Cette thèse sur travaux composée de quatre articles s’intéresse aux chaînes logistiques à deux échelons comportant un fournisseur en situation de monopole et de N clients dont les demandes pour un même produit sont corrélées. Les trois premiers articles étudient l’impact simultané des coopérations verticale et horizontale sur la performance globale. L’article 1 propose des extensions du modèle d’optimisation des stocks de Zhu et Thonemann (2004) en complétant notamment la coopération verticale entre le fournisseur et ses clients par une alliance horizontale et un échange d’informations entre clients. L’article 2 propose une modélisation multi-agents individu-centrée afin d’étudier l’impact sur la performance et la stabilité de la chaîne, de la diversité des comportements des clients face au risque et de leurs règles d’interaction dans le cadre d’une possible distorsion de l’information échangée. Nous proposons ensuite deux articles à visée plus applicative. L’article 3 s’intéresse à l’industrie pharmaceutique et étudie l’influence de la coopération entre grossistes-répartiteurs socialement responsables et leur laboratoire fournisseur pour réduire les surstocks et les gaspillages. L’article 4 consiste à comparer un pilotage centralisé à un pilotage décentralisé des stocks suite à un choc important de demande d’un produit alimentaire périssable. Les résultats de simulation font ressortir des conditions d’équilibre ainsi que des recommandations sur le pilotage global de ce type de chaînes. Plus généralement, cette thèse a permis de montrer l’intérêt d’une approche connexionniste de chaînes logistiques complexes avec agents hétérogènes s’échangeant de l’information. / AThis thesis is composed by two papers focusing on two-level supply chains with a monopoly supplier and N clients whose demands for the same products are correlated. The first paper studies the simultaneous impact of vertical and horizontal cooperation on the overall performance and the stability of the chain. It proposes an individual-centered multi-agents approach for studying the impact on performance of different kinds of customer behaviors associated with overstock risk and their interaction rules under possible distortion of the exchanged information. The second paper deals with pharmaceutical distribution and studies the influence of the cooperation between wholesale distributors and a unique supplier to reduce overstocks and wastes. More generally, this thesis has shown the relevance of a connectionist approach of complex supply chains with heterogeneous agents exchanging information.

Au cours des dernières années l'industrie du charbon a connu un essor important. L'importance du charbon dans l'économie mondiale provient d'une demande mondiale soutenue et de niveaux de production en hausse constante. De ce fait, le nombre élevé d'importateurs et d'exportateurs est à l'origine d'un système d'échange complexe où la compétition est féroce. En effet, un nombre grandissant de pays importateurs se partagent les sources d'approvisionnement tandis qu'un nombre limité de pays exportateurs s'efforcent de répondre à la demande tout en essayant de s'accaparer le plus de parts du marché mondial. L'objectif de cette recherche s'inscrit dans ce contexte en démontrant les bénéfices associés aux chaînes logistiques résilientes pour tout acteur de l'industrie soucieux de devancer la compétition. Une analyse de la logistique de l'industrie du charbon permet entre autres de se pencher sur les questions suivantes: Comment les infrastructures influencent-elles la résilience d'une chaîne logistique? Quels risques est-ce que les catastrophes naturelles présentent pour une chaîne logistique? Comment la gouvernance influence-t-elle la résilience d'une chaîne logistique? Une chaîne logistique représente le trajet effectué par un bien ou produit au cours de son cycle de vie, du point d'origine au point de consommation. Ceci étant dit, le meilleur moyen de régler les problèmes inhérents aux chaînes logistiques est de maintenir de hauts niveaux de résilience. Cette recherche évaluera donc la résilience de chaînes logistiques du charbon des industries australienne, sud-africaine et canadienne. Pour ce faire, trois variables seront étudiées: les infrastructures, les catastrophes naturelles et la gouvernance. La comparaison des trois cas à l'étude se fera par un nombre défini d'indicateurs (12 au total) pour chacune des variables étudiées. Les résultats de cette recherche démontrent que la résilience des trois cas à l'étude se ressemble. Cependant, certaines chaînes logistiques détiennent des avantages comparatifs qui améliorent grandement leur résilience et leur compétitivité. Plusieurs sujets de recherche pourraient être utilisés pour compléter cette recherche. L'analyse comparative pourrait être appliquée à d'autres chaînes logistiques pour vérifier la viabilité des résultats. Une analyse semblable pourrait également être entreprise pour le secteur en aval de la chaîne logistique. Finalement, une méthodologie basée sur des interviews pourrait ajouter un regard différent sur les questions abordées. / In recent years, the importance of coal in the world economy has been put to the forefront by a strong demand and consequently, increasing levels of production. The increasing number of buyers and the limited number of sellers has created a system where competition is fiercer than ever. On one hand, importing countries are trying to secure sources of supply while on the other hand, exporting countries are striving to meet demand and secure as many export markets as possible. In this context, the objective of this research paper is to demonstrate how resilient logistics chains can help decision makers of the industry to stay ahead of the competition. To do this, an analysis of the logistics chain of the industry is the best way to verify whether or not the industry is operating as well as it should be. Such an analysis allows us to tackle the following issues: How do infrastructure issues impact the resilience of the logistics chain? What risks do environmental hazards pose to the logistics chain? Does governance have a positive or negative influence on the resilience of the logistics chain? “Logistics chain” designates the journey of any kind of product or commodity through the various steps of its life from its creation or point of origin to its point of consumption. This being said, the best way to solve problems in the logistics chain is to find ways to maintain high levels of resilience. This research paper will evaluate the resilience of logistics chains within the Australian, South African and Canadian coal industries. This evaluation will be based on three variables: infrastructures, environment and governance. The methodology necessary to accomplish this task is based on twelve indicators. As the main evaluation tool, these indicators are used to compare the case studies in the context of each variable. The results of this research paper show that the three case studies have similar levels of resilience. However, some case studies have areas in which they outperform their counterparts. While this research provides an in-depth look at the coal industry, several research avenues could still be explored. First of all, expanding the comparative analysis to different coal exporters could add nuance. This task could be undertaken in a different research paper providing decision makers with even more examples of how to improve resilience. A similar comparative approach could also be applied to the downstream section of the logistics chain. Furthermore, a methodology based on interviews with stakeholders could bring in a new perspective on the issue at hand.

Au cours des dernières années l'industrie du charbon a connu un essor important. L'importance du charbon dans l'économie mondiale provient d'une demande mondiale soutenue et de niveaux de production en hausse constante. De ce fait, le nombre élevé d'importateurs et d'exportateurs est à l'origine d'un système d'échange complexe où la compétition est féroce. En effet, un nombre grandissant de pays importateurs se partagent les sources d'approvisionnement tandis qu'un nombre limité de pays exportateurs s'efforcent de répondre à la demande tout en essayant de s'accaparer le plus de parts du marché mondial. L'objectif de cette recherche s'inscrit dans ce contexte en démontrant les bénéfices associés aux chaînes logistiques résilientes pour tout acteur de l'industrie soucieux de devancer la compétition. Une analyse de la logistique de l'industrie du charbon permet entre autres de se pencher sur les questions suivantes: Comment les infrastructures influencent-elles la résilience d'une chaîne logistique? Quels risques est-ce que les catastrophes naturelles présentent pour une chaîne logistique? Comment la gouvernance influence-t-elle la résilience d'une chaîne logistique? Une chaîne logistique représente le trajet effectué par un bien ou produit au cours de son cycle de vie, du point d'origine au point de consommation. Ceci étant dit, le meilleur moyen de régler les problèmes inhérents aux chaînes logistiques est de maintenir de hauts niveaux de résilience. Cette recherche évaluera donc la résilience de chaînes logistiques du charbon des industries australienne, sud-africaine et canadienne. Pour ce faire, trois variables seront étudiées: les infrastructures, les catastrophes naturelles et la gouvernance. La comparaison des trois cas à l'étude se fera par un nombre défini d'indicateurs (12 au total) pour chacune des variables étudiées. Les résultats de cette recherche démontrent que la résilience des trois cas à l'étude se ressemble. Cependant, certaines chaînes logistiques détiennent des avantages comparatifs qui améliorent grandement leur résilience et leur compétitivité. Plusieurs sujets de recherche pourraient être utilisés pour compléter cette recherche. L'analyse comparative pourrait être appliquée à d'autres chaînes logistiques pour vérifier la viabilité des résultats. Une analyse semblable pourrait également être entreprise pour le secteur en aval de la chaîne logistique. Finalement, une méthodologie basée sur des interviews pourrait ajouter un regard différent sur les questions abordées. / In recent years, the importance of coal in the world economy has been put to the forefront by a strong demand and consequently, increasing levels of production. The increasing number of buyers and the limited number of sellers has created a system where competition is fiercer than ever. On one hand, importing countries are trying to secure sources of supply while on the other hand, exporting countries are striving to meet demand and secure as many export markets as possible. In this context, the objective of this research paper is to demonstrate how resilient logistics chains can help decision makers of the industry to stay ahead of the competition. To do this, an analysis of the logistics chain of the industry is the best way to verify whether or not the industry is operating as well as it should be. Such an analysis allows us to tackle the following issues: How do infrastructure issues impact the resilience of the logistics chain? What risks do environmental hazards pose to the logistics chain? Does governance have a positive or negative influence on the resilience of the logistics chain? “Logistics chain” designates the journey of any kind of product or commodity through the various steps of its life from its creation or point of origin to its point of consumption. This being said, the best way to solve problems in the logistics chain is to find ways to maintain high levels of resilience. This research paper will evaluate the resilience of logistics chains within the Australian, South African and Canadian coal industries. This evaluation will be based on three variables: infrastructures, environment and governance. The methodology necessary to accomplish this task is based on twelve indicators. As the main evaluation tool, these indicators are used to compare the case studies in the context of each variable. The results of this research paper show that the three case studies have similar levels of resilience. However, some case studies have areas in which they outperform their counterparts. While this research provides an in-depth look at the coal industry, several research avenues could still be explored. First of all, expanding the comparative analysis to different coal exporters could add nuance. This task could be undertaken in a different research paper providing decision makers with even more examples of how to improve resilience. A similar comparative approach could also be applied to the downstream section of the logistics chain. Furthermore, a methodology based on interviews with stakeholders could bring in a new perspective on the issue at hand.

I dagsläget finns det brister gällande datadelning mellan verkande aktörer itransportsektorn. Denna fallstudie fokuserar på vägtransport med avseende på last miledelivery samt sjöfartstransport och järnvägstransport. Mycket information finns ännu intedigitalt vilket gör att den blir otillgänglig för samtliga aktörer som är inblandade ileveranskedjan. Det finns inte något datadelningssystem för de inblandade aktörerna attdela sin data i. Detta gör i sin tur att det saknas en samlad lägesbild över logistikkedjanför gods. Med hjälp av digitalisering kan det uppnås en samlad lägesbild, det vill säga attalla inblandade ska få ta del av samma information samtidigt, vilket kan leda till att mankan uppnå effektivitet i distributionssystemet samt kunna reagera i realtid. Genom att använda sig av innovationsmodellen Living Labs kan man skapa projekt därman för samman aktörer och tar reda på aktörernas informationsbehov. Living Labs är eninnovationsmodell där aktörssamverkan står i centrum. Syftet med denna fallstudie är attutvärdera om innovationsmodellen Living Labs är en lämplig modell för att digitaliserainformationsflödet inom logistikkedjor för gods, genom att jämföra litteratur medrespondenternas svar från intervjuerna. Denna fallstudie ger en genomgång avlitteraturen, med hjälp av en litteraturstudie. Studien har även samlat in information frånintervjuer. Resultatet av denna fallstudie visar att innovationsmodellen Living Labs är enlämplig modell för att digitalisera informationsflödet inom logistikkedjor för gods. Däremot finns det fortfarande forskningsgap när det gäller hur Living Labs påverkardigitalisering av informationsflödet inom logistikkedjor för gods. Nyckelord: Living Labs, Digitalisering, Logistikkedjor för gods, Informationsflöde, Innovation / In the current situation there are shortcomings regarding data sharing between activeactors in the transport sector. This case study focuses on road transport regarding last miledelivery as well as shipping and rail transport. A lot of information is not yet availabledigitally, which makes it inaccessible to all actors that are involved in the supply chain. There is also no data sharing system for the actors that are involved to share their data. This in turn means that there is no overall picture of the situation in the logistic chain forgoods. With the help of digitization, an overall picture of the situation can be achieved, which means that everyone involved should be able to access the same information at thesame time, which can lead to efficiency in the distribution system and give actors theopportunity to be able to react in real time. By using the innovation model Living Labs, you can create projects where you bringactors together and find out the actors information needs. Living Labs is an innovationmodel where actor collaboration is at the center. The purpose of this case study is toevaluate whether the innovation model Living Labs is a suitable model for digitizing theflow of information within logistics chains for goods, by comparing literature with therespondents answers from the interviews. This case study provides a review of theliterature, using a literature study. This study also collected information from interviews. The results of this case study show that the innovation model Living Labs is a suitablemodel for digitizing the flow of information within logistics chains for goods. However, there are still research gaps regarding how Living Labs affects the digitalisation of theflow of information within logistics chains for goods. Keywords: Living Labs, Digitalisation, Logistics chains for goods, Information flow, Innovation

Chaque année, plus de 400 catastrophes naturelles frappent le monde. Pour aider les populations touchées, les organisations humanitaires stockent par avance de l’aide d’urgence dans des entrepôts. Cette thèse propose des outils d’aide à la décision pour les aider à localiser et dimensionner ces entrepôts. Notre approche repose sur la construction de scénarios représentatifs. Un scénario représente la survenue d’une catastrophe dont on connaît l’épicentre, la gravité et la probabilité d’occurrence. Cette étape repose sur l’exploitation et l’analyse de bases de données des catastrophes passées. La seconde étape porte sur la propagation géographique de la catastrophe et détermine son impact sur la population des territoires touchés. Cet impact est fonction de la vulnérabilité et de la résilience du territoire. La vulnérabilité mesure la valeur attendue des dégâts alors que la résilience estime la capacité à résister au choc et à se rétablir rapidement. Les deux sont largement déterminées par des facteurs économiques et sociaux, soit structurels (géographie, PIB…) ou politiques (existence d’infrastructure d’aide, normes de construction…). Nous proposons par le biais d’analyses en composantes principales (ACP) d’identifier les facteurs influents de résilience et de vulnérabilité, puis d’estimer le nombre de victimes touchées à partir de ces facteurs. Souvent, les infrastructures (eau, télécommunication, électricité, voies de communication) sont détruits ou endommagés par la catastrophe (ex : Haïti en 2010). La dernière étape a pour objectif d’évaluer les impacts logistiques en ce qui concerne : les restrictions des capacités de transport existant et la destruction de tout ou partie des stocks d’urgence. La suite de l’étude porte sur la localisation et le dimensionnement du réseau d’entrepôt. Nos modèles présentent l’originalité de tenir compte de la dégradation des ressources et infrastructures suite due à la catastrophe (dimension résilience) et de chercher à optimiser le rapport entre les coûts engagés et le résultat obtenu (dimension efficience). Nous considérons d’abord un scénario unique. Le problème est une extension d’un problème de location classique. Puis, nous considérons un ensemble de scénarios probabilisés. Cette approche est indispensable à la considération du caractère très incertain des catastrophes humanitaires. L’ensemble de ces contributions a été confronté à la réalité des faits dans le cadre d’une application au cas des crises récurrentes du Pérou. Ces crises, essentiellement dues aux tremblements de terre et aux inondations (El Niño), imposent la constitution d’un réseau logistique de premiers secours qui soit résilient et efficient. / Every year, more than 400 natural disasters hit the world. To assist those affected populations, humanitarian organizations store in advance emergency aid in warehouses. This PhD thesis provides tools for support decisions on localization and sizing of humanitarian warehouses. Our approach is based on the design of representative and realistic scenarios. A scenario expresses some disasters’ occurrences for which epicenters are known, as well as their gravity and frequency. This step is based on the exploitation and analysis of databases of past disasters. The second step tackles about possible disaster’s propagation. The objective consists in determining their impact on population on each affected area. This impact depends on vulnerability and resilience of the territory. Vulnerability measures expected damage values meanwhile resilience estimates the ability to withstand some shock and recover quickly. Both are largely determined by social and economic factors, being structural (geography, GDP, etc.) or political (establishment or not relief infrastructure, presence and strict enforcement of construction standards, etc.). We propose through Principal Component Analysis (PCA) to identify, for each territory, influential factors of resilience and vulnerability and then estimate the number of victims concerned using these factors. Often, infrastructure (water, telecommunications, electricity, communication channels) are destroyed or damaged by the disaster (e.g. Haiti in 2010). The last step aims to assess the disaster logistics impact, specifically those related to with: transportation flows capacity limitations and destruction of all or part of emergency relief inventories. The following of our study focuses on location and allocation of a warehouses’ network. The proposed models have the originality to consider potential resources and infrastructure degradation after a disaster (resilience dimension) and seek optimizing the equilibrium between costs and results (effectiveness dimension). Initially we consider a single scenario. The problem is an extension of classical location studies. Then we consider a set of probable scenarios. This approach is essential due to the highly uncertain character of humanitarian disasters. All of these contributions have been tested and validated through a real application case: Peruvian recurrent disasters. These crises, mainly due to earthquakes and floods (El Niño), require establishment of a first aid logistics network that should be resilient and efficient.