Academic literature on the topic 'Systèmes dynamiques – Simulation, Méthodes de'

Les articles présentés ici ont mis en lumière une diversité de méthodes et d’outils d’analyse qui permettent d’évaluer les propositions de la recherche visant à améliorer la durabilité des systèmes agro-sylvo-pastoraux d’Afrique de l’Ouest. Ces méthodes se réfèrent à l’identification des facteurs d’adoption des produits de la recherche, mais aussi à l’analyse des impacts constatés ou espérés des changements proposés. Elles s’appuient sur la constitution de bases de données robustes issues d’enquêtes de terrain. Les modèles économétriques (tels que les modèles probit et tobit) permettent d’identifier les facteurs socio-économiques d’adoption de propositions en comparant deux types de producteurs : adoptant et non-adoptant. Ils permettent aussi d’identifier les facteurs qui influencent l’intensité de la mise en oeuvre de l’innovation chez ceux qui l’ont adoptée (Ngondjeb et coll.). Les analyses multivariées de données d’enquêtes socio-économiques permettent, elles, d’analyser les corrélations entre des variables traduisant l’utilisation effective de la technologie et des variables sociotechniques sur lesquelles sont fondées les typologies des systèmes d’élevage. Ces typologies dépassent la dichotomie adoptant versus non-adoptant. Elles permettent de mettre en évidence différentes modalités d’usage de la technologie suivant les types de producteurs (Bouyer et coll.). Des enquêtes sur les stratégies d’adaptation des ménages à des changements de leur environnement socio-économique permettent de situer les propositions de la recherche au sein de la gamme des leviers d’action mobilisés. Ces enquêtes montrent ainsi la nécessité de retracer sur des pas de temps longs la trajectoire des ménages et du cycle de vie des exploitations pour analyser les stratégies et les dynamiques d’adoption (Pedelahore et coll.). Les modèles d’optimisation des fonctions de production tels que celui utilisé par Dabire et coll. permettent de comparer à un scénario témoin différentes modalités d’une proposition technique et leurs effets respectifs sur les choix d’assolement ainsi que sur le revenu optimal de l’exploitation. La proposition analysée ici est l’accès pour le producteur à une nouvelle source d’information : la prévision saisonnière de la pluviosité. Ce type de modèle offre la possibilité de prendre en compte un risque, par exemple celui d’avoir une bonne ou une mauvaise saison climatique ou de se tromper dans les prévisions. Le modèle de simulation présenté par Sempore et coll. permet au producteur d’analyser avec le chercheur l’impact de la proposition (atelier d’embouche) sur les performances techniques (bilan fourrager et minéral) et économiques (bilan céréalier et revenu) de son exploitation. Il peut ainsi comparer les résultats attendus de ce changement et les modalités de sa mise en oeuvre à la situation initiale de son exploitation. Avec la méthode active de recherche participative (MARP), l’analyse prospective est conduite avec des focus groups (groupes socioprofessionnels d’acteurs) associant chercheurs et producteurs. Cette approche permet de prendre en compte dans l’analyse les préférences et contraintes des producteurs mais elle suppose aussi que ces producteurs aient la capacité d’estimer les effets possibles des propositions de la recherche sur leurs exploitations. Le calcul du budget partiel, utilisé par exemple par Blanchard et coll., permet d’évaluer en termes monétaires les impacts des différents changements techniques observés ou estimés à l’échelle de l’exploitation, suite à l’adoption de la proposition. L’analyse du cycle de vie mise en oeuvre par Vayssières et coll. permet d’évaluer les performances environnementales d’un changement de pratiques. Les auteurs prévoient ainsi l’impact des changements techniques dans les exploitations d’élevage sur leurs consommations énergétiques. Enfin, en analysant les relations de pouvoirs entre acteurs au sein de la filière laitière, Fokou et coll. montrent que les innovations techniques et organisationnelles peuvent être source d’exclusion pour certaines catégories d’acteurs. Ces enquêtes sur les relations de pouvoir entre acteurs apportent un regard complémentaire sur la durabilité sociale des propositions de la recherche.

L'adoption par l'Union Européenne de normes de rejets plus contraignantes implique une meilleure gestion des stations d'épuration. L'utilisation de modèles de simulation dynamique dans des schémas de commande en boucle fermée constitue une alternative intéressante pour répondre à ce problème. Sur la base du modèle ASM 1, un modèle réduit est ici élaboré pour le procédé à boues activées en aération séquentielle, en vue de la commande optimale du système d'aération. Les simplifications considérées sont de deux types : (i) les dynamiques lentes du système sont identifiées au moyen d'une méthode d'homotopie, puis éliminées du modèle ; (ii) des simplifications plus heuristiques consistant à prendre en compte un composé organique unique et à éliminer la concentration des composés organiques azotés sont ensuite appliquées. Elles conduisent à un modèle simplifié de 5 variables. L'application d'une procédure d'identification paramétrique permet alors de démontrer que le comportement dynamique du modèle simplifié est en bonne adéquation avec celui du modèle ASM 1 sur un horizon de prédiction de plusieurs heures, même lorsque les concentrations de l'influent ne sont pas connues. Il est également vérifié que le modèle proposé est observable et structurellement identifiable, sous des conditions d'aérobiose et d'anoxie, à partir des mesures en ligne des concentrations en oxygène dissous, ammoniaque et nitrate. Le modèle simplifié développé présente ainsi toutes les propriétés requises pour une future utilisation au sein de schémas de commande en boucle fermée, en vue de la commande optimale des petites stations d'épuration à boues activées.

L’anaplasmose, qui continue à être une énigme dans la région des Caraïbes, est responsable de pertes économiques élevées dans la production animale. L’épidémiologie de cette maladie est complexe et la voie efficace et rationnelle à suivre pour son contrôle demeure encore incertaine. On a donc pensé que l’élaboration d’un modèle épidémiologique utilisant des modèles de simulation sur ordinateur serait utile pour une meilleure compréhension de cette maladie. Un modèle de simulation sur ordinateur qui donne les tendances réalistes de la dynamique de la maladie a donc été développé. De plus, ce cadre fournit aux décideurs un outil d’évaluation de différentes alternatives de lutte, pour un planning rationnel et pour l’allocation de fonds. L’élaboration du modèle a été basé sur la mise en œuvre d’une base de connaissances épidémiologiques pour l’anaplasmose ; d’un modèle conceptuel pour les sous-populations de bovins et de tiques ; d’un modèle d’analyse de systèmes pour les sous-populations de bovins et de tiques ; d’un modèle mathématique ; d’un modèle de simulation informatique ; sur l’évaluation du modèle de simulation et l’utilisation de ce dernier pour l’évaluation des alternatives de lutte contre Anaplasma. La base de connaissances a été développée en utilisant la “Epidemiologic Problem Oriented Approach” (EPOA) pour la collecte et la compilation de l’information dans une base condensée de connaissances épidémiologiques sur l’anaplasmose. L’information sur l’anaplasmose a été extraite de manuels sélectionnés de médecine vétérinaire, de revues contemporaines, de documents divers, et de questionnaires remplis par des vétérinaires antillais. L’information épidémiologique a été présentée en diagrammes afin de conceptualiser l’épidémiologie détaillée de la maladie. En même temps, elle montre les parties fondamentales du système anaplasmose pour mieux décrire et analyser la maladie. Des diagrammes d’analyse de systèmes ont également été utilisés pour établir une corrélation entre le niveau pathologique et un niveau particulier qui était décrit et défini par des équations différentielles classiques. Toutes les équations étaient approchées en utilisant la méthode d’intégration de Euler. Ainsi, la dynamique de la maladie a été révélée. Ces diagrammes ont fourni le cadre sur lequel le modèle a été construit. L’évaluation du modèle a montré qu’il est stable. Des tendances biologiquement solides et raisonnables ont été affichées. Ce cadre a ensuite été utilisé pour évaluer les présentations diverses de la maladie et les alternatives différentes pour la lutte. Les manifestations de la maladie observées comprenaient la présentation de populations de bovins et de tiques avec et sans maladie, la dynamique de la maladie quant elle fut introduite par des bovins et des tiques infectés. Les alternatives de lutte testées sont : les effets de niveaux différents de lutte acaricide sur la population de tiques et l’évolution de la maladie ; l’influence de la génétique sur l’incidence de la maladie ; les effets de niveaux différents d’application d’antibiotiques sur la dynamique de la maladie, quant elle fut introduite par des bovins et des tiques infectieux. Le modèle de simulation informatique doit être testé et validé systématiquement pour être sensible aux conditions du terrain.

Les principales données concernant les dynamiques des populations de stades infestants des strongles gastro-intestinaux des petits ruminants aux Antilles, sont décrites. L'évènement majeur intervenant après un dépôt de crottes est un pic du nombre de L3 sur l'herbe entre 9 et 13 jours. Tout apport d'eau (pluviométrie, irrigation) augmente considérablement ce pic. Une modélisation de ces dynamiques et une simulation de différents types de gestion des pâturages sont réalisées pour objectiver le risque d'infestation parasitaire. Des recommandations sont alors déduites. Les systèmes intensifs (irrigation, fortes fumures, charges élevées) induisent des risques très importants d'infestation parasitaire.