Dissertations / Theses on the topic 'Produits forestiers – Industrie – Productivité'

Cette étude cherche à mesurer l’importance du lien entre la bienfaisance d’un employeur et la productivité de ses travailleurs. Cet objectif est atteint à l’aide d’un modèle fondé dans la théorie classique et s’inspire par la suite de la littérature des préférences sociales. Plusieurs expériences ont réussi à démontrer l’existence d’un lien entre la productivité et la bienfaisance de l’employeur, mais rarement dans un environnement où cette bienfaisance est imposée de façon exogène. Par voie d’une expérience effectuée sur un échantillon d’étudiants, une étude de Tonin et Vlassopoulos (2013) s’est confrontée à ce défi. Leurs résultats suggèrent que la bienfaisance d’un employeur a un effet positif sur la productivité, mais ceci n’est pas démontré dans l’environnement de travail. L’expérience discutée lors de ce document comble donc le fossé. Le lien en question est évalué en concevant d’une expérience sur le terrain d’une entreprise de reboisement en Colombie-Britannique. Les travailleurs de l’entreprise sont observés sous trois conditions salariales, dont une s’agit du salaire à la pièce ordinaire, une s’agit du salaire à la pièce ordinaire plus une prime pécuniaire, et une s’agit du salaire à la pièce ordinaire plus une prime qui est versée à un organisme de bienfaisance du choix du travailleur. Selon les données recueillies, les travailleurs ont été plus productifs lorsque leur employeur a promis de faire des dons de bienfaisance, mais ont été moins productifs lorsqu’un prime salaire leur a été accordé. Par contre, ces résultats deviennent insignificatifs avec l’inclusion des variables de contrôle pour les conditions météorologiques. Les données analysées ne permettent d’établir un lien entre ni la rémunération ni la bienfaisance de l’employeur. Les changements imposés par l’expérience conçue par ce mémoire ne sont pas suffisants pour surmonter les chocs quotidiens de l’environnement du travail.

L'objectif principal de cette thèse est d'étudier le problème de planification de la production dans le contexte d'une demande incertaine, d’un niveau de service variable et d’approvisionnements incontrôlables dans une usine de seconde transformation du bois. Les activités de planification et de contrôle de production sont des tâches intrinsèquement complexes et difficiles pour les entreprises de seconde transformation du bois. La complexité vient de certaines caractéristiques intrinsèques de cette industrie, comme la co-production, les procédés alternatifs divergents, les systèmes de production sur commande (make-to-order), des temps de setup variables et une offre incontrôlable. La première partie de cette thèse propose une plate-forme d'optimisation/simulation permettant de prendre des décisions concernant le choix d'une politique de planification de la production, pour traiter rapidement les demandes incertaines, tout en tenant compte des caractéristiques complexes de l'industrie de la seconde transformation du bois. À cet effet, une stratégie de re-planification périodique basée sur un horizon roulant est utilisée et validée par un modèle de simulation utilisant des données réelles provenant d'un partenaire industriel. Dans la deuxième partie de cette thèse, une méthode de gestion des stocks de sécurité dynamique est proposée afin de mieux gérer le niveau de service, qui est contraint par une capacité de production limitée et à la complexité de la gestion des temps de mise en course. Nous avons ainsi développé une approche de re-planification périodique à deux phases, dans laquelle des capacités non-utilisées (dans la première phase) sont attribuées (dans la seconde phase) afin de produire certains produits jugés importants, augmentant ainsi la capacité du système à atteindre le niveau de stock de sécurité. Enfin, dans la troisième partie de la thèse, nous étudions l’impact d’un approvisionnement incontrôlable sur la planification de la production. Différents scénarios d'approvisionnement servent à identifier les seuils critiques dans les variations de l’offre. Le cadre proposé permet aux gestionnaires de comprendre l'impact de politiques d'approvisionnement proposées pour faire face aux incertitudes. Les résultats obtenus à travers les études de cas considérés montrent que les nouvelles approches proposées dans cette thèse constituent des outils pratiques et efficaces pour la planification de production du bois.
The main objective of this thesis is to investigate the production planning problem in the context of uncertain demand, variable service level, and uncontrollable supply in a wood remanufacturing mill. Production planning and control activities are complex and represent difficult tasks for wood remanufacturers. The complexity comes from inherent characteristics of the industry such as divergent co-production, alternative processes, make-to-order, short customer lead times, variable setup time, and uncontrollable supply. The first part of this thesis proposes an optimization/simulation platform to make decisions about the selection of a production planning policy to deal swiftly with uncertain demands, under the complex characteristics of the wood remanufacturing industry. For this purpose, a periodic re-planning strategy based on a rolling horizon was used and validated through a simulation model using real data from an industrial partner. The computational results highlighted the significance of using the re-planning model as a practical tool for production planning under unstable demands. In the second part, a dynamic safety stock method was proposed to better manage service level, which was threatened by issues related to limited production capacity and the complexity of setup time. We developed a two-phase periodic re-planning approach whereby idle capacities were allocated to produce more important products thus increasing the realization of safety stock level. Numerical results indicated that the solution of the two-phase method was superior to the initial method in terms of backorder level as well as inventory level. Finally, we studied the impact of uncontrollable supply on demand-driven wood remanufacturing production planning through an optimization and simulation framework. Different supply scenarios were used to identify the safety threshold of supply changes. The proposed framework provided managers with a novel advanced planning approach that allowed understanding the impact of supply policies to deal with uncertainties. In general, the wood products industry offers a rich environment for dealing with uncertainties for which the literature fails to provide efficient solutions. Regarding the results that were obtained through the case studies, we believe that approaches proposed in this thesis can be considered as novel and practical tools for wood remanufacturing production planning.

Au cours des dernières années, le manque de prévisibilité des approvisionnements en bois a été identifié comme un facteur qui entrave la compétitivité du secteur forestier. Alors que plusieurs entités croient que le changement de régime forestier québécois de 2013 est l’un des facteurs ayant mené à cette affirmation, il semble que la présence de plus en plus marquée d’une relation client fournisseur dans les approvisionnements forestiers soit aussi partiellement responsable. La problématique du manque de prévisibilité des approvisionnements est composée de deux éléments. D’abord, aucune définition reconnue de la prévisibilité de l'approvisionnement en bois n'a été proposée par la communauté scientifique. De plus, dans la pratique, les intervenants ne semblent pas partager une compréhension commune des origines du manque de prévisibilité. En l’absence de connaissance sur les causes réelles, il s’avère difficile de proposer des recommandations. À ce jour, aucune étude ne s’est penchée sur la problématique du manque de prévisibilité des approvisionnements forestiers. Ce travail vise à combler cette lacune. Une série de 20 entrevues impliquant des intervenants de la chaîne d'approvisionnement forestier a été réalisée. En complément, un cas d’étude auprès d’une usine de pâtes et papiers du Québec a permis d'étudier la prévisibilité de l'approvisionnement en bois dans le cadre des pratiques d’achats au niveau opérationnel. Une méthode d'évaluation basée sur le processus de collecte de données en place, la politique d'allocation des contrats et les méthodes de prévision des acheteurs a été appliquée. Sur la base de nos résultats, nous définissons la prévisibilité des approvisionnements forestiers comme étant la capacité à anticiper l’offre de bois dans le temps, avec un certain degré de précision. Par la suite, les entrevues et l’étude de cas ont permis d’identifier 37 causes et 17 sources du manque de prévisibilité. Ces éléments ont été regroupés en cinq catégories. Enfin, cinq causes spécifiques à la gestion des fournisseurs et au suivi des ententes contractuelles sont à la base des recommandations visant à améliorer la prévisibilité dans un contexte d’achats de matière ligneuse. Quatre des recommandations proposées suggèrent une allocation de contrats basée sur les performances antérieures des fournisseurs. Une recommandation au niveau du suivi de la qualité des prévisions est aussi proposée.
In recent years, the lack of wood supply predictability has been identified as a factor hindering the competitiveness of the forest sector. While several entities believe that the change in Quebec's forest regime in 2013 is one of the factors that led to this, it seems that the growing presence of a supplier-client relationship in wood procurement is also partially responsible. The problem of the lack of predictability is composed of two elements. First, no recognized definition of wood supply predictability has been proposed by the scientific community. Second, in practice, stakeholders do not seem to share a common understanding of what is wood supply predictability. In the absence of knowledge of the real causes of lack of predictability, it is difficult to come up with recommendations. To date, no study have addressed the issue of the lack of predictability of forest supplies. This work aims to fill this gap. A series of 20 interviews involving stakeholders of the forest supply chain was conducted. In addition, a case study of a Quebec pulp and paper mill examined wood supply predictability as part of procurement practices at the operational level. An evaluation methodology based on the data collection process in place, the contract allocation policy and the buyer forecasting methods have been applied. Based on our results, we define wood supply predictability as the ability to anticipate wood supply over time, within a certain degree of precision. 37 causes and 17 sources of the lack of wood supply predictability were identified through the interviews and the case study. These elements have been grouped into five categories. Finally, five causes specific to the management of suppliers and the monitoring of contractual agreements form the basis of recommendations aimed at improving predictability in the context of wood procurement. Four of the proposed recommendations favor contract allocation based on past performance of suppliers. A recommendation regarding quality monitoring of forecasts is also proposed.

La gestion des activités de distribution dans le secteur forestier pose un enjeu de taille en raison de la décentralisation de la prise de décision, l’incertitude sur les opérations de production et la quantité massive de données. Dans ce contexte, le but de ce mémoire est de concevoir un système d’aide à la décision pour l’allocation de la production et la planification du transport. Il vise également à évaluer une approche à flux poussé-tiré de gestion de la chaîne de valeur. Ce projet est réalisé en collaboration avec Produits forestiers Résolu, permettant l’évaluation des solutions dans un cadre réel de grande envergure. Pour atteindre ces objectifs, une analyse du contexte de l’organisation a d’abord mis en évidence les modes de fonctionnement de l’entreprise, les caractéristiques d’un réseau de distribution dans l’industrie forestière et les interactions interdépartementales. Une revue de la littérature a ensuite été réalisée afin d’établir un état de l’art sur les approches de résolution des problèmes d’allocation, les mécanismes de coordinations et les stratégies d’intégration. Suite à l’acquisition et le traitement des données de l’entreprise, deux outils d’aide à la décision ont été développés pour des activités critiques de l’entreprise, actuellement réalisées entièrement manuellement. Un premier outil permet de déterminer l’allocation optimale des commandes aux centres de production et de distribution. La mise en œuvre de cet outil pour l’entreprise permet de réduire les coûts de transport jusqu’à7.2%. Ce modèle permet également d’évaluer l’effet d’une stratégie hybride de flux poussé-tiré sur la performance de l’entreprise. Le second outil permet d’optimiser la sélection de routes et de transporteurs ferroviaires pour la distribution de marchandises dans le réseau nord-américain, pouvant conduire à une réduction des coûts de l’ordre de 6.6%. Finalement, le projet a permis de démontrer qu’il est possible pour l’entreprise de déplacer son point de découplage en amont du rabotage. L’intégration des deux modèles dans une stratégie hybride de production et distribution permet des économies de 12.3%. Ces résultats ont stimulé une réflexion stratégique chez le partenaire afin de revoir sa gestion des opérations de production, de distribution et de ventes. Ce travail contribue ainsi au domaine en évaluant les effets d’une approche à flux poussé-tiré ainsi que des outils pour faciliter la prise de décision dans un cas d’études du secteur forestier tout en répondant aux besoins pratiques du partenaire industriel.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007.
"Cette thèse a été rédigée par insertion de trois articles dont [Egide G. Karuranga] est le premier auteur"--P. ix. Bibliogr. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Les décisions de planification à l'intérieur d'un réseau de création de valeur sont multiples et peuvent entraîner de lourdes conséquences pour une entreprise. Différents outils sont disponibles pour aider les personnes en charge de prendre ces décisions en offrant un suivi sur la production, le transport, les inventaires, etc. Ce mémoire propose la conception d'un simulateur basé sur une plateforme dc planification multiagent déjà existante. Pour se faire, différents mécanismes de simulation devront être implantés, principalement la gestion du temps. De plus, un nouvel agent a été développé afin de simuler le rôle de clients dans un réseau de création de valeur de bois d'oeuvre. De plus, cet agent permet dc simuler les deux types dc relation d'affaires qui sont les plus courantes dans cette industrie. La dernière contribution est la conception d'un cas d'étude pour démontrer les capacités dc ce simulateur à travers différentes expérimentations.

La planification des approvisionnements représente un grand un défi pour l’industrie forestière, surtout dans le contexte où la forêt naturelle est caractérisée par une grande hétérogénéité de la matière première servant à générer différents produits. Ainsi, l’élaboration de plans pour répondre à la demande des usines devient un problème complexe pour les planificateurs forestiers. La planification automatisée faisant usage d’outils d’optimisation permet de tenir compte de plusieurs facteurs importants pour la planification. Dans la littérature, plusieurs modèles théoriques ont été proposés, mais il semble que très peu de ces modèles soient actuellement utilisés par les entreprises. On suppose que la complexité du problème, l’environnement naturel en constante évolution, de même que l’expertise nécessaire pour utiliser ces modèles limitent leur application dans un contexte industriel. Néanmoins, la mise en œuvre de ces outils pourrait améliorer significativement le bénéfice des entreprises forestières. Les objectifs de l’étude sont (i) évaluer le potentiel d'implantation de l'optimisation mathématique en entreprise, notamment en identifiant les ressources supplémentaires nécessaires à l’adoption d’une telle approche (ii) estimer les bénéfices et avantages d'utiliser l'optimisation mathématique pour soutenir les décisions de planification dans un contexte industriel (iii) analyser l’effet d’une variation dans les informations utilisées pour la confection des plans. Le logiciel d’optimisation LogiLab, développé par le consortium de recherche FORAC, a été utilisé en support à cette étude. L’outil permet de maximiser le profit généré dans la chaîne d’approvisionnement grâce à une allocation optimale de la matière première vers les usines du réseau. Le modèle considère simultanément la récolte, le transport, l’hétérogénéité de la forêt et la performance des usines. Dans ce projet, nous avons adapté LogiLab pour permettre son application dans une étude de cas visant une entreprise de produits forestiers canadienne. Nous avons ensuite analysé les bénéfices générés et évalué le potentiel de mise en œuvre. Pour réaliser le deuxième objectif, nous avons étudié la méthode de planification actuelle de l’entreprise partenaire, pour ensuite la comparer à l’approche d’optimisation utilisée pour générer le plan optimal. Finalement, nous avons ajusté les données d’inventaires de départ en utilisant des données réelles provenant du mesurage pour tester l’effet de la variabilité des informations utilisées dans le développement des plans. L’approche de planification optimisée a permis de générer un bénéfice net plus élevé que la méthode de planification actuelle en entreprise. Cette différence est en partie due à une allocation plus efficace de la matière première aux usines. En ce qui concerne le deuxième objectif, plusieurs avantages ont été identifiés, notamment la réduction du temps nécessaire pour produire un plan. En outre, même si le coût de la mise en œuvre est élevé, ces dépenses supplémentaires sont récupérées en moins de deux ans dus à l’économie de temps associée à la réalisation de la planification. De plus, les gains générés suite à l’utilisation des plans optimisés dépassent largement les coûts initiaux liés à la mise en place du système.
Supply planning is a significant challenge for the forest industry, particularly in natural forests characterized by great heterogeneity. Such forests produce raw material suitable for different final products. Thus, developing plans to match supply with demand becomes a complex problem for forest planners. The automatization of the planning approach using an optimization tool allows many important factors to be taken into consideration during planning. In the literature, several theoretical models have been proposed, but it appears that very few of these are currently used by companies. It is assumed that the complexity of the problem, the ever changing nature of the planning environment, and the expertise required to use these models limit their application in industrial context. Nevertheless, the implementation of such tools could bring significant improvements in profits for the forest companies. The aims of the study are threefold : (i) to evaluate the potential for the implementation of mathematical optimization in companies, in particular by identifying the additional resources needed to adopt such an approach, (ii) to estimate the potential gains associated with utilization of optimization model in formulating wood procurement planning in an industrial case, and (iii) to analyze the effect of variation in the information used could have on the plans. An optimization software (LogiLab) developed by the FORAC research consortium was used. The tool allows to maximize the profit generated on the entire supply chain through optimal allocation of raw materials to mills in the network. The model simultaneously considers both harvesting and transportation cost, the heterogeneity of the forest and mill performances. The planning done now in companies visually focuses on lower transportation distance. We adapted LogiLab to a case study involving a Canadian forest products company, to analyze the generated profits, and assess its potential for implementation. To realize the second objective, we studied the planning method of our Partner Company and compared it to the optimization approach that we used for generating the optimal plan. Finally, we adjusted the baseline inventory data using actual data from the measurement to test the effect of the variability of the information used in developing the plans. A higher net profit was generated when using our planning approach in comparison to the plan prepared by the company. This difference is due, in part, to a more efficient allocation of raw materials to the mills. With regards to the second objective, we found several advantages such as a reduction in the time needed to produce a plan. Moreover, even if the cost of implementation is high they are recovered in less than two years by savings in planning time. The gains generated following the optimized plans exceed by several orders of magnitude the initial costs of the system to be set up.

La planification des approvisionnements forestiers est un processus ayant des impacts importants autant sur la forêt que sur ses utilisateurs. Plusieurs outils d’aide à la décision ont été développés dans des contextes scientifiques et professionnels pour supporter les planificateurs dans leurs prises de décisions. Cependant, des problèmes résident toujours au niveau du processus décisionnel. Il est évident que le contexte forestier est complexe et incertain. Il est caractérisé par une multitude d’intervenants qui opèrent dans un environnement instable. Il a été démontré dans plusieurs travaux que dans un contexte incertain, les coûts liés au développement des outils d’aide à la décision sont élevés malgré que les plans fournis sont susceptibles à plusieurs modifications voire même des remplacements. Ce mémoire étudie la planification des approvisionnements forestiers en matière de performance en tant que variable bidimensionnelle qui dépend de la performance des plans et surtout de la performance du processus de planification. Dans un contexte incertain, il serait plus avantageux de fournir l’effort dans l’amélioration de la performance du processus de planification. Pour mener cette étude, des critères ont été fixés lors d’une étude générique du processus de planification au Québec. L’évaluation a été basée sur des entrevues et un sondage. Une étude de cas est ensuite présentée. L’objectif est de suivre les planificateurs de la région étudiée dans leurs processus, de comprendre les interactions entre les différents intervenants et d’évaluer par la suite le processus. Les résultats trouvés pendant les trois étapes sont cohérentes. L’évaluation de la performance montre qu’en matière du processus les mesures qui ont été jugées satisfaisantes sont l’accessibilité des planificateurs, et la qualité de la communication. Par ailleurs, le temps de la réalisation des plans et la réactivité ont été jugées insatisfaisants. En ce qui concerne la performance des plans, il a été noté une satisfaction au niveau du respect des contraintes et une insatisfaction au niveau de la satisfaction de la demande et des coûts. Des recommandations pouvant améliorer la performance du processus et des plans générés sont formulées. Ces recommandations sont surtout basées sur le concept du fournisseur-intégrateur proposé par Azouzi et al. (2011) et sur le cadre conceptuel de la gestion des connaissances proposé par Mosconi (2011).

La forêt représente une source avantageuse et renouvelable de matières premières, en nourrissant notamment les activités de production, de construction et de consommation tout en assurant une dynamique économique. Ainsi, l’industrie forestière se caractérise par un réseau logistique complexe soumis à un ensemble de particularités dont un besoin de plus en plus criant en personnalisation du produits, une demande méconnue et incertaine pour certains marchés et une concurrence mondiale en effervescence. Ce réseau est composé par un ensemble de nœuds inter-reliés de flux de matières, d’informations et de transactions financières. Dans ce contexte, cette thèse traite la problématique de la planification et du contrôle des activités logistique d’une chaîne de valeur forestière. Il s’agit d’un réseau qui rassemble les activités nécessaires pour le déplacement des matières premières et leur transformation en produits finis destinés aux clients afin de satisfaire leurs besoins. Notre contribution à travers ce projet est de développer des modèles de planification permettant aux preneurs de décision d’interagir de façon à mieux collaborer, coordonner leurs activités et améliorer leurs manières d’échanger l’information afin de satisfaire la demande du client, développer un avantage concurrentiel durable, et réduire les coûts. Pour que l’industrie forestière puisse atteindre de tels objectifs, nous proposons une méthodologie composée par trois contributions. La première contribution propose un modèle mathématique centralisé dont l’objectif est de maximiser le profit total d’une chaîne de valeur forestière et de déterminer certains paramètres de décision tels que les volumes à récolter et à stocker ainsi que les quantités à livrer. La deuxième contribution présente le développement de modèles coordonnés de même qu’une analyse de performance théorique et statistique de façon à dégager une approche qui permette de planifier et de contrôler plus efficacement les activités d’approvisionnement forestier. La troisième contribution propose une stratégie conceptuelle de mise en place ainsi qu’une plate-forme technologique pour une approche de pilotage considérée bénéfique dans le cadre de la chaîne de valeur forestière à l’étude.
The forest is a beneficial and renewable source of raw materials that ensures an economic dynamic. Thereby, the forest industry is characterized by a complex logistics network that is subject to a number of unique factors, such as: a growing need for customization of products, an unrecognized and uncertain demand for a few markets, and fierce global competition. This industry also encompasses a set of interconnected nodes for materials, information, and financial transactions. In this context, this thesis deals with the planning and control of the logistic activities of a forest value chain. It is a network that puts together the needful activities to move the raw materials and process them into finished products for customers. Our contribution through this project is to establish planning models that enable decision-makers to better coordinate their activities and improve their ways of exchanging information between each other in order to meet customer needs, build sustainable competitive advantage, and reduce costs In order to help the forest industry to achieve such objectives, we propose a methodology including three contributions. The first one suggests a centralized mathematical model then maximizes the total profit of a forest value chain by optimizing the quantities to be harvested and stored as well as the ones to be delivered. The second contribution is based on coordinated models that allow for more effective planning and control of forestry supply activities. The third contribution offers a conceptual implementation strategy and at the same time a technological platform which should be helpful to support the implementation of the coordination models developed.

Comment les entrepreneurs forestiers peuvent-ils prendre en considération les impacts environnementaux dans leurs décisions d’affaires ? Quelles technologies peuvent réduire les impacts environnementaux tout en rendant l’entreprise plus profitable ? Afin de répondre à ces questions, un outil d’aide à la décision stratégique a été développé. Ce modèle est basé sur l’optimisation multicritère et intègre la minimisation des impacts environnementaux aux objectifs économiques. La considération d’impacts environnementaux et économiques sur l’ensemble du réseau logistique requiert une vision holistique. C’est pour cette raison qu’une approche de cycle de vie est utilisée tout au long de cette thèse. Ainsi, le modèle multicritère est alimenté par des analyses de cycle de vie environnementale et de coûts. L’analyse de cycle de vie (ACV), sous-entendu attributionnelle et environnemental, est une méthode normalisée et reconnue permettant de quantifier les impacts environnementaux d’un produit ou d’un service. La première contribution de cette thèse est de présenter une ACV du portefeuille de produits d’une entreprise forestière. Il s’agit de la première contribution analysant l’ensemble d’un portefeuille de produit d’une organisation. Cette ACV a été réalisée avec la méthode IMPACT 2002+ permettant d’obtenir une quantification des dommages sur la santé humaine, la qualité des écosystèmes, les changements climatiques et la consommation de ressources. Ces quatre impacts sont utilisés comme critères environnementaux du modèle d’optimisation multicritère. La seconde contribution introduit la réalisation d’une analyse de cycle de vie de coût basée sur la comptabilité par activités (ACVC-PA) couvrant l’ensemble des opérations de récolte et de transformation d’une entreprise forestière. À partir des résultats des coûts de chacune des activités, le coût de revient est attribué à chacun des produits du portefeuille. Dans la discussion est présentée une analyse de l’état d’avancement des principaux produits sur les marchés nord-américains. La méthodologie de l’ACVC-PA a été choisie, car elle permet de faire des liens avec les résultats de l’analyse environnementale. Le modèle d’aide à la décision intégrant les critères environnementaux est présenté dans la troisième contribution. Les résultats des deux analyses précédentes sont incorporés dans un modèle d'optimisation multicritère, auquel sont ajoutés les effets de substitutions, grâce à une approche conséquentielle de l’ACV. Dans le cas des produits du bois, les effets de substitutions ont des impacts positifs, au moins sur les changements climatiques, puisque les matériaux de construction courants (acier ou béton) et les combustibles fossiles ont une intensité carbonique supérieure. Ce modèle propose des solutions optimales d’un point de vue environnemental et économique, ainsi que les compromis entre ces critères, quant aux flux de matières et l'acquisition de nouvelles technologies. Une représentation graphique des réseaux proposés accompagne le calcul des bénéfices nets annuels anticipés et des émissions nettes de gaz à effet de serre de chacune des solutions. La démonstration du modèle d’aide à la décision repose sur l’étude de cas d’une entreprise forestière. Le modèle mathématique est en programmation linéaire en nombres entiers, qui est résolue par la méthode exacte et l’approche a posteriori. Ce qui permet de générer 150 solutions, en faisant varier les pondérations entre 0 et 1 pour chaque critère. Plusieurs technologies prospectives sont intégrées dans ce modèle tout en respectant les contraintes d’approvisionnements, de recette et de capacité spécifique au contexte de l’entreprise forestière à l’étude. Une dernière contribution porte sur le transport des produits du bois. L’acheminement des systèmes de construction préfabriquée directement sur les chantiers de construction présente plusieurs avantages, mais est une source d’émissions de gaz à effet de serre. CarbonRoadMap est un modèle d’aide à la décision multicritère et multimodal offrant des alternatives au transport en camion. L’entreprise forestière peut ainsi proposer des parcours en fonction des priorités de ses clients, qui peuvent être le délai, le coût ou les émissions de gaz à effet de serre. L’ensemble de cette thèse démontre que l’intégration des critères environnementaux dans les outils d’aide à la décision permet d’élargir la vision des décideurs. De plus, dans les deux études modèles, propres à l’entreprise forestière, les solutions réduisant les impacts environnementaux sont majoritairement des sources de profit supplémentaire simultanément.
How can forest harvesting entrepreneurs consider environmental impacts in their business decisions? What technologies can reduce environmental impacts while making the company more profitable? To answer these questions, we developed a strategic decision support tool which integrated the minimization of environmental impacts with economic objectives environmental based on multi-criteria optimization. The consideration of environmental and economic impacts on the entire logistics network requires a holistic vision. That why a life-cycle approach was adopted all long of this thesis. Thus, the multi-criteria model is powered by environmental Life-Cycle Assessment (LCA) and Life-Cycle Cost Assessment (LCCA). The first contribution of this thesis is to present a LCA of the product portfolio of a forestry company. LCA is a standardized and recognized method for quantifying the environmental impacts of a product or service. This analysis was realized with the IMPACT 2002+ method, which quantify damages on human health, ecosystem quality, climate changes and resource consumption, which are the four environmental criteria in this entire research project. The second contribution is the realization of an Activity-Based Life-Cycle Costing (AB-LCC) covering all the harvesting and processing activities of the same forestry company. The cost structure of the company was analyzed for each product of the portfolio along with an analysis of the life-cycle of each Harvested Wood Product (HWP) in the North American market context. With a consequential LCA approach, it is possible to consider the consequences of a change by integrating the substitution effects. Substition of building materials, such as steel or concrete, and of fossil fuels by HWP has positive greenhouse gas emission impacts. The third contribution, presented in chapter 4, use results of the previous analyzes to incorporate them in a multi-criteria optimization model which considers both profitability and environmental impacts. The decision support model provides optimization from an environmental, economic and all compromises between these criteria, on material flux and new technology acquisition. A graphical representation of the proposed network accompanies the calculation of expected annual profits and net GHG emissions of solutions. The case study is based on primary and historical data of the company activities as well as set of new technologies considered, for both environmental and economic criteria. The mathematical model is linear integer programming that is resolved by the exact method and a posteriori approach, by varying weights between 0 and 1 for each criterion, to generate 150 solutions. Several prospective technologies are proposed in the model while respecting the constraints of supplies, recipes and specific capacity to the context of the studied forestry company. A final contribution of this thesis is about the HWP delivery system, presented in chapter 5. The routing of prefabricated building systems directly on construction sites has several advantages, but it is a source of GHG emissions. CarbonRoadMap is a multicriteria and multimodal model supporting decisions about alternatives to truck only transport. The forestry company can suggest different routes based on the priorities of its customers, who may be the time, cost or carbon emissions. This whole thesis demonstrates that the integration of environmental criteria in the decision support tools allows a wider vision. In the applications, specific to forestry business, the solutions with an environmental impacts reduction are mostly a source of additional profit simultaneity.

Ce mémoire décrit un cadre pour l'élaboration et l'évaluation de politiques de pilotage des réseaux de création de valeur de l'industrie des produits forestiers. Il permet de déterminer la combinaison optimale de politiques de niveau tactique (production et distribution) et de politiques au niveau de l'exécution. Le cadre s’appuie, d’abord, sur le logiciel LogiLab qui permet de modéliser le réseau de l'industrie des produits forestiers et d'effectuer une optimisation mathématique afin de proposer un plan agrégé de production et de distribution. À partir de ce plan, on extrait des politiques de gestion des flux de production et de transport qui guideront au jour le jour les opérations au niveau opérationnel. Ensuite, les décideurs pourront proposer des politiques d'exécution (par exemple: règles à utiliser pour le chargement des camions). La combinaison de ces politiques est évaluée en utilisant un modèle de simulation à événements discrets, en utilisant le logiciel de simulation SIMIO, qui permet d'évaluer dans le détail ce que serait l'impact de la mise en œuvre de ces politiques.

Les difficultés vécus par l'industrie canadienne des produits forestiers dans la dernière décennie l’ont amené vers une transformation importante. L'innovation dans les produits et les processus est encore nécessaire afin de maximiser la valeur économique des ressources forestières. Cette thèse se concentre sur le les systèmes d'approvisionnement en bois de l’industrie forestière qui est responsable de la récolte et de la livraison des matières premières de la forêt vers les usines. Les entreprises les plus compétitives sont celles qui peuvent fournir les bons produits aux bons clients au bon moment. L'agilité du système d'approvisionnement en bois devient ainsi une des caractéristiques nécessaires à la compétitivité. Les objectifs de la thèse sont d'identifier les possibilités d'améliorer l'agilité du système d'approvisionnement en bois, de quantifier les gains potentiels et de proposer un mécanisme dans le but d’anticiper son impact à long terme. L’agilité est la capacité des systèmes d'approvisionnement en bois à répondre rapidement et efficacement à des fluctuations inattendues de la demande. Premièrement, nous identifions les capacités requises par le système d'approvisionnement en bois qui permettent l'agilité; ensuite, nous examinons la littérature portant sur les systèmes d'approvisionnement en bois pour trouver des signes de ces capacités. Suite à cette étape, une opportunité d'améliorer l'agilité des systèmes d'approvisionnement a été identifiée. Celle-ci implique une plus grande flexibilité dans le choix des traitements sylvicoles au niveau opérationnel afin de mieux aligner l'offre avec la demande. Une expérimentation a été menée en utilisant des données industrielles pour quantifier les avantages potentiels associés à l'approche. Dans les scénarios avec flexibilité permise, des profits significativement plus élevés et des taux plus élevés de satisfaction de la demande ont été observés. Ensuite, un système de simulation-optimisation de la planification hiérarchique a été développé pour étudier l'influence de la flexibilité au niveau opérationnel sur l'approvisionnement en bois à long terme. Le système a été mis en œuvre en utilisant les données hypothétiques d'une forêt du domaine public québécois pour un horizon de 100 ans. Le système développé a permis de mesurer les impacts à courts et à long terme des décisions d'approvisionnement. Il devrait permettre de mieux intégrer les pratiques d’aménagements forestiers avec les besoins de la chaîne d’approvisionnement.
The significant downfall experienced by the Canadian forest products industry in the past decade has catalyzed the industry into a process of transformation. A concerted effort to maximize economic value from forest resources through innovation in both products and processes is currently underway. This thesis focuses on process innovation of wood procurement systems (WPS). WPS includes upstream processes and actors in the forest products supply chain, responsible for procuring and delivering raw materials from forests to manufacturing mills. The competitiveness of the industry depends on the agility of WPS to deliver the right product to the right customer at the right time. The specific aims of the thesis are to identify opportunities to improve wood procurement system agility, quantify the potential improvement in performance and propose a mechanism to anticipate its long-term impact. Agility is the ability to respond promptly and effectively to unexpected short-term fluctuation in demand. We first identify the capabilities a WPS needs to possess in order to enable agility; we then review the literature in the WPS domain to search for evidence of these capabilities. An opportunity to improve agility of WPS was then identified. It entailed providing managers with flexibility in the choice of silvicultural treatments at the operational level to permit better alignment of supply with the prevailing demand. An experiment was conducted using industry data to quantify the potential benefits associated with the approach. In scenarios where flexibility was permitted, significantly higher profits and demand fulfillment rates were observed. Next, a simulation-optimization system for hierarchical forest management planning was developed to examine the influence of operational level silvicultural flexibility on long-term wood supply. The system was implemented to a forest management unit in Québec in a rolling planning horizon basis for a 100 year horizon. The system demonstrated a capability to measure short and long-term impacts of supply decisions. It will prove to be a useful tool to better integrate forest management practices and supply chain needs.

De nos jours, les centres de transformation primaire de produits forestiers doivent adapter rapidement leurs approvisionnements afin d’être en mesure de satisfaire les besoins du marché. Pour répondre promptement aux commandes passées par les usines, les équipes de récolte doivent être déployées dans des peuplements forestiers possédant les caractéristiques désirées. Toute déviation à cet égard entraîne des coûts supplémentaires liés à la mise en place de mesures correctives. Ces mesures se traduisent habituellement par une augmentation des stocks coupés en forêt ou encore par des déplacements plus nombreux des équipements de récolte. Une pénurie, c’est-à-dire un manque de matière première à l’usine ou encore l’impossibilité de satisfaire la demande des clients sont d’autres effets possibles. Une connaissance adéquate de la distribution du volume des arbres sur pied par espèce et par classes de diamètres à hauteur de poitrine (DHP) pour les principales strates forestières apparaît donc comme une première étape pour améliorer la précision des approvisionnements. Cette connaissance semble en effet nécessaire pour être en mesure d’améliorer la gestion de la chaîne d’approvisionnement (ou de création de valeur) mais aussi pour mieux protéger l’environnement. Or, la forêt est très variable et il est difficile de prédire de manière précise la distribution des diamètres des tiges des peuplements qui la composent. L’erreur générée par cette variabilité engendre une incertitude quant à ces prédictions de ces distributions. Ce projet vise à évaluer la faisabilité de développer un système spatial qui puisse permettre de répondre à une demande pour un produit donné dans un délai court et motivé par les besoins des clients. Pour y arriver, des fonctions graphiques de distribution du volume cumulé en fonction du diamètre (DHP) pour chacune des strates forestières ont été développées et par la suite regroupées. À ces fonctions ont été appliquées des équations de régression basées sur le DHP afin de valider celles qui étaient significatives. Par la suite, un lien a été fait avec la carte forestière dans un logiciel SIG pour obtenir la probabilité de trouver le produit recherché. Ces étapes ont été réalisées avec succès donnant ainsi la possibilité de créer un outil pour le planificateur forestier qui lui permet de mieux tenir compte de la variabilité des stocks ligneux en forêt. Ce projet a ainsi démontré qu’il est possible d’utiliser l’information des inventaires forestiers pour développer des relations entre les données forestières et l’erreur qu’elles génèrent. Il a été possible d’intégrer ces informations pour créer un outil informatique fonctionnel qui présente une probabilité de trouver dans la forêt un produit spécifique donné.
Presently forest products transformation centers must be able to quickly adapt their resource supply in order to satisfy market needs. In order to react quickly to mill demands, forest harvesting activities must be deployed directly in forest stands that contain standing timber with the characteristics necessary to meet processing requirements. An inability to do this engenders involves additional costs related to the installation of corrective measures. Such measures usually result in an increase in forest stocks cut and/or in additional displacements of forest harvesting equipment. A shortage of supply -- i.e. a lack of raw material at the processing plant -- or difficulty in satisfying market needs are other possible effects. An adequate knowledge of standing tree distributions by species and diameter classes for the principal forest strata being harvested thus seems to be a useful way of ensuring adequate product-specific supply. Such knowledge indeed would seem to be required to improve forest management across the entire supply chain, and would also provide for better environmental protection. However, because forests are intrinsically highly variable, it is difficult to predict in a precise manner species and diameter distributions for specific stands in a given forest. This inherent forest variability generates uncertainty when these distributions are estimated or predicted. This project evaluates the developmental feasibility of a spatial system that can enable an immediate response in harvesting operations to a request for a specific species and size of tree by a processing facility that is motivated by clients’ needs. To accomplish this, species-specific graphic functions of volumes based on tree diameter distributions for each forest stratum were developed and compiled. Regression equations based on tree diameter were applied to these functions in order to validate those that were significant. Subsequently a link was established between the diameter distribution functions and a map of forest strata in a GIS software tool to obtain the probability of finding a sufficient volume of the desired tree type. The functionality discussed has been successfully implemented in this project in order to create a tool for forest planners that takes into account the variability of timber stocks in forests. This project has demonstrated that it is possible to use existing forest inventory information to develop relations between the forest data and the error it generates. Moreover, it was possible to integrate this information to create a functional GIS-based tool that indicates the likelihood of finding a desired quantity of a specific product in the forest.

L’éco-efficacité est un concept qui a été spécifiquement conçu pour le monde de l’entreprise, et qui lie les performances environnementales et économiques d’un produit ou d’un service. Depuis 2012, l’éco-efficacité fait l’objet d’une méthode d’évaluation normalisée (ISO 14045) qui impose l’analyse de cycle de vie pour évaluer les impacts potentiels à l’environnement. L’évaluation de l’éco-efficacité offre ainsi au monde de l’entreprise l’opportunité de prendre des décisions non plus basées uniquement sur des égards économiques, mais prenant aussi en considération les impacts potentiels à l’environnement. Parmi les innombrables activités industrielles susceptibles de tirer profit du concept d’éco-efficacité se trouve la transformation des produits laitiers. En effet, ce secteur de l’industrie agro-alimentaire permet certes de valoriser la matière première laitière, mais exploite parallèlement une part significative des ressources naturelles. Le premier objectif de cette thèse a été de réaliser un état des lieux sur l’évolution et la mise en oeuvre du concept d’éco-efficacité dans le domaine de la transformation laitière. Une première étude a permis d’observer l’activité de transformation des produits laitiers sous une perspective de cycle de vie, et d’explorer les développements successifs du concept d’éco-efficacité dans ce domaine. Cette étude a notamment montré que la simulation de procédés présentait un potentiel intéressant pour lever les difficultés associées à l’évaluation de l’éco-efficacité selon la norme ISO 14045, soit les nécessités de disposer d’inventaires complets de flux de matière et d’énergie et d’une certaine expertise en analyse de cycle de vie. Par conséquent, le second objectif de cette thèse a été de développer un outil de simulation de procédés permettant l’évaluation de l’éco-efficacité des procédés de transformation des produits laitiers. Une seconde étude a ainsi permis le développement d’un prototype de logiciel permettant l’évaluation de l’éco-efficacité des produits laitiers. Ce prototype repose sur un simulateur de procédés spécifiquement développé pour la transformation laitière et intègre des jeux de données d’impacts potentiels à l’environnement. Ces caractéristiques lui permettent de générer des inventaires détaillés de flux de matière et d’énergie, et de procéder à l'évaluation des impacts potentiels à l’environnement, levant ainsi les difficultés identifiées lors de la première étude. Le prototype développé permet non seulement d'évaluer l’éco-efficacité des procédés modélisés, mais aussi d’identifier les opportunités d'améliorations, de comparer plusieurs scénarios de valorisation du lait cru, et d'évaluer la viabilité économique des scénarios modélisés. Cet outil a été utilisé lors d’une troisième et dernière étude, afin d’évaluer la contribution des opérations de séparation par membrane à l’éco-efficacité globale des procédés de transformation des produits laitiers. Ces opérations sont omniprésentes dans le domaine de la transformation laitière et présentent un potentiel non démontré d’amélioration de l’éco-efficacité. Trois scénarios de production de fromage Cheddar ont été comparés dans cette étude : deux intégrant des opérations de séparation par membrane à l’étape de standardisation du lait de fromagerie, et un dénué de telles opérations. Les résultats obtenus ont montré que même si l’introduction de procédés de séparation par membrane à l’étape de standardisation des laits de fromagerie permet d’augmenter significativement les rendements fromagers, elle ne permet pas d’augmenter l’éco-efficacité de cette transformation laitière. L’analyse des résultats a permis de déterminer que les potentiels d’amélioration de l’éco-efficacité par l’introduction de procédés de séparation par membranes se situaient probablement aux étapes de valorisation des sous-produits laitiers. Les travaux de cette thèse ont rencontré l’ensemble de leurs objectifs et contribuent ainsi à rendre l'évaluation de l'éco-efficacité plus accessible à l’ensemble des décideurs liés de près ou de loin à l’industrie de transformation des produits laitiers.
Eco-efficiency is a concept specifically designed for the business world and which links theenvironmental and economic performances of a product or service. Since 2012, eco-efficiency is subject to a standardised assessment (ISO 14045) which imposes life cycle analysis to conduct the assessment of the potential environmental impacts. Eco-efficiency assessment thus offers the business world the opportunity to make decisions not only based on economical criteria but also factoring in the potential environmental impacts. Among the countless industrial activities likely to benefit from the eco-efficiency concept is dairy processing. Indeed, this sector of the agri-food industry surely enables valorisation of dairy raw material but it concomitantly exploits a significant part of the natural resources. The first objective of this thesis was to conduct a state of play on the development and implementation of the ecoefficiency concept in the dairy processing field. A first study enabled to look at the dairy processing activity from a life-cycle perspective, and to investigate the successive developments of the eco-efficiency concept in this field. In particular, the study showed that process simulation presented a sound interest in overcoming the difficulties associated with eco-efficiency assessment according to the ISO 14045 standard: the need for a complete inventory of material and energy flows, and for a certain expertise in life cycle analysis. Therefore, the second objective of this thesis was to develop a process simulation tool enabling the ecoefficiency assessment of the dairy processes. A second study thus led to the development of a software prototype allowing for eco-efficiency assessment of dairy products. This prototype relies on a process simulator specifically designed for dairy processes and which includes datasets of potential environmental impacts. These features allow for both the generation of detailed inventories of material and energy flows and potential environmental impact assessments, thereby overcoming the challenges identified in the first study. The developed prototype not only allows for eco-efficiency assessments of the modelled processes but also enables identification of the improvement opportunities, comparison of multiple scenarios of raw milk valuation, and assessment of the economic viability of the modelled scenarios. This tool was used in a third and last study in order to assess the contribution of pressure driven filtration operations to the overall eco-efficiency of dairy processes. These operations are omnipresent in the dairy processing activity and hold a potential for eco-efficiency improvement which has not been yet demonstrated. Three scenarios of Cheddar cheese production were compared in this study: two integrating pressure driven filtration processes at the cheese milk standardisation stage, and one that did not include such operations. Results revealed that although introducing pressure driven filtration processes at the cheese milk standardisation stage can significantly improve the cheese yields, it does not allow for an improvement of the eco-efficiency of the cheese production process. Analysis of the results showed that t he potentials for eco-efficiency improvements in dairy processing through the introduction of pressure driven filtration operations could probably be achieved by incorporating them in the by-product valuation processes. The research work conducted within the framework of this thesis fulfilled all the different objectives set and therefore should help make eco-efficiency assessment more accessible to all the decision-makers related in one way or another to the dairy processing industry.

La planification tactique des opérations forêt-usines est centrée sur trois éléments principaux : la récolte, le transport et la transformation du bois. La planification de cette chaine d’approvisionnement est très complexe. Il existe déjà des outils pour faciliter la décision de décideur tels que FPInterface et Optitek, tous deux développés par FPInnovations. Cette mémoire vise à développer un module d’optimisation qui est connecté aux utiles de simulation. LogiOpt est constituée d'un modèle mathématique. Le modèle développé vise l’optimisation de la chaîne d’approvisionnement entre la forêt et l’usine en concentrant les efforts sur les activités que l’entreprise planifie conjointement avec son entrepreneur d’opérations forestières principal. Grâce à ces solutions de logiciels de simulation et de notre modèle mathématique, nous combinons à la fois dans notre cadre récolte, le transport, l'allocation des bois et des opérations de production. Pour tester notre model mathématique, nous avons utilisé les données d’une année d’exploitation à une entreprise québécoise œuvrant dans le milieu forestier. Nous avons comparé nos résultats avec un plan tactique manuel « simulé ». De ce fait, nous avons constaté que LogiOpt effectue une meilleure allocation de la matière première en allant récolter dans moins de blocs de récolte tout en utilisant des bois ayant un meilleur rendement en usine. Conséquemment, on produit plus de produits finis en usine tout en utilisant la même quantité de bois qu’un plan tactique plus traditionnel.
Forest and sawmills tactical planning is based on three main elements: wood harvesting, wood transportation and wood transformation. Planning the whole supply chain, is quite complex. Tools have been built to help manager in his decision process, for example FPInterface and Optitek, which were developed by FPInnovations. The aim of this thesis is to develop an optimization module, LogiOpt, which will be integrated to simulation tools. LogiOpt is made of a mathematical model. The developed model aims at optimizing the supply chain between the forest and the mills. Using simulation software solutions and our mathematical model, we combine at the same time in our framework harvesting, transportation, wood allocation and production operations. To test our mathematical model, we used data obtained from one business year of a Quebec based wood manufacturer. We compared our results with a manual simulated tactical plan. In this regard, we observed that LogiOpt performs better in wood allocation between sawmills, harvesting in less harvesting while using wood with better output. We then end up producing more finished products at sawmills using the same wood quantity as a traditional tactical plan.

L'évolution des échanges internationaux de bois tropicaux et des produits dérivés au cours de ces deux dernières décennies a été marquée par la montée en puissance des pays de l'ASEAN. La concurrence sur les produits bruts, puis sur les produits transformés a abouti à une position dominante de ces pays. La situation est cependant différente selon les pays et les produits en liaison avec les ressources disponibles. La question principale que posent ces évolutions est de savoir dans quelle mesure elles résultent de la spécialisation menée par les différents pays de l'ASEAN. Cette étude permet de souligner que la spécialisation internationale dans les industries de première transformation du bois dans les pays de l'ASEAN et leur meilleure position sur le marché international sont le fait: a) des avantages naturels dus à l'importance et à l'homogénéité de leurs forêts; b) d'un environnement politico-économique favorable lié à une position géographique relativement proche des grands consommateurs mondiaux comme le Japon et à des politiques de développement des ressources forestières efficaces. C’est ainsi que la concurrence internationale qui dans les années passées, s'exprimait entre l'ASEAN et les autres pays producteurs de bois tropicaux notamment africains s'est déplacée au sein même des pays asiatiques. L'étude souligne l'intérêt qu'il y aurait pour les pays du sud-est asiatique de mieux coordonner leurs politiques en la matière, ce qui permettrait un meilleur partage du marché et une meilleure préservation des ressources forestières à long terme

La planification de l’approvisionnement forestier est une tâche complexe nécessitant la prise en compte de plusieurs facteurs qui opèrent dans un contexte instable. Au cours des dernières années, des modèles mathématiques ont été développés pour supporter les entreprises forestières dans leur processus de planification de l’approvisionnement. Néanmoins, le nouveau régime de gestion de la ressource établi par le gouvernement implique maintenant un marché libre de bois, ce qui engendre une nouvelle source d’incertitude. Les modèles d’approvisionnement forestier développés deviennent ainsi incomplets. L’objectif de cette recherche est donc de guider les industriels forestiers dans la planification de leur approvisionnement tout en leur offrant une approche de mise optimale dans le cadre d’enchères scellées au premier prix. Pour ce faire, nous avons exploré différentes stratégies d’approvisionnement regroupant un modèle de base avec approvisionnement via le bois garanti et les enchères, un autre incluant l’achat sur terres privées et un dernier prenant en considération la collaboration entre des partenaires industriels pour la mise aux enchères. Les modèles de planification des opérations forestières élaborés cherchent à maximiser le profit d’une compagnie forestière, tout en sélectionnant la combinaison optimale de secteurs forestiers sur lesquels miser dans les ventes aux enchères. Les résultats pour le cas étudié montrent qu’une compagnie qui applique l’approche de mise optimale proposée obtient une moyenne de gain plus élevée que les autres soumissionnaires qui n’appliquent pas une telle approche. De plus, lorsque la compagnie forestière intègre dans sa planification l’approvisionnement via des forêts privées, elle peut obtenir un profit plus élevé (augmentation de 5% par rapport au modèle de base). La collaboration s’avère la stratégie d’approvisionnement qui offre le profit le plus élevé pour la compagnie tout en permettant une utilisation plus efficace de la ressource forestière.

Les usines de bioénergie devraient jouer un rôle important dans la production d'énergie verte à partir de la biomasse forestière. Pour intégrer l'usine de bioénergie dans la chaîne d'approvisionnement forestière, l'industrie a besoin de nouveaux investissements ainsi que de la conception et de la gestion de la chaîne de valeur. D'un autre côté, les incertitudes associées aux nouveaux produits sur le marché peuvent ajouter des risques supplémentaires à un investissement aussi important dans la chaîne d'approvisionnement forestière instable. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est d'étudier la conception du réseau de bioénergie forestière dans un contexte déterministe et stochastique. La première partie de la thèse propose une plate-forme expérimentale pour intégrer la conception et le pilotage de la chaîne de valeur puisque le nouveau design ne sera réalisable que s'il considère au préalable la planification. La plateforme a inclus plusieurs actions collaboratives entre tous les partenaires impliqués dans la chaîne d'approvisionnement. Cette plateforme est la base d’un nouvel outil éducatif appelé jeu de transport. Ensuite, la plate-forme a été utilisée pour concevoir un réseau optimisé de bioénergie forestière. La chaîne d'approvisionnement forestière de Terre-Neuve, composée de quatre acteurs majeurs de l’industrie forestière, a été considérée comme notre étude de cas. La rentabilité de l'ajout de nouvelles installations de bioénergie ainsi que de nouveaux terminaux dans plusieurs emplacements potentiels ont été évalués. Enfin, à la troisième partie de la thèse, nous repensons le réseau bioénergétique en tenant compte de l'incertitude de la demande et des prix de tous les produits finaux de la nouvelle chaîne de valeur. Plusieurs bioprocédés potentiels avec différentes technologies ont été évalués dans notre étude de cas. Pour fournir une solution tenant compte du risque, nous avons développé deux nouveaux modèles de gestion des risques. Les résultats dans les trois parties ont clairement démontré l'impact de la planification intégrée, des usines de bioénergie et de la collaboration sur l'amélioration de la performance de la chaîne d'approvisionnement forestière. En général, le travail accompli dans ce projet permettra une transformation en douceur de la chaîne d'approvisionnement forestière en tenant compte des risques d'investissement. En ce qui concerne les résultats obtenus grâce aux études de cas, nous croyons que la plateforme et les approches proposées dans cette thèse peuvent être considérées comme des outils novateurs et pratiques pour le problème de la conception des réseaux de bioénergie forestière.
Bioenergy plants are expected to play an important role in green energy production from forestry biomass. To incorporate bioenergy plant in the forest supply chain, the industry requires new investments as well as new value chain design and management. On the other side, the uncertainties associated with demand and price of new products in the market may add risks to such large investment in current forest supply chain. Hence, the main objective of this thesis is to analyze and to propose new design of the forest bioenergy network in both a deterministic and a stochastic context. The first part of the thesis has proposed four optimization models for strategic, tactical and operational planning levels of the supply chain. The models have included several collaborative actions between all involved stakeholders of the supply chain. They have been integrated in a new educational tool called hierarchical transportation game. In the second part of the thesis, we have integrated the developed optimization models to propose an integrated value chain design and value chain management optimization model. This model has been used to analyze a forest bioenergy network in Newfoundland. Newfoundland forest supply chain comprising four major stakeholders was considered as our case study. The profitability of adding a new bioenergy plant as well as new terminals in several potential locations have been evaluated. Finally, in a third part of the thesis we have proposed the bioenergy network taking into account uncertainty on demand and price of all final products of a new value chain. Several potential bioprocesses with different technologies have been evaluated for our case study. To provide a risk-averse solution, we have proposed two risk management models. The results from the three parts of the thesis have demonstrated the impact of integrated planning, bioenergy plants and collaboration on improvement of forest value chain. In general, the work in this thesis can support an efficient transformation of the forest supply chain considering investment risks. The optimization models and approaches proposed in this thesis are novel and practical for the forest bioenergy network design problem.

Dans la littérature académique et professionnelle relative au transport de marchandise, il y a longtemps que les méthodes de planification avancées ont été identifiées comme un moyen de dégager des économies grâce à une efficacité accrue des opérations de transport. Plus récemment, la collaboration interentreprises dans la planification du transport a été étudiée comme une source de gain supplémentaire en efficacité et, par conséquent, une opportunité pour dégager de nouvelles économies pour les collaborateurs. Cependant, la mise en œuvre d'une collaboration interentreprises en transports soulève un certain nombre d’enjeux. Cette thèse aborde trois thèmes centraux de la collaboration interentreprises et démontre les contributions via des études de cas dans l’industrie forestière et du meuble. Premièrement, les moyens technologiques pour soutenir une collaboration en planification du transport sont étudiés. Un système d’aide à la décision supportant la collaboration en transport forestier est présenté. Deuxièmement, le partage entre les collaborateurs du coût commun en transport est étudié. Une méthode de répartition du coût de transport tenant compte de l'impact - l’augmentation du coût de transport - des exigences inégales entre des collaborateurs est proposée. Troisièmement, la création de groupes collaboratifs - des coalitions - dans un ensemble de collaborateurs potentiel est étudiée. Un modèle réseau pour la formation d’une coalition selon les intérêts d’un sous-ensemble de collaborateurs adoptant ou pas un comportement opportuniste est détaillé. De plus, pour soutenir l'étude des thèmes précédents, la thèse comprend deux revues de la littérature. Premièrement, une revue sur les méthodes de planification et les systèmes d’aide à la décision en transport forestier est présenté. Deuxièmement, à travers la proposition d'un cadre pour créer et gérer une collaboration en transport et, plus généralement en logistique, une revue de travaux sur le transport et la logistique collaborative est offerte.
In the academic and professional literature on freight transportation, computer-based planning methods have a long time ago been identified as a means to achieve cost reduction through enhanced transportation operations efficiency. More recently, inter-firm collaboration in transportation planning has been investigated as a means to provide further gains in efficiency and, in turn, to achieve additional cost reduction for the collaborators. However, implementation of inter-firm collaboration in transportation raises a number of issues. This thesis addresses three central themes in inter-firm collaboration and exemplifies the contributions in case studies involving collaboration in furniture and forest transportation. First, technological means to enable collaboration in transportation planning are studied. Embedding a computer-based planning method for truck routing, a decision support system enabling collaborative transportation is presented. Second, sharing the common transportation cost among collaborators is studied. A cost allocation method taking into account the impact – an increase of the transportation cost – of uneven requirements among collaborators is proposed. Third, building collaborating groups (i.e. coalitions) among a set of potential collaborators is studied. A network model for coalition formation by a subset of self-interested collaborators adopting or not an opportunistic behaviour is detailed. Moreover, to support the study of the aforementioned themes, the thesis includes two literature reviews. First, a survey on planning methods and decision support systems for vehicle routing problem in forest transportation is presented. Second, through the proposition of a framework for building and managing collaboration in transportation and, more generally in logistics, a survey of works on collaborative transportation and logistics is given.

Thèse en cotutelle, Université Laval, Québec et Université de Bordeaux, France.
Cette thèse est une contribution à la modélisation, la planification et l’optimisation du transport pour l’approvisionnement en bois de forêt des industries de première transformation. Dans ce domaine, les aléas climatiques (mise au sol des bois par les tempêtes), sanitaires (attaques bactériologiques et fongiques des bois) et commerciaux (variabilité et exigence croissante des marchés) poussent les divers acteurs du secteur (entrepreneurs et exploitants forestiers, transporteurs) à revoir l’organisation de la filière logistique d’approvisionnement, afin d’améliorer la qualité de service (adéquation offre-demande) et de diminuer les coûts. L’objectif principal de cette thèse était de proposer un modèle de pilotage améliorant la performance du transport forestier, en respectant les contraintes et les pratiques du secteur. Les résultats établissent une démarche de planification hiérarchique des activités de transport à deux niveaux de décision, tactique et opérationnel. Au niveau tactique, une optimisation multi-périodes permet de répondre aux commandes en minimisant l’activité globale de transport, sous contrainte de capacité agrégée des moyens de transport accessibles. Ce niveau permet de mettre en œuvre des politiques de lissage de charge et d’organisation de sous-traitance ou de partenariats entre acteurs de transport. Au niveau opérationnel, les plans tactiques alloués à chaque transporteur sont désagrégés, pour permettre une optimisation des tournées des flottes, sous contrainte des capacités physiques de ces flottes. Les modèles d’optimisation de chaque niveau sont formalisés en programmation linéaire mixte avec variables binaires. L’applicabilité des modèles a été testée en utilisant un jeu de données industrielles en région Aquitaine et a montré des améliorations significatives d’exploitation des capacités de transport par rapport aux pratiques actuelles. Les modèles de décision ont été conçus pour s’adapter à tout contexte organisationnel, partenarial ou non : la production du plan tactique possède un caractère générique sans présomption de l’organisation, celle-ci étant prise en compte, dans un deuxième temps, au niveau de l’optimisation opérationnelle du plan de transport de chaque acteur.
The present manuscript tackles the supply chain forest transportation problem in the context of forestry primary industry. In this context, several risks may affect the forest supply chain: the unpredictable weather conditions (tree falling provoked by major storms); sanitary emergencies (tree pest and diseases); and, diverse commercial circumstances (the variability of market demands). The aforementioned issues motivate the diverse forest sector protagonists (entrepreneurs, forest operators and drivers) to seek support for improving their logistic operations. The aim of this effort is to improve the service quality (offer-demand agreement) diminishing in this way the total costs. Therefore, the main goal of this thesis is the proposal of a novel management model which improves forest-to-mill transport performance. At the same time, the proposed model accounts for the forest sector manners and constraints. The contribution of this thesis is threefold: first a transportation model is developed, later on the transport planning is managed, and finally an optimization procedure is proposed. The thesis results propose a hierarchical planning for the forestry transportation. Two decision levels are suggested: tactic and operational. At a tactic level, a multi-period optimization is considered. The multi-period optimization strategy meets the customer supply demands while minimizes the global transportation activity. Such strategy takes into account the restrictions of the total available transportation means. Moreover, at this level the activity balancing politics may be developed, as well as subcontractors coordination between transport companies. On the other hand, at the operational level, the tactic planning assigned for each transporter is divided so an optimization of the fleet’s transport assignation is done considering the vehicles constraints. The decision process is modelled as a Mixed Linear Programming formulation. The application considers a data set coming from the industry settled at the Aquitaine region in France. The results have shown a significant improvement on the transport capabilities with respect to the conventional transport practices. It is worth to mention that the decision models were designed such that they may be adapted to different context either collaborative or not. In both cases, the tactic planning has a generic purpose, in other words, it is independent of the kind of organization involved, whereas specific organizations are taken into account when planning actors’ activities at the operational level.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales
Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales
De nouvelles formes de compétition jusqu’ici inconnues des entreprises du secteur forestier ont fait leur apparition dans la dernière décennie. Pour performer, les entreprises forestières doivent désormais opter pour de nouvelles stratégies organisationnelles qui leur permettront d’accroître leur compétitivité et leur agilité. Le défi réside dans l’équilibre de leur capacité de production qui doit être suffisante pour répondre à la variation de la demande sans qu’elle ne devienne excédentaire et ou sous-utilisée. La stratégie étudiée dans le cadre de cette étude est celle de la collaboration interentreprises, plus précisément celle du partage de ressources (expertise, matériel, monétaire) entre des entreprises forestières de tous les secteurs d’activités. L’objectif principal de l’étude est de développer un cadre de référence pour guider les entreprises forestières à saisir davantage les opportunités de collaboration. Dans un premier temps, des entrevues individuelles ont été menées avec huit entreprises forestières afin de connaître leur compréhension et leur volonté de collaborer. Dans un deuxième temps, les dimensions conceptuelles qui forment la structure de la collaboration interentreprises ont fait l’objet d’un groupe focus de discussion entre 14 dirigeants d’entreprises forestières. Finalement, quatre situations réelles de collaboration interentreprises ont été étudiées pour déterminer les conditions requises à l’instauration des ententes de collaboration. Les résultats démontrent que le succès de la collaboration est initialement une question de volonté, mais aussi de contexte favorable. Ce succès peut toutefois être compromis par plusieurs facteurs dont le manque de confiance. Le cadre de référence permet d’outrepasser les différences individuelles des entreprises pour qu’elles puissent saisir les opportunités de collaboration. L’identification des besoins de l’entreprise et de son potentiel de collaboration est une prémisse essentielle à l’instauration des ententes de collaboration. Le cadre de référence des relations de collaboration illustre ainsi la progression entre différents niveaux de collaboration structurés en huit dimensions. Une application du cadre de référence à une situation fictive de collaboration a finalement permis de démontrer son adaptabilité au contexte forestier québécois. La collaboration, principalement la mutualisation des ressources, permet aux entreprises forestières de mieux utiliser les capacités de production existantes.
De nouvelles formes de compétition jusqu’ici inconnues des entreprises du secteur forestier ont fait leur apparition dans la dernière décennie. Pour performer, les entreprises forestières doivent désormais opter pour de nouvelles stratégies organisationnelles qui leur permettront d’accroître leur compétitivité et leur agilité. Le défi réside dans l’équilibre de leur capacité de production qui doit être suffisante pour répondre à la variation de la demande sans qu’elle ne devienne excédentaire et ou sous-utilisée. La stratégie étudiée dans le cadre de cette étude est celle de la collaboration interentreprises, plus précisément celle du partage de ressources (expertise, matériel, monétaire) entre des entreprises forestières de tous les secteurs d’activités. L’objectif principal de l’étude est de développer un cadre de référence pour guider les entreprises forestières à saisir davantage les opportunités de collaboration. Dans un premier temps, des entrevues individuelles ont été menées avec huit entreprises forestières afin de connaître leur compréhension et leur volonté de collaborer. Dans un deuxième temps, les dimensions conceptuelles qui forment la structure de la collaboration interentreprises ont fait l’objet d’un groupe focus de discussion entre 14 dirigeants d’entreprises forestières. Finalement, quatre situations réelles de collaboration interentreprises ont été étudiées pour déterminer les conditions requises à l’instauration des ententes de collaboration. Les résultats démontrent que le succès de la collaboration est initialement une question de volonté, mais aussi de contexte favorable. Ce succès peut toutefois être compromis par plusieurs facteurs dont le manque de confiance. Le cadre de référence permet d’outrepasser les différences individuelles des entreprises pour qu’elles puissent saisir les opportunités de collaboration. L’identification des besoins de l’entreprise et de son potentiel de collaboration est une prémisse essentielle à l’instauration des ententes de collaboration. Le cadre de référence des relations de collaboration illustre ainsi la progression entre différents niveaux de collaboration structurés en huit dimensions. Une application du cadre de référence à une situation fictive de collaboration a finalement permis de démontrer son adaptabilité au contexte forestier québécois. La collaboration, principalement la mutualisation des ressources, permet aux entreprises forestières de mieux utiliser les capacités de production existantes.
New forms of unknown competition between forestry companies have emerged in the last decade. To perform, forest companies need to find new organizational strategies to increase their competitiveness and agility. The challenge is to balance their production capacity so it can be enough to meet variation in the demand without becoming in excess and unutilized. This study focusses on the strategy of inter-firm collaboration, more specifically resource sharing (expertise, equipment, financial) between competing forest companies. The main objective is to develop a framework to help forest companies grasping more collaboration opportunities. As a first step, one-on-one interviews were done with eight forest companies to assess comprehension and willingness about collaboration. In a second step, the conceptual dimensions of business collaboration were discussed in a focus group with 14 forest companies. Finally, four business collaboration cases were explored to determine the required conditions for collaborative agreements. Results show that the success of the collaboration is mostly a matter of willingness but also favorable context. This success, however, can be compromised by several factors including lack of trust. The proposed framework enables to go beyond companies’ individual differences to seize collaboration opportunities. Identifying business needs and its collaboration potential is therefore an essential premise for developing collaboration agreements. The framework for collaborative relationships illustrates the progression between different levels of structured collaboration in eight dimensions. The application of the reference framework to a fictitious situation of collaboration has finally demonstrated its adaptability to the Quebec forestry context. Collaboration, mainly the pooling of resources, allows forest companies to make better use of existing production capacities.
New forms of unknown competition between forestry companies have emerged in the last decade. To perform, forest companies need to find new organizational strategies to increase their competitiveness and agility. The challenge is to balance their production capacity so it can be enough to meet variation in the demand without becoming in excess and unutilized. This study focusses on the strategy of inter-firm collaboration, more specifically resource sharing (expertise, equipment, financial) between competing forest companies. The main objective is to develop a framework to help forest companies grasping more collaboration opportunities. As a first step, one-on-one interviews were done with eight forest companies to assess comprehension and willingness about collaboration. In a second step, the conceptual dimensions of business collaboration were discussed in a focus group with 14 forest companies. Finally, four business collaboration cases were explored to determine the required conditions for collaborative agreements. Results show that the success of the collaboration is mostly a matter of willingness but also favorable context. This success, however, can be compromised by several factors including lack of trust. The proposed framework enables to go beyond companies’ individual differences to seize collaboration opportunities. Identifying business needs and its collaboration potential is therefore an essential premise for developing collaboration agreements. The framework for collaborative relationships illustrates the progression between different levels of structured collaboration in eight dimensions. The application of the reference framework to a fictitious situation of collaboration has finally demonstrated its adaptability to the Quebec forestry context. Collaboration, mainly the pooling of resources, allows forest companies to make better use of existing production capacities.

L'industrie forestière québécoise est à la croisée des chemins. La hausse du prix de l'énergie, la montée du dollar canadien, ainsi que le déclin de plusieurs marchés conventionnels ont rendu obsolète l'ancien modèle d'affaires de la plupart des compagnies forestières; cet ancien modèle étant basé sur la production de masse de produits standards destinés à des marchés conventionnels. Pour le cas des papetières, la baisse structurelle de la demande pour plusieurs produits de pâtes et papiers ainsi qu'une structure de coûts lourde, désavantagée face à la compétition à faible coût, ont rendu inévitable la transformation de ce secteur afin de survivre à la crise. Plusieurs avenues de transformation s’offrent au secteur de pâtes et papiers incluant la modernisation des processus de production, ou encore la diversification de la plateforme de production en intégrant des produits de pâtes et papiers innovateurs ou des nouveaux produits à haute valeur ajoutée tels que les bioproduits. Notre contribution à travers ce projet est de développer des outils d'aide à la décision permettant aux preneurs de décision au sein du secteur de pâtes et papiers de revoir et d'innover leurs réseaux de création de valeur, d’identifier les stratégies de transformation les plus robustes, de réinventer leurs modèles d'affaires et établir des feuilles de route pour optimiser cette transformation. L'objectif est de proposer à une compagnie forestière des modèles adaptés aux changements majeurs affectant l'industrie forestière, qui seraient en mesure de créer et de livrer une valeur ajoutée tout en assurant un avantage concurrentiel durable. Trois contributions sont ainsi présentées dans de cette thèse. La première propose une approche décisionnelle à plusieurs niveaux (multi-niveaux) pour réinventer les modèles d’affaires des compagnies de pâtes et papiers. La deuxième contribution présente un cadre d’aide à la décision pour évaluer le potentiel technico-économique d’intégrer la bioénergie au sein des compagnies de pâtes et papiers. Quant à la troisième contribution, elle apporte une approche de modélisation par scénarios permettant d’identifier les stratégies les plus robustes pour le secteur de pâtes et papiers, qui sauraient résister aux incertitudes technologiques, économiques et sociopolitiques affectant le secteur dans les années à venir.

Cette thèse se concentre sur l’industrie de transformation du bois au Québec. En effet, depuis plusieurs années, ce secteur fait face à de nombreux problèmes qui freinent sa compétitivité. La question principale de la recherche est : Est-ce que l’introduction des produits de deuxième et de troisième transformation, de même que la diversification des marchés incluant les segments intérieurs non couverts comme la construction non résidentielle, pourraient constituer des solutions pour faire sortir l’industrie de sa crise actuelle? Depuis plusieurs décennies, les entreprises œuvrant dans ce secteur exportent des produits de base et dépendent fortement du seul marché des États-Unis. Aujourd’hui, les différentes parties prenantes sont convaincues que cette crise est, à la base, due au faible investissement dans la modernisation de l’industrie et à la forte dépendance au seul marché des États-Unis. Ceci les incite à revitaliser cette industrie en promouvant le développement de nouveaux produits et l’ouverture des nouveaux marchés. La collaboration étant un facteur clé de réussite dans le développement de nouveaux produits, la première sous-question vise à identifier quelles seraient les stratégies clés de la gestion efficace de la collaboration, avec l’ensemble des parties prenantes, pour la conception de nouveaux produits à valeur ajoutée. Basé sur les résultats d’entrevues menées auprès de dirigeants d’entreprises de l’industrie de deuxième et troisième transformation, un modèle intégrant onze stratégies clés pour la gestion efficace de la collaboration est proposé. La deuxième sous-question concerne l’impact des caractéristiques spécifiques de l’organisation dans le choix du marché de destination. Sur la base d’un échantillon de 1022 entreprises manufacturières dans la province de Québec, l’analyse par la méthode de régression logistique binaire nous permet d’identifier les caractéristiques spécifiques qui exercent un impact sur la diversification des marchés d’exportation. Enfin, la troisième sous-question s’intéresse aux déterminants de l’acceptation et de l’utilisation de la technologie du bois comme nouvelle pratique dans la construction non résidentielle au Québec. Pour répondre à cette question, un sondage par courriel a été effectué auprès de vingt-huit ingénieurs dans le domaine de la construction. Les résultats révèlent certaines contraintes à l’utilisation du bois dans la construction non résidentielle au Québec. Mots clés : gestion de la collaboration, diversification de l’exportation, acceptation et utilisation d’une nouvelle technologie
This thesis focuses on the wood processing industry in Quebec. Since several years, the sector faces many problems that hinder its competitiveness. The main research question is: Does the introduction of products of secondary and tertiary processing, as well as the diversification of markets including uncovered domestic segments as non-residential construction, could provide solutions to get industry's current crisis? Indeed, for several decades, firms in this sector export basic wood products and depend heavily on the single market of the United States. Today, stakeholders are increasingly convinced that this crisis is basically due to low investment in the modernization of the industry and the high dependence on one market. This challenges them to join their efforts to revitalize the industry by promoting the development of new products. This could open new external and internal markets. Since collaboration is a key success factor in the development of products; the first sub-question is to identify what are the key strategies for effective collaboration management with all stakeholders to design new value added products. Based on the results of interviews with business leaders in the industry of the second and third wood processing, a model incorporating eleven key strategies for effective collaboration management is proposed. The second sub-question concerns the impact of the organization’s specific characteristics in choosing the destination market. Based on a sample of 1,022 manufacturing firms in the province of Quebec, the analysis by the binary logistic regression’s method demonstrates that the industry, the total sales and the presence or absence of a website have an impact on the diversification of export markets. While the firm age, the firm location and the presence of an export manager are not significant. Finally, the third sub-question concerns the determinants of the acceptance and use of wood technology as a new practice in non-residential construction industry in Quebec. To answer this question, a web survey was addressed to twenty eight engineers on construction. Results reveal some constraints on the use of wood in non-residential construction industry in Quebec. Keywords: collaboration management, export diversification, acceptance and use of new technology.

Le douglas a été implanté massivement en France métropolitaine il y a une 50aine d’années. La part de gros bois, en raison du vieillissement des peuplements, va s’accroître dans les années à venir. Une part de cette ressource ne correspondra pas aux approvisionnements recherchés par les plus grosses scieries et va se déprécier. Un procédé de transformation du bois bien adapté pour la valorisation de cette ressource est le déroulage. En France, le douglas n’est pas une essence déroulée dû à sa récente maturité. Les placages peuvent servir à réaliser des panneaux de contreplaqué, mais aussi de LVL. Une étude des paramètres optimaux de déroulage a été nécessaire afin d’obtenir des placages de qualité. Ensuite, un modèle prenant en compte les données sylvicoles d’un peuplement a été développé afin d’estimer les propriétés mécaniques de poutres LVL. Il a permis de prédire les propriétés mécaniques de poutres fabriquées avec des arbres issus de trois placettes avec des itinéraires sylvicoles « contrastés ». Une simulation d’un élagage à 20 ans sur ces arbres montre l’intérêt d’utiliser cet outil d’aide à la décision pour la conduite des peuplements forestiers
Douglas fir was established massively in France around 50 years ago. The proportion of large tree, due to aging of the stands, will increase in the years to come. Part of this resource will not correspond to the supplies sought by the largest sawmills and will depreciate. Peeling process is well suited for the enhancement of this resource. In France, Douglas fir is not a peeled species due to its recent maturity. Veneers can be used to make plywood panels, but also LVL. A study of the optimal peeling parameters was necessary in order to obtain quality veneers. Then, a model taking into account the silvicultural data of a stand was developed in order to estimate the mechanical properties of LVL beams. It was used to predict the mechanical properties of beams made with trees from three plots of "contrasting" silvicultural routes. A simulation of a 20-year pruning on these trees shows the value of using this decision-support tool for managing forest stands

This study analyses the international timber trade between Malaysia and Europe with respect to the importance of environmental issues on trade and the role of Malaysia as a major timber exporter to Europe. It also evaluates the comparative advantage of Malaysian wood products and the willingness of French consumers (to represent European communities) to pay for sustainable forest management. The first part gives an overview the clashes of perception between developed and developing countries on the environmental concerns over trade. It was observed that environmental standards may act as non-tariff barriers to exporting countries. In addition, the stringent requirements posed by importing countries on technical, marking and labelling to some extent provide unnecessary barriers to trade. The second part deals with the role of Malaysia as a key player in the tropical timber trade. This part evaluates the main export market for Malaysian wood products to the world. For the purpose of this thesis, the analysis focuses on the European market. From the observations, it was found that the export of wooden furniture surpassed major timber exports in 2004. However, to penetrate the European market, Malaysia has to compete with the Chinese with their lower cost tropical wood products, and Brazil with their advantage in certification and labelling of tropical wood products. In tandem with that, the commitment towards sustainable forest management at national level causes shortage of raw materials in Malaysia. To a certain extent, the internal and external factors create necessary challenges to enter the European market. In the third part, the Balassa approach was used to classify the comparative advantage of Malaysia's twenty one types of wood products in Europe. It was estimated that Malaysia had high comparative advantage only in five products which were mechanized and intermediary industrial products. The products identified were sawn wood, wooden mouldings, plywood, veneer and builders' joinery and carpentry. The remaining products had lower comparative advantage and disadvantage to export to the European market based on the Balassa index. In the last part, the estimation on the willingness to pay for sustainable forest management attributes was conducted. Besides that, additional attributes such as fair trade and wood origin were included. A questionnaire was set up using all the attributes reflected in the hypothetical wood flooring product in the market. Based on the result, consumers were willing to pay the highest for the presence of fair trade and wood origin (in this study referring to French origin); nevertheless they were still willing to pay for sustainable aspects of forest. However, the willingness to pay for all the attributes was altered depending on the respondents' knowledge of forest labelling, their attitudes towards environmental preservation, living area, education level, type of job and income level. In the overall finding of the thesis, all the results from each part were synthesized in a systemic approach simultaneously deliberating on the macro and microeconomic perspectives as well as the dimensions on demand and supply. Overall, the findings suggest that the challenges and constraints facing the Malaysian timber industry indirectly shaped the export of Malaysian wooden products. Malaysia has adapted by going into value-added products to lessen the impact of environment-related trade barriers and to circumvent the shortage of raw materials supply. Malaysia has successfully customized the wooden products to the sustainability and legality requirements of the European market by pursuing the national certification (Malaysian Timber Certification) and being committed to sustainable forest management objectives.

Les forêts de l'Union Européenne croissent de 1.2 milliards de m³ par an. La moitié de ce volume reste en forêt. L'autre moitié alimente trois filières industrielles: la filière matériaux, la filière papiers et la filière énergie. Ces flux de produits industriels sont mis en mouvement et financés par divers consommateurs. Or depuis 2000, la consommation change de régime, au point de perturber fortement certains flux de bois et d'impacter l'emploi et la balance commerciale du secteur. Pour prévoir l'impact de ces changements, les économistes modélisent les relations entre l'offre de matières premières, la demande de produits finis, les prix, la production et le commerce international. Cette thèse construit un modèle empirique à même d'évaluer l'impact de ces changements pour le secteur forêt-bois en Europe.Un chapitre introductif définit le contexte des ressources forestières et des produits analysés au niveau macroéconomique. Puis je présente les principaux modèles en équilibre partiel utilisés pour les études prospectives du secteur forêt-bois. A partir d'un cadre général incluant la production et le commerce international, je détaille les problèmes spécifiques rencontrés lors de l'estimation des fonctions de demande. Un deuxième chapitre étudie l'impact potentiel d'un accord commercial entre l'Union Européenne et les États-Unis sur le secteur forestier. Nous avons trouvé que le bien-être total augmenterait dans la région de l'accord et diminuerait légèrement ailleurs. De plus l'accord est plus avantageux pour les consommateurs que pour les producteurs. Les résultats montrent aussi que des pays tiers sont impactés par l'accord, ce qui souligne l'importance d'utiliser un modèle mondial. Dans un troisième chapitre, j'estime les élasticités prix et revenu de la demande en produits forestiers sur un panel de pays européens. Je traite des problèmes de non stationnarité en panel et j'estime les élasticités au sein de panels cointégrés. Les élasticités de demande sont inférieures aux estimations précédentes dans la littérature. Ces élasticités robustes insérées dans un modèle secteur forêt-bois projettent une demande plus faible sur une période de 20 ans. Dans un quatrième chapitre, j'analyse les changements structurels dans la consommation de papier. J'utilise un modèle économétrique sur données de panel permettant d'estimer les effets de seuil dans la relation entre l'utilisation des technologies de l'information et la consommation de papier: papier journal, papier d'impression et papier d'écriture. Je montre comment l'élasticité de demande de papier dépend de la pénétration d'internet dans la population. Un effet de seuil a lieu lorsque la majorité d'une population a accès à internet. Après le seuil, les coefficients liant la consommation et ses variables explicatives (prix et revenu) diminuent en valeur absolue ou changent de signe. A partir d'une projection du nombre d'utilisateurs d'internet par pays, les projections de consommation de papier pourraient être mises à jour avec ce type de modèles à transition. Une plus faible demande de papier libère des ressources et les rend disponibles pour le développement d'autres produits et services forestiers innovants
Forests in the European Union grow by 1.2 billion m³ per year. Half of this volume stays in the forest, in particular for sustainable forest management purposes. The other half flows into three industrial sectors: wooden material, paper products and wood energy. These industrial product flows are set into motion and paid for by diverse final consumers. Since 2000, consumption is undergoing important structural changes which cause large disturbances in material, paper and fuel flows. To predict the impact of these changes, economists model relationships between raw material supply, final products demand, prices, production and international trade. This thesis uses panel data econometrics to estimate parameters of empirical models. An introductory chapter sets the policy context of forest resources and forest products of interest at a macroeconomic level. Then I review major forest sector models and I focus on issues encountered while estimating parameters of demand models. A second chapter investigates the potential impact of a trade agreement between the EU and the US on the forest sector. We found that total welfare would increase in the region of the agreement, in addition the agreement benefits more to consumers than to producers. Results show that third party countries are impacted by the agreement too, which highlights the importance of using a global trade model in analysing the impacts of the agreement. In a third chapter I estimate revenue and price elasticities of demand for forest products on a panel of European countries. I deal with non stationarity issues and estimate demand elasticities within cointegrated panels. I demonstrate that revenue elasticities of demand are lower than previous estimates from the literature. Simulations using these robust elasticities in a forest sector model, show a lower demand over a 20 years time horizon. In a fourth chapter, I analyse structural changes in paper products consumption. For this purpose, I use a panel threshold model to estimate the relationship between information technology use and paper products consumption: newsprint, printing and writing paper. I show how paper demand elasticities depend on internet penetration in the population. Thresholds occur once a majority of the population has access to the internet. After the threshold, coefficients between paper consumption and its explanatory variables revenue and price become smaller in absolute terms or even change sign. Based on projections of the number of internet users per country, paper consumption projections could be updated with this type of thresholds models. From a policy perspective, lower demand for graphics paper would free resources and make them available for innovative forest products and services