Les 'révolutions vertes' des 50 dernières années ont permis à l'agriculture de répondre à une demande croissante en produits agricoles, grâce aux progrès génétiques et à l'apport généralisé d'intrants permettant de lever des contraintes à la croissance des cultures. Ces pratiques n'ont toutefois pas été sans conséquences pour les écosystèmes, mettant en danger leur capacité à fournir leurs services actuels: production de nourriture et d'énergie, purification de l'eau, régulation du climat, etc... L'agriculture se trouve ainsi face à un dilemme: peut-on concilier la satisfaction de besoins en constante augmentation avec la préservation de l'environnement?<br /><br />Mes recherches s'inscrivent dans cette problématique, et sont centrées sur l'évaluation des systèmes de grandes cultures, avec une approche intégrée sous forme de bilan environnemental. Le bilan prend en compte de façon simultanée les impacts des pratiques culturales sur les milieux sol, eau, et atmosphère, pour un niveau de production donné, permettant ainsi de minimiser les transferts de pollution entre compartiments. Les impacts envisagés concernent les éléments carbone et azote, ainsi que les pesticides, à la fois pour les échanges gazeux, la rétention dans les sols et le rejet vers les eaux souterraines. La quantification des pertes environnementales repose sur une modélisation des cycles bio-géochimiques dans les systèmes sol-plante.<br /><br />Le développement de modèles intégrés de simulation des processus d'émission de polluants, avec un accent particulier sur les échanges gazeux, a constitué la majeure partie de mon activité, et dans ses différentes facettes: intégration de processus, test sur jeux de données expérimentales, extrapolation dans le temps et dans l'espace, et enfin application au diagnostic environnemental dans des contextes finalisés. Ces derniers ont impliqué des domaines comme les bio-énergies, le recyclage de déchets urbains en agriculture, ou l'introduction de cultures tolérantes aux herbicides à large spectre.<br /><br />La conclusion de ces analyses est que les marges de manoeuvre sont: i/ relativement faibles si l'on raisonne les pratiques de façon incrémentale dans le paradigme actuel, relativement intensif, ou ii/ intéressantes mais uniquement sur certains enjeux (eg, effet de serre pour bio-énergie), les autres enjeux étant plus difficiles à quantifier car tributaires des contextes locaux. Mes recherches futures vont donc porter sur une approche plus systémique des productions ou fonctions évaluées, intégrant des disciplines comme la micro-économie ou l'agronomie, et se déroulant dans un territoire décrit de façon explicite.

Les évolutions des enjeux environnementaux et de la réglementation Européenne impliquent que la conception des produits automobiles s'appuie sur des évaluations environnementales des solutions de natures " systémiques ". L'ACV est la seule approche véritablement reconnue pour mesurer la performance environnementale des systèmes, en identifiant les étapes et les activités les plus polluantes sur l'ensemble de leur cycle de vie. Les résultats d'ACV permettent donc de prendre des mesures ou d'établir des stratégies de réduction des impacts environnementaux dès la phase de conception, en fournissant un retour d'expérience sur les solutions techniques évaluées. Pour ce faire, l'ACV doit être réellement intégrée et exploitée en temps réel dans le processus de conception. Cette condition est le seul moyen de " garantir " une " réelle et efficace " prise en compte de la performance environnementale des nouveaux produits dans les prises de décisions de conception. En effet, puisque une part importante de ces décisions revient aux concepteurs, l'implication de ces derniers dans l'évaluation environnementale est incontournable pour disposer d'un maximum d'espace d'éco-conception innovante. L'ACV dans sa forme normalisée et commercialisée s'avère cependant trop complexe pour être directement intégrée dans le processus de conception. Les difficultés majeures se posent sur l'appropriation même de l'outil par les concepteurs et sur son intégration dans le processus de conception. Nous avons développé et expérimenté durant cette thèse, au sein de l'équipementier Faurecia, une nouvelle méthodologie permettant d'opérationnaliser l'ACV en conception. Elle repose sur trois principes. Le premier principe porte sur une standardisation des hypothèses et du périmètre de la modélisation ACV pour un système produit dans une même entreprise. Le second principe consiste en une restitution du profil environnemental d'un produit sans passer par la modélisation ACV, grâce à une approche fictive par des "fonctions d'impacts". Le troisième principe vise à la simplification de l'interprétation des résultats d'ACV par les concepteurs, en réduisant le nombre de critères à prendre en compte et en facilitant leur compréhension grâce à la création d'un référentiel par familles de produits.

Le véhicule électrique est aujourd'hui présenté comme l'une des solutions alternatives sérieuses au véhicule à moteur à combustion interne, visant à limiter la consommation d'énergies fossiles, ainsi que les émissions de polluants locaux et de gaz à effet de serre. L'évaluation des forces et faiblesses de cette technologie au regard de l'environnement est aujourd'hui limitée, compte tenu notamment du peu de retour d'expérience sur ce type de véhicules.L'objectif de ce travail de recherche est de proposer une approche combinant une connaissance fine du véhicule étudié (obtenu notamment par des essais expérimentaux et l'utilisation de modèles de consommation) et de la méthode d'évaluation environnementale Analyse de Cycle de Vie (ACV), pour identifier les paramètres clefs du bilan environnemental, et par différentes analyses de sensibilité, d'en proposer une analyse détaillée. Pour y parvenir, des essais expérimentaux ont été réalisés sur un véhicule électrique à usage essentiellement urbain et son équivalent thermique. Un modèle permet d'estimer les consommations de véhicules selon leurs spécificités (chimie et capacité de batterie, rendement de la chaîne de traction) et leurs conditions d'utilisation (trafic, usages d'auxiliaires). Des hypothèses et scénarios sont également établis sur la durée de vie des batteries qui équipent le véhicule. Les jeux de données obtenus sont mis en œuvre dans l'ACV d'un véhicule électrique, et les résultats obtenus interprétés puis comparés à ceux du véhicule thermique équivalent. Enfin, analyses de sensibilité et test de divers scénarios permettent l'identification des paramètres clefs du bilan environnemental.

L'Analyse de Cycle de Vie (ACV) offre un solide cadre scientifique pour réaliser une quantification multicritère des impacts environnementaux des systèmes agricoles. Dans sa forme actuelle, l'ACV ne permet pas de juger si la valeur calculée des impacts environnementaux est compatible avec le développement durable. L'objectif scientifique de ce travail est de participer à la définition du développement durable des exploitations agricoles par la détermination des limites de la durabilité environnementale en développant d'une méthode basée sur des Valeurs de Référence (VR). La détermination et la quantification de ces VR a été faite pour des systèmes de production laitiers en Bretagne (France). Ces valeurs ont été calculées à partir des valeurs d'impact maximale tolérable par les écosystèmes cible (par exemple dans des eaux côtières), elles correspondent aux niveaux d'émissions maximales acceptables des exploitations (par exemple émissions de gaz à effet de serre ou d'azote) pour respecter le Capital Naturel Critique. L'utilisation des VR a permis de dessiner le champ des possibles dans lequel doivent évoluer les exploitations laitières pour s'inscrire dans une logique de développement durable. Dans les méthodes d'analyse environnementale la terminologie employée pour dénommer les VR doit être harmonisée. Les termes proposés dans cette thèse sont VR normatives et VR relatives. L'application des VR à un échantillon d'exploitations laitières en Bretagne montre que la plupart d'entre elles dépassent les VR fixées mais qu'il existe une très grande variabilité en impacts, dont l'analyse et la valorisation sont potentiellement une source de progrès. L'analyse comparative des exploitations vis-à-vis des VR, a permis de déceler des caractéristiques d'exploitations conventionnelles et biologiques qui ont un faible impact sur l'environnement. Cependant, même ces exploitations n'atteignent pas les objectifs environnementaux imposés tout en gardant les objectifs actuels de production. Pour explorer la possibilité de respecter les VR les plus stricts, les variations des rapports impacts environnementaux/production laitière en fonction de la distribution des types de systèmes laitiers et de l'introduction de nouveaux usages des terres ont été simulées grâce à la programmation linéaire. Cette approche au niveau territoriale a conclu qu'une évolution profonde des systèmes de production actuels et du tissu agricole doit être envisagée afin de satisfaire globalement les objectifs environnementaux, et dans cette évolution il faut intégrer xii l'extension de zones non agricoles. L'intégration du contexte local et des attentes sociétales et les attentes des agriculteurs est nécessaire à la poursuite des études sur la durabilité agricole et à la production de propositions de changement applicables sur le terrain.

Cette thèse traite de l'intégration des contraintes liées à la mondialisation dans les méthodes de comptabilité environnementales. Nous proposons tout d'abord une analyse de la capacité des principales méthodes actuelles à répondre aux attentes sociétales et à relever les défis liés à la mondialisation. Nous développons à cette fin le premier cadre analytique spécifique à ces méthodes. Nous développons ensuite un modèle intégrant certaines des contraintes liées à la mondialisation. Ce modèle combine un modèle entrées-sorties mondial, décrivant les activités de production, de consommation et de commerce international ainsi que les émissions qui en résultent, avec un modèle mondial de transport de polluants intégrant l'exposition humaine, et un modèle d'impact environnemental. Nous appliquons ce modèle pour établir la première quantification des impacts environnementaux sur la santé humaine liés aux émissions de particules fines (PM2.5) induits par la consommation des pays de l'OCDE dans le reste du monde selon une perspective cycle de vie. Nous appliquons ensuite le modèle entrées-sorties pour analyser le potentiel d'une taxe carbone aux frontières de l'UE. Nous proposons enfin un nouveau type d'analyse structurelle que nous appliquons aux émissions de carbone chinoises afin de déterminer quels sont les pays qui induisent ces émissions de par leur consommation, c'est à dire pour la production des biens et services exportés en incluant leurs chaines de production. Cette analyse est utilisée pour déterminer un potentiel schéma de partage international des coûts de dé-carbonisation de la Chine, tel qu'évoqué durant les préparatifs de la conférence sur le climat de Copenhague.

Innovation is today at the centre of competition in most industries. As a stylized fact, an important channel through which engage in non-price competition is research and development (R&D), whose primary outcome is pure innovation. Firms carry out both product and process innovation, but the bearings of these two factors on R&D efforts have been investigated separately. Most of the rather large theoretical literature on R&D has focused upon process innovation, while product innovation has drawn particular attention in empirical studies. Recently, two different streams of research have emerged: one has contributed to the analysis of complementarities within R&D portfolios in monopoly or oligopoly models; the other has described the dynamics of adoption of product and process innovation and is commonly known as “technology life cycle” of the product. The aim of the present book is to bridge the two aforementioned streams of research by combining the theory of supermodular games and the theory of differential games. Starting from simple static monopoly models where we show that process and product innovation are complementary, we arrive at more complex dynamic oligopoly games where the presence of complementarity becomes an inherent feature of dynamic optimization. In particular, we investigate the technology life cycle and the issue of strategic interaction in differential games. Moreover, we study financial contracting in presence of complementary investment activities and different aspects that characterize advertising efforts. / L'innovation est aujourd'hui au centre de la concurrence dans la plupart des industries. Il est à noter qu'un canal important par lequel les entreprises s'engagent en concurrence non-prix est la recherche et développement (R&D), dont le résultat premier est la innovation pure. Les entreprises investissent dans l'innovation de processus et dans l'innovation de produit, mais l'étude de ces deux facteurs concernant la R&D a été fait séparément. La majeure partie de l'ample littérature sur la R&D s'est focalisée sur l'innovation de processus, tandis que l'innovation de produit a reçu une attention particulière dans les études empiriques. Récemment, deux différents domaines de recherche ont émergé: l'un a contribué à l'analyse des complémentarités dans les portefeuilles de R&D en modèles de monopole ou d'oligopole; l'autre a décrit la dynamique de l'adoption du produit et de l'innovation de processus et il est généralement connu comme “cycle de vie technologique” du produit. Le but du livre actuel est d'établir un lien entre les deux domaines de recherche mentionnés ci-dessus en combinant la théorie des jeux supermodulaires et la théorie des jeux différentiels. À partir d'un modèle simple de monopole statique où nous prouvons que l'innovation de processus et l'innovation de produit sont complémentaires, nous arrivons à des jeux d'oligopole dynamiques plus complexes où la présence de la complémentarité devient une caractéristique inhérente d'optimisation dynamique. En particulier, nous étudions le cycle de vie technologique du produit et la question de l'interaction stratégique dans les jeux différentiels. Nous étudions aussi la contratation financière en présence d'activités complémentaires et les différents aspects qui caractérisent l'investissement en publicité.

Les langages tels Java, Simula, Eiffel, Modula III sont des langages orientés objet qui ont gagné leur popularité grâce à la sûreté du traitement des exceptions et à la politique de sécurité qu'ils utilisent, notamment pour la gestion mémoire. En effet, Meyer a placé la gestion automatique de la mémoire en troisième position dans les "sept commandements" de la programmation orientée objet. L'entité utilisée pour assurer la gestion automatique de la mémoire est appelée Garbage Collector ou ramasse-miettes. Certains langages comme C, C++, Ada, Pascal et bien d'autres utilisent une libération explicite de la mémoire. L'avantage majeur de cette libération par rapport au Garbbage Collector est sans doute l'emploi des pointeurs, outil très important permettant un accès direct à certaines zones mémoires et une utilisation plus optimale de l'espace mémoire. Le C++ est l'un des langages de programmation les plus utilisés actuellement. Il est à la fois facile à utiliser et très efficace. Les caractéristiques du C++ en font un langage idéal pour certains types de projets. Il est incontournable dans la réalisation des grands programmes. Les optimisations des compilateurs actuels en font également un langage de prédilection pour ceux qui recherchent les performances. Puisqu'il est une extension de l'ANSI-C, C++ utilise une gestion explicite de la mémoire avec les delete, new, free et malloc. Pour Ellis et Stroustrup, la gestion de mémoire explicite via le Garbbage Collector n'est pas une composante du langage C++. Nous proposons dans notre travail de recherche un outil assurant une gestion implicite de la mémoire basé sur la programmation aspect, notamment avec l'extension AspectC++ qui est un préprocesseur pour un compilateur C++ usuel. L'idée est d'implémenter via AspectC++ des compteurs de références pour les objets nouvellement créés. Il s'agit d'attribuer un compteur de références à un objet, d'incrémenter ce compteur chaque fois qu'un autre objet crée une référence vers le premier objet et de décrémenter ce compteur chaque fois qu'une référence est supprimée. L'objet sera détruit dès que son compteur associé sera à zéro.

Le processus de dimensionnement des structures et des systèmes mécaniques comportent de plusieurs étapes, allant de la définition des conditions et des besoins tout au long du cycle de vie, en vue de la spécification de la capacité et de la résistance requises pour accomplir les missions escomptées. La fiabilité figure parmi les objectifs les plus importants pour les fabricants, en plus de l'aspect économique, facteur clé, qui influence largement le processus de conception. Dans ce contexte, la conception doit être élaborée afin de définir le meilleur compromis entre la fiabilité et le coût. Ce qui implique une étude précise et détaillée de tout le cycle de vie du produit, de la naissance jusqu'à la mise au rebus. Cette étude couvre les différentes phases du cycle de vie du produit, en intégrant la nécessité de démontrer la fiabilité du produit avant de commencer la production en série, sous des contraintes de coût et de délais. Ce travail vise à donner des éléments de réponse aux trois questions suivantes : * Comment peut-on démontrer la fiabilité du produit à partir de quelques essais ? Parmi les quatre approches considérées, la méthode de composition des incertitudes montre sa robustesse pour démontrer la fiabilité du produit, sans pour autant conduire à un surdimensionnement excessif. * Quel est le critère permettant une conception robuste sous des charges répétitives pour un système non dégradable ? Dans la phase utile du cycle de vie du produit, la défaillance est principalement due à la variabilité des charges appliquées lorsque la résistance n'est pas dégradée. Le modèle d'interférence contrainte-résistance considère la probabilité de défaillance comme cible de conception. Cependant, pour le cas des charges répétitives, ce critère est sensible au nombre d'applications de ces charges. Pour cela, la conception basée sur le hasard est proposée comme outil robuste pour la conception des composants intrinsèquement fiables. * Quelle est l'approche générale permettant de traiter les mécanismes de dégradation ? Dans la phase de vieillissement, la modélisation de la dégradation est obligatoire pour plusieurs raisons, telles que la maîtrise des risques industriels et la gestion du cycle de vie. La fonction de hasard fournit un indicateur approprié pour la prévision de l'état de dégradation et par conséquent, l'estimation de la durée de vie résiduelle.

Cette recherche a exploré la complexité de la coévolution de l'industrie avec ses systèmes d'innovation. Diverses perspectives théoriques, telles que les théories du cycle de vie du produit et de l'industrie ou celles sur les systèmes d'innovation, offrent des réponses partielles, mais insuffisantes à ces questions. Ainsi, la théorie du cycle de vie du produit présage la concentration de l'activité innovante des entreprises lors de la période de l'émergence de l'industrie. De plus, cette théorie suggère que, lors de la période de la maturité de l'industrie, la production et l'innovation se diffusent des pays développés vers les pays en développement. De leur côté, les perspectives systémiques de l'innovation mettent l'accent sur les caractéristiques nationales, régionales, technologiques ou sectorielles de l'ensemble des acteurs privés et publics qui participent à l'activité innovante, de la qualité des interactions qui se produisent ainsi que des institutions et des politiques publiques qui se mettent en place dans ces systèmes. Une attention particulière est portée au rôle des firmes d'ancrage, dont la présence dans les clusters attire d'autres entreprises du même secteur ou d'autres secteurs affiliés. Nous avons testé ces perspectives théoriques dans le contexte de l'industrie aéronautique et de ses systèmes d'innovation. Au terme de la recherche, nous avons conclu que pour parvenir à comprendre, interpréter et soutenir l'évolution des industries et de leurs systèmes d'innovation, il faudra prendre en compte conjointement les caractéristiques de la connaissance et de la technologie du secteur, les caractéristiques des acteurs et de la nature de leurs interactions et les caractéristiques des institutions de soutien qui s'y sont établies au fil du temps. L'industrie aéronautique constitue un cas exemplaire pour analyser l'influence exercée par les institutions de soutien à l'égard des performances des entreprises, des régions et des pays divers. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : système d'innovation, cycle de vie du produit et de l'industrie, entreprise d'ancrage, politique technologique, brevet, industrie aéronautique.

La Très Petite Entreprise (TPE) / Petite et Moyenne Entreprise (PME), comme toutes entités socioéconomiques, est confrontée à des risques variés durant la conduite de ses activités (Incendie, perte d'un fournisseur important, Accident du travail, échec d'un partenariat, espionnage industriel,...). A la différence de leurs homologues de grande taille, celles-ci n'ont pas à leur disposition d'outils dédiés pour les gérer dans leur globalité et donc assurer leur pérennité. Fort de ce constat, le Groupe AFNOR en collaboration avec le Centre de recherche sur les Risques et les Crises de Mines ParisTech, a initié une réflexion qui permettrait d'apporter des réponses à cette problématique.Cette thèse présente donc les fondements et la conception d'une démarche de maîtrise globale des risques des TPE / PME. Les résultats de ces travaux s'adressent bien entendu aux dirigeants des TPE / PME mais également aux différents " acteurs relais " (associations d'entreprises, des CCI, des CRCI, des Chambres des Métiers, des assureurs ...) qui les accompagnent et assistent dans le cadre de leur démarche de maîtrise des risques.Elle repose sur la définition et la construction d'un outil de diagnostic qui permet la mise en évidence et la réduction des vulnérabilités des TPE / PME face à leurs risques majeurs. Pour cela, la caractérisation des vulnérabilités des TPE / PME a abouti à la mise en évidence de leur caractère transitoire grâce au concept de cycle de vie. Une fois décrites, leur modélisation conduit à l'identification des critères qui font varier la nature et / ou la gravité des dommages quand un Évènement Non Souhaité (ENS) survient. Ces critères de vulnérabilités sont les constituants prépondérants du diagnostic. Ce dernier permet de mettre en évidence les faiblesses de l'organisation afin d'apporter des propositions adaptées d'améliorations (formation, diagnostic ou autodiagnostic spécifique, accompagnement, conseil, sensibilisation,...).