HUBERT Emma

Dans cette thèse, nous nous intéressons principalement à trois thèmes de recherche, relativement indépendants, mais néanmoins connexes au travers du fil conducteur des interactions et incitations, comme souligné dans l'introduction constituant le premier chapitre.Dans la première partie, nous présentons des extensions de la théorie des contrats, permettant notamment de considérer une multitude de joueurs dans des modèles principal-agent, avec contrôle du drift et de la volatilité, en présence d'aléa moral. En particulier, le chapitre 2 présente un problème d'incitations optimales en temps continu au sein d'une hiérarchie, inspiré du modèle à une période de Sung (2015) et éclairant à deux égards : d'une part, il présente un cadre où le contrôle de la volatilité intervient de manière parfaitement naturelle, et, d'autre part, il souligne l'importance de considérer des modèles en temps continu. En ce sens, cet exemple motive l'étude complète et générale des modèles hiérarchiques effectuée dans le troisième chapitre, qui va de pair avec la théorie récente des équations différentielles stochastiques du second ordre (2EDSR). Enfin, dans le chapitre 4, nous proposons une extension du modèle principal-agent développé par Aïd, Possamaï et Touzi (2019) à un continuum d'agents, dont les performances sont en particulier impactées par un aléa commun. Ces études nous guident notamment vers une généralisation des contrats dits révélateurs, proposés initialement par Cvitanić, Possamaï et Touzi (2018) dans un modèle à un seul agent.Dans la deuxième partie, nous présentons deux applications des problèmes principal-agent au domaine de l'énergie. La première, développée dans le chapitre 5, utilise le formalisme et les résultats théoriques introduits dans le chapitre précédent pour améliorer les programmes de réponse à la demande en électricité, déjà considérés par Aïd, Possamaï et Touzi (2019). En effet, en prenant en compte l'infinité de consommateurs que doit fournir en électricité un producteur, il est possible d'utiliser cette information supplémentaire pour construire les incitations optimales, afin notamment de mieux gérer le risque résiduel impliqué par les aléas climatiques. Dans un second temps, le chapitre 6 propose, à travers un modèle principal-agent avec sélection adverse, une assurance susceptible de prévenir certaines formes de précarité, en particulier la précarité énergétique.Enfin, nous terminons cette thèse par l'étude dans la dernière partie d'un second domaine d'application, celui de l'épidémiologie, et plus précisément le contrôle de la diffusion d'une maladie contagieuse au sein d'une population. Nous considérons en premier lieu dans le chapitre 7 le point de vue des individus, à travers un jeu à champs moyen : chaque individu peut choisir son taux d'interaction avec les autres, en conciliant d'un côté son besoin d'interactions sociales et de l'autre sa peur d'être à son tour contaminé, et de contribuer à la diffusion plus large de la maladie. Nous prouvons l'existence d'un équilibre de Nash entre les individus, et l'exhibons numériquement. Dans le dernier chapitre, nous prenons le point de vue du gouvernement, souhaitant inciter la population, représentée maintenant dans son ensemble, à diminuer ses interactions de manière à contenir l'épidémie. Nous montrons que la mise en place de sanctions en cas de non-respect du confinement peut s'avérer efficace, mais que, pour une maîtrise totale de l'épidémie, il est nécessaire de développer une politique de dépistage consciencieuse, accompagnée d'un isolement scrupuleux des individus testés positifs.

Dans cette thèse, nous nous intéressons principalement à trois thèmes de recherche, relativement indépendants, mais néanmoins liés par le fil des interactions et des incitations, comme le souligne l'introduction qui constitue le premier chapitre.Dans la première partie, nous présentons quelques extensions de la théorie des contrats, permettant notamment de considérer une multitude d'acteurs dans des modèles principal-agent, avec contrôle de la dérive et de la volatilité, et sous aléa moral. Plus précisément, le chapitre 2 présente un problème en temps continu d'incitations optimales au sein d'une hiérarchie, inspiré du modèle à une période de Sung (2015), et éclairant à deux égards : d'une part, il introduit un cadre où le contrôle de la volatilité intervient de manière parfaitement naturelle, et d'autre part, il souligne l'importance de considérer les modèles en temps continu. En ce sens, cet exemple motive l'étude complète et générale des modèles hiérarchiques menée dans le chapitre 3, qui va de pair avec la récente théorie des équations différentielles stochastiques du second ordre (2BSDE). Enfin, dans le chapitre 4, nous proposons une extension du modèle principal-agent développé par Aïd, Possamaï et Touzi (2019) à un continuum d'agents, dont les performances sont notamment impactées par un aléa commun. Ces études nous guident notamment vers une généralisation des contrats dits révélateurs, proposés par Cvitanić, Possamaï et Touzi (2018) dans un modèle mono-agent.Dans la partie II, nous présentons deux applications des problèmes principal-agent au domaine de l'énergie. La première, développée dans le chapitre 5, utilise le cadre et les résultats théoriques introduits dans le chapitre précédent, pour améliorer les programmes de réponse à la demande d'électricité, précédemment considérés par Aïd, Possamaï et Touzi (2019). En effet, en prenant en compte le nombre infini de consommateurs qu'un producteur doit alimenter en électricité, il est possible d'utiliser cette information supplémentaire pour construire des incitations optimales, permettant notamment de mieux gérer le risque résiduel impliqué par les aléas climatiques. Dans un second temps, le chapitre 6 propose, à travers un modèle principal-agent avec sélection adverse, une assurance susceptible de prévenir certaines formes de précarité, notamment la précarité énergétique.Enfin, nous concluons cette thèse en étudiant dans la dernière partie un second domaine d'application, à savoir l'épidémiologie, et plus précisément le contrôle de la diffusion d'une maladie contagieuse au sein d'une population. Dans le chapitre 7, nous considérons d'abord le point de vue des individus, à travers un jeu de champ moyen : chaque individu peut choisir son taux d'interaction avec les autres, en équilibrant d'une part son besoin d'interactions sociales et d'autre part sa peur d'être infecté à son tour, et donc de contribuer à la diffusion de la maladie. Nous prouvons l'existence d'un équilibre de Nash entre les individus, et l'illustrons numériquement. Dans le dernier chapitre, nous nous plaçons du point de vue du gouvernement, qui souhaite inciter la population, désormais représentée comme un tout, à diminuer ses interactions afin de contenir l'épidémie. Nous montrons que la mise en place de sanctions en cas de non-respect du confinement peut être efficace, mais que pour un contrôle total de l'épidémie, il est indispensable d'adopter une politique de dépistage approfondie, ainsi qu'un isolement minutieux des individus dont le test est positif Dans cette thèse, nous nous intéressons principalement à trois thèmes de recherche, relativement indépendants, mais néanmoins connexes au travers du fil conducteur des interactions et incitations, comme souligné dans l'introduction constituant le premier chapitre.