L’objet principal de cette thèse est la reconsidération du rôle de la politique monétaire dans uneéconomie caractérisée par l’hétérogénéité des agents et leur apprentissage en rationalité limitée. Ce travail sesitue dans le prolongement d’une littérature qui se développe depuis les années 1980 sur le prise en comptede l’apprentissage des agents dans l’appréciation des conséquences des politiques monétaires (Sargent (1993),Evans & Honkapohja (2001)). La thèse vise à développer cette littérature en mobilisant une modélisation entermes de systèmes complexes (voir Miller & Page (2007)) et en l’appliquant à l’analyse des régimes de ciblagede l’inflation, en mettant notamment l’accent sur le rôle de l’ancrage des anticipations d’inflation. En partantdes modèles analytiques établis dans la littérature (voir Woodford (2003b)), la thèse développe progressivementun cadre d’analyse utilisant une modélisation computationnelle à base d’agents. En explorant rigoureusementles principaux phénomènes qui émergent de ce cadre, la thèse aborde les questions de conception de politiquesmonétaires optimales et montre comment les interactions entre les mécanismes d’apprentissage et les caractéristiquesdes régimes de ciblage de l’inflation sont cruciales pour les performances de ce régime. / The main goal of this Ph.D. dissertation is to reconsider the role of monetary policy in a learningeconomy populated by boundedly rational and heterogeneous agents. This work is in the line with the growingliterature on learning and monetary policy, which has emerged since the eighties (Sargent (1993), Evans &Honkapohja (2001)). The dissertation aims at developing that literature through a complex system modelingstrategy (see Miller & Page (2007)), applying it to the analysis of inflation targeting regimes, and especiallyhighlighting the role of the anchor of inflation expectations. Starting from the analytic models available in theliterature (see Woodford (2003b)), the dissertation gradually develops a framework using agent-based modeling.While deeply exploring the emergent phenomena in that framework, the thesis raises the issue of the design ofoptimal monetary policy rules, and emphasizes how the interplay of learning mechanisms and inflation targetingregimes is crucial for the performances of that regime.

Dans le cadre d’une approche comportementale et compte tenu de la complexité des marchés financiers, cette thèse examine dans quelle mesure les réseaux orientés régissant l’interaction entre les investisseurs ainsi que leur comportement mimétique influencent leurs anticipations et la dynamique des prix. Nous proposons un marché artificiel d’actifs dans lequel des chartistes et des fondamentalistes opèrent et passent d’une stratégie d’investissement à une autre en fonction de leurs performances. Tout d’abord, nous étudions un réseau complet où l’interaction se fait de manière globale. Nous constatons que notre modèle révèle l’émergence de la volatilité excessive des prix lorsque les chartistes dominent le marché. Ensuite, nous portons notre attention sur des réseaux locaux où les agents se trouvent liés qu’à une partie des individus opérant dans le marché. Nous distinguons trois types de réseaux : le réseau régulier, le réseau petit monde et le réseau aléatoire. Puis, nous introduisons un nouveau modèle qui permet de contrôler (1) la direction du processus de « rewiring » des liens; (2) le caractère aléatoire du réseau et (3) l'asymétrie dans sa distribution des degrés en distinguant les stars des non-stars. Nous montrons que contrairement au degré du caractère aléatoire du réseau, l’asymétrie dans la distribution des degrés produit des effets opposés selon qu’il s’agit de « in-degree » ou de « out-degree ». Enfin, nous montrons comment ces analyses peuvent être utilisées pour produire des dynamiques de marché réalistes. Nous constatons que la présence d’un seuil d’imitation avec un coefficient de réaction élevé permet à notre modèle de reproduire les faits stylisés les plus importants / Within a behavioral approach and given the complexity of financial markets, the aim of this thesis is to examine the extent to which directed networks that governs the interaction among investors as well as their mimicking behavior influence their anticipations and the price dynamics. We propose an artificial asset market populated by chartists and fundamentalists who are allowed to switch from one trading strategy to the other according to their relative performances. Firstly, we study a fully connected network to test for a global interaction. We find that our benchmark model accounts for the emergence of excess volatility of asset prices when chartists dominate the market. Secondly, we restrict our focus to local interactions between investors. We generate a family of network structures that spans regular network, small world network and random network. Thirdly, we introduce a new model that allows us to control (1) the direction of the rewiring process of the links; (2) the randomness of the network; and (3) the asymmetry in its degree distribution by assuming that there are two classes of agents: stars and non-stars. We show that unlike the degree of the randomness of the network, the asymmetry in the degree distribution produces opposite effects depending on whether the network is outward or inward rewired. Finally, we address the question as to how this analysis can be used to produce realistic market dynamics. We find that the presence of a mimicking threshold with a high reaction coefficient provides a better approximation to the characteristics of the distribution of real returns and reproduces the most important stylized facts observed in financial time series

La présente thèse s'intéresse à l'évolution d'organisations à caractère démocratique ou ouvert, au travers de leur stabilité ainsi que d'autres caractéristiques comme leur capacité à fédérer, à satisfaire leurs membres ou pérenniser des situations de partage de risque entre agents hétérogènes. Les modèles proposés sont des modèles agents qui s'appuient sur une étude menée depuis 2004 par Juliette Rouchier sur les circuits courts agroalimentaires et particulièrement sur les Associations pour le Maintien d'une Agriculture Paysanne (AMAP) et leur structuration en réseaux d'AMAP à différentes échelles géographiques. La thèse suggère l'existence d'une tension entre la stabilité et la représentativité dans ce type d'organisations démocratiques et discute, dans plusieurs cas de figure, l'impact de différents facteurs sur cette tension comme le nombre de sujets discutés dans l'organisation, l'état d'esprit des membres, l'existence d'une communication structurée au sein de l'organisation, ou encore la répartition géographique des membres. Dans un second temps la thèse s'intéresse à des groupes de partage de risque entre agents hétérogènes, comme c'est le cas dans les AMAP entre producteurs et consommateurs. Elle suggère que l'apprentissage par les agents de leurs risques, c'est à dire de leurs préférences vis-à-vis des caractéristiques de leur organisation au cours du temps, pérennise un partage de risque complet entre des agents hétérogènes. De plus cet effet semble renforcé par l'introduction de préférences pour autrui, comme l'altruisme ou l'aversion aux inégalités. / This PhD thesis studies the evolution of organizations under democratic settings through their stability along with other characteristics like their representativeness, their capacity to satisfy their members or to ensure risk sharing agreement between heterogenous agents. Proposed models are agent based models grounded in a study, initiated by Juliette Rouchier in 2004, on short food chains and particularly on "Associations pour le Maintien d'une Agriculture Paysanne" (AMAP), the french equivalent of United States' Community Supported Agriculture (CSA) along with their structuration in AMAP' networks at different geographical levels. This PhD thesis suggests the existence of a tension between stability and representativeness under democratic settings and discusses, in different cases, the effect of several factors on this tension, like the number of topics discussed in the organization, the state of mind of members, the existence of structured communication, or the spatial repartition of members. In a second part, this Phd thesis deals with risk sharing groups between agents heterogenous in terms of risk exposures, as it is the case in AMAP between producers and consumers. It underlines how learning by agents of their risk exposures through times, which is equivalent here to constantly revise their preferences with respect to the characteristics of their organization, can stabilize risk-sharing groups mixing heterogenous agents and how this effect is strengthen by the introduction of other-regarding-preferences, like altruism or inequality aversion.

O presente trabalho buscou reproduzir, a partir de simulação computacional utilizando modelagem baseada em agentes, a dinâmica do sistema sócio-ecológico que conecta comunidades quilombolas do Vale do Ribeira, São Paulo, ao palmito jussara (Euterpe edulis Martius), espécie considerada ameaçada de extinção e cuja exploração, atualmente, pode ser descrita como uma Tragédia dos Comuns. Com base na teoria acumulada de recursos comuns, em dados empíricos do sistema social quilombola e na dinâmica populacional do palmito, simulamos o impacto de duas políticas públicas distintas de gestão do recurso: a primeira é a proibição estatal de exploração do mesmo, que criminaliza os palmiteiros e não está surtindo os efeitos desejados de preservação; a segunda, projeta um cenário hipotético no qual o Estado flexibiliza as regras de exploração e permite que a comunidade gerencie o recurso. Ao comparar o estoque final de palmito jussara para diversos cenários, concluimos que existe um grande potencial para que a gestão comunitária do recurso traga benefícios econômicos às famílias quilombolas, ao mesmo tempo em que contribui para a preservação do mesmo na natureza. / This study intended to use agent-based modeling to reproduce the dynamics of the social-ecological system that connects the quilombola communities that live in the Ribeira Valley, São Paulo, to the palm tree Euterpe edulis Martius, an endangered species highly valued for its heart of palm, which has being heavily harvested and can be considered an example of a Tragedy of the Commons. Based on the theory on common-pool resources, empirical data regarding the quilombola social system and on the palm tree population dynamics, we simulate the impact of two different public policies towards the palm tree conservation: the first scenario is the current total-prohibition of extraction policy, which marginalize harvesters and is not working prom an environmental perspective; the second scenario simulates a hypothetical situation in which allows the community to explore and manage the resource. After comparing the final stock of Euterpe edulis for many conditions, we may conclude that there is a great possibility that community-level management is more able to bring economic benefits to the quilombola families, while also help to preserve the species.

O crescente interesse em prover uma maior autonomia a agentes articiais, além da sua capacidade de adaptação, racionalidade limitada, heterogeneidade, e necessidade de interação e cooperação podem fazer com que Sistemas Multiagentes (MASs) apresentem comportamentos globais indesejáveis. Esse cenário pode agravar-se, em especial quando esses sistemas envolvem a participação de humanos, uma vez que esses agem de forma menos controláveis e previsíveis, por exemplo, Sistemas Sócio-Técnicos (STSs). Essas características tornam a governaça desses sistemas um aspecto essencial para sua ecácia. A abordagem normativa é considerada uma proposta promissora para o atendimento desse requisito em tais sistemas. Nesse, normas fornecem uma visão socialmente realista das interação entre agentes autônomos abstraindo os detalhes de baixo nível. Suportada pelas normas está a noção de sanção como uma reação a potencialmente qualquer violação ou cumprimento de uma expectativa. Embora as normas já tenham sido extensamente investigadas no contexto de MASs, o conceito de sanção ainda carece de uma melhor inspeção. Esse carência é suprida nesse trabalho, primeiramente, propondo uma tipologia de sanções que captura as características relevantes de STSs, segundo, um processo adaptativo de sancionamento com a descrição das funções de seus componentes e inter-relacionamentos, e terceiro, um modelo adaptativo de avaliação de sancionamento que permite aos agentes decidirem qual sanção aplicar em cada situação. Em particular, esse model de avaliação permite a seleção entre sanções formais e informais dependendo de quanto o agente pode inuenciar o grupo social do agente objeto da sanção. Esse modelo é usado na avaliação de políticas de sanção única ou múltiplas em um estudo de caso de transação de energia elétrica no contexto de uma rede elétrica inteligente. Conclui-se dos resultados obtidos que sistemas que disponibilizam políticas de sancionamento com múltiplas sanções não aumentam em todos os casos o nível de cumprimento das normas quando comparado com políticas de sancionamento com sanção única. Entretanto, políticas com multíplas sanções são menos custosas. / The increasing interest on greater agents autonomy in addition to its adaptability, bounded rationality, and heterogeneity features, and the necessity of interaction and cooperation may bring Multiagent Systems (MASs) to exhibit undesirable global behaviors. It may become even worse especially when they involve human agents who are less manageable and predictable in their actions, like in Sociotechnical Systems (STSs). These characteristics renderaneffectivegovernanceanessentialaspectofthesesystems.Thenormativeapproach has been proposed as a prominent means to achieve this effectiveness, wherein norms provide a socially realistic view of interaction among autonomous parties that abstracts away low-level implementation details. Overlaid on norms is the notion of a sanction as a reaction to potentially any violation of or compliance with an expectation. Although norms have been well investigated in the context of MASs, sanctions still lack a more comprehensive inspection. We address the above-mentioned gap by proposing, rst, a typology of sanctions that reects the interplay of relevant features of STSs, second, a sanctioning enforcement process describing the functions of the diversity of components and their relationships, and third a sanctioning evaluation model that enables agents to evaluate and choose the most appropriate sanction to apply depending on a set of factors. In particular, this evaluation model enables the selection between formal or social sanctions based on how much the sanctioner can inuence the social group of the sanctioned agent. This model is used to evaluate mono-type and multi-type sanctioning policies in a Smart Grid energy trading case study. Our results show that multi-type sanctioning policies do not always increase the level of norm compliance compared to mono-type sanctioning policies, yet multi-type policies are less costly.

Introdução: Grande parte das ações para promover a atividade física no lazer em populações tem apresentado tamanhos de efeito pequenos ou inexistentes, ou resultados inconsistentes. Abordar o problema a partir da perspectiva sistêmica pode ser uma das formas de superar esse descompasso. Objetivo: Desenvolver um modelo baseado em agentes para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos a partir da interação entre atributos psicológicos dos indivíduos e atributos dos ambientes físico construído e social em que vivem. Métodos: O processo de modelagem foi composto por três etapas: elaboração de um mapa conceitual, com base em revisão da literatura e consulta com especialistas; criação e verificação do algoritmo do modelo; e parametrização e análise de consistência e sensibilidade. Os resultados da revisão da literatura foram consolidados e relatados de acordo com os domínios da busca (aspectos psicológicos, ambiente social e ambiente físico construído). Os resultados quantitativos da consulta com os especialistas foram descritos por meio de frequências e o conteúdo das respostas questões abertas foi analisado e compilado pelo autor desta tese. O algoritmo do modelo foi criado no software NetLogo, versão 5.2.1., seguindo-se um protocolo de verificação para garantir que o algoritmo fosse implementado acuradamente. Nas análises de consistência e sensibilidade, utilizaram-se o Teste A de Vargha-Delaney, coeficiente de correlação de postos parcial, boxplots e gráficos de linha e de dispersão. Resultados: Definiram-se como elementos do mapa conceitual a intenção da pessoa, o comportamento de pessoas próximas e da comunidade, e a percepção da qualidade, do acesso e das atividades disponíveis nos locais em que atividade física no lazer pode ser praticada. O modelo representa uma comunidade hipotética contendo dois tipos de agentes: pessoas e locais em que atividade física no lazer pode ser praticada. As pessoas interagem entre si e com o ambiente construído, gerando tendências temporais populacionais de prática de atividade física no lazer e de intenção. As análises de sensibilidade indicaram que as tendências temporais de atividade física no lazer e de intenção são altamente sensíveis à influência do comportamento atual da pessoa sobre a sua intenção futura, ao tamanho do raio de percepção da pessoa e à proporção de locais em que a atividade física no lazer pode ser praticada. Considerações finais: O mapa conceitual e o modelo baseado em agentes se mostraram adequados para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos. A influência do comportamento da pessoa sobre a sua intenção, o tamanho do raio de percepção da pessoa e a proporção de locais em que a atividade física no lazer pode ser praticada são importantes determinantes da conformação e evolução dos padrões populacionais de atividade física no lazer entre adultos no modelo. / Introduction: Most of the actions to promote leisure-time physical activity at the population level has shown small or null effect sizes, or inconsistent results. Approaching the problem from a systemic perspective can be one way to overcome this gap. Objective: To develop an agent-based model to explore how the interaction between psychological traits and built and social environments leads to the formation and evolution of leisure-time physical activity population patterns in adults. Methods: The modeling process consisted of three stages: development of a conceptual map, based on literature review and expert-based consultation; creation and verification of the models algorithm; and parametrization and consistency and sensitivity analyses. The results of the literature review were consolidated and reported by search domain (psychological, social and built environment aspects). The quantitative results of the expert-based consultation were described using frequency and the content of the open ended questions were analyzed and compiled by the author. The models algorithm has been created using NetLogo, version 5.2.1., following a verification protocol to ensure that the algorithm has been implemented accurately. The Vargha-Delaney test, partial rank correlation coefficients, boxplots, and line and scatterplot graphs were used during the consistency and sensitivity analysis. Results: The elements of the conceptual map are the persons intention, the behavior of the persons social network and the community at large, and the perception of quality, access and available activities of places where leisure-time physical activity is practiced. The model is a hypothetical community with containing two types of agents: people and places where leisure-time physical activity is practiced. People interact with each other and with the built environment, generating population temporal trends of leisure-time physical activity and intention. Sensitivity analysis indicated that the temporal trends of leisure-time physical activity and intention are highly sensitive to the influence of the persons current behavior on her future intention, the persons perception radius size, and the proportion of places where leisure-time physical activity leisure is practiced. Final considerations: The conceptual map and the agent-based model are suitable to investigate the formation and evolution of leisure-time physical activity population patterns in adults. The influence of the persons behavior on her intention, the persons perception radius size, and the proportion of places where leisure-time physical activity leisure is practiced seem to be important determinants of the formation and evolution of population patterns of leisure-time physical activity in this model.

Sistemas gerenciais em estabelecimentos de saúde podem ser considerados sistemas complexos, tendo em vista interação entre diferentes tipos de agentes na tomada de decisão (médico, paciente, gestor, entre outros), observação de transições de fase em epidemiologia, emergência de padrões de comportamento auto-organizado entre profissionais de saúde e incertezas quanto ao desfecho em saúde pós-tratamento. Em geral, os sistemas de apoio à decisão médica buscam maximizar resultados positivos e minimizar riscos em saúde aos pacientes, assim como propor diretrizes terapêuticas padronizadas e controlar custos em saúde. Há evidências de diferenças nos custos e benefícios derivados de sistemas decisórios Bayesianos centralizados (única distribuição a priori) e descentralizados (uma distribuição a priori por médico) aplicados ao processo de decisão de reserva de leito de Unidades de Terapia Intensiva (UTI) para períodos pós-operatórios. A existência de interação entre médicos com diferentes papéis no sistema decisório de indicação de UTI requer técnicas sofisticadas de avaliação econômica para comparação de vantagens e desvantagens associadas sistemas decisórios Bayesianos centralizados e descentralizados; tendo em vista que a aplicação de técnicas simples, como árvores de decisão ou cadeias de Markov, podem apresentar resultados imprecisos. Os objetivos deste estudo foram analisar a relação custo-benefício de sistemas de apoio à decisão médica centralizados e descentralizados para indicação de reserva de leito de UTI pós-operatório da perspectiva do sistema de saúde. Foi utilizada modelagem baseada em agentes, a partir de simulação de agentes usando raciocínio e atualização de crenças Bayesianos implementada no software NetLogo com análise de sensibilidade em Behavior Space. O modelo de decisão descentralizada apresenta benefício três vezes superior ao modelo centralizado (R$600 contra R$200). O modelo decisório descentralizado apresenta melhor razão custo-benefício ao sistema de saúde, permitindo maior flexibilidade na decisão médica e adaptabilidade dos agentes a diferentes situações. / Management systems in health facilities may be considered complex systems, due to the interaction among different types of agents in the decision process (physician, patient, manager, among other), observation of phase transitions in epidemiology, emergence of patterns in self-organized behavior among health professionals, and uncertainty in relation to health outcomes after treatment. In general, the medical decision support systems seek to maximize positive results and minimize risks in health to patients, as well as to propose standard therapeutic guidelines and to control the treatment costs. There are evidences of differences in costs and benefits derived from centralized (unique distribution a priori) and decentralized (one distribution a priori for each physician) Bayesian decision systems applied to the process related to decision of post-operatory booking of hospital beds in Intensive Care Unit (ICU). The existence of interaction among physicians in different roles in the decision system for ICU indication requires sophisticated techniques in economic evaluation for comparison of advantages and disadvantages associated to centralized and decentralized Bayesian decision systems; since other techniques, as decision trees and Markov chains, may present imprecise results. The objective of this study was to analyze the cost-benefit ratio of centralized and decentralized medical decision support systems for indication of booking of ICU beds in post-operatory period using the perspective of the health system. One agent-based model was applied, using simulation of agents based on Bayesian reasoning and beliefs updating implemented in the software NetLogo with sensitivity analysis in Behavior Space. The decentralized decision model presents benefits three times higher than the centralized decision model (US$270.27 versus US$90.09). The decentralized decision model presents better cost-benefit ratio to the health system, allowing enhanced flexibility in the medical decision process and adaptability of the agents to different situations.

Industrial symbiosis is crucial to the formation of the eco-industrial parks. Several performance indicators have been proposed for measuring and monitoring the industrial symbiosis. The current focus of researches is on the proposal of these indicators, while it is still necessary to validate them, so they can become more robust and reliable. However, there is no specific validation methodology for this type of indicator. The central objective of this research was to develop a methodology specific for the analysis of industrial symbiosis indicators. The work resulted in a framework for the validation of industrial symbiosis indicators with the differential of combining the conceptual validation, based on the technical and theoretical information on the indicator, and the empirical validation, based on the analysis of the indicated behavior. The framework is composed of a set of activities and artifacts that support all validation steps, which includes a set of specific validation criteria for industrial symbiosis indicators, and a simulation model developed through the agent-based modeling technique, which is able to simulate all the industrial symbiosis indicators available in the literature, allowing the comparison between them. The specific validation criteria were verified through the judgment of experts in the validation of an indicator, the Industrial Symbiosis Indicator; and the simulation model was proposed and used for the comparison between all the indicators, being possible to identify their characteristics in different scenarios. By combining the two strategies, a validation instrument with significant progress in relation to the state of the art is reached; it can support researches in the proposal of new indicators. / A simbiose industrial é fundamental para a formação dos parques eco-industriais. Vários indicadores de desempenho têm sido propostos para sua medição e acompanhamento. O foco atual das pesquisas está na proposição desses indicadores e para que se tornem mais robustos e confiáveis faz-se necessário validá-los. Entretanto, não existe metodologia de validação específica para o caso desse tipo de indicador. O objetivo central dessa pesquisa foi desenvolver uma metodologia específica para analisar os indicadores de simbiose industrial. O trabalho resultou em um framework para a validação de indicadores de simbiose industrial cujo diferencial é a combinação da validação conceitual, baseada nas informações técnicas e teóricas sobre o indicador, com a validação empírica, baseada na análise do comportamento do indicador. O framework é composto por um conjunto de atividades e artefatos que apoiam as etapas de validação. Destacam-se um conjunto de critérios de validação específicos para indicadores de simbiose industrial e um modelo de simulação desenvolvido através da técnica de modelagem baseada em agentes, que é capaz de simular todos os indicadores de simbiose industrial disponíveis na literatura, permitindo a comparação entre eles. Os critérios de validação específicos foram verificados por meio do julgamento de especialistas na validação de um indicador, o Indicador de Simbiose Industrial; e o modelo de simulação foi proposto e utilizado para a realização de uma comparação entre todos os indicadores, sendo possível identificar as características deles em diferentes cenários. Combinando as duas estratégias tem-se, portanto, um instrumento para validação com significativo avanço frente ao estado da arte e que poderá apoiar pesquisas na proposição de novos indicadores.

Les revêtements perméables se développent en France et à l’étranger comme une technique d’avenir en réponse aux enjeux de la protection des sols et de l’amélioration du cycle de l’eau en milieu urbain. Le développement de pavés drainants au sein du laboratoire de l’ESITC Caen a mis en évidence le besoin de quantifier les apports des revêtements perméables pour répondre aux attentes des acteurs locaux et favoriser l’utilisation de ces techniques par les aménageurs. Dans ce but, ce travail de thèse porte sur la description des processus hydrologiques au sein des revêtements perméables et la quantification de leurs bénéfices sur le ruissellement urbain. Deux modèles ont été développés pour répondre à ces objectifs.Le premier permet de modéliser les processus hydrologiques au sein des structures perméables avec une approche physique basée sur la résolution de l’équation de RICHARDS par la méthode des éléments finis. Cette modélisation apporte des éléments de compréhension sur l’influence des propriétés de la structure et de son environnement sur ses performances. Elle a abouti à la proposition d’une représentation conceptuelle du comportement hydrologique des structures perméables. Le second modèle permet de modéliser le comportement hydrologique d’un bassin versant avec une approche par systèmes multi-agents. Différents scénarios d’implantation de revêtements perméables ont été simulés sur un site d’étude réel situé à Ouistreham en Normandie. L’exploration de ce modèle apporte des éléments de quantification des bénéfices de l’implantation des revêtements perméables sur le ruissellement de surface. Les résultats obtenus mettent en évidence le lien entre le ratio de surface perméable sur la surface imperméable et la réduction du ruissellement. Ils soulignent l’importance de la dispersion des zones de revêtements perméables pour optimiser leurs bénéfices. / Permeable pavements are developing in France and abroad as a promising response to the growing issues of ground protection and the improvement of the water cycle in urban areas. The development of pervious concrete within the laboratory of ESITC Caen had highlighted the need to quantify the contributions of the permeable pavement, and thus meeting the expectations of local authorities and encouraging the use of these techniques by urban planners. In this purpose, this Phd aims at describing the hydrological mechanisms of the permeable pavements and quantifying their benefits on surface runoff. Two models were developed to respond to these objectives. The first one allows modeling the hydrological processes inside permeable pavement structures with a physically-based approach, which solves RICHARD’s law with a finite element method. This modeling enables the understanding of the influence of the properties of the structure and its environment on its performances. Results have led to the proposal of a conceptual representation of permeable structures. The second model allows modeling the hydrological behavior of an urban catchment with an agent-based approach. Various scenarios of permeable pavement implemantations were simulated on a real study site located at Ouistreham in Normandy. The analysis of this model enables the quantifying of the benefits of the implementation of permeable pavements on surface runoff. Results highlight the link between the permeable surface on the impermeable surface ratio and the reduction of runoff. They emphasize the importance of dispersing permeable pavement areas to maximize their benefits.

The implementation of energy policies oriented to incentive the adoption of efficient lighting technologies in the residential sector requires analytic tools able to describe the market conditions necessary for a successful penetration of the innovations. This article describes, using an agent-based model, the relationship between the micro behaviors of householder\'s adoption of lighting technologies and the aggregated macro patterns of diffusion in the Brazilian residential sector. The model also studies the dynamic between the interaction network parameters and the emerging diffusion characteristics in different economic scenarios for energy and technologic prices / A implementação de políticas públicas orientadas a incentivar a adopção de tecnologias de iluminação mais eficientes no setor residencial precisa de ferramentas analíticas capazes de descrever assertivamente as condições de mercado necessárias para uma penetração exitosa destas inovações. Este documento descreve, utilizando modelagem baseado em agentes, a relação entre os micro comportamentos dos usuários ao adotar as tecnologias de iluminação e as macro tendências agregadas de difusão no setor residencial brasileiro. O modelo também estuda a dinâmica existente entre a relação dos parâmetros das redes de interação e as caraterísticas emergentes no processo de difusão em diferentes cenários econômicos para os custos energéticos e tecnológicos.