Tout d'abord, nous traitons des jeux d'oligopole de Cournot sous forme caractéristique gamma. Nous montrons que ces jeux sont balancés lorsque les fonctions de profit individuel sont concave. Ensuite, lorsque les fonctions de coût individuel sont linéaires, la «valeur au prorata de Nash» appartient au cœur. Par la suite, nous étudions les jeux d'oligopole de Cournot sous forme d'intervalle gamma. Nous prouvons que le cœur intervalle (standard) est non-vide si et seulement si le jeu d'oligopole de Cournot sous forme caractéristique gamma associé à la meilleure (plus faible) capacité qu'obtient chaque coalition admet un cœur non vide. Ensuite, nous analysons les jeux d'oligopole de Stackelberg sous forme caractéristique gamma. Nous montrons que le cœur est égal à l'ensemble des imputations. Ensuite, nous donnons une condition nécessaire et suffisante, qui dépend de l'hétérogénéité des coûts marginaux, assurant la non-vacuité du cœur. Enfin, nous considérons les jeux d'oligopole de Bertrand. Nous prouvons que les jeux sous les formes caractéristiques alpha ou bêta satisfont à la propriété de convexité. Ensuite, nous prouvons que la valeur de partage égalitaire appartient au cœur des jeux sous forme caractéristique gamma et nous donnons une condition suffisante qui assure que ces jeux satisfont à la propriété de convexité. Nous prolongeons cette analyse en supposant que les coûts marginaux sont distincts. Si la constante de la demande est suffisamment petite, alors les jeux sous forme caractéristique bêta satisfont à la propriété de balancement total. Autrement, ces jeux satisfont à la propriété de convexité. / In the first essay, we study Cournot oligopoly TU-games in gamma-characteristic function form. First, we prove that if any individual profit function is concave, such games are balanced. Then, when the individual cost functions are linear, we provide a solution in the core, called NP(Nash Prorata) value. The second essay considers Cournot oligopoly interval game in gamma-set function form. The first (second) result states that the interval (standard) core is non empty if and only if the Cournot oligopoly TU-game associated with the best (worst) worth of every coalition in its worth interval admits a non-empty core. In the thirdessay, we focus on Stackelberg oligopoly TU-games in gamma-characteristic function form. First, we prove that the core is equal to the set of imputations. Th en, we provide a necessary and sufficient condition, depending on the heterogeneity of firms' marginal costs, under which the core is non-empty. In the fourth essay, we show that Bertrand oligopoly TU-games inalpha and beta-characteristic function forms are convex. Then, we prove that the equal division solution is in the core of Bertrand oligopoly TU-games in gamma-characteristic function form and we give a sufficient condition under which such games are convex. The fifth essay studies the case where the marginal costs are distinct. If the intercept of demand is sufficiently small then games in _beta-characteristic function form are totally balanced. Otherwise, these games are convex.

À l'ère de la mondialisation, l'environnement industriel et économique a subi plusieurs changements majeurs. Les chaînes logistiques sont en train de devenir de plus en plus de complexes réseaux composés de nombreux acteurs qui sont tantôt en concurrence et tantôt coopèrent pour répondre aux incessantes exigences des consommateurs. Dans un tel contexte, les entreprises se sont rapidement rendu compte de la limite du modèle complètement décentralisé où chacune d'entre elles optimise sa propre chaîne logistique indépendamment des autres acteurs. Afin de trouver de nouvelles sources de compétitivité et de faire face à la perpétuelle complexité de l'environnement économique, les entreprises tentent de dépasser la frontière des actions individuelles favorisant les actions coordonnées et centralisées. Désormais, la coopération entre les diverses chaînes logistiques et la formation d'alliances se trouvent au coeur des préoccupations des entreprises. En effet, en mutualisant les moyens logistiques, la coopération permet une meilleure exploitation des ressources et par le biais des actions collectives, elle permet de mieux bénéficier des économies d'échelles conduisant à réduire significativement les coûts et à générer des bénéfices considérables. Toutefois, dans de tels systèmes coopératifs, les acteurs sont indépendants et par ailleurs toujours intéressés en priorité par leurs profits individuels. De ce fait, la coopération soulève deux enjeux essentiels : (1) Quelles sont les alliances qui sont susceptibles de se former ? Et (2), comment partager les bénéfices réalisés sur les différents acteurs coopérants ? Dans cette thèse, nous nous intéressons au phénomène de la coopération dans les chaînes logistiques. Particulièrement, nous posons les précédentes questions dans des chaînes logistiques ou plusieurs firmes peuvent réduire leurs coûts logistiques en optant pour une gestion collective des stocks. Les principaux résultats de cette thèse portent sur l'utilisation des principes de la théorie des jeux coopératifs pour déterminer les alliances les plus profitables ainsi que la portion de profit que chaque firme doit recevoir afin de garder la stabilité des alliances formées.

Cette thèse est composée de quatre articles. L'objet principal de la thèse est d'énoncer des conditions suffisantes de non vacuité pour le coeur dans les jeux sans paiements latéraux. Rappelons que, dans un système social où des comportements coopératifs entrent en jeu, le coeur est l'ensemble qui vérifie des propriétés naturelles de stabilité et de rationalité. Pour assurer la non vacuité, les principaux résultats de la littérature supposent qu'une condition de balancement sur le jeu est satisfaite. La première partie de la thèse concerne les résultats théoriques de non vacuité, ces résultats reposent sur une nouvelle condition de balancement, dite de balancement dépendant. Le deuxième partie de la thèse propose des applications de ces différents résultats pour le problème des tarifications stables dans les marchés contestables.

Tout d'abord, nous traitons des jeux d'oligopole de Cournot sous forme caractéristique gamma. Nous montrons que ces jeux sont balancés lorsque les fonctions de profit individuel sont concave. Ensuite, lorsque les fonctions de coût individuel sont linéaires, la "valeur au prorata de Nash" appartient au cœur. Par la suite, nous étudions les jeux d'oligopole de Cournot sous forme d'intervalle gamma. Nous prouvons que le cœur intervalle (standard) est non-vide si et seulement si le jeu d'oligopole de Cournot sous forme caractéristique gamma associé à la meilleure (plus faible) capacité qu'obtient chaque coalition admet un cœur non vide. Ensuite, nous analysons les jeux d'oligopole de Stackelberg sous forme caractéristique gamma. Nous montrons que le cœur est égal à l'ensemble des imputations. Ensuite, nous donnons une condition nécessaire et suffisante, qui dépend de l'hétérogénéité des coûts marginaux, assurant la non-vacuité du cœur. Enfin, nous considérons les jeux d'oligopole de Bertrand. Nous prouvons que les jeux sous les formes caractéristiques alpha ou bêta satisfont à la propriété de convexité. Ensuite, nous prouvons que la valeur de partage égalitaire appartient au cœur des jeux sous forme caractéristique gamma et nous donnons une condition suffisante qui assure que ces jeux satisfont à la propriété de convexité. Nous prolongeons cette analyse en supposant que les coûts marginaux sont distincts. Si la constante de la demande est suffisamment petite, alors les jeux sous forme caractéristique bêta satisfont à la propriété de balancement total. Autrement, ces jeux satisfont à la propriété de convexité.

À l'ère de la mondialisation, l’environnement industriel et économique a subi plusieurs changements majeurs. Les chaînes logistiques sont en train de devenir de plus en plus de complexes réseaux composés de nombreux acteurs qui sont tantôt en concurrence et tantôt coopèrent pour répondre aux incessantes exigences des consommateurs. Dans un tel contexte, les entreprises se sont rapidement rendu compte de la limite du modèle complètement décentralisé où chacune d’entre elles optimise sa propre chaîne logistique indépendamment des autres acteurs. Afin de trouver de nouvelles sources de compétitivité et de faire face à la perpétuelle complexité de l’environnement économique, les entreprises tentent de dépasser la frontière des actions individuelles favorisant les actions coordonnées et centralisées. Désormais, la coopération entre les diverses chaînes logistiques et la formation d’alliances se trouvent au coeur des préoccupations des entreprises. En effet, en mutualisant les moyens logistiques, la coopération permet une meilleure exploitation des ressources et par le biais des actions collectives, elle permet de mieux bénéficier des économies d’échelles conduisant à réduire significativement les coûts et à générer des bénéfices considérables. Toutefois, dans de tels systèmes coopératifs, les acteurs sont indépendants et par ailleurs toujours intéressés en priorité par leurs profits individuels. De ce fait, la coopération soulève deux enjeux essentiels : (1) Quelles sont les alliances qui sont susceptibles de se former ? Et (2), comment partager les bénéfices réalisés sur les différents acteurs coopérants ? Dans cette thèse, nous nous intéressons au phénomène de la coopération dans les chaînes logistiques. Particulièrement, nous posons les précédentes questions dans des chaînes logistiques ou plusieurs firmes peuvent réduire leurs coûts logistiques en optant pour une gestion collective des stocks. Les principaux résultats de cette thèse portent sur l’utilisation des principes de la théorie des jeux coopératifs pour déterminer les alliances les plus profitables ainsi que la portion de profit que chaque firme doit recevoir afin de garder la stabilité des alliances formées. / In the age of outsourcing and globalization, the economic and industrial landscape has seen many radical changes. In such context, supply chains are becoming complex networks of a large number of entities that sometimes compete and sometimes cooperate to fulfill customers’ needs. Standalone supply chains, where each entity makes its decisions so as to maximize its own profits according to its own objectives, often lead to a loss of efficiency and fail to face the complexity of the economic environment they are facing with. Cooperative structures, however, where resources/service facilities are shared and decisions are made to maximize the global profit, prove to be more beneficial and efficient. Consequentially, many companies are fundamentally changing their way of doing business by exceeding the border of standalone and individual actions toward collective actions and cooperative strategies. Therefore, building alliances appears as a successful strategy in modern supply chain networks. In general, cooperation enables a better exploitation of the system’s resources and offers the opportunity to get benefit from large economies of scope, which in turn reduces the total cost/increases the total savings. However, it raises two natural questions that need to be addressed: (1) Which coalitions can be expected to be formed? And, (2) How will the cooperating actors share their total profit? In this Ph.D. dissertation, we tempt to address these questions in retail supply chains where independent retailers coordinate their replenishment from a supplier in order to save on delivery costs. Considering various joint replenishment environments, our principal contribution is to use principles from cooperative game theory to identify the most profitable alliances and to determine the portion of profit that would be allocated to each actor in order to guarantee the stability of the formed alliances.

Le premier chapitre, en français, présente les principaux outils mathématiques utilisés dans le manuscrit, les résultats classiques sur la rationalité coalitionnelle pour les jeux coopératifs à utilité transférable et notamment sur le cœur et ses extensions, quelques résultats nouveaux sur le cœur k-additif et l’implémentation en équilibre de Nash fort de solutions de jeux coopératifs. Il y est synthétisé, sans démonstrations, les résultats des trois articles ainsi que quelques résultats nouveaux ou complémentaires. Les trois chapitres suivants, en anglais, correspondent aux trois articles. L’annexe A donnera en anglais les démonstrations des résultats nouveaux et non contenus dans les articles. / The first chapter, in french, presents the main mathematics tools used for this thesis, some classical results about coalitional rationality for cooperative TU-games, and among other things, about the core and its extensions. This chapter presents also some new or less known results about the k-additive core and strong Nash implementation of some cooperative games’ solutions. In addition, we summurize, without proofs, the main results which are contained in the three articles and some extra results that can be read in english in the appendix A. The three next chapters, in english, are the three articles. The Appendix A gives, in english, the proof of some extra results.

À cause des stratégies de production et de marketing de plus en plus ambitieuses tellesque le Juste-À-Temps et la production adaptée au client, les approches de collaboration logistique verticale qui sont courantes atteignent une limite d'efficacité notamment en transport. La collaboration logistique horizontale (CLH) et plus particulièrement la mutualisation, dont l'efficacité a été prouvée dans la littérature et dans les cas réels, a attiré l'attention des chercheurs ainsi que des praticiens. Cependatn, un des obstacles principaux à la mise en œuvre des CLHs est l'absence d'un mécanisme de collaboration raisonné, en particulier un mécanisme de partage des gains. Nous identifions deux formes d'organisation des CLHs : centralisée limité en pratique à de petites coalitions et décentralisée pouvant comprendre de nombreux participants. Pour des CLHs centralisées, nous proposons un modèle de collaboration qui est un processus de conduite qui intègre les outils d'aide à la décision. Nous développons également un mécanisme de partage par la théorie des jeux. Ce mécanisme est applicable aux différentes catégories des CLHs centralisées, qui peuvent être modélisées par des jeux coopératifs super-additif et non-super-additifs. Afin de proposer un plan de partage crédible aux collaborateurs, ce mécanisme de partage prend en compte la contribution de chacun des collaborateurs, la stabilité de la coalition et leur pouvoir de négociation. Ce cadre est illustré par des exemples numériques issus de cas logistiques. Pour la mise en œuvre des CLHs décentralisées, nous proposons un cadre de travail de logistique collaborative qui est ouvert aux participants potentiels, et avons conçu des protocoles fondés sur le mécanisme d'enchère combinatoire, qui spécifient l'allocation de demande de livraison et la détermination de paiement pour faciliter les collaborations. Cette dernière partie s'appuie sur la théorie dite de Mechanism design.

Au cours des vingt dernières années, le secteur des services est devenu le secteur le plus important en nombre d'actifs occupés dans l’économie mondiale, en particulier dans les pays développés. Par ailleurs, la concurrence et la coopération dans le secteur des services sont devenues de plus en plus populaires dans le contexte de la mondialisation économique. Comment collaborer avec un accord gagnant-gagnant apporte une source fertile de problèmes de management des opérations dans le domaine des services. Dans cette thèse, nous étudions des stratégies de collaboration dans des systèmes de services homogènes. Nous nous concentrons en particulier sur les stratégies de pooling des ressources de service.Dans les deux premières parties, nous étudions le problème de partage des coûts entre les fournisseurs de services indépendants avec des temps de service qui suivent une distribution générale et en tenant compte de l'abandon des clients. Nous modélisons à la fois chaque fournisseur de services et la coalition coopérative comme des files d'attente avec serveur unique, et spécialisons les stratégies de pooling avec les capacités de services fixes et modifiables. Dans la dernière partie, nous abordons le problème de pooling dans le cadre multiserveur pour évaluer la qualité de l'hypothèse "superserveur". Nous étudions numériquement l'impact de la variabilité de la durée de service et l'abandon des clients sur les jeux de mise en commun des ressources. Nous comparons aussi les partages des coûts entre le système de "super-serveur" et multiserveur. / In past twenty years, the service sector has emerged as the primary sector in the world economy, especially in developed countries. Competition and cooperation in service industries have become more and more popular in the context of economic globalization. How to operate the collaboration with a win-win agreement brings a fertile source of operations management issues in service science. In this thesis, we study collaborations between homogeneous service systems in terms of resource pooling strategies.In the first two parts, we investigate the cost-sharing problem among independent service providers with general service times and accounting for the customer abandonment. We model both the service provider and the cooperative coalition as single server queues, and specialize the capacity pooling strategies with the fixed and optimized service capacities.Finally, we address the service pooling problem in the multi-serverpooling setting to assess the quality of the "super-server" assumption.We numerically investigate the impact of service duration variability and customer abandonment on the pooling game. We compare between cost-sharing results of the two resource pooling concepts, with or without the "super-server" assumptions.

Dans certaines circonstances, des actions de groupes sont plus performantes que des actions individuelles. Dans ces situations, il est préférable de former des coalitions. Ces coalitions peuvent être disjointes ou imbriquées. La littérature économique met un fort accent sur la modélisation des accords où les coalitions d’agents économiques sont des ensembles disjoints. Cependant on observe dans la vie de tous les jours que les coalitions politiques, environnementales, de libre-échange et d’assurance informelles sont la plupart du temps imbriquées. Aussi, devient-il impératif de comprendre le fonctionnement économique des coalitions imbriquées. Ma thèse développe un cadre d’analyse qui permet de comprendre la formation et la performance des coalitions même si elles sont imbriquées. Dans le premier chapitre je développe un jeu de négociation qui permet la formation de coalitions imbriquées. Je montre que ce jeu admet un équilibre et je développe un algorithme pour calculer les allocations d’équilibre pour les jeux symétriques. Je montre que toute structure de réseau peut se décomposer de manière unique en une structure de coalitions imbriquées. Sous certaines conditions, je montre que cette structure correspond à une structure d’équilibre d’un jeu sous-jacent. Dans le deuxième chapitre j’introduis une nouvelle notion de noyau dans le cas où les coalitions imbriquées sont permises. Je montre que cette notion de noyau est une généralisation naturelle de la notion de noyau de structure de coalitions. Je vais plus loin en introduisant des agents plus raffinés. J’obtiens alors le noyau de structure de coalitions imbriquées que je montre être un affinement de la première notion. Dans la suite de la thèse, j’applique les théories développées dans les deux premiers chapitres à des cas concrets. Le troisième chapitre est une application de la relation biunivoque établie dans le premier chapitre entre la formation des coalitions et la formation de réseaux. Je propose une modélisation réaliste et effective des assurances informelles. J’introduis ainsi dans la littérature économique sur les assurances informelles, quatre innovations majeures : une fusion entre l’approche par les groupes et l’approche par les réseaux sociaux, la possibilité d’avoir des organisations imbriquées d’assurance informelle, un schéma de punition endogène et enfin les externalités. Je caractérise les accords d’assurances informelles stables et j’isole les conditions qui poussent les agents à dévier. Il est admis dans la littérature que seuls les individus ayant un revenu élevé peuvent se permettre de violer les accords d’assurances informelles. Je donne ici les conditions dans lesquelles cette hypothèse tient. Cependant, je montre aussi qu’il est possible de violer cette hypothèse sous d’autres conditions réalistes. Finalement je dérive des résultats de statiques comparées sous deux normes de partage différents. Dans le quatrième et dernier chapitre, je propose un modèle d’assurance informelle où les groupes homogènes sont construits sur la base de relations de confiance préexistantes. Ces groupes sont imbriqués et représentent des ensembles de partage de risque. Cette approche est plus générale que les approches traditionnelles de groupe ou de réseau. Je caractérise les accords stables sans faire d’hypothèses sur le taux d’escompte. J’identifie les caractéristiques des réseaux stables qui correspondent aux taux d’escomptes les plus faibles. Bien que l’objectif des assurances informelles soit de lisser la consommation, je montre que des effets externes liés notamment à la valorisation des liens interpersonnels renforcent la stabilité. Je développe un algorithme à pas finis qui égalise la consommation pour tous les individus liés. Le fait que le nombre de pas soit fini (contrairement aux algorithmes à pas infinis existants) fait que mon algorithme peut inspirer de manière réaliste des politiques économiques. Enfin, je donne des résultats de statique comparée pour certaines valeurs exogènes du modèle. / When groups can perform a task more efficiently than single individuals, a desirable behavior is to form coalitions. Coalitions can be disjoint or overlapping. But, almost all the economics literature on coalition formation is mostly restricted to models where coalitions are disjoint. However, in politics, environmental issues, customs unions, informal insurance, and many other economic, social, and political interactions, we observe overlapping coalitions. How can we understand agreements involving overlapping coalitions ? How can we study their efficiency if there is no theory to model them ? My thesis solves these questions by developing a framework on coalition formation that accommodates overlapping coalitions. In the first chapter, following a non-cooperative approach, I develop a bargaining game to model the formation of overlapping coalitions. I show the existence of a subgame perfect equilibrium and I provide an algorithm that generates equilibrium outcomes for symmetric games. I establish an overlapping coalition’s representation for each network and I show that, under some conditions, they are equilibrium outcomes. The core is the most popular solution concept in cooperative game. In the second chapter, following a cooperative approach, I develop a new concept of core that accommodates overlapping coalitions, and coincides with the recursive core when coalitions do not intersect. First, I extend naively the residual game to only embody overlapping coalitions, and I obtain a range of allocations between the optimistic and the pessimistic core. Secondly, I provide a consistent notion of residual game and I show that the overlapping coalition structure core not only stands as a generalization of the coalition structure core, but also induces a refinement of the extended recursive core. As I build a theoretical framework for overlapping coalition formation, I provide applications in the remainder of the thesis. In the third chapter, I model informal insurance arrangements as a collection of overlapping trust coalitions. The model is based on empirical facts. I enrich the theoretical modeling of informal insurance arrangements by introducing four key features : the merging of the group approach and the network approach, the possibility for informal insurance organizations to overlap, the endogenous punishment scheme, and externalities. I characterize self enforcing stable informal insurance arrangements and I derive conditions under which deviation occurs. While it is always assumed in the literature that only wealthy individuals may deviate. I formally isolate conditions under which this assumption holds. Furthermore, I show that if these conditions does not hold, this assumption is violated. Finally, I provide static comparative results for consumption under two distinct sharing norms. Finally in the fourth chapter, I investigate multilateral informal insurance organizations built on networks of trust relationships. The model is based on empirical findings and nests the traditional approaches which use bilateral links or groups. I characterize self enforcing stable informal insurance organizations without imposing extreme discounting. I show that density and clustering characterize networks that match the lowest discounting for stability. While insurance is formally arranged to smooth consumption, I show that external effects such as social privileges tend to reinforce the stability of such arrangement. I use my stability results to derive comparative statics for exogenous parameters of the model. Finally, I develop a procedure in finite steps that equates consumption for all linked individuals. Contrary to the existing procedures in infinite steps, my procedure is more realistic and useful to policy makers.

Dans certaines circonstances, des actions de groupes sont plus performantes que des actions individuelles. Dans ces situations, il est préférable de former des coalitions. Ces coalitions peuvent être disjointes ou imbriquées. La littérature économique met un fort accent sur la modélisation des accords où les coalitions d’agents économiques sont des ensembles disjoints. Cependant on observe dans la vie de tous les jours que les coalitions politiques, environnementales, de libre-échange et d’assurance informelles sont la plupart du temps imbriquées. Aussi, devient-il impératif de comprendre le fonctionnement économique des coalitions imbriquées. Ma thèse développe un cadre d’analyse qui permet de comprendre la formation et la performance des coalitions même si elles sont imbriquées. Dans le premier chapitre je développe un jeu de négociation qui permet la formation de coalitions imbriquées. Je montre que ce jeu admet un équilibre et je développe un algorithme pour calculer les allocations d’équilibre pour les jeux symétriques. Je montre que toute structure de réseau peut se décomposer de manière unique en une structure de coalitions imbriquées. Sous certaines conditions, je montre que cette structure correspond à une structure d’équilibre d’un jeu sous-jacent. Dans le deuxième chapitre j’introduis une nouvelle notion de noyau dans le cas où les coalitions imbriquées sont permises. Je montre que cette notion de noyau est une généralisation naturelle de la notion de noyau de structure de coalitions. Je vais plus loin en introduisant des agents plus raffinés. J’obtiens alors le noyau de structure de coalitions imbriquées que je montre être un affinement de la première notion. Dans la suite de la thèse, j’applique les théories développées dans les deux premiers chapitres à des cas concrets. Le troisième chapitre est une application de la relation biunivoque établie dans le premier chapitre entre la formation des coalitions et la formation de réseaux. Je propose une modélisation réaliste et effective des assurances informelles. J’introduis ainsi dans la littérature économique sur les assurances informelles, quatre innovations majeures : une fusion entre l’approche par les groupes et l’approche par les réseaux sociaux, la possibilité d’avoir des organisations imbriquées d’assurance informelle, un schéma de punition endogène et enfin les externalités. Je caractérise les accords d’assurances informelles stables et j’isole les conditions qui poussent les agents à dévier. Il est admis dans la littérature que seuls les individus ayant un revenu élevé peuvent se permettre de violer les accords d’assurances informelles. Je donne ici les conditions dans lesquelles cette hypothèse tient. Cependant, je montre aussi qu’il est possible de violer cette hypothèse sous d’autres conditions réalistes. Finalement je dérive des résultats de statiques comparées sous deux normes de partage différents. Dans le quatrième et dernier chapitre, je propose un modèle d’assurance informelle où les groupes homogènes sont construits sur la base de relations de confiance préexistantes. Ces groupes sont imbriqués et représentent des ensembles de partage de risque. Cette approche est plus générale que les approches traditionnelles de groupe ou de réseau. Je caractérise les accords stables sans faire d’hypothèses sur le taux d’escompte. J’identifie les caractéristiques des réseaux stables qui correspondent aux taux d’escomptes les plus faibles. Bien que l’objectif des assurances informelles soit de lisser la consommation, je montre que des effets externes liés notamment à la valorisation des liens interpersonnels renforcent la stabilité. Je développe un algorithme à pas finis qui égalise la consommation pour tous les individus liés. Le fait que le nombre de pas soit fini (contrairement aux algorithmes à pas infinis existants) fait que mon algorithme peut inspirer de manière réaliste des politiques économiques. Enfin, je donne des résultats de statique comparée pour certaines valeurs exogènes du modèle. / When groups can perform a task more efficiently than single individuals, a desirable behavior is to form coalitions. Coalitions can be disjoint or overlapping. But, almost all the economics literature on coalition formation is mostly restricted to models where coalitions are disjoint. However, in politics, environmental issues, customs unions, informal insurance, and many other economic, social, and political interactions, we observe overlapping coalitions. How can we understand agreements involving overlapping coalitions ? How can we study their efficiency if there is no theory to model them ? My thesis solves these questions by developing a framework on coalition formation that accommodates overlapping coalitions. In the first chapter, following a non-cooperative approach, I develop a bargaining game to model the formation of overlapping coalitions. I show the existence of a subgame perfect equilibrium and I provide an algorithm that generates equilibrium outcomes for symmetric games. I establish an overlapping coalition’s representation for each network and I show that, under some conditions, they are equilibrium outcomes. The core is the most popular solution concept in cooperative game. In the second chapter, following a cooperative approach, I develop a new concept of core that accommodates overlapping coalitions, and coincides with the recursive core when coalitions do not intersect. First, I extend naively the residual game to only embody overlapping coalitions, and I obtain a range of allocations between the optimistic and the pessimistic core. Secondly, I provide a consistent notion of residual game and I show that the overlapping coalition structure core not only stands as a generalization of the coalition structure core, but also induces a refinement of the extended recursive core. As I build a theoretical framework for overlapping coalition formation, I provide applications in the remainder of the thesis. In the third chapter, I model informal insurance arrangements as a collection of overlapping trust coalitions. The model is based on empirical facts. I enrich the theoretical modeling of informal insurance arrangements by introducing four key features : the merging of the group approach and the network approach, the possibility for informal insurance organizations to overlap, the endogenous punishment scheme, and externalities. I characterize self enforcing stable informal insurance arrangements and I derive conditions under which deviation occurs. While it is always assumed in the literature that only wealthy individuals may deviate. I formally isolate conditions under which this assumption holds. Furthermore, I show that if these conditions does not hold, this assumption is violated. Finally, I provide static comparative results for consumption under two distinct sharing norms. Finally in the fourth chapter, I investigate multilateral informal insurance organizations built on networks of trust relationships. The model is based on empirical findings and nests the traditional approaches which use bilateral links or groups. I characterize self enforcing stable informal insurance organizations without imposing extreme discounting. I show that density and clustering characterize networks that match the lowest discounting for stability. While insurance is formally arranged to smooth consumption, I show that external effects such as social privileges tend to reinforce the stability of such arrangement. I use my stability results to derive comparative statics for exogenous parameters of the model. Finally, I develop a procedure in finite steps that equates consumption for all linked individuals. Contrary to the existing procedures in infinite steps, my procedure is more realistic and useful to policy makers.