Cette thèse présente un modèle résilient pour piloter un avion basé sur une logique non monotone. Ce modèle est capable de gérer des solutions à partir d’informations incomplètes, contradictoires et des exceptions. C’est un problème très connu en Intelligence Artificial, qui est étudié depuis plus de 40 ans. Pour ce faire, nous utilisons la logique des défauts pour formaliser la situation et trouver des conclusions possibles. Grâce à cette logique, nous pouvons transformer les règles de pilotage en défauts. Ensuite, lorsque nous calculons les solutions, plusieurs options peuvent en résulter. À ce stade, il existe un critère de décision opportuniste pour choisir la meilleure solution. Le contrôle du système se fait via la propriété de résilience. Nous redéfinissons cette propriété comme l’intégration de la logique non monotone dans le modèle de Minsky. En conséquence, il est démontré que le modèle de résilience proposé pourrait être généralisé aux systèmes intégrant une connaissance du monde contenant des situations, des objectifs et des actions. Enfin, nous présentons les résultats expérimentaux et la conclusion de la thèse en discutant des perspectives et des défis pour les orientations futures. Différentes applications dans d’autres domaines sont prises en compte pour l’intérêt du comportement du modèle. / This thesis presents a resilient model to pilot an aircraft based on a non-monotonic logic. This model is capable of handling solutions from incomplete, contradictory information and exceptions. This is a very well known problem in Artificial Intelligence, which has been studied for more than 40 years. To do this, we use default logic to formalise the situation and find possible conclusions. Thanks to this logic we can transform the piloting rules to defaults. Then, when we calculate the solutions, several options could result. At this point an opportunistic decision criteria takes place to choose the better solution. The control of the system is done via the property of resilence, we redefine this property as the integration of the non-monotonic logic in the Minsky’s model. As a result, it is shown that the proposed resilient model could be generalised to systems that incorporate a knowledge of the world that contains situations, objectives and actions. Finally, we present the experimental results and conclusion of the thesis discussing the prospects and challenges that exist for future directions. Different applications in other fields are taken into account for the interest of the model’s behavior.

Cette thèse est constituée de trois articles. Le premier étudie le problème de pollution globale dans un contexte environnemental incertain. Le deuxième article traite des accords internationaux sur l'environnement. Le troisième article montre comment la libéralisation du commerce peut affecter le bien-être et les taxes sur la pollution dans un monde où les pays sont hétérogènes et la pollution transfrontalière. Dans le premier article, je considère un monde dans lequel les pays souffrent uniformément de la pollution globale. Ils font face à une menace continuelle de voir les dommages causés par cette pollution globale s'accroître subitement de façon irréversible. Je caractérise le niveau des émissions, le stock de pollution, et le niveau de bien-être actualisé en équilibres coopératif et non-coopératif. L'objectif visé est d'analyser l'impact de ce type d'incertitude sur les équilibres issus des comportements stratégiques des pays. Je trouve que cette incertitude peut avoir un effet significatif sur ces équilibres. Les pays réduisent leurs émissions pour atténuer leur exposition à cette menace. Plus la menace est grande, plus les pays ajustent leurs émissions afin de réduire le stock de pollution globale. Cependant, en dépit du fait que cette incertitude diminue le bien-être net initial, elle peut à long terme avoir un effet net positif sur le bien-être. Le deuxième article étend la classe des modèles dynamiques standards traitant des accords internationaux sur l'environnement au cas où la durée de la période d'engagement à de tels accords est un paramètre que l'on peut varier de façon exogène. Nous y étudions les évolutions dans le temps de la taille des coalitions stables, du stock de pollution et du taux d'émissions en fonction de la durée d'engagement. Nous montrons que la longueur de la période d'engagement a un effet très significatif sur l'équilibre. Trois intervalles de durée d'engagement sont identifiés pour lesquels l'équilibre et sa dynamique diffèrent considérablement. Alors que pour des durées de la période d'engagement très longues on observe des coalitions stables constituées d'un petit nombre de pays, si ces durées sont suffisamment courtes on peut observer un niveau de coopération élevé. Les durées d'engagement entre ces deux extrêmes sont caractérisées par une relation inverse entre la durée de la période d'engagement et la taille des coalitions stables. Ces faits portent à croire qu'il faudrait accorder une attention toute particulière au choix de la durée d'engagement lors de l'élaboration de tels accords internationaux. Le troisième article s'inscrit dans un contexte où les activités de production des pays potentiellement hétérogènes génèrent de la pollution qui peut traverser les frontières et nuire au bien-être des pays impliqués. Dans chacun de ces pays, l'état impose des taxes sur la pollution aux firmes polluantes et des tarifs à l'importation afin de corriger cette distorsion. Ce papier a pour but d'évaluer les effets que pourrait avoir une diminution des tarifs douaniers sur la production, les taxes sur la pollution et le bien-être de ces pays. La littérature existante a étudié ce problème, mais seulement dans le cadre d'un commerce bilatéral entre pays identiques. Cet article fournit un cadre d'analyse plus réaliste dans lequel les pays ne seront pas nécessairement identiques et où le commerce pourra être multilatéral. Il devient alors possible de mettre en évidence le biais introduit en négligeant ces deux facteurs. Dans ce nouveau contexte, je montre qu'une réduction des tarifs d'importation n'augmente pas nécessairement la production; elle peut aussi nuire au bien-être, même si la pollution est purement locale. / This thesis is composed of three papers. The first paper studies the problem of global pollution in the context of environmental uncertainty. The second paper has to do with international environmental agreements. The third paper shows how trade liberalization can affect welfare and pollution taxes in a world of heterogeneous countries and transboundary pollution. In the first paper, I consider a world where countries suffer uniformly from global pollution while facing a continuous threat that the damages from this global pollution will suddenly jump to an irreversible high-damage state. I characterize the equilibrium level of emissions, the equilibrium stock of global pollution and the discounted net social welfare for both the cooperative and non-cooperative equilibria. The purpose is to analyze the impact of this type of uncertainty on the equilibrium behavior of the countries. I find that this uncertainty can have a significant effect on those equilibria. Countries reduce their emissions to mitigate their exposure to that threat. As the level of threat rises, countries adjust their emissions to lower the stock of pollutant. However, although initially this type of uncertainty has the effect of lowering the discounted net welfare, it can in the long run have a net positive effect on welfare. The second paper extends the standard model of self-enforcing dynamic international environmental agreements by allowing the length of the period of commitment of such agreements to vary as a parameter. It analyzes the pattern of behavior of the size of stable coalitions, the stock of pollutant and the emission rate as a function of the length of the period of commitment. It is shown that the length of the period of commitment can have very significant effects on the equilibrium. Three distinct intervals for the length of the period of commitment are identified, across which the equilibrium and its dynamic behavior differ considerably. Whereas for sufficiently high values of the period of commitment only self-enforcing agreements by a small number of countries are possible, for sufficiently low such values cooperation on the part of a very high number of countries can be occur. Lengths of periods of commitment between those two thresholds are characterized by an inverse relationship between the length of commitment and the membership size of the agreement. This suggests that considerable attention should be given to the determination of the length of such international agreements. The third paper considers a trade situation where the production activities of potentially heterogeneous countries generate pollution which can cross borders and harm the well-being of all the countries involved. In each of those countries the policy maker levies pollution taxes on the polluting firms and a tariff on imports in order to correct that distortion. The purpose of the paper is to investigate the effect of a reduction in the tariff on equilibrium pollution taxes and welfare. The existing literature has investigated this problem for trade between two identical countries. This paper analyzes the problem in the more realistic context where countries are not necessarily identical and trade can be multilateral. It becomes possible to show what bias is introduced when those two realities are neglected. I find that a tariff reduction can actually lower output; it can also lower welfare even if pollution is purely local.

Comparé à la théorie des possibilités, le Modèle des Croyances Transférables (MCT) - une interprétation non probabiliste de la théorie de Dempster-Shafer - dispose d'assez peu de choix en terme d'opérateurs d'agrégation pour la fusion d'informations. Dans cette thèse, ce problème de manque de flexibilité pour la combinaison des fonctions de croyance - l'outil mathématique permettant la représentation de l'information dans le MCT - est abordé. Notre première contribution est la mise à jour de familles infinies de règles de combinaison conjonctives et disjonctives, rejoignant ainsi la situation en théorie des possibilités en ce qui concerne les opérateurs de fusion conjonctive et disjonctive. Notre deuxième contribution est un ensemble de résultats rendant intéressante, d'un point de vue applicatif, une famille infinie de règles de combinaison, appelée les alpha-jonctions et introduite initialement de manière purement formelle. Tout d'abord, nous montrons que ces règles correspondent à une connaissance particulière quant à la véracité des sources d'information. Ensuite, nous donnons plusieurs nouveaux moyens simples de calculer la combinaison par une alpha-jonction.

Cette thèse est constituée de trois articles. Le premier étudie le problème de pollution globale dans un contexte environnemental incertain. Le deuxième article traite des accords internationaux sur l'environnement. Le troisième article montre comment la libéralisation du commerce peut affecter le bien-être et les taxes sur la pollution dans un monde où les pays sont hétérogènes et la pollution transfrontalière. Dans le premier article, je considère un monde dans lequel les pays souffrent uniformément de la pollution globale. Ils font face à une menace continuelle de voir les dommages causés par cette pollution globale s'accroître subitement de façon irréversible. Je caractérise le niveau des émissions, le stock de pollution, et le niveau de bien-être actualisé en équilibres coopératif et non-coopératif. L'objectif visé est d'analyser l'impact de ce type d'incertitude sur les équilibres issus des comportements stratégiques des pays. Je trouve que cette incertitude peut avoir un effet significatif sur ces équilibres. Les pays réduisent leurs émissions pour atténuer leur exposition à cette menace. Plus la menace est grande, plus les pays ajustent leurs émissions afin de réduire le stock de pollution globale. Cependant, en dépit du fait que cette incertitude diminue le bien-être net initial, elle peut à long terme avoir un effet net positif sur le bien-être. Le deuxième article étend la classe des modèles dynamiques standards traitant des accords internationaux sur l'environnement au cas où la durée de la période d'engagement à de tels accords est un paramètre que l'on peut varier de façon exogène. Nous y étudions les évolutions dans le temps de la taille des coalitions stables, du stock de pollution et du taux d'émissions en fonction de la durée d'engagement. Nous montrons que la longueur de la période d'engagement a un effet très significatif sur l'équilibre. Trois intervalles de durée d'engagement sont identifiés pour lesquels l'équilibre et sa dynamique diffèrent considérablement. Alors que pour des durées de la période d'engagement très longues on observe des coalitions stables constituées d'un petit nombre de pays, si ces durées sont suffisamment courtes on peut observer un niveau de coopération élevé. Les durées d'engagement entre ces deux extrêmes sont caractérisées par une relation inverse entre la durée de la période d'engagement et la taille des coalitions stables. Ces faits portent à croire qu'il faudrait accorder une attention toute particulière au choix de la durée d'engagement lors de l'élaboration de tels accords internationaux. Le troisième article s'inscrit dans un contexte où les activités de production des pays potentiellement hétérogènes génèrent de la pollution qui peut traverser les frontières et nuire au bien-être des pays impliqués. Dans chacun de ces pays, l'état impose des taxes sur la pollution aux firmes polluantes et des tarifs à l'importation afin de corriger cette distorsion. Ce papier a pour but d'évaluer les effets que pourrait avoir une diminution des tarifs douaniers sur la production, les taxes sur la pollution et le bien-être de ces pays. La littérature existante a étudié ce problème, mais seulement dans le cadre d'un commerce bilatéral entre pays identiques. Cet article fournit un cadre d'analyse plus réaliste dans lequel les pays ne seront pas nécessairement identiques et où le commerce pourra être multilatéral. Il devient alors possible de mettre en évidence le biais introduit en négligeant ces deux facteurs. Dans ce nouveau contexte, je montre qu'une réduction des tarifs d'importation n'augmente pas nécessairement la production; elle peut aussi nuire au bien-être, même si la pollution est purement locale. / This thesis is composed of three papers. The first paper studies the problem of global pollution in the context of environmental uncertainty. The second paper has to do with international environmental agreements. The third paper shows how trade liberalization can affect welfare and pollution taxes in a world of heterogeneous countries and transboundary pollution. In the first paper, I consider a world where countries suffer uniformly from global pollution while facing a continuous threat that the damages from this global pollution will suddenly jump to an irreversible high-damage state. I characterize the equilibrium level of emissions, the equilibrium stock of global pollution and the discounted net social welfare for both the cooperative and non-cooperative equilibria. The purpose is to analyze the impact of this type of uncertainty on the equilibrium behavior of the countries. I find that this uncertainty can have a significant effect on those equilibria. Countries reduce their emissions to mitigate their exposure to that threat. As the level of threat rises, countries adjust their emissions to lower the stock of pollutant. However, although initially this type of uncertainty has the effect of lowering the discounted net welfare, it can in the long run have a net positive effect on welfare. The second paper extends the standard model of self-enforcing dynamic international environmental agreements by allowing the length of the period of commitment of such agreements to vary as a parameter. It analyzes the pattern of behavior of the size of stable coalitions, the stock of pollutant and the emission rate as a function of the length of the period of commitment. It is shown that the length of the period of commitment can have very significant effects on the equilibrium. Three distinct intervals for the length of the period of commitment are identified, across which the equilibrium and its dynamic behavior differ considerably. Whereas for sufficiently high values of the period of commitment only self-enforcing agreements by a small number of countries are possible, for sufficiently low such values cooperation on the part of a very high number of countries can be occur. Lengths of periods of commitment between those two thresholds are characterized by an inverse relationship between the length of commitment and the membership size of the agreement. This suggests that considerable attention should be given to the determination of the length of such international agreements. The third paper considers a trade situation where the production activities of potentially heterogeneous countries generate pollution which can cross borders and harm the well-being of all the countries involved. In each of those countries the policy maker levies pollution taxes on the polluting firms and a tariff on imports in order to correct that distortion. The purpose of the paper is to investigate the effect of a reduction in the tariff on equilibrium pollution taxes and welfare. The existing literature has investigated this problem for trade between two identical countries. This paper analyzes the problem in the more realistic context where countries are not necessarily identical and trade can be multilateral. It becomes possible to show what bias is introduced when those two realities are neglected. I find that a tariff reduction can actually lower output; it can also lower welfare even if pollution is purely local.

Cette thèse examine les décisions financières à travers la théorie des options Américaines et Exotiques. Dans un premier temps, nous avons présenté une revue de la littérature sur les options de type Américain. La tarification de l’option Américaine standard d’achat est revisitée en vue de fournir les pré-requis. Dans l’étape suivante, un nouveau type de contrat d’option, appelé Strangle Euro-American ou Strangle Hybride, a été introduit. Des formules analytiques ont été fournies pour leurs prix ainsi que leurs paramètres de gestion. Une nouvelle méthode est proposée pour calculer les intégrales qui définissent les bornes d’exercice anticipé. Il a été démontré que cette méthode est efficiente, précise et rapide pour la tarification de tous les types de Strangle voir au delà. Puis, nous avons examiné les options Step de type Américain. Nous avons démontré que les propriétés des options d’achat "vanille" ne s’appliquent pas aux Step dans certaines situations. Les formules d’évaluation et des paramètres de gestion ont été déterminés. Et enfin, nous avons considéré l’évaluation d’une firme détenant simultanément une option d’abandon et une option d’expansion de ses activités selon des conditions du marché (favorables ou défavorables). Les seuils critiques de décision ont été obtenus. Des formules analytiques pour la valeur de la firme ont été obtenues. Des simulations illustrent le comportement de ces seuils critiques de décisions anticipées. / This thesis investigates the financial decisions through the theory of American and Exotic options. First, the literature on American-style derivatives is surveyed. The pricing of standard American call option in the early exercise premium representation is addressed in order to provide prerequisites for what follows. Second, a new variant of Strangle contracts, called Euro-American or Hybrid Strangles, is introduced and priced. Analytical formulas are provided for the prices of all these option contracts as well as their hedging parameters. A new quadrature is proposed to account for the systems of coupled integral equations that locate the early exercise boundaries. It is shown to be efficient, accurate, and fast for pricing all types of early exercisable strangles and more. Third, we examines the valuation of American Step options contract. The structures of the immediate exercise regions of the various contracts are identified. Typical properties of American vanilla calls are shown to fail in some cases. Formulas for prices and hedging parameters, for the American Step options, are derived. Finally, we consider the valuation of a firm holding simultaneously an option to expand and to abandon productions depending on the state of the market (good or bad) in a real option framework. Optimal decision levels are obtained. Analytical formulas for the firm’s value are provided. Numerical results document the behavior of the firm’s value and optimal exercise boundaries levels.

Nombreux sont ceux à considérer que depuis le développement de la médecine curative, la prévention a occupé une place secondaire dans le système de santé français. La préoccupation majeure aurait été jusque-là d’assurer un accès aux soins plutôt que de favoriser une culture de la prévention. Depuis quelques années, les différents drames sanitaires (transfusion sanguine, amiante, canicule, hormone de croissance, épidémies de grippe, cancers,...) ont sensibilisé l’opinion à la notion de “sécurité sanitaire” et fait émerger une prise de conscience nouvelle autour des problématiques de la prévention. Le recours à la prévention permet aux individus et aux pouvoirs publics d’exercer un contrôle sur les risques de santé auxquels ils sont exposés et de mener des actions conséquentes dans le but d’améliorer l’état de santé en évitant l’apparition, le développement ou l’aggravation des maladies ou des accidents tout en favorisant des comportements individuels et collectifs pouvant contribuer à réduire les risques sanitaires. Une des réponses face aux risques de santé est d’inciter les individus à plus de prévention car ils ne sont plus seulement consommateurs de soins mais aussi producteurs de leur état de santé. Quel est donc le rôle des individus et quelle est la part de responsabilité dévolue à chacun dans la prévention des risques sanitaires ? De plus, la prévention des risques sanitaires s’inscrit dans un environnement d’ambiguïté et d’incertitudes car les risques auxquels sont exposés les individus sont diversement nombreux et pas toujours bien connus. Il n’est donc pas aisé de relier avec certitude un facteur de risque et un effet sanitaire pour ainsi adopter un comportement de prévention adéquat. Dans ce contexte d’incertitude, de nombreux modèles d’aide à la décision, ou de représentations des préférences ont été proposés ces dernières années (Klibanoff et al.(2005), Bleichrodt et Eeckhoudt(2006) Machina(2009), Etner et al.(2011)). Cette thèse analyse les comportements de prévention des individus face à des risques de santé tout en mettant l’accent sur les politiques publiques de prévention proposées. Elle consiste d’une part à des études théoriques des comportements de prévention et de gestion des risques sanitaires en utilisant des modèles récents de préférences. Ce travail analyse le comportement des individus qui doivent prendre des mesures de prévention pour protéger leur propre santé dans un contexte d’incertitude. D’autre part, elle se consacre à une étude empirique pour cerner les perceptions et informations qu’ont les individus en termes de risque de santé. En outre, tout au long de ce travail, nous avons cherché à étudier la pertinence du modèle théorique élaboré au regard des politiques pratiquées. Le premier chapitre présente les principes de modélisation des décisions économiques en présence d’un risque de santé plus ou moins bien connu. Après avoir détaillé lesdifférentes approches dans les modèles de décisions dans le risque et dans l’incertain, nous avons mis en relief l’importance de l’introduction de variables bidimensionnelles (ou multidimensionnelles) dans le modèle de choix pour permettre de rendre de l’environnement multidimensionnel des risques de santé. Le deuxième chapitre est une étude originale proposée sur l’analyse de la prévention en santé lorsque les individus présentent de l’aversion à l’ambiguïté. Dans ce chapitre, nous avons étudié les comportements individuels de prévention face à une incertitude sur l’état de santé et avons montré que l’aversion à l’ambiguïté incite les individus à faire plus de prévention primaire et secondaire sous l’hypothèse d’une utilité marginale de la richesse croissante avec l’état de santé. (...) / Many are those to consider that since the development of the curative medicine, the prevention occupied a secondary place in the French health care system. Major concern would have been up to that point to ensure an access to healthcare rather than to support a culture of prevention. Since a few years, various medical dramas (blood transfusion, asbestos, heat wave, growth hormone, flu epidemics,cancers,...) have raised awareness of the concept of “safety” and brings out a new awakening around the prevention problems.The use of prevention allows the individuals and the public authorities to exert a control on the health risks to which they are exposed and to conduct consequent actions in order to improve health and prevent the emergence, the development, the development or the aggravation of the diseases or accidents while promoting individual and collective behaviors that can help to reduce the risk health. One of the answers in front of the health risks is to incite the individuals to more prevention because they are not only consumers of care, but also producers of their health. What is the role of individuals and what is the share of responsibility reserved for each one in the prevention of health risks ? In addition, the prevention of health risks is part of an environment ambiguity and uncertainty because the risks to which are exposed individuals are many different ways and not always well known. It is thus not easy to connect with certainty a risk factor and a health effect for adopting an adequate prevention behavior. In this context of uncertainty, many support the decision models or representations of preferences have been proposed in recent years (and Klibanoff (al. (2005), and Bleichrodt Eeckhoudt (2006), Machina 2009), Etner et al. (2011)).This thesis analyzes the individual behaviors of prevention in front of health risks while focusing on the public policies of prevention proposed. It consists on the one hand in theoretical studies of the behaviors of prevention and management of the health risks by using recent models of preferences. This work analyzes the behavior of the individuals who need to take preventive measures to protect their own health in a context of uncertainty. On the other hand, it is devoted to an empirical study to determine perceptions and information which have the individuals in terms of risk of health. Moreover, throughout this work, we sought to examine the relevance of the theoretical model developed with regard to the policies practiced. The first chapter presents the principles of modeling economic decisions in the presence of a more or less well known health risk. After detailing the different approaches in models of decisions under risk and uncertainty, we have highlighted the importance of the introduction of two-dimensional variables (or multidimensional) in the model of choice to allow to report the multidimensional environment of health risks. The second chapter is an original proposed study on the analysis of preventive health when the individuals have an aversion to ambiguity. In this chapter, we studied individual behavior of prevention in front of an uncertainty on the health status and have showed that aversion to ambiguity encourages the individuals to make more primary and secondary prevention under the assumption of a marginal utility of the increasing wealth with the health status. (...)