Cette thèse, structurée en trois (03) essais, développe de nouveaux modèles économétriques pour l'analyse des interactions sociales et des séries temporelles. Le premier chapitre (coécrit avec le Professeur Vincent Boucher) étudie une méthode d'estimation des effets de pairs à travers les réseaux sociaux lorsque la structure du réseau n'est pas observée. Nous supposons que nous connaissons (avons une estimation convergente de) la distribution du réseau. Nous montrons que cette hypothèse est suffisante pour l'estimation des effets de pairs en utilisant un modèle linéaire en moyennes. Nous proposons un estimateur de variables instrumentales et un estimateur bayésien. Nous présentons et discutons des exemples importants où notre méthodologie peut être appliquée. Nous présentons également une application avec la base de données Add Health largement utilisée et qui comporte de nombreux liens non observés. Nous estimons un modèle des effets de pairs sur la réussite scolaire des élèves. Nous montrons que notre estimateur bayésien reconstruit les liens manquants et permet d'obtenir une estimation valide des effets de pairs. En particulier, nous montrons qu'ignorer les liens manquants sous-estime l'effet endogène des pairs sur la réussite scolaire. Dans le deuxième chapitre, je présente un modèle structurel des effets de pairs dans lequel la variable dépendante est de type comptage (nombre de cigarettes fumées, fréquence des visites au restaurant, fréquence de participation aux activités). Le modèle est basé sur un jeu statique à information incomplète dans lequel, les individus interagissent à travers un réseau dirigé et sont influencés par leur croyance sur la décision de leurs pairs. Je présente des conditions suffisantes sous lesquelles l'équilibre du jeu est unique. Je montre que l'utilisation du modèle spatial autorégressif (SAR) linéaire-en-moyennes ou du modèle Tobit SAR pour estimer les effets de pairs sur des variables de comptage générées à partir du jeu sous-estime asymptotiquement les effets de pairs. Le biais d'estimation diminue lorsque la dispersion de la variable de comptage augmente. Je propose également une application empirique. J'estime les effets de pairs sur le nombre d'activités parascolaires auxquelles les étudiants sont inscrits. En contrôlant l'endogénéité du réseau, je trouve que l'augmentation du nombre d'activités dans lesquelles les amis d'un étudiant sont inscrits d'une unité implique une augmentation du nombre d'activités dans lesquelles l'étudiant est inscrit de 0,295. Je montre également que les effets de pairs sont sous-estimés à 0,150 lorsqu'on ignore la nature de comptage de la variable dépendante. Le troisième chapitre (coécrit avec le Professeur Arnaud Dufays et le Professeur Alain Coen) présente une approche de modélisation de séries temporelles. Les processus avec changements structurels sont une approche flexible pour modéliser des longues séries chronologiques. En considérant un modèle linéaire en moyennes, nous proposons une méthode qui relâche l'hypothèse selon laquelle une cassure structurelle dans une série temporelle implique un changement de tous les paramètres du modèle. Pour ce faire, nous estimons d'abord les dates de cassures potentielles présentées par la série, puis nous utilisons une régression pénalisée pour détecter les paramètres du modèle qui changent à chaque date de cassure. Étant donné que certains segments de la régression peuvent être courts, nous optons pour une fonction de pénalité(presque) non biaisée, appelée fonction de pénalité seamless-L0(SELO). Nous montrons que l'estimateur SELO détecte de manière convergente les paramètres qui varient à chaque cassure et nous proposons d'utiliser un algorithme de maximisation d'espérance de recuit déterministe (DAEM) pour traiter la multimodalité de la fonction objectif. Étant donné que la fonction de pénalité SELO dépend de deux paramètres, nous utilisons un critère pour choisir les meilleurs paramètres et par conséquent le meilleur modèle. Ce nouveau critère présente une interprétation bayésienne qui permet d'évaluer l'incertitude des paramètres ainsi que l'incertitude du modèle. Les simulations de Monte Carlo montrent que la méthode fonctionne bien pour de nombreux modèles de séries temporelles, y compris des processus hétéroscédastiques. Pour un échantillon de 14 stratégies de hedge funds (HF), utilisant un modèle de tarification basé sur l'actif, nous mettons en exergue la capacité prometteuse de notre méthode à détecter la dynamique temporelle des expositions au risque ainsi qu'à prévoir les rendements HF. / This dissertation, composed of three (03) separate chapters, develops new econometric models for peer effects analysis and time series modelling. The first chapter (a joint work with Professor Vicent Boucher) studies a method for estimating peer effects through social networks when researchers do not observe the network structure. We assume that researchers know (a consistent estimate of) the distribution of the network. We show that this assumption is sufficient for the estimation of peer effects using a linear-in-means model. We propose an instrumental variables estimator and a Bayesian estimator. We present and discuss important examples where our methodology can be applied. We also present an application with the widely used Add Health database which presents many missing links. We estimate a model of peer effects on students' academic achievement. We show that our Bayesian estimator reconstructs these missing links and leads to a valid estimate of peer effects. In particular, we show that disregarding missing links underestimates the endogenous peer effect on academic achievement. In the second chapter, I present a structural model of peer effects in which the dependent variable is counting (Number of cigarettes smoked, frequency of restaurant visits, frequency of participation in activities). The model is based on a static game with incomplete information in which individuals interact through a directed network and are influenced by their belief over the choice of their peers. I provide sufficient conditions under which the equilibrium of the game is unique. I show that using the standard linear-in-means spatial autoregressive (SAR) model or the SAR Tobit model to estimate peer effects on counting variables generated from the game asymptotically underestimates the peer effects. The estimation bias decreases when the range of the dependent counting variable increases. I estimate peer effects on the number of extracurricular activities in which students are enrolled. I find that increasing the number of activities in which a student's friends are enrolled by one implies an increase in the number of activities in which the student is enrolled by 0.295, controlling for the endogeneity of the network. I also show that the peer effects are underestimated at 0.150 when ignoring the counting nature of the dependent variable. The third chapter (a joint work with Professor Arnaud Dufays and Professor Alain Coen) presents an approach for time series modelling. Change-point (CP) processes are one flexible approach to model long time series. Considering a linear-in-means models, we propose a method to relax the assumption that a break triggers a change in all the model parameters. To do so, we first estimate the potential break dates exhibited by the series and then we use a penalized likelihood approach to detect which parameters change. Because some segments in the CP regression can be small, we opt for a (nearly) unbiased penalty function, called the seamless-L0 (SELO) penalty function. We prove the consistency of the SELO estimator in detecting which parameters indeed vary over time and we suggest using a deterministic annealing expectation-maximisation (DAEM) algorithm to deal with the multimodality of the objective function. Since the SELO penalty function depends on two tuning parameters, we use a criterion to choose the best tuning parameters and as a result the best model. This new criterion exhibits a Bayesian interpretation which makes possible to assess the parameters' uncertainty as well as the model's uncertainty. Monte Carlo simulations highlight that the method works well for many time series models including heteroskedastic processes. For a sample of 14 Hedge funds (HF) strategies, using an asset based style pricing model, we shed light on the promising ability of our method to detect the time-varying dynamics of risk exposures as well as to forecast HF returns.

L'insensibilité émotionnelle a été associée aux difficultés interpersonnelles, Cependant, cette association reste incertaine étant donné du rôle potentiellement confondant des conduites agressives. La capacité à décoder des émotions faciales peut entrainer des réponses inadaptées aux situations sociales. Cette capacité, aussi associée à l'insensibilité émotionnelle et aux difficultés interpersonnelles, pourrait moduler le lien entre ces deux dimensions. Notre étude tente d'évaluer l'association entre l’insensibilité émotionnelle et les difficultés interpersonnelles en contrôlant les conduites agressives et de vérifier le rôle modérateur de la capacité à décoder les émotions faciales. Les mesures retenues ont été collectées en première année du primaire dans le cadre de l'Étude des Jumeaux Nouveau-Nés du Québec. Deux aspects des difficultés interpersonnelles, évalués par les pairs, ont été considérés : le rejet et la victimisation par les pairs. On observe que l’insensibilité émotionnelle prédit le rejet, mais pas la victimisation par les pairs, et ce, même lorsque l’agressivité est prise en compte. Ceci montre l’importance des traits d’insensibilité émotionnelle comme prédicteurs du rejet par les pairs. En parallèle, la covariance entre ces traits et l’agressivité est importante et seule la notion d’agressivité prédit la victimisation. L’insensibilité émotionnelle et la capacité à reconnaître les émotions sont associées de façon unique au rejet et l’interaction entre ces deux variables n’est pas significative. Ces résultats permettent de comprendre la nécessité de distinguer le rôle que joue l’insensibilité face au rejet et face à la victimisation car ces deux expériences différentes ne sont pas prédites par les mêmes traits de l’enfant. / Callous-unemotional traits have been associated with interpersonal difficulties, however, this association remains uncertain given the potentially confusing role of aggressive behavior. The ability to decode facial emotions can lead to inappropriate responses to social situations. This ability, also associated with callous-unemotional traits and interpersonal difficulties, could modulate the link between these two dimensions. Our study attempts to evaluate the association between callous-unemotional traits and interpersonal difficulties by controlling aggressive behaviors and to verify the moderating role of the ability to decode facial emotions. The measures selected were collected in the first year of elementary school as part of the Quebec Newborns Twins Study. Two aspects of interpersonal difficulties, peerreviewed, were considered: peer rejection and victimization. We observed that callous-unemotional traits predict rejection but not peer victimization, even after controlling for aggression, which shows the importance of the characteristics of insensibility in predicting peer rejection. In parallel, the covariance between these traits and aggression is important and only the notion of aggression predicts victimization. Callous-unemotional traits and the ability to recognize emotions are uniquely associated with rejection and the interaction between these two variables is not significant. These results make it possible to realize it is necessary to distinguish between the role that insensibility plays in rejection and in victimization because these two different experiences are not predicted by the same traits of the child.

Dans la théorie économique standard, on suppose que les préférences des individus sont indépendantes de leur environnement social. Cependant, cette hypothèse de base semble en partie irréaliste, car l’utilité individuelle peut être affectée par une variété d’interactions sociales. Les effets de pairs sont une forme bien connue d’interaction sociale qui se définissent comme l’influence du comportement ou des caractéristiques des individus d’un groupe de référence sur les préférences et les décisions d’un individu de ce même groupe. L’objectif de la présente étude est d’estimer les effets de pairs sur la croissance du niveau de consommation des ménages. Il est pertinent de se pencher sur cette question puisque les effets de pairs peuvent engendrer un multiplicateur social. Si les effets de pairs ne sont pas pris en compte dans la prévision des politiques sur la consommation agrégée, les impacts attendus peuvent être différents des impacts réels. Dans ce mémoire, les effets de pairs sur la croissance du niveau de consommation des ménages ont été estimés à l’aide des données panel recueillies via l’enquête longitudinale annuelle (2008-2013) du UK DATA Service. Cette base de données permet l’observation du nombre de voitures dans le ménage, un bien durable et hautement visible. Étant donné que nous ne possédons pas d’informations sur les réseaux sociaux des ménages, nous posons comme hypothèse que ceux-ci interagissent en groupes. Nous créons les groupes de référence grâce aux caractéristiques exogènes des ménages. D’abord, un modèle linéaire est estimé par moindres carrés ordinaires. Ce modèle est simple à estimer, mais il est peu approprié, car il ne nous permet pas de distinguer un véritable effet de pairs de simples effets corrélés communs pour tous les ménages du groupe. Ensuite, nous estimons notre modèle grâce à la méthode des moindres carrés en deux étapes qui résout le problème de variables explicatives endogènes. De plus, nous présentons un modèle avec effets fixes de groupe pour tenir compte des effets corrélés. Enfin, un modèle en déviation par rapport à la moyenne est estimé par la méthode des variables instrumentales. Ce dernier modèle est le plus approprié, car il permet l’obtention d’estimateurs asymptotiquement efficaces. Les résultats obtenus des effets de pairs endogènes se sont avérés quelque peu inattendus. Lorsqu’ils sont significatifs, les paramètres associés à ces effets sont négatifs. Un tel résultat est expliqué par un comportement d’anticonformité entre pairs.

In structural graph theory, connectivity is an important notation with a lot of applications. Tutte, in 1961, showed that a simple graph is 3-connected if and only if it can be generated from a wheel graph by repeatedly adding edges between nonadjacent vertices and applying vertex splitting. In 1971, Halin constructed a class of edge-minimal 3-connected planar graphs, which are a generalization of wheel graphs and later were named “Halin graphs” by Lovasz and Plummer. A Halin graph is obtained from a plane embedding of a tree with no stems having degree 2 by adding a cycle through its leaves in the natural order determined according to the embedding. Since Halin graphs were introduced, many useful properties, such as Hamiltonian, hamiltonian-connected and pancyclic, have been discovered. Hence, it will reveal many properties of a graph if we know the graph contains a spanning Halin subgraph. But unfortunately, until now, there is no positive result showing under which conditions a graph contains a spanning Halin subgraph. In this thesis, we characterize all forbidden pairs implying graphs containing spanning Halin subgraphs. Consequently, we provide a complete proof conjecture of Chen et al. Our proofs are based on Chudnovsky and Seymour’s decomposition theorem of claw-free graphs, which were published recently in a series of papers.

This dissertation focuses on the design and study of charged aromatic molecules where weak π-π interactions synergize with electrostatic interactions to enhance the overall interaction between aromatic moieties. Each chapter investigates some aspect of this hypothetical synergy between electrostatics and π-face aromatic cohesion. The first chapter unveiled the importance of electrostatics in the intramolecular stacking of flexible aromatic molecular templates 1-2Br and 2a. While our previous studies found dicationic molecular template 1-2Br to have intramolecular π-stacking between electron poor pyridinium and electron rich xylylene moieties, no such stacking interaction was observed in the neutral analog 2a. Chapter two systematically explored the stacking pattern of electron poor aromatics in the form of oxygen- and / or nitrogen- substituted triangulenium cations, [1(NR)3]+ and [1(O)3(OH)3]+. As indicated in the chemical literature, triazatriangulenium cations [1(NR)3]+ with N- ethyl (and longer alkyl chains) chains were found to pack as face-to-face dimers. This study found the formation of columnar, face-to-face, n-meric association between aromatic cations in the structures with decreased steric interactions of the side chains in the stacking planes ([1(NMe)3]+ and [1(O)3(OH)3]+). Similar iso-structural triangulene based aromatic anions, (2)- and (3)2- didn’t indicate any facial interactions in the solid states. The possible synergy between unit charge electrostatics and π-face aromatic interactions was explored in aromatic ion pairs 1•2 of triangulene based aromatic cations and aromatic anions. This charge-assisted π-π stacking seems to be the novel way of getting strong π-system interactions where the strongest non-covalent force and the weakest non-covalent force: ionic bonding and π-stacking respectively synergize together. The π-π interaction between ionic aromatics in the solid state was investigated by means of single crystal x-ray diffraction and powder x-ray diffraction (PXRD). The interaction in the solution state was examined by UV-Vis spectroscopy, electrospray ionization mass spectroscopy (ESI-MS) and electrochemical studies. Studies found that optimal synergy was possible only in the ion pairs with no steric interactions of alkyl (or aryl) side chains in the stacking planes (1(O)3•2 & 1(NMe)3•2) and the interaction was found to be comparable with the strongest radical-assisted π-stacking described in the chemical literature.

Le sujet de notre thèse " L'Avenir du contrôle par les pairs dans la publication scientifique face aux défis du libre accès " aborde la problématique du contrôle par les pairs à l'ère d'Internet. Composé de trois parties (Brève histoire de la communication humaine, Evolution et outils du libre accès et Contrôle par les pairs et libre accès), il retrace l'évolution de la communication humaine associée à une étape primordiale et indispensable de la Science : le contrôle par les pairs. Il essaye de répondre à la question de son devenir et orientation dans un monde en changement constant ainsi qu'au devenir de la publication de la science et de la construction science elle-même dans un monde de plus en plus ouvert et rapide.

Cette thèse comporte trois essais sur les interactions sociales en sciences économiques. Ces essais s’intéressent à la fois au côté théeorique qu’empirique des interactions sociales. Le premier essai (chapitre 2) se concentre sur l’étude (théorique et empirique) de la formation de réseaux sociaux au sein de petites économies lorsque les individus ont des préférences homophilique et une contrainte de temps. Le deuxième essai (chapitre 3) se concentre sur l’étude (principalement empirique) de la formation de réseau sociaux au sein de larges économies où les comportement d’individus très distants sont aproximativement indépendants. Le dernier essai (chapitre 4) est une étude empirique des effets de pairs en éducation au sein des écoles secondaires du Québec. La méthode structurelle utilisée permet l’identification et l’estimation de l’effet de pairs endogène et des effets de pairs exogènes, tout en contrôlant pour la présence de chocs communs. / This thesis includes three essays on social interactions in economics, both from a theoretical and applied perspective. The first essay (chapter 2) focusses on the (theoretical and empirical) study of a network formation process in small economies characterized by the fact that individuals have homophilic preferences and a time constraint. The second essay (chapter 3) is focussed on the study (mostly empirical) of a network formation process in large economies characterized by the fact that distant individuals have approximately independent behaviours. The last essay (chapter 4) is an empirical study of peer effects in education for Quebec high-school teenagers. The structural method used allows for the identification and estimation of the endogenous peer effect and the exogenous peer effects, while controlling for the presence of common shocks.

Récemment, un nombre grandissant de jeunes ayant des troubles du comportement ont été intégrés dans les classes régulières. Afin de soutenir cette intégration, plusieurs programmes d’intervention ont émergé et été implantés dans les écoles québécoises. Parmi ces programmes, on retrouve le programme l’Allié, qui se distingue des autres, notamment, par l’utilisation de pairs aidants. Ce cadre d’intervention prometteur soulève cependant certains questionnements sur la possibilité d’influence négative entre les jeunes. L’objectif de l’étude est de décrire, dans une approche comportementale, le processus d'influence entre pairs. Une méthodologie d’observation systématique des interactions sociales est privilégiée. Les résultats indiquent qu’il n’y a pas eu d’influence négative dans les groupes l’Allié. Les comportements perturbateurs ont eu plus de chances de cesser lorsque les participants les ont ignorés, que lorsque les pairs ont réagi à ces comportements. L’ignorance intentionnelle d’un comportement semble donc constituer un processus d’influence important dans les groupes de jeunes. / In recent years, a growing number of students with behavioral disorders have been integrated into regular classrooms. Various intervention programs have emerged to support this integration, with many being implemented in Quebec’s schools. One of these programs, the Ally intervention program, distinguishes itself from others, notably, through its use of peer helpers. Though very promising, this intervention framework raises some questions about the possibility of negative influence among the children. The goal of this study is to describe, in a behavioral approach, the influence process in social interactions between peers. Systematic observation is the method selected to conduct this study. Results indicate that there was no negative influence in Ally groups. Furthermore, a disruptive behavior was more likely to stop when participants ignored it, than when peers responded to it. Selective ignoring of behavior thus seems to be an important influential process in groups made up of children.

De récentes découvertes montrent le rôle important que joue l’acide ribonucléique (ARN) au sein des cellules, que ce soit le contrôle de l’expression génétique, la régulation de plusieurs processus homéostasiques, en plus de la transcription et la traduction de l’acide désoxyribonucléique (ADN) en protéine. Si l’on veut comprendre comment la cellule fonctionne, nous devons d’abords comprendre ses composantes et comment ils interagissent, et en particulier chez l’ARN. La fonction d’une molécule est tributaire de sa structure tridimensionnelle (3D). Or, déterminer expérimentalement la structure 3D d’un ARN s’avère fort coûteux. Les méthodes courantes de prédiction par ordinateur de la structure d’un ARN ne tiennent compte que des appariements classiques ou canoniques, similaires à ceux de la fameuse structure en double-hélice de l’ADN. Ici, nous avons amélioré la prédiction de structures d’ARN en tenant compte de tous les types possibles d’appariements, dont ceux dits non-canoniques. Cela est rendu possible dans le contexte d’un nouveau paradigme pour le repliement des ARN, basé sur les motifs cycliques de nucléotides ; des blocs de bases pour la construction des ARN. De plus, nous avons dévelopées de nouvelles métriques pour quantifier la précision des méthodes de prédiction des structures 3D des ARN, vue l’introduction récente de plusieurs de ces méthodes. Enfin, nous avons évalué le pouvoir prédictif des nouvelles techniques de sondage de basse résolution des structures d’ARN. / Recent findings show the important role of ribonucleic acid (RNA) within the cell, be it the control of gene expression, the regulation of several homeostatic processes, in addition to the transcription and translation of deoxyribonucleic acid (DNA) into protein. If we wish to understand how the cell works, we first need to understand its components and how they interact, and in particular for RNA. The function of a molecule is tributary of its three-dimensional (3D) structure. However, experimental determination of RNA 3D structures imparts great costs. Current methods for RNA structure prediction by computers only take into account the classical or canonical base pairs, similar to those found in the well-celebrated DNA double helix. Here, we improved RNA structure prediction by taking into account all possible types of base pairs, even those said non-canonicals. This is made possible in the context of a new paradigm for the folding of RNA, based on nucleotide cyclic motifs (NCM): basic blocks for the construction of RNA. Furthermore, we have developed new metrics to quantify the precision of RNA 3D structure prediction methods, given the recent introduction of many of those methods. Finally, we have evaluated the predictive power of the latest low-resolution RNA structure probing techniques.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.