Les travaux de cette thèse portent sur la conception optimale des systèmes de production constitués d'équipements ayant une fiabilité donnée. Les systèmes étudiés utilisent la redondance et/ou des stocks tampons comme technique d'amélioration de la performance. La méthodologie proposée développe des modèles de conception optimale, des méthodes d'évaluation et des algorithmes de résolution robustes et efficaces à base de métaheuristiques pour ces systèmes. Cette méthodologie est validée en l'appliquant à trois problèmes de conception optimale des systèmes de production caractérisés comme N-P difficiles : 1. Le problème d'allocation de la redondance (PAR) : Un algorithme hybride très efficace est proposé pour résoudre ce problème d'optimisation. Cet algorithme est basé sur une hybridation de l'algorithme à colonies de fourmis avec l'algorithme du grand déluge étendu. Les résultats numériques obtenus pour 33 problèmes tests, existant dans la littérature du PAR, montrent que l'algorithme proposé est très compétitif par rapport aux autres approches présentées dans la littérature. 2. Le problème d'allocation optimale des stocks : Deux types de lignes sont traitées, à savoir les lignes homogènes et les lignes non-homogènes. Une nouvelle approche basée sur l'algorithme du grand déluge étendu est proposée. Une étude comparative avec les meilleurs résultats publiés dans la littérature (recuit simulé) montre l'efficacité de cette approche tant au niveau du temps de convergence qu'au niveau de la qualité des solutions. 3. Le problème d'allocation optimale des stocks et de la redondance : Une méthode d'évaluation du taux de production d'une ligne de production série-parallèle est proposée et validée par simulation. Deux algorithmes utilisant des métaheuristiques, à savoir l'algorithme à colonies de fourmis et le recuit simulé, sont développés et comparés. Les résultats numériques obtenus, pour différentes instances générées aléatoirement, illustrent l'efficacité de l'algorithme à colonies de fourmis lorsqu'il est couplé à une procédure d'amélioration.

Titre de l'écran-titre (visionné le 3 juillet 2023) / Cette thèse est composée de trois chapitres distincts portant sur la microéconométrie et les politiques publiques avec un accent particulier sur le travail, la taxation, le bien-être et le capital humain. Le premier chapitre contribue à la littérature sur la taxation sur le salaire. Il apporte des preuves directes sur les effets induits par la taxation sur le salaire et son coût social en exploitant des données issues d'une expérience de terrain. Nos données proviennent d'une firme de plantation d'arbres en Colombie-Britannique où les travailleurs sont recrutés pour planter des arbres sur des blocs de terrain et sont payés à la pièce. L'expérience consistait en deux traitements de base qui appliquent des taux d'imposition de 4 cents et 6 cents par arbre avec différents niveaux de salaire de base. Ces taux correspondent à des taux marginaux d'imposition allant de 15% à 33% selon la rémunération à la pièce en vigueur sur les blocs de terrain. Nos résultats montrent que pour une production journalière moyenne de 2000 arbres par travailleur et un taux d'imposition initial de 15%, une augmentation de 10% du taux d'imposition entraîne une baisse de la production journalière de 28 arbres par travailleur. Cet effet augmente à 39 et 52 arbres pour des taux d'imposition initiaux de 20% et 25% respectivement. Le coût social moyen journalier sur les observations expérimentales représente 0,12 des recettes fiscales générées avec une hétérogénéité substantielle entre les travailleurs. Nous généralisons nos résultats au-delà des taux d'imposition observés dans notre expérience. On montre que le ratio du coût social de la taxation sur les recettes fiscales augmente disproportionnément avec le taux d'imposition. Ce ratio atteint plus de 0,65 au taux d'imposition de 0,56 qui maximise les recettes fiscales. Notre étude fournit des arguments en faveur d'un système d'imposition à assiette large mais à taux faibles. Le deuxième chapitre examine les réactions des travailleurs suite à des variations de leur taux de rémunération. Nous utilisons des données provenant d'une expérience de terrain au sein d'une firme de plantation d'arbres en Colombie-Britannique où les travailleurs sont recrutés pour planter des arbres et sont payés à la pièce. Nous développons deux types d'expérience pour introduire des variations exogènes dans le taux à la pièce des travailleurs. La première consiste en une réduction du taux à la pièce du travailleur couplée à un salaire de base. La seconde est une augmentation du taux à la pièce. Nous mesurons les effets induits par des variations positives et négatives du taux à la pièce sur la productivité. Notre étude fournit une comparaison directe entre les effets induits par une hausse du taux à la pièce et ceux induits par une baisse du taux à la pièce. Nos résultats montrent que les réactions des travailleurs sont asymétriques. En effet, ceux-ci réagissent plus fortement à une baisse du taux à la pièce qu'à une hausse. Ces résultats établissent une piste empirique sur la rigidité à la baisse des salaires. Le troisième chapitre porte sur le capital humain et les disparités salariales post-secondaires. Il étudie l'impact du décrochage post-secondaire aussi bien permanent que temporaire sur les salaires. La plupart des études jusqu'à présent se concentrent généralement sur le décrochage permanent et s'intéressent peu au décrochage temporaire. Il existe cependant des preuves empiriques substantielles que les trajectoires scolaires sont discontinues avec des épisodes d'interruptions temporaires et de réinscriptions. En utilisant les données longitudinales de deux cohortes distinctes de l'Enquête sur les Jeunes en Transition au Canada, nous fournissons des preuves empiriques de l'impact des interruptions scolaires aussi bien permanentes que temporaires sur les salaires. Nos résultats sont robustes pour les deux cohortes et montrent qu'il existe une très légère pénalité salariale - moins de 5% - associée à un décrochage permanent et temporaire des études postsecondaires. Nos analyses montrent toutefois que le salaire des décrocheurs temporaires évolue très rapidement par rapport à celui des décrocheurs permanents et des non-décrocheurs. En effet, les décrocheurs temporaires bénéficient de meilleures perspectives sur le marché du travail pour ajuster leurs compétences et formations lorsqu'ils retournent à l'école. Ces résultats sont utiles pour les politiques éducatives en matière d'orientation et parcours scolaires. / This thesis is composed of three separate chapters in microeconometrics and public policies with a focus on labor, taxation, welfare and human capital. The first chapter contributes to the wage taxation and excess burden literature by providing field experiment evidence on tax-induced effects and its associated social cost. Our experiment was conducted in a tree-planting firm in British Columbia where workers are hired to plant trees on given blocks and are paid on a piece rate basis. It involved two basic treatments, applying tax rates of 4 cents and 6 cents per tree with different levels of base wage. This corresponds to marginal tax rates ranging from 15% to 33% depending on the standard piece rate in place on the blocks. We show that for an average daily production of 2000 trees per worker and an initial tax rate of 15%, an increase of 10% of the tax rate will induce a decline of daily production of 28 trees per worker. This increases to 39 and 52 trees for initial tax rates of 20% and 25% respectively. We generalize our results to tax rates beyond those observed in our experiment and observe that the ratio of the excess burden of taxation to tax revenue rises disproportionately with the tax rate attaining more than 0.65 at the tax rate of 56% that maximizes tax revenue. Our analysis advocate for a broad-based and low tax rate system. The second chapter studies workers' reactions to changes in wage rates. We use field experimental data from a tree-planting firm in British Columbia where workers are hired to plant trees on given blocks and are paid on a piece rate basis. We conduct two basic experiments to introduce exogenous variations in the worker's piece rate. The first one is a reduction of the worker's piece rate coupled with a base wage. The second one is an increase in the worker's piece rate. At the intensive margin, we measure completely piece rate effects on productivity accounting for both piece rate reductions and increases. Our study also provides a direct comparison between the impact of wage cuts and pay raises on productivity within the same framework and highlights significant asymmetries in worker's response. It establishes an empirical foundation for downward wage rigidity The third chapter studies the impact of both permanent and temporary school post-secondary interruptions on wages. While most studies focus on the impact of permanent interruptions, little attention has been accorded so far to the impact of temporary school interruptions. There is however substantial empirical evidence that educational trajectories are discontinuous with episodes of temporary interruptions and re-enrollments. Using longitudinal data from two distinct cohorts of the Youth in Transition Survey in Canada, we provide empirical evidence on the impact of both permanent and temporary school interruptions. Our results are robust across these cohorts and show that there is a very slight wage penalty - less than 5% - associated to both permanent and temporary post-secondary interruption. Our study, however, shows that the wage of temporary interrupters evolves very rapidly compared to leavers and continuers. Indeed, temporary interrupters may benefit from better prospects on the labor market to tailor conveniently their skills. These results are relevant for educational policies.

Cette thèse traite d'une problématique globale qui porte sur la modélisation, l'évaluation et l'optimisation des performances des systèmes multi-états dont les caractéristiques opératoires sont soumises à la dégradation et à des défaillances aléatoires. Dans le domaine de la fiabilité, l'étude du fonctionnement des systèmes (équipements) technologiques a, longtemps, été entreprise en se basant sur la modélisation binaire où deux états sont considérés : l'état d'opération et l'état de défaillance complète. Cependant, de plus en plus de travaux dans la littérature scientifique tiennent compte des nombreuses situations qui peuvent survenir durant la vie utile de certains systèmes. De tels systèmes sont appelés des systèmes multi-états (SME). Les SME sont généralement soumis à divers modes de défaillance avec différents effets sur leurs performances. L'un de ces modes de défaillance, la dégradation, permet aux SME de continuer à assurer leur fonction (service) malgré l'occurrence d'une panne entraînant une réduction partielle de leurs performances nominales. Dans ce cas, la continuité du service est souvent assurée par la redondance, les stocks tampons, la maintenance, les mécanismes de reconfiguration, la tolérance aux fautes, etc. Une abondante littérature a été dédiée aux systèmes ne pouvant être qu'en état d'opération ou hors d'usage (binaires). Ainsi, les stratégies d'amélioration ou de restauration des performances de ces systèmes binaires ont souvent été basées sur l'emploi de la redondance, la maintenance préventive, etc. Cependant, peu de travaux ont été publiés sur les systèmes multi-états (SME). D'où la pertinence de : (a) caractériser les SME, (b) explorer des méthodes de modélisation, d'évaluation et d'amélioration de leurs mesures de performance, (c) mettre en oeuvre des stratégies d'optimisation de ces mesures de performance et des ressources requises