudiée la possibilité de l’introduction d’un régulateur facilitant les interactions monétaires entre les ISP et les CP dans un régime non neutre. En utilisant des outils issus de la théorie des jeux et de la conception de mécanismes, nous avons développé deux mécanismes de négociation décidant des paiements entre les ISPs et CPs. Nous montrons que si les joueurs négocient avant de fixer les prix d’accès des utilisateurs finaux, ceci conduit à un équilibre favorable où tous les joueurs ressortent gagnant. Nous considérons également le cas où certains CPs établissent des contrats d’exclusivités avec les ISP afin d’obtenir des traitements préférentiels et en étudions l’impact sur les fournisseurs d’accès et les utilisateurs finaux. Avec la croissance du commerce de l’internet, la régulation des interactions monétaires entre différents fournisseurs de services est inévitable. Notre travail fournit des lignes directrices importantes sur la façon dont l'Internet doit être réglementé de telle sorte que les intérêts des utilisateurs finaux sont protégés / In this thesis we analyze the performance of communication networks using game theoretic approaches. The thesis is in two parts. The first part studies the performance of Ad hoc, cellular and transportation networks taking into consideration spatial effects. The second part studies economic issues in the communication networks related to the `net neutrality' regulations. Here we study price competition and revenue sharing mechanisms between the network service providers.In the first part, we use Medium Access Control (MAC) game and Jamming game models to study the performance of a Mobile Ad hoc NETwork (MANET), and routing games to study the performance of a transportation network. In the cellular networks, we study the effect of reducing the spatial density of base stations on the amount of radiation to human body (green networking). Geometric aspects play an important role in the performance of wireless networks. For example, node locations affect the amount of interference. In MANETs, the mobility results in users experiencing different amount of interference from their neighbors, and also due to decentralized nature of the network the users can be selfish in sharing the resources. To model the geometrical properties of the network and selfish behavior of the users we used stochastic geometry and game theory. Our work developed a pricing mechanism and showed that with an `appropriate' price all the users can be made to get a fair share of the resources resulting in global optimal network performance. We also considered an adversarial setting where some of the nodes aim to degrade the performance of the network by jamming other nodes’ transmissions.In the second part of the thesis, we study economics aspects in communication networks. Representatives of several Internet access providers (ISPs) have expressed their wish to see a substantial change in the Internet pricing policies. In particular, they would like to see content providers (CPs) pay for use of the network, given the large amount of resources they use. This would be in clear violation of the ``net neutrality'' principle that had characterized the development of the wireline Internet. The thesis explored possibility of a regulator facilitating monetary interactions between the ISPs and CPs in a nonneutral regime. Using tools from game theory and mechanism design we developed two bargaining mechanisms to decide payments between the ISPs and CPs. We showed that if the players bargain before they set the access prices for end users, it results in a favorable equilibrium where every player benefits. We also considered the case where some of CPs make exclusive contracts with the ISPs to get preferential treatment and studied its impact on both the service providers and the end users.As the Internet commerce grows, regulation of the monetary interaction between various service providers is unavoidable. Our work provides important policy guidelines on how the Internet should be regulated such that the end users' interests are protected

Dans un contexte de carence méthodologique, cette thèse vise à apporter un nouveau souffle aux modèles de choix de localisation jusqu’ici incapables d’appréhender de manière réaliste la complexité des processus décisionnels des établissements tels que leurs choix de localisation optimale. Les modèles de choix de localisation utilisent des données géoréférencées, pour lesquelles les ensembles de choix ont une composante spatiale explicite. Il est donc essentiel de comprendre comment représenter l’aspect spatial dans les modèles de choix de localisation. La décision finale d’un établissement semble être liée au paysage économique environnant. La quantification du lien entre les observations voisines implique une prise de décision sur la spécification de la matrice spatiale. Pourtant, la grande majorité des chercheurs appliquent la métrique euclidienne sans considérer des hypothèses sous-jacentes et ses alternatives. Cette démarche a été initialement proposée en raison de données et de puissance informatique limitées plutôt que de son universalité. Dans les régions comme la région parisienne, oû la congestion ainsi que les problèmes de barrières physiques non traversables apparaissent clairement, les distances purement basées sur la topographie peuvent ne pas être les plus appropriées pour l’étude de la localisation intra-urbaine. Il est possible d’acquérir des connaissances en reconsidérant et en mesurant la distance en fonction du problème analysé. Plutôt que d’enfermer les chercheurs dans une structure restrictive de la matrice de pondération, cette thèse propose une approche souple pour identifier la métrique de distance la plus susceptible de prendre en compte correctement les marchés voisins selon le secteur considéré. En plus de la distance euclidienne standard, six autres mesures sont testées : les temps de déplacement en voiture (pour les périodes de pointe et hors pointe) et en transport en commun, ainsi que les distances de réseau correspondantes.Par ailleurs, les décisions d’un établissement particulier sont interdépendantes des choix d’autres acteurs, ce qui rend les choix de localisation particulièrement intéressants et difficiles à analyser. Ces problèmes épineux posés par l’interdépendance des décisions ne peuvent généralement être négligés sans altérer l’authenticité du modèle de décision d’établissement. Les approches classiques de la sélection de localisation échouent en ne fournissant qu’un ensemble d’étapes systématiques pour la résolution de problèmes sans tenir compte des interactions stratégiques entre les établissements sur le marché. L’un des objectifs de la présente thèse est d’explorer comment adapter correctement les modèles de choix de localisation pour étudier les choix discrets d’établissement lorsqu’ils sont interdépendants.En outre, une entreprise peut ouvrir un certain nombre d’unités et servir le marché à partir de plusieurs localisations. Encore une fois, la théorie et les méthodes traditionnelles peuvent ne pas convenir aux situations dans lesquelles les établissements individuels, au lieu de se situer indépendamment les uns des autres, forment une grande organisation, telle qu’une chaîne confrontée à une concurrence féroce d’autres chaînes. Le modèle prend en compte non seulement les interactions intra-chaînes mais aussi inter-chaînes. Aussi, la nécessité d’indiquer une nette différence entre la population de jour et de nuit a été soulignée. La demande est représentée par les flux de piétons et de voitures, la foule de clients potentiels passant par les centres commerciaux, les stations de trains et de métros, les aéroports et les sites touristiques. L’Enquête Globale Transport 2010 (EGT 2010), entre autres, est utile pour atteindre cet objectif. / This thesis is breathing new life into the location choice models of establishments. The need for methodological advances in order to more realistically model the complexity of establishment decision-making processes, such as their optimal location choices, is the key motivation of this thesis. First, location choice models use geo-referenced data, for which choice sets have an explicit spatial component. It is thus critical to understand how to represent spatial aspect in location choice models. The final decision of an establishment seems to be related to the surrounding economic landscape. When accounting for the linkage between neighboring observations, the decision on the spatial weight matrix specification must be made. Yet, researchers overwhelmingly apply the Euclidean metric without realizing its underlying assumptions and its alternatives. This representation has been originally proposed due to scarce data and low computing power, rather than because of its universality. In areas, such as the Paris region, where high congestion or uncrossable physical barriers problems clearly arise, distances purely based on topography may not be the most appropriate for the study of intra-urban location. There are insights to be gained by mindfully reconsidering and measuring distance depending on a problem being analyzed. Rather than locking researchers into a restrictive structure of the weight matrix, this thesis proposes a flexible approach to intimate which distance metric is more likely to correctly account for the nearby markets depending on the sector considered. In addition to the standard Euclidean distance, six alternative metrics are tested: travel times by car (for the peak and off-peak periods) and by public transit, and the corresponding network distances. Second, what makes these location choices particularly interesting and challenging to analyze is that decisions of a particular establishment are interrelated with choices of other players.These thorny problems posed by the interdependence of decisions generally cannot be assumed away, without altering the authenticity of the model of establishment decision making. The conventional approaches to location selection fail by providing only a set of systematic steps for problem-solving without considering strategic interactions between the establishments in the market. One of the goals of the present thesis is to explore how to correctly adapt location choice models to study establishment discrete choices when they are interrelated.Finally, a firm can open a number of units and serve the market from multiple locations. Once again, traditional theory and methods may not be suitable to situations wherein individual establishments, instead of locating independently from each other, form a large orgnization, such as a chain facing a fierce competition from other chains. There is a necessity to incorporate interactions between units within the same and competing firms. In addition, the need to state a clear difference between the daytime and nighttime population has been emphasized. Demand is represented by pedestrian and car flows, the crowd of potential clients passing through the commercial centers, train and subways stations, airports, and highly touristic sites. The Global Survey of Transport (EGT 2010), among others, is of service to reach this objective. More realistically designed location choice models accounting for spatial spillovers, strategic interaction, and with a more appropriate definition of distance and demand can become a powerful and flexible tool to assist in finding a befitting site. An appropriately chosen location in turn can make an implicative difference for the newly-created business. The contents of this thesis provide some useful recommendations for transport analysts, city planners, plan developers, business owners, and shopping center investors.

Dans le premier chapitre, nous avons travaillé sur l’impact d’une réévaluation réelle de la monnaie chinoise sur ses excédents commerciaux. Nous avons suggéré une nouvelle approche pour mesurer cet impact, en utilisant des données de panel relatives aux exportations et aux importations des entreprises à capitaux étrangers et domestiques implantées dans vingt-et-huit provinces chinoises. Nous avons constaté que l’effet d’une réévaluation du Yuan sur les exportations et les importations était plus accentué après l’accession de la Chine à l’OMC. Enfin, d’autres facteurs comme le taux de change nominal et les prix relatifs entrent en jeu dans l’explication de la dynamique des exportations et des importations de la Chine.Dans le deuxième chapitre, nous avons étudié les effets spatiaux sur les exportations et les importations provinciales des entreprises multinationales et domestiques. Nous avons utilisé trois différentes matrices de poids spatiales et maintenu la même division de période qu’au premier chapitre. La méthodologie d’estimation spatiale utilisée a révélé des effets spatiaux importants sur les exportations et les importations des deux types d’entreprises, mais a aussi permis de faire un état des lieux sur l’intégration du marché domestique de la Chine. Dans le troisième chapitre, nous avons étudié les flux de capitaux vers la Chine déguisés en valeur d’échanges commerciaux. Nous avons proposé une nouvelle approche en utilisant les prix des produits échangés les plus susceptibles à la manipulation et étudié leur sensibilité à l’anticipation d’une réévaluation future de la monnaie chinoise. Nous avons trouvé que la balance commerciale de la Chine était surestimée. / In the first chapter, we investigate the impact of a revaluation of the China’s Yuan on its trade balance. We use panel data on export and import of multinational and domestic firms, disaggregated at a regional level in the period 1996-2012.We find significant impact of a revaluation of the Yuan on export and import, the impact differs regionally, time period, and by firms. We also find that other factors like nominal exchange rate and relative prices play significant role in explaining China’s trade balance.In the second chapter, we investigate the spatial effects on China’s trade performance. In fact, we use the same data as in the first essay.We use three different weight matrices to take into account the dynamism in the China’s decentralization policies.We find significant spatial effects on export and import, varying between firms, regions and time period. This essay also reveals important facts on the China’s domestic market integration. In the last chapter, we put forth a new approach to measure capital inflows into China hidden in the regular trade flows. This phenomenon known as trade misinvoicing is suspected to actually overstate China’s trade surpluses.We measure the sensitivity of the prices for some commodities which are the most susceptible to trade misinvoicing to the non-deliverable forward exchange rate for the Yuan in Hong-Kong. We find that, in fact China’s trade balance is relatively overestimated.