DÉCODER LE MONDE - Toulouse School of Economics
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17
ÉTÉ
2018
DÉCODER
LE MONDE
Catherine Bobtcheff Céline Bonnet et Zohra Bruno Biais, à propos Philippe Wahl sur
et Carole Haritchabalet Bouamra-Mechemache des dérivés, des marges la régulation de
sur les biobanques sur une taxe hamburger et de la compensation l'économie numérique
Edito 17 Sommaire
#
Décoder Actualités
le monde 4 Prix et nominations
5 Save the date
Galilée disait que “la nature est écrite en langage mathématique”
et, bien qu’il s’agisse d’un point de vue ethnocentrique, les mathé-
matiques jouent un rôle prédominant pour nous aider à comprendre
et anticiper notre monde. Alors que nous entrons dans un monde
Christian Gollier
numérique dans lequel les données n’ont jamais été aussi nom-
breuses, nous avons toujours plus besoin de l’aide de l’intelligence
artificielle et des algorithmes pour comprendre et analyser les causes,
Recherche
tendances et comportements. 6 Combien vaut une biobanque ?
Catherine Bobtcheff
TSE a une longue histoire d’excellence mathématique et celle-ci reste & Carole Haritchabalet
très forte aujourd’hui. Les premières recrues de notre institution
DÉCODER 8 Une dent contre la viande
étaient des mathématiciens et l’un d’entre eux, Jean-Pierre Florens,
LE MONDE de bœuf
est toujours actif à Toulouse et nous sommes fiers de vous présenter Céline Bonnet, Zohra Bouamra-
son interview dans ce magazine. Vous trouverez également plusieurs Mechemache & Tifenn Corre
Jean Tirole
articles sur des chercheurs TSE qui travaillent sur des problèmes 10 Partage des risques
14 S
ébastien Gadat
mathématiques avec de nombreuses implications, notamment pour des algorithmes, ou prise de risque ?
sur le machine-learning
le traitement des big data, l’intelligence artificielle, des problèmes d’optimisation et de Bruno Biais
l’apprentissage machine. 16 Jean-Pierre Florens
TSE a une longue à propos de la puissance
Alors que nous célébrons le 25e anniversaire de notre partenariat de recherche avec La
histoire d’excellence
mathématique
des mathématiques
Anne Ruiz-Gazen
18
Décideurs
Poste, nous sommes heureux de vous présenter une interview du PDG du Groupe, Philippe
et celle-ci reste sur les incertitudes statistiques 24 Réinventer le secteur postal
Wahl, au sujet de la révolution numérique de l’entreprise et de l’importance d’une meilleure très forte aujourd’hui
Adrien Blanchet
20 Philippe Wahl
régulation du monde en ligne. Vous trouverez enfin dans ce numéro, comme toujours, les
sur l’interdisciplinarité à TSE 26 Un partenariat abouti
derniers résultats de recherche et l’actualité de notre communauté.
21 Eve Leconte Catherine Cazals
à propos des durées et des
Comme tous les ans, TSE est une nouvelle fois au coeur des débats sur l’impact des 27 Les plateformes doivent-elles
données censurées
nouvelles technologies sur nos sociétés à l’occasion du TSE Digital Forum de juin qui a être réglementées ?
réuni, le temps d’une matinée, économistes et décideurs économiques, et le TSE Energy & Stéphane Villeneuve
22 Werner Stengg, Philippe Wahl
et les algorithmes & Jean Tirole
Climate Forum qui se tiendra en septembre autour des enjeux de l’énergie. Nous espérons
vous voir lors de l’un de ces événements pour améliorer notre compréhension des enjeux
qui traversent nos sociétés et économies aujourd’hui et qui les transformeront demain.
Campus
En vous souhaitant une agréable lecture, Magazine trimestriel de Toulouse School of Economics
21, allée de Brienne - 31 015 Toulouse Cedex 6 - FRANCE - Tél. : +33 (0) 5 67 73 27 68
28 Business Networking Day
Christian Gollier, Directeur de TSE Directeur de la publication : Christian Gollier - Directeur de la rédaction : Joël Echevarria 30 Économie des marchés
Rédactrice en Chef : Jennifer Stephenson - Responsable de Production : Jean-Baptiste Grossetti
Jean Tirole, Président de TSE Avec l’aide de : Claire Navarro - James Nash et des organisations
Conception graphique et rédaction : Yapak
Crédits photos : ©Studio Tchiz, ©Fotolia, ©Istock. Doh-Shin Jeon
Tirage : 1 000 exemplaires.
Imprimé sur papier offset issu de forêts gérées durablement. n° ISSN 2554-3253.
tse-fr.eu 3
Actualités
Actualités & évènements Jean-François
Bonnefon
Save
Fighting Terrorism at Source
sur l’éthique et les machines
En février dernier, le chercheur de TSE-CNRS-
the date
(Combattre le terrorisme à la source) CRM-IAST a abordé la problématique des
dilemmes éthiques des voitures autonomes
Cet ouvrage écrit par Jean-Paul Azam et Véronique Thelen propose une analyse inédite et per- Catherine Bobtcheff au Quai des Savoirs à Toulouse.
tinente des politiques mises en place pour lutter contre le terrorisme transnational durant la
période de 1990 à 2014. Les deux auteurs utilisent la théorie des jeux et l’économétrie struc- récompensée
turelle pour évaluer l’impact des aides internationales, du capital éducatif et des interventions Catherine Bobtcheff a reçu le Prix du Meilleur
militaires. Ils démontrent que la présence des armées américaines dans un pays étranger Jeune Chercheur en Finance et Assurance décerné 28
accroît de manière significative le nombre d’attaques terroristes provenant du pays concerné. par la Fondation SCOR pour la Science dans le SEPTEMBRE
cadre du 11ème forum international sur les risques 2018
financiers organisé au mois de mars dernier.
TSE Energy
Voiture autonome Google & Climate Forum
Paris
Programme
d’échange avec 12
Sébastien Gadat Ingela Alger Queensland OCTOBRE
Jérôme Renault 2018
élu membre de l’Institut reçoit la bourse ERC présente la théorie des jeux TSE et l’Université Toulouse Capitole sont heu-
“Advanced Grants” reuses d’annoncer la signature d’une nouvelle
Universitaire de France à Météo France convention de partenariat avec l’université aus-
L’Institut récompense chaque année un nombre Félicitations à Ingela Alger qui a reçu une Le chercheur de TSE-UTC a abordé la question tralienne de Queensland. Ce nouveau dispositif Conférence
restreint d’enseignants-chercheurs pour la Advanced Grant, décernée par le Conseil des meilleures stratégies de la théorie des jeux permettra aux étudiants de suivre le temps prix Jean-Jacques Laffont
qualité exceptionnelle de leurs recherches. européen de la recherche, pour son projet ainsi que leurs implications dans le cadre des d’un semestre ou d’une année un programme Toulouse
Seuls 2 % des enseignants universitaires de recherche intitulé “Evolving Economics “Découvrades”, une série d’évènements scien- de formation en économie dans l’établissement
français ont été élus par l’Institut. – Human motivation : evolutionary founda- tifiques organisée par Météo France. partenaire, dès 2019.
tions and their implications for economics”
(Économie en évolution - Motivation humaine :
les fondements évolutifs et leurs répercus-
sions sur l’économie). TSE s’affirme en tant
Le projet d’économie des ressources en
Jacques Crémer que deuxième plus grand bénéficiaire euro- eau de TSE soutenu par la région Occitanie
péen de la bourse du CER.
nommé Conseiller Spécial La région administrative Occitanie a décidé de financer le projet C4EAU visant à promouvoir
auprès de la Commission l’utilisation de compteurs d’eau intelligents dans le domaine agricole. Ce projet, mené au sein
de TSE par Arnaud Reynaud (TSE-INRA), Sylvain Chabé-Ferret (TSE-INRA) et Stéphane Cézera
européenne (TSE-INRA) en collaboration avec des chercheurs du CEEM de Montpellier, a pour objectif d’étudier
Jacques Crémer, professeur à TSE, a été dési- Nour Meddahi l’utilisation de compteurs intelligents innovants mesurant l’utilisation de l’eau dans le domaine
gné par la Commission européenne comme de l’agriculture. Au cours des deux prochaines années, les chercheurs étudieront tout particu-
l’un des trois Conseillers Spéciaux auprès de élu membre de l’Econometric
lièrement les nudges basés sur des données de consommation en temps réel pour optimiser
la Commissaire européenne à la Concurrence, Society l’utilisation des ressources en eau. Ils chercheront également à comprendre pourquoi certains
Margrethe Vestager, jusqu’au mois de mars 2019 Nour Meddahi (TSE-UTC) a été élu membre du agriculteurs refusent l’installation de ces nouveaux compteurs et les arguments susceptibles de
dans le but de réfléchir aux défis de la numé- Comité régional permanent de l’Econometric les faire changer d’avis. Selon les estimations, ces nouvelles technologies pourraient engendrer
risation pour la régulation de la concurrence. Society, l’un des cercles les plus prestigieux un gain d’eau de 10 %.
tse-fr.eu/events
dans le domaine de l’économie.
4 tse-fr.eu tse-fr.eu 5
Recherche
CATHERINE BOBTCHEFF ET CAROLE HARITCHABALET SUR LA VALORISATION DE L'INNOVATION
Combien vaut
une biobanque ?
E
n facilitant l’accès aux échantillons biologiques, la croissance des analysé le contrat optimal pour rémunérer
biobanques depuis la fin des années 1990 a permis de nombreuses tous les membres de la chaîne de l’innova-
avancées en génétique et en médecine. Comment peut-on s’assu- tion. Ceux-ci organisent la répartition des
rer que le modèle économique de ces institutions favorise l’innovation ? droits de propriété intellectuelle entre les
différentes parties prenantes.
De nouveaux travaux de recherche de Catherine Bobtcheff (TSE-CNRS)
et Carole Haritchabalet (TSE-Université de Pau) mettent en avant l’impor-
tance du positionnement stratégique d’une biobanque, son expertise et L'innovation dépend de la
ses conditions de ventes. Elles identifient des asymétries d’information qualité des échantillons et
entre les biobanques et les centres de recherche et proposent des solu- de l’implication de différents
tions pour les réduire. maillons de la chaîne de
Quels sont les principaux défis prélèvement, transport et
d’une biobanque ? stockage
La gestion d’une biobanque, en général
en lien avec un hôpital d’où proviennent Comment ces asymétries
la majorité des échantillons, demande une d’information impactent le marché
expérience, à la fois scientifique et technique, des échantillons ?
considérable. Les biobanques doivent se
conformer à de nombreuses législations, Les biobanques sont face à un problème
notamment en ce qui concerne la collecte de sélection adverse dans la mesure où
et le transport des échantillons et la gestion les projets menés le sont par différents
des données personnelles. La production instituts de recherche avec des compé-
d’échantillons de haute qualité demande tences différentes et le succès des projets
Carole Haritchabalet beaucoup de coordination entre les diffé- est extrêmement difficile à évaluer. Cette collections demande une expertise éga- Comment est-ce que la coopération
TSE - Université de Pau rentes professions. Les laboratoires achètent situation les pousse à mettre en place Les biobanques doivent lement diversifiée et des professionnels peut favoriser l’innovation ?
ensuite les échantillons pour mener à bien un comité qui sélectionne les projets de prendre des décisions avec différentes spécialités.
des travaux de recherche indépendants ou recherche les plus prometteurs. stratégiques quant à la taille et Les biobanques peuvent également se Fédérer plusieurs biobanques au sein
en lien direct avec la biobanque. Du côté des acheteurs par contre, on ne différencier verticalement de leurs concur- d’un réseau permet de réduire les coûts
la qualité de leurs collections rents en améliorant la qualité de leurs opérationnels, d’augmenter l’approvision-
peut pas être certains que les échantillons
Comment mettre un prix sur une sont de bonnes qualités ou qu’ils n’ont pas échantillons et de leurs données, ce qui nement en échantillons et d’augmenter
biobanque ? été dégradés par la biobanque. Une bonne modifient le degré de concurrence entre les leur donnera un pouvoir sur le marché. leur pouvoir de négociation. En contre-
solution consiste à conditionner une partie biobanques et leur expertise. En se spécia- Une économie de biobanques spécialisées partie elles peuvent perdre une partie du
La valorisation économique des bio- du paiement des échantillons au succès lisant sur un nombre faible de collections, limitera la concurrence et les problèmes de contrôle qu’elles ont sur leurs spécialités
banques est avant tout une question de de l’innovation. une biobanque peut s’assurer une grande qualité des échantillons dans la mesure où et leur réputation. Les effets positifs de
valorisation de l’innovation. L'innovation visibilité et reconnaissance ainsi qu’un cer- chaque biobanque sera positionnée sur ces réseaux sont plus importants pour
dépend de la qualité des échantillons et Quelles sont les stratégies des tain pouvoir de monopole. Son expertise un type précis d’échantillons. Lorsque les les biobanques généralistes. La collabo-
de l’implication de différents maillons de biobanques ? et la cohérence de son offre seront fortes biobanques généralistes et spécialisées ration avec des biobanques spécialisées
la chaîne de prélèvement, transport et ce qui réduit ses coûts de fonctionnement. coexistent, la concurrence affaiblit méca- permet aux généralistes d'améliorer leur
stockage, ce qui génère des problèmes Les biobanques doivent prendre des déci- Les biobanques généralistes pourront tra- niquement les biobanques généralistes qui expertise, ce qui a un effet bénéfique à
Catherine Bobtcheff d'asymétrie d’information. De nombreux sions stratégiques quant à la taille et la vailler avec de nombreux projets variés sont alors forcées de réduire la qualité de long terme sur l’innovation.
TSE - CNRS
économistes, dont Jean Tirole (1999), ont qualité de leurs collections. Ces paramètres mais la gestion d’un grand nombre de leurs échantillons afin de réduire leurs coûts.
6 tse-fr.eu tse-fr.eu 7
Recherche
CÉLINE BONNET, ZOHRA BOUAMRA-MECHEMACHE ET TIFENN CORRE ÉTUDIENT
LA PERTINENCE DES TAXES CARBONE SUR LES PRODUITS ALIMENTAIRES
Une dent contre
la viande de bœuf
N
os choix alimentaires peuvent être décisifs non seulement pour
notre bien-être physique mais aussi pour notre planète. Au grand
dam des décideurs politiques, les régimes alimentaires des consom-
mateurs se révèlent généralement imperméables à toute campagne
publique d’information. La plupart des économistes recommandent plutôt
de remplacer ces dernières par des taxes, selon eux, l’outil le plus effi-
cace pour réduire l’empreinte énergétique de nos listes de course. Dans réduites de 20 % d’ici 2020 et de 60 % d’ici lumière dans les précédentes études
une nouvelle étude publiée dans le New York Times en début d’année, les 2050, et le prix recommandé du carbone basées sur des données plus agrégées,
L’idée d’imposer une taxe sur
chercheuses Céline Bonnet, Zohra Bouamra-Mechemache et Tifenn Corre s’élève pour ces deux années à 56 € par indiquent les chercheuses. Cela s’explique
suggèrent que la meilleure stratégie consisterait à imposer une taxe car-
la consommation de produits tonne et 200 € par tonne respectivement. par le fait que la demande en produits
bone sur la viande de bœuf. d’origine animale afin d’influer Les chercheuses de TSE se servent de d’origine animale est moins élastique au
sur les décisions prises au sein ces prix du carbone pour simuler l’impact niveau agrégé. Une évolution du prix des
L’industrie agricole est, après le secteur Le fait de consommer moins de viande
Céline Bonnet,
des ménages n’a rien de nouveau. d’une taxe carbone sur la consommation produits d’origine animale ne génère que
de l’énergie, l’industrie ayant le plus fort a des avantages indéniables sur la santé
impact sur l’environnement. En 2010, 24 % et l’environnement et pourtant, d’après TSE - INRA Mais la pertinence d’une telle taxe de produits d’origine animale. peu de substitutions ou des substitutions
partielles au profit de produits alimentaires
des émissions de gaz à effet de serre pro- les tendances actuelles mises en lumière n’a pour le moment fait l’objet
Les résultats obtenus montrent qu’une d’origine végétale. En effet, une partie des
venaient de l’agriculture, de la foresterie et par l’Organisation mondiale de la santé, la d’aucune étude approfondie taxe peu élevée a un très faible impact substitutions s’opère au sein même des
de l’aménagement des territoires. consommation mondiale de viande devrait
sur les émissions de gaz à effet de serre. catégories de produits d’origine animale.”
augmenter de 72 % entre les années 2000
ou de la région concerné(e) mais l’étude Une taxe élevée entraînerait en revanche
et 2030. La consommation de viande
Le fait de consommer moins de menée par TSE exploite un ensemble de une réduction de 6 % des émissions de Selon les chercheuses, le scénario le plus
devrait également continuer d’augmenter
viande a des avantages indéniables en Europe, mais la viande rouge devrait se données fournissant des informations gaz à effet de serre pour l’ensemble des efficient consisterait à imposer une taxe
produits alimentaires. Ces deux taxes élevée sur la consommation de bœuf
sur la santé et l’environnement faire plus rare dans les assiettes au profit exceptionnellement détaillées sur les
seraient cependant l’une comme l’autre uniquement. Une telle taxe permettrait
et pourtant, la consommation de la viande blanche. achats alimentaires des ménages indivi-
insuffisantes pour réduire de 20 % les de réduire de 3,2 % les émissions de gaz
duels en France.
mondiale de viande devrait émissions de gaz à effet de serre d’ici à effet de serre, ce qui représente plus
augmenter de 72 % entre Encourager des habitudes de consomma-
“L’idée d’imposer une taxe sur la consom- 2020 conformément à l’objectif fixé par de la moitié des effets bénéfiques sur
tion plus écologiques et parvenir à réduire
les années 2000 et 2030 mation de produits d’origine animale afin l’Union européenne. l’environnement que pourrait avoir une
la consommation de viande se révèle être
d’influer sur les décisions prises au sein taxe imposée sur l’ensemble des produits
une tâche complexe. Pour les chercheurs,
Zohra Bouamra-Mechemache des ménages n’a rien de nouveau. Mais “Nous avons conclu que les impacts sur d’origine animale, en augmentant de 12 %
En plus du réchauffement climatique, mesurer l’impact d’une politique est loin TSE - INRA
la pertinence d’une telle taxe n’a pour le les émissions de gaz à effet de serre sont seulement les coûts répercutés sur les
l’industrie agricole contribue de façon d’être aisé car les consommateurs peuvent
moment fait l’objet d’aucune étude appro- bien moins significatifs que ceux mis en ménages.
significative aux problèmes d’eutrophi- remplacer les produits taxés par d’autres,
sation, à la dégradation de la biodiversité, selon des schémas extrêmement difficiles qu’au jambon en barquette. fondie. Nous faisons une estimation des
à la déforestation, à l’usure des sols, à à prédire. Le fait de consommer moins Dans leur article, les chercheuses ana- schémas de consommation des principaux En savoir plus :
l’épuisement des ressources en eau et de viande peut par exemple pousser les lysent l’impact des politiques tarifaires produits d’origine animale et d’un agrégat L’étude intitulée “An environmental tax towards more sustainable food:
à la toxicité. Au sein de cette industrie, consommateurs à consommer davan- environnementales ciblant de manière de produits d’origine végétale, ce qui nous empirical evidence of the consumption of animal products in France” (Une taxe
les élevages de bovins et de vaches lai- tage de poisson ou de produits laitiers. spécifique la consommation de produits permet d’analyser de façon très précise les environnementale pour une alimentation plus durable : données empiriques
tières sont particulièrement polluants. Ils Les habitudes varient également au sein d’origine animale. La plupart des études schémas de substitution” expliquent les relatives à la consommation de produits d’origine animale en France) par Céline
produisent près de deux tiers des émis- de chaque catégorie alimentaire : les portant sur la demande des consomma- chercheuses. Pour s’aligner sur les objectifs Bonnet, Zohra Bouamra-Mechemache, et Tifenn Corre a été publiée dans la revue
sions mondiales imputables au secteur consommateurs peuvent éprouver plus teurs en produits d’origine animale utilisent définis par l’Union européenne, les émis- Ecological Economics au mois de mai.
de l’élevage. de difficultés à renoncer à la viande fraîche des données agrégées au niveau du pays sions de gaz à effet de serre doivent être
8 tse-fr.eu tse-fr.eu 9
Recherche
BRUNO BIAIS, À PROPOS DES DÉRIVÉS, DES MARGES ET DE LA COMPENSATION CENTRALE Pourquoi ce partage des risques
engendre-t-il une prise de risque ?
Partage des risques Il faut savoir qu’une forte exposition aux
produits dérivés sape les incitations du ven-
deur à exercer un effort de prévention des
ou prise de risque ?
risques. Dans ce cas, le vendeur supporte
seul le coût total de l’effort de prévention
des risques, tandis que le bénéfice de cet
effort est partagé.
Le contrat optimal prend l’une des deux
formes suivantes : soit le maintien des
L
e partage des risques via les produits dérivés peut-il paradoxalement incitations des vendeurs de protection
résulter en une prise de risque pour les institutions financières ? Dans à la prévention des risques, au prix d’un
le cadre de son projet « Trading and Post Trading », qui a reçu une sub- partage des risques moins ex ante pour
vention majeure du Conseil européen de la recherche en 2012, Bruno Biais les acheteurs de protection ; soit l’en-
montre comment les dépôts de garantie et les mécanismes de compensa- gagement à un plus grand partage des
logement. Fait important, cette exposition marges ne sont donc utilisées que lorsque
risques, mais en abandonnant les incita-
tion peuvent être conçus pour atténuer les risques. Avec Florian Heider et est un choix calculé, pas la conséquence les avantages de l’isolement l’emportent
tions à la prévention des risques, créant
Marie Hoerova, ses coauteurs de la Banque centrale européenne, il fournit d’erreurs ou d’incompétences. sur le coût : par exemple, lorsqu’il y a un
ainsi un risque de contrepartie pour les
également de nouvelles prévisions empiriques sur l’ampleur de l’activité grave problème d’aléa moral ; ou lorsque
acheteurs de protection. Le potentiel de
basée sur les produits dérivés financiers et sur les risques associés. Comment pouvons-nous créer des le coût du dépôt d’actifs dans le compte
partage des risques des contrats dérivés
est donc limité.
marchés financiers plus sûrs ? sur marge n’est pas trop élevé.
Pourquoi les dérivés ont-ils attiré déposé le bilan, elle a gelé les positions de
l’attention des décideurs et des plus de 900 000 contrats dérivés (environ L’objectif principal de notre article est Quelles sont les implications de
chercheurs ? 5 % de toutes les transactions de dérivés
Les activités des institutions
d’établir quelle est la conception optimale cette politique ?
à l’échelle mondiale). des appels de marge et des plateformes
Bruno Biais
Les produits dérivés financiers se sont TSE - CNRS financières sont opaques et de compensation centrale (PCC). Ces dis- Notre recherche rend compte de la façon
fortement développés au cours des 15 Comment simulez-vous les complexes donc la prise de risque positifs institutionnels visent à atténuer le dont les marges et la compensation cen-
dernières années. La valeur des couver- tensions liées à ces arrangements est difficile à appréhender de risque de contrepartie et ont été adoptés trale interagissent et souligne la nécessité
tures de défaillance (ou CDS pour Credit financiers complexes ? La valeur nominale des l’extérieur. C’est un problème par les régulateurs américains et européens de les concevoir ensemble. Alors que la
Default Swaps en anglais), qui sont des
couvertures de défaillance est d’aléa moral pour les vendeurs après la crise financière de 2008. Notre compensation centrale mutualise le risque
contrats bilatéraux utilisés pour assurer Notre modèle inclut des acheteurs de modèle comporte une PCC qui regroupe de contrepartie, les marges permettent
le risque de crédit, est passée d’environ protection réticents au risque qui veulent
passée d’environ 180 milliards de protection
les ressources de tous les vendeurs de des incitations dans le but d’éviter le
180 milliards de dollars en 1998 à plus de s’assurer contre une exposition commune de dollars en 1998 à plus de 60 protection. Toutes les pertes dues à des risque de contrepartie. Sans marges, les
60 billions de dollars à la mi-2008. Mais au risque. Ces acheteurs s’adressent à billions de dollars à la mi-2008 défaillances de vendeurs individuels sont PCC supporteraient trop de risques ; sans
l’assurance fournie par les dérivés n’est des vendeurs de protection dont les actifs Les dérivés peuvent-ils générer donc partagées entre tous les acheteurs. PCC, les parties contractantes devraient
efficace que si les contreparties peuvent peuvent être à risque, mais sans être direc- une contagion entre les classes La PCC est également chargée de la mise viser des marges plus élevées. Et c’est la
honorer leurs obligations contractuelles. tement exposés au risque contre lequel les peuvent se prémunir du risque de baisse d’actifs ? en œuvre des appels de marge. La partie PCC qui doit concevoir et mandater les
Ainsi, lorsque la banque Lehman Brothers a acheteurs veulent s’assurer. Les vendeurs en maintenant leurs actifs à une valeur faisant l’objet d’un appel de marge doit appels de marge. Dans le cas contraire,
suffisante au prix d’efforts onéreux. Sinon, Avec l’aléa moral, les mauvaises nouvelles
céder le contrôle des actifs à la PCC, en certaines parties prenantes bénéficieraient
les vendeurs peuvent se soustraire au au sujet des actifs des acheteurs de pro-
les « isolant » de l’aléa moral. Avec moins librement et gratuitement de l’assurance
Valeur de marché des dérivés échangés
USD mn
coût de cet examen en se fiant aux cotes tection font augmenter la probabilité de
d’actifs, le coût de la prévention des risques qu’elle procure.
35M de crédit externes prêtes à l’emploi ou faibles profits sur les actifs des vendeurs.
est moindre, ce qui permet d’améliorer les Ces travaux ont reçu le soutien du Conseil
aux simples mesures rétrospectives des En effet, les mauvaises nouvelles sapent
30M incitations à la prévention des risques. Mais européen de la recherche par le biais du
risques. L’échec des vendeurs à exercer un les incitations à la prévention des risques
25M
les actifs sûrs d’un compte sur marge rap- septième programme-cadre de recherche
effort de prévention des risques entraîne des vendeurs de protection. Par exemple,
portent moins que les actifs risqués laissés et de développement de la Communauté
20M un risque en contrepartie pour les ache- avant la récente crise, les banques rédui-
sur le bilan d’une institution financière. Les Européenne.
teurs de protection. Étant donné que les saient souvent leur capital propre exigé
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1515M
16 17 18 19 20 en achetant des produits dérivés. Notre
activités des institutions financières sont
10M
opaques et complexes, la prise de risque modèle prédit que les institutions finan- Soutien de l'ERC
5M est difficile à appréhender pour les acteurs cières détenant le plus de positions CDS Ces travaux ont reçu le soutien du Conseil européen de la recherche
extérieurs. Cela crée un problème d’aléa courtes exposent davantage leurs bilans aux dans le cadre du 7e programme cadre FP7/2007-2013 accord de financement
0
moral pour les vendeurs, c’est l’interaction risques de baisse à la suite de la publication N_295484 - TAP.
1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017
Source : Bank for International Settlements - OTC derivatives statistics clé de notre modèle. de mauvaises nouvelles sur le marché du
10 tse-fr.eu tse-fr.eu 11
DÉCODER
LE MONDE
14 Sébastien Gadat sur le machine-learning
16 Jean-Pierre Florens à propos de la puissance
des mathématiques
18 Anne Ruiz-Gazen sur les incertitudes statistiques
20 Adrien Blanchet sur l’interdisciplinarité à TSE
21 Eve Leconte, à propos des durées
et des données censurées
22 Stéphane Villeneuve et les algorithmes
Décoder le monde
SÉBASTIEN GADAT SUR LE MACHINE-LEARNING
Les 24
membres
du groupe
Mathématiques
Les maths de demain
de la décision et
statistique à TSE
Bénédicte Alziary Chassat
Pascal Bégout
Adrien Blanchet
A
Hélène Boistard
rrivé à TSE en 2014 depuis l’Université Paul Sabatier, Sébastien Gadat
y dirige aujourd’hui le groupe de recherche mathématiques et statis- Jérôme Bolte
tiques. Le chercheur, récemment nommé à l’Institut Universitaire de
France, nous parle de ses travaux de recherche en machine-learning et du Visualisation d'un nœud Facebook Michel-Benoit Bouissou
futur de la recherche dans le domaine, notamment à l'ère du numérique.
Sandrine Casanova
en temps réel. Ces enjeux sont de plus en
Qu’est-ce qui vous a attiré à TSE ? jeux répétés. L’émulation scientifique est
Il faut tous les jours de plus importants du fait de l’augmentation
un réel atout de TSE. Abdelaati Daouia
J’ai rejoint TSE en 2014 motivé avant tout nouveaux algorithmes constante du nombre de données récoltées,
pour traiter de façon notamment pour construire tous les algo- Jean-Paul Décamps
par l’ambition académique du groupe de Sur quoi travaillez-vous ? rithmes qui régissent le monde numérique,
recherche, à la pointe des principaux enjeux continue et ininterrompue Olivier Faugeras
c’est ce qu’on appelle le machine-learning.
dans le domaine des mathématiques et Je travaille en ce moment sur plusieurs
Sébastien Gadat les big data
la volonté de rejoindre une institution qui sujets de recherche, notamment sur l’ap- TSE - UTC Jean-Pierre Florens
Le deep-learning est un autre enjeu
donne aux chercheurs des moyens de tra- prentissage statistique, qui est l’outillage
de données afin de proposer un modèle très actuel, il s’agit d’une sous-partie du Sébastien Gadat
vail conséquents. TSE est une maison où derrière la plupart des intelligences arti-
exceptionnels de Jérôme Bolte sur le sujet. causal prenant en compte les différentes machine-learning qui consiste à mettre
les choses avancent et fonctionnent bien. ficielles. Par exemple la compréhension
Ce type de travaux peuvent être utilisés variables. À terme, nous espérons amé- en place une cascade de modèles extrê- Eric Gautier
de la géométrie des très grands graphes,
en décision séquentielle, machine-learning liorer la compréhension de cette maladie mement complexe qui, si elle fournit des
qui est une problématique que l’on ren- Fabien Gensbittel
et de ses possibles traitements. prédictions fiables, est très opaque et
Nous avons travaillé avec Airbus contre quand on utilise d’immenses jeux mais aussi en finance.
l’algorithme final est souvent non-lisible
pour utiliser ces algorithmes de données, ou Big Data. Facebook est un
Enfin je travaille en ce moment sur la par un humain. C’est ce qui le différencie
Christine Grün
exemple parfait de ce type de données, si Plus concrètement, nous avons travaillé
de décision séquentielle afin de déconvolution de loi de mélange par de la plupart des autres méthodes de Pascal Lavergne
l’on essaie de représenter les interactions avec Airbus pour utiliser ces algorithmes
définir le plan de vol optimal et entre les utilisateurs, alors on peut utiliser de décision séquentielle afin de définir le super-résolution. L’idée c’est de pouvoir machine-learning que l’on peut com-
trouver le trajet qui consomme des outils mathématiques pour essayer plan de vol optimal en tenant compte de trier parmi des observations les lois qui les prendre et visualiser. Eve Leconte
le moins de carburant d’en comprendre les grandes tendances, l’incertitude concernant les conditions codent. Ce travail met en lien optimisation
Olivier Perrin
météo ou le poids exact de l’avion et (et en particulier la notion de dualité) et les Il faut tous les jours de nouveaux algo-
les centres et les axes principaux.
statistiques, c'est un nouveau domaine rithmes pour traiter de façon continue et
ainsi trouver le trajet qui consomme le Jérôme Renault
moins de carburant. Nous avons testé passionnant et prometteur. ininterrompue les données massives qui
Depuis mon arrivée, le groupe mathéma- Je me suis également penché sur des
ces algorithmes sur les simulateurs de arrivent à chaque seconde et qui peuvent Anne Ruiz-Gazen
tiques et statistiques s’est agrandi et a problématiques d’optimisation de fonc-
progressé dans de nombreux domaines tions, non nécessairement convexes, par vol d’Airbus avec succès. Quelles sont les grandes tendances signaler des changements très rapides
actuelles en mathématiques ? dans tous les domaines mesurés. Ces Ian Schindler
et je crois que nous répondons actuelle- un algorithme séquentiel. Notre apport
Nous travaillons également en ce moment problématiques vont être au cœur des
ment à toutes les grandes tendances de c’est d’avoir développé une approche qui Christine Thomas-Agnan
en immunologie avec l’Oncopole de En ce moment, les méthodes séquen- mathématiques et des questions de
recherche du moment en mathématiques permette de sortir du cadre de convexité
tielles sont au cœur des préoccupations machine-learning pour les dix prochaines
appliquées, que ce soit les Big Data, l’In- et du cadre de mesure déterministe afin Toulouse afin de codifier la rémission de Stéphane Villeneuve
la Leucémie Lymphoïde Chronique, mala- en mathématiques appliquées (optimisa- années et notre groupe de recherche est
telligence artificielle, l’optimisation, le d’avoir des résultats valables dans un plus
die cancéreuse du sang. Nous faisons tion et statistiques). Elles permettent de extrêmement dynamique sur ces sujets Ekaterina Voltchkova
machine-learning mais aussi les dernières grand nombre de situations. Je tiens d’ail-
ainsi beaucoup d’analyse et traitement prendre des décisions sous incertitude et cruciaux.
avancées de théorie des jeux avec des leurs à souligner les travaux précurseurs
14 tse-fr.eu
Décoder le monde
JEAN-PIERRE FLORENS À PROPOS DE LA PUISSANCE DES MATHÉMATIQUES
Le plaisir de comprendre
J
ean-Pierre Florens est arrivé à Toulouse en 1986, en provenance d’Aix,
pour rejoindre Jean-Jacques Laffont et Michel Moreaux et donner nais- Échanger avec les entreprises
sance quelques années plus tard à l’IDEI puis à TSE. Il nous parle de fait surgir des problématiques
ses travaux de recherche en mathématiques et économétrie, de l’évolu- de recherche qui ne sont
tion du domaine et de l’histoire des économistes toulousains. pas standardisées. C’est cet
Quels sont vos principaux permettre une meilleure prise en compte de avantage qui a participé à la
travaux ? l’endogénéité, des modèles de traitement, renommée de la recherche en
d’enchères ou de contrat et l’introduction économie à Toulouse
Mes travaux de recherche, en statistique de données de grande dimension.
mathématique, se concentrent notamment
sur la théorie des problèmes inverses, Un autre thème de mon travail est l’étude sans comparaison où les problèmes les
c’est-à-dire l’estimation des causes d’un des valeurs extrêmes des distributions de plus complexes peuvent être exprimés, et
phénomène à partir de ses conséquences. probabilité appliquée aux problèmes de résolus, avec quelques caractères.
Jean-Pierre Florens
frontière d’efficacité. Celle-ci représente TSE - UTC
la situation optimale pour une entreprise Outre cet amour des
C’est réellement un plaisir ou une entité de décision. On peut par mathématiques, que retenez-vous
de partager et de guider de exemple penser, pour une usine, à une lors que l’on manie d’immenses jeux de de votre parcours ?
nouvelles générations de courbe qui représenterait, pour chaque données sur des réseaux entre individus
chercheurs et je crois que niveau de stock de matériaux, la production et qui permettent de comprendre quels Avant tout, l’encadrement de plus de 50
maximale possible, c’est un outil très utile. sont les comportements qui sont propres doctorants dont la plupart sont maintenant
c’est quelque chose que nous
à l’individu et ceux qui sont le produit de professeurs dans les meilleures universi-
faisons très bien ici Enfin, plus récemment, je me suis penché la société dans laquelle il évolue. Nous tés aux quatre coins du monde. Je travaille
sur la théorie des réseaux et plus géné- commençons à travailler sur ces sujets d’ailleurs encore régulièrement avec une
Ce type de travaux est extrêmement utile ralement sur l’introduction de concepts avec mes collègues de TSE et notamment dizaine d’entre eux sur de nombreux sujets.
pour l’imagerie satellitaire ou médicale géométriques en estimation fonction- Stéphane Villeneuve, Thomas Mariotti et C’est réellement un plaisir de partager et
et permet de répondre à de nombreuses nelle. C’est-à-dire, l’étude des réseaux Jérôme Bolte. de guider de nouvelles générations de
questions statistiques. La principale origi- (par exemple sociaux) et leur géométrie chercheurs et je crois que c’est quelque
nalité de mes recherches a été l’utilisation lorsque ceux-ci sont très étendus. Ce sont Qu’est ce qui vous a intéressé dans chose que nous faisons très bien ici.
de cette théorie en économétrie pour des problématiques que l’on rencontre dès ces problématiques ?
Je retiens également la force de la recherche À quoi ressemblait TSE en 1986 ? les institutions françaises pour les faire
C’est avant tout l’intérêt pour ces objets partenariale. Je suis convaincu que le fait travailler de concert.
mathématiques qui m’a poussé à m’inté- d’échanger avec les entreprises, comme Tout a commencé en 1985 quand Jean-
resser aux questions de réseaux. Ce sont j’ai pu le faire avec La Poste, Royal Mail, Jacques Laffont a reçu la validation de L’esprit de l’époque et les opportunités
des structures complexes et à la pointe le CNES, Telefonica, EDF et d’autres, fait deux postes de professeurs à Toulouse que nous avions me manquent un peu,
de la recherche actuelle dans le domaine surgir des problématiques de recherche qu’il nous a immédiatement proposé à tout nous semblait possible et notre petit
statistique, comme peuvent l’être les qui ne sont pas standardisées. C’est cet moi-même et Jean-Charles Rochet et nombre nous permettait une flexibilité que
questions relatives au Big Data ou au avantage qui a participé à la renommée nous avons ainsi respectivement rejoint nous avons mécaniquement perdue en
Machine Learning. de la recherche en économie à Toulouse et Toulouse en 86 et 87. L’esprit entrepre- grandissant. Cependant notre taille actuelle
qui nous a permis d’aboutir à des résultats neurial de Jean-Jacques et sa vision ont nous permet beaucoup plus de souplesse
D’autre part, le plaisir de comprendre de recherche sans précédents. Le contact permis à l’institution de se transformer en dans de nombreux autres domaines, tels
et de définir avec précision des phéno- avec le monde réel entraîne mécanique- un centre de recherche de rang interna- que le recrutement, l’invitation de visiteurs
mènes et la satisfaction intellectuelle ment des questionnements sur des enjeux tional. D’une part, parce qu'il avait ce rêve prestigieux et nous bénéficions surtout
qui en résulte, sont les raisons de mon insoupçonnés et le Prix Nobel de Jean et cette volonté, et d’autre part parce qu'il d’une animation scientifique extraordi-
Jean-Pierre Florens et ses collègues en octobre 1992 lors de la conférence amour des mathématiques. Celles-ci per- Tirole a d’ailleurs en partie couronné des a su s’entourer d’excellents professeurs naire qui n’a que peu d’équivalents dans
« Econometrics of Imperfect Competition » à Toulouse mettent une puissance de raisonnement travaux issus de la recherche partenariale. et s’appuyer de manière innovante sur le monde.
16 tse-fr.eu tse-fr.eu 17
Décoder le monde
ANNE RUIZ-GAZEN SUR LES INCERTITUDES STATISTIQUES
Marges d’erreur
et Big Data
A
rrivée en 1993 à l’Université Toulouse Capitole, Anne Ruiz-Gazen
travaille au sein du groupe mathématiques de la décision de TSE
en statistique, notamment sur les marges d’erreurs. Elle revient
pour TSE Mag sur certains enjeux du domaine, alors que TSE accueillera
le grand congrès useR ! dédié au logiciel R de statistique et data science
en juillet 2019
Anne Ruiz-Gazen travaille en méthodologie Les marges d’erreur
statistique, notamment sur la compré-
Par exemple, pour aider les grands offices
hension et l’amélioration des marges
publics que sont l’INSEE (Institut national de
d’erreur. “Mes travaux mathématiques
es, pouvaient pas être échantillonnés. permettent delaréduire
peuvent être
Cetteappliqués à de nombreux
erreur de sous-couverture
statistique
l’erreur etdes
des études
mesures économiques),
de consommations
d’échantillonnage. Toutefois, d’eau ou d’électricité réalisées en
l’INED (Institut national d'études démo-
domaines, comme les enquêtes socio-éco-
pouvait conduire à un biais de sélec- lorsque l’objectif est d’inférer les temps réel et à l’échelle nationale,
e portement des individus tion ce
graphiques) ou l’Inserm (Institut
tion dans les estimations, si le com- résultats obtenus à une popula- à partir de compteurs intelligents
nomiques mais aussi à l’industrie
absents pour cible, les erreurs de couver- (cf. IV.16). L’échantillonnage reste
de la base de sondage différait de ture, de non-réponse de la ou santé
de mesureet alors
de la un recherche
national
bon compromismédicale)
entre la
Anne Ruiz-Gazen
TSE - UTC
qui concerne
celui la
des détection
autres individus.d’anomalies.
On peut ne sont” pas nécessairement corri- taille des données à traiter et la pré-
lorsqu’ils mènent des enquêtes natio-
explique-t-elle.
citer, par exemple, l’enquête pré- gées. Autrement dit, augmenter le cision des estimations.
nales.
électorale pour la présidentielle volume des données n’implique pas
américaine de 1936, qui a conduit nécessairement une diminution des
Anne Ruiz-Gazen travaille ainsi
En présence uniquement d’er-
sur
à une sous-estimation importante biais de sélectionl’amélioration
et de mesure. et
reurla compréhension
d’échantillonnage, un échan-de la augmenté la marge d’erreur de l’enquête.
de la part d’électeurs favorables à tillon de grande taille va permettre
Roosevelt, probablement parce que Par exemple,fiabilité
imaginons deune
ce type d’enquêtes.
d’obtenir des résultats“Nous avons
très précis. “L’enquête est réalisée en se basant sur
récemment collaboré avec
l’échantillon avait été sélectionné communauté d’agglomérations qui Toutefois, d’autres types d’erreurs
l’INED pour les mêmes jours de naissance des enfants
Le Big Data représente
une voiture ou un téléphone et sans
dans une base d’électeurs possédant cherche à établir la carte des dépla- peuvent conduire à des biais d’esti-
une grande
donc cements de sa population à partir enquête
mation quiportant
ne sont passur le suivi
nécessai- pour l’ensemble des maternités échan-
es d’erreur aucun doute l’avenir mais l’undefournis
issus de milieux plutôt aisés. données de localisation GPS rement corrigés en augmentant
par des d’individus
opérateurs de télé-de leur naissance
la taille jusqu’à
de l’échantillon ni mêmeleurs tillonnées, cela augmente l’incertitude
que, l’échantillon
des enjeux souvent oublié de vingt ans. Nous avons calculé
L’erreur de non-réponse qui phonie mobile. Il est certain que le en accédant à une base de son-
provient du fait que les individus comportement des personnes âgées dage exhaustive.
la fiabilité de parce que ce choix réduit potentiellement
léatoirement dans
dus appelée « base
cette révolution, c’est la fiabilité
échantillonnés ne répondent pas à ou à faibles revenus, leurs résultats
peu connectées,
l’enquête, notamment parce qu’ils ne sera pas pris en compte conve-
en prenant en compte
L’uti lisation de nouvel les
leurs la variabilité à l’intérieur de l’échantillon.”
méthodes d’échantillonnage.
sources de données, ”avec Lesnotam-
travaux
qui, le plus sou-
des données publiées
sont absents ou ne souhaitent pas nablement, même si la taille des
a population cible
différence conduit
de la chercheuse ont montré
répondre, est un autre type d’erreur données est très grande. Un autre ment l’ouverture des données
qui peut aussi conduire à un biais exemple est celui des enquêtes réa- publiques et, plus généralement, les
que le pro- La chercheuse travaille également sur les du Big Data, soit le nombre exponentiel Toulouse sera la deuxième ville française
couverture. Ainsi,
massive des télé-
de sélection. On doit aussi géné- lisées sur Internet
ralement faire face à des erreurs de
tocole choisi
et basées sur le n’était
volontariat des participants. De
données pas optimal
ouvertes en complémentet avait
des données classiques, est l’un
sondages électoraux et notamment sur l’in- C’est une fierté de pouvoir de données disponibles à traiter, repré- à accueillir cet événement qui regroupe
s, l’annuaire télé- mesure lorsque la réponse de cer- telles enquêtes peuvent conduire à des défis actuels de la théorie des fluence de la spatialité des données. “Sur organiser useR ! à TSE sente une évolution majeure pour nos plus de 1000 chercheurs et décideurs
ne base de sondage
taines enquêtes sur
tains individus ne correspond pas
à la vraie valeur. Cela peut se pro-
une taille d’échantillon tout à fait
acceptable. Toutefois les résultats
sondages. Ainsi, sur l’exemple de
l’étude des déplacements dans une
les élections départementales françaises, sociétés dans les années à venir. “Le Big économiques autour des dernières évo-
r, les ménages sur duire en pratique si l’appareil de obtenus sont difficilement générali- communauté d’agglomérations, le nous travaillons avec Christine Thomas (TSE Data représente sans aucun doute l’ave- lutions du logiciel. “C’est une fierté de
ns téléphone fixe ne mesure ne fonctionne pas bien ou si sables à la population cible, compte croisement des données GPS avec
les individus font de fausses décla- tenu de biais de sélection potentiel- une base de données de prestations - UTC), Thibault Laurent (TSE - UTC) et An méthodes de détection d’anomalies avec nir mais l’un des enjeux souvent oublié pouvoir organiser useR ! à TSE en par-
rations. Ce type d’erreur conduit
à des biais de mesure. Comparati- Échantillon
lement importants. sociales pourrait permettre d’ac-
céder aux personnes âgées ou aux
Huong Nguyen (doctorante – TSE – UTC) des applications dans l’industrie. “Avec de cette révolution, c’est la fiabilité des tenariat avec l’Université Paul Sabatier
vement à l’erreur d’échantillon- Enfin, malgré la puissance populations peu connectées. La ges- sur des modèles de prédictions prenant en l'accroissement exponentiel du nombre données publiées. Améliorer la préci- et l’INRA et une excellente nouvelle pour
nage, les autres types d’erreur sont de calcul actuelle, l’information tion de bases de sondages multiples
plus difficilement quantifiables et exhaustive disponible est parfois provenant de différentes sources compte la nature particulière de ce type de mesures effectuées sur les compo- sion d’estimations issues de données toutes les entreprises et les chercheurs
contrôlables, même si des méthodes
existent, notamment pour le traite-
trop volumineuse pour être trans-
férée ou stockée à un coût raison-
est actuellement un domaine de
recherche en plein essor en théorie de données, dites de composition, mais sants électroniques, la problématique d’enquêtes en utilisant des données qui utilisent cet outil, véritable référence
ment de la non-réponse. nable. C’est le cas, par exemple, des sondages. aussi leur géolocalisation, afin d’anticiper de la grande dimension se pose lors de massives est un sujet difficile qui donne dans le domaine”.
Références bibliographiques les effets d’un changement économique la recherche d'anomalies. Les résultats matière à réflexion.”
Erreurs et Big Data t P.
ARDILLY – Les techniques de sondage, Technip, 2006. ou démographique sur les résultats.” de ces travaux ont été utilisés depuis
t J.-C.
n° 344, 2006.
DEVILLE – Peut-on croire aux sondages ? Pour la Science,
par plusieurs entreprises pour réduire useR ! 2019
le est constituée des
À l’ère du Big Data, l’utilisa-
tion généralisée d’objets connectés
t L’avenir des enquêtes avec l’émergence des Big Data, Table ronde
au 8e colloque francophone sur les sondages, http://sondages2014.sfds.
Des données “propres” les défauts de fabrication.” Ce congrès annuel dédié au logiciel libre R Plus d’informations
e de sondage. Cette (tablette, téléphone, ordinateur…)
l’erreur d’échantillon- permet de générer des données,
asso.fr, 2014. Dans l’objectif d’améliorer des données, a débuté en 2004 et se tient depuis 2006 sur le congrès useR ! sur :
t P. TASSI – La data est-elle éthique-compatible ?, 8e colloque franco-
t interrogé) et l’erreur dont on peut penser qu’elles se
Illustration des principaux risques de mauvais échantillonage
phone : la non-prise en compte2014.
sur les sondages, http://sondages2014.sfds.asso.fr, d'un groupe Anne Ruiz-Gazen travaille avec Aurore La plupart des économistes et statisti- en alternance entre villes européennes www.user2019.fr
© C. GAZEN. ■ rapprochent de l’exhaustivité et
de la population et la non-réponse des membres d'un groupe. Archimbaud, docteur de TSE, sur des ciens s’accordent à dire que l’avènement et américaines. Après Rennes en 2009,
Statistiques sur les données, exhaustivité et échantillonnage | 137
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