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International audience; L’épidémie de la Covid-19 et les mesures mises en œuvre pour enrayer la circulation du virus ont abouti à une crise économique d’une ampleur et d’une nature inédites. En avril 2020, la mise en place d’un confinement très sévère a fait chuter l’activité économique de près de 31 %. En novembre, après un semestre de vie avec le virus, la mise en place d’un deuxième confinement s’est traduite par une baisse de l’activité « de seulement » 7,5 %. Nous avons recours à une version modifiée du modèle ouvert de Leontief (1944) permettant d’étudier la diffusion de chocs simultanés d’offre et de demande à travers le tissu productif ; c’est ce que nous appelons le modèle « mixte ». Selon notre évaluation, les fermetures administratives expliqueraient à elles seules 12 points de la baisse d’activité du mois d’avril 2020 et 5,5 points de celle de novembre. De leur côté, les chocs d’offre liés aux difficultés de main-d’œuvre ou d’approvisionnement ou à l’adaptation aux contraintes sanitaires expliqueraient 10 points de la baisse de la valeur ajoutée au pire moment de la crise en avril. Ils seraient sans effet significatif en novembre. Enfin le choc de demande finale expliquerait 11 points de la baisse du PIB observée pendant le confinement du mois d’avril et 2 points de la baisse de novembre. Le redéploiement de la production des emplois intermédiaires vers les emplois finaux aurait permis de préserver le PIB de 2 points en avril. Ces résultats suggèrent que l’ensemble des acteurs – publics et privés – ont fortement adapté leurs comportements, ce qui se traduit par des confinements ayant un moindre impact sur l’activité économique.

The Covid-19 pandemic and the first lockdown measures to stem its diffusion have resulted in a economic crisis of an unprecedent scale and nature. Undermined by shocks affecting both productive capacities and consumer behaviour, economic activity slumped by nearly 31% in April 2020 in France. In order to assess the effects of the Covid-19 shock, we rely on a modified version of Leontief’s (1944) open model that allows us to study the diffusion of simultaneous supply and demand shocks through the productive fabric. We refer to it as a ”mixed” model. Hence, by setting constraints on the production and not exclusively on final demand, we are able to determine the size of the shocks compatible with the economic downturn witnessed in April. We find that administrative closures alone explain 12 points of the decline, while school closures and other supply difficulties each explain 5 points. The decline final demand is responsible for 11 points of the drop in activity. Finally, the way shocks interact with one another mitigates the overall economic impact by 2 points.; L’épidémie de la Covid-19 et les mesures mises en œuvre pour enrayer la circulation du virus ont abouti à une crise économique d’une ampleur et d’une nature inédites. Mise à mal par des chocs touchant tant les capacités productivités des entreprises mais également les comportements des consommateurs, l’activité économique a chuté de près de 31 % au mois d’avril 2020. Afin d’évaluer les effets économiques du chocs Covid-19 au mois d’avril, nous avons recours à une version modifiée du modèle ouvert de Leontief (1944) permettant d’étudier de la diffusion de chocs simultanés d’offre et de demande à travers le tissu productif, c’est ce que nous appelons le modèle « mixte ». En fixant des contraintes au niveau de la production, et non pas exclusivement au niveau de la demande finale, il permet de déterminer la taille des chocs compatibles avec la baisse de l’activité observée. Selon notre évaluation, les fermetures administratives expliqueraient à elles seules 12 points de la baisse d’activité, les fermetures des écoles et les autres problèmes d’offre (incluant notamment les problèmes d’approvisionnement) expliqueraient chacun 5 points de la baisse de la valeur ajoutée au pire moment de la crise. Le choc de demande finale expliquerait 11 points de la baisse du PIB observée pendant le plus dur du confinement. Enfin, l’interaction entre les différents chocs permet d’atténuer légèrement l’impact des chocs et contribue favorablement à l’activité de 2 points.

International audience; Record linkage has become a powerful tool for public health, since the rise of medical and administrative database or cohort (Loth, 2015). This process allows matching individual's information obtained from different databases which don't have necessarily a common identifier. Furthermore, if such common identifier exists it could take a long time to obtain the necessary approval to use it. In France, the NIR is the identifier which is the most likely to be an identifier at the national level. However, in order to use the NIR, it is still compulsory to obtain the authorization from the CNIL even after the change of law concerning the modernization of the French Healthcare system. This paper presents a broad set of methods to perform record linkage, in particular the method proposed by Fellegi and Sunter and its extensions. The aim is to give some guidelines to researchers and to introduce some approaches to incorporate uncertainty associated with the linkage in their analysis. Mots-clés : couplage/appariement indirect, bases de données médicales et administratives, réseau bayésien naïf, mo-dèle mixte.; Le couplage des bases de données est un enjeu important en santé publique, particulièrement en cette période de multiplication des bases de données administratives et de cohortes (Loth, 2015). Cette procédure consiste à faire correspondre des informations concernant un individu issues de base de données différentes sans pouvoir utiliser un identifiant unique. En France, dans le cas des données médicales et administratives, le Numéro d'Identification au Répertoire (NIR) est un exemple d'identifiant susceptible d'être utilisé pour servir de clé de couplage. Cependant ce dernier restera, en dépit de la loi du 26 janvier 2016 de modernisation de notre système de santé, difficile d'accès en raison de sa qualité d'identifiant direct commun à de nombreuses bases de données. Nous présentons les méthodes de chaînage susceptibles d'être utilisées par des chercheurs, en nous concentrant sur le modèle génératif de Fellegi et Sunter qui est une approche non supervisée, ainsi que sur quelques méthodes issues de l'apprentissage statistique. En-fin nous présentons rapidement différentes approches pour réaliser une analyse statistique sur des données appariées et comment répercuter l'incertitude de l'appariement dans l'analyse.

Pronoun resolution is the process in which an anaphoric pronoun is linked to its antecedent. In a normal situation, humans do not experience much cognitive effort due to this process. However, automatic systems perform far from human accuracy, despite the efforts made by the Natural Language Processing community. Experimental research in the field of psycholinguistics has shown that during pronoun resolution many linguistic factors are taken into account by speakers. An important question is thus how much influence each of these factors has and how the factors interact with each-other. A second question is how linguistic theories about pronoun resolution can incorporate all relevant factors. In this thesis, we propose a new approach to answer these questions: computational simulation of the cognitive load of pronoun resolution. The motivation for this approach is two-fold. On the one hand, implementing hypotheses about pronoun resolution in a computational system leads to a more precise formulation of theories. On the other hand, robust computational systems can be run on uncontrolled data such as eye movement corpora and thus provide an alternative to hand-constructed experimental material. In this thesis, we conducted various experiments. First, we simulated the cognitive load of pronouns by learning the magnitude of impact of various factors on corpus data. Second, we tested whether concepts from Information Theory were relevant to predict the cognitive load of pronoun resolution. Finally, we evaluated a theoretical model of pronoun resolution on a corpus enriched with eye movement data. Our research shows that multiple factors play a role in pronoun resolution and that their influence can be estimated on corpus data. We also demonstrate that the concepts of Information Theory play a role in pronoun resolution. We conclude that the evaluation of hypotheses on corpus data enriched with cognitive data ---- such as eye movement data --- play an important role in the development and evaluation of theories. We expect that corpus based methods will lead to a better modelling of the influence of discourse structure on pronoun resolution in future work., La résolution des pronoms est le processus par lequel un pronom anaphorique est mis en relation avec son antécédent. Les humains en sont capables sans efforts notables en situation normale. En revanche, les systèmes automatiques ont une performance qui reste loin derrière, malgré des algorithmes de plus en plus sophistiqués, développés par la communauté du Traitement Automatique des Langues. La recherche en psycholinguistique a montré à travers des expériences qu'au cours de la résolution de nombreux facteurs sont pris en compte par les locuteurs. Une question importante se pose : comment les facteurs interagissent et quel poids faut-il attribuer à chacun d'entre eux ? Une deuxième question qui se pose alors est comment les théories linguistiques de la résolution des pronoms incorporent tous les facteurs. Nous proposons une nouvelle approche à ces problématiques : la simulation computationnelle de la charge cognitive de la résolution des pronoms. La motivation pour notre approche est double : d'une part, l'implémentation d'hypothèses par un système computationnel permet de mieux spécifier les théories, d’autre part, les systèmes automatiques peuvent faire des prédictions sur des données naturelles comme les corpus de mouvement oculaires. De cette façon, les modèles computationnels représentent une alternative aux expériences classiques avec des items expérimentaux construits manuellement. Nous avons fait plusieurs expériences afin d'explorer les modèles cognitifs computationnels de la résolution des pronoms. D'abord, nous avons simulé la charge cognitive des pronoms en utilisant des poids de facteurs de résolution appris sur corpus. Ensuite, nous avons testé si les concepts de la Théorie de l’Information sont pertinents pour prédire la charge cognitive des pronoms. Finalement, nous avons procédé à l’évaluation d’un modèle psycholinguistique sur des données issues d’un corpus enrichi de mouvements oculaires. Les résultats de nos expériences montrent que la résolution des pronoms est en effet multi-factorielle et que l’influence des facteurs peut être estimée sur corpus. Nos résultats montrent aussi que des concepts de la Théorie de l’Information sont pertinents pour la modélisation des pronoms. Nous concluons que l’évaluation des théories sur des données de corpus peut jouer un rôle important dans le développement de ces théories et ainsi amener dans le futur à une meilleure prise en compte du contexte discursif.

Pronoun resolution is the process in which an anaphoric pronoun is linked to its antecedent. In a normal situation, humans do not experience much cognitive effort due to this process. However, automatic systems perform far from human accuracy, despite the efforts made by the Natural Language Processing community. Experimental research in the field of psycholinguistics has shown that during pronoun resolution many linguistic factors are taken into account by speakers. An important question is thus how much influence each of these factors has and how the factors interact with each-other. A second question is how linguistic theories about pronoun resolution can incorporate all relevant factors. In this thesis, we propose a new approach to answer these questions: computational simulation of the cognitive load of pronoun resolution. The motivation for this approach is two-fold. On the one hand, implementing hypotheses about pronoun resolution in a computational system leads to a more precise formulation of theories. On the other hand, robust computational systems can be run on uncontrolled data such as eye movement corpora and thus provide an alternative to hand-constructed experimental material. In this thesis, we conducted various experiments. First, we simulated the cognitive load of pronouns by learning the magnitude of impact of various factors on corpus data. Second, we tested whether concepts from Information Theory were relevant to predict the cognitive load of pronoun resolution. Finally, we evaluated a theoretical model of pronoun resolution on a corpus enriched with eye movement data. Our research shows that multiple factors play a role in pronoun resolution and that their influence can be estimated on corpus data. We also demonstrate that the concepts of Information Theory play a role in pronoun resolution. We conclude that the evaluation of hypotheses on corpus data enriched with cognitive data ---- such as eye movement data --- play an important role in the development and evaluation of theories. We expect that corpus based methods will lead to a better modelling of the influence of discourse structure on pronoun resolution in future work.; La résolution des pronoms est le processus par lequel un pronom anaphorique est mis en relation avec son antécédent. Les humains en sont capables sans efforts notables en situation normale. En revanche, les systèmes automatiques ont une performance qui reste loin derrière, malgré des algorithmes de plus en plus sophistiqués, développés par la communauté du Traitement Automatique des Langues. La recherche en psycholinguistique a montré à travers des expériences qu'au cours de la résolution de nombreux facteurs sont pris en compte par les locuteurs. Une question importante se pose : comment les facteurs interagissent et quel poids faut-il attribuer à chacun d'entre eux ? Une deuxième question qui se pose alors est comment les théories linguistiques de la résolution des pronoms incorporent tous les facteurs. Nous proposons une nouvelle approche à ces problématiques : la simulation computationnelle de la charge cognitive de la résolution des pronoms. La motivation pour notre approche est double : d'une part, l'implémentation d'hypothèses par un système computationnel permet de mieux spécifier les théories, d’autre part, les systèmes automatiques peuvent faire des prédictions sur des données naturelles comme les corpus de mouvement oculaires. De cette façon, les modèles computationnels représentent une alternative aux expériences classiques avec des items expérimentaux construits manuellement. Nous avons fait plusieurs expériences afin d'explorer les modèles cognitifs computationnels de la résolution des pronoms. D'abord, nous avons simulé la charge cognitive des pronoms en utilisant des poids de facteurs de résolution appris sur corpus. Ensuite, nous avons testé si les concepts de la Théorie de l’Information sont pertinents pour prédire la charge cognitive des pronoms. Finalement, nous avons procédé à l’évaluation d’un modèle psycholinguistique sur des données issues d’un corpus enrichi de mouvements oculaires. Les résultats de nos expériences montrent que la résolution des pronoms est en effet multi-factorielle et que l’influence des facteurs peut être estimée sur corpus. Nos résultats montrent aussi que des concepts de la Théorie de l’Information sont pertinents pour la modélisation des pronoms. Nous concluons que l’évaluation des théories sur des données de corpus peut jouer un rôle important dans le développement de ces théories et ainsi amener dans le futur à une meilleure prise en compte du contexte discursif.

The detection of genes is a first step to understand the impact of the genetic information of individuals on their phenotypes. During my PhD, I studied statistical methods to perform genome-wide association studies, with maize hybrids as an application case. Firstly, I studied the inference of relatedness coefficients between individuals from biallelic marker data. This estimation is based on a parametric mixture model. I studied the identifiability of this model in the generic case but also in the specific case of mating design where observed individuals are obtained by crossing lines, a representative case of classical mating design in plant genetics. Then I studied inference of variance component mixed model parameters and particularly the performance of algorithms to test effects of numerous markers. I compared existing programs and I optimized a Min-Max algorithm. Relevance of developed methods had been illustrated for the detection of QTLs through a genome-wide association analysis in a maize hybrids panel.; La détection de gènes est une étape importante dans la compréhension des effets de l'information génétique d'un individu sur ses caractères phénotypiques. Durant mon doctorat, j'ai étudié les méthodes statistiques pour conduire les analyses de génétique d'association, avec les hybrides de maïs comme modèle d'application. Je me suis tout d'abord intéressé à l'estimation des paramètres d'apparentement entre individus à partir de données de marqueurs bialléliques. Cette estimation est réalisée dans le cadre d'un modèle de mélange paramétrique. J'ai étudié l'identifiabilité de ce modèle dans un cadre général mais aussi dans un cadre plus spécifique où les individus étudiés étaient issus de croisements entre lignées, cadre représentatif des plans de croisement classiquement utilisés en génétique végétale. Je me suis ensuite intéressé à l'estimation des paramètres des modèles mixtes à plusieurs composantes de variance et plus particulièrement à la performance des algorithmes pour tester l'effet de très nombreux marqueurs. J'ai comparé pour cela des logiciels existants et optimisé un algorithme Min-Max. La pertinence des différentes méthodes développées a finalement été illustrée dans le cadre de la détection de QTL à travers une analyse d'association réalisée sur un panel d'hybrides de maïs.

The detection of genes is a first step to understand the impact of the genetic information of individuals on their phenotypes. During my PhD, I studied statistical methods to perform genome-wide association studies, with maize hybrids as an application case. Firstly, I studied the inference of relatedness coefficients between individuals from biallelic marker data. This estimation is based on a parametric mixture model. I studied the identifiability of this model in the generic case but also in the specific case of mating design where observed individuals are obtained by crossing lines, a representative case of classical mating design in plant genetics. Then I studied inference of variance component mixed model parameters and particularly the performance of algorithms to test effects of numerous markers. I compared existing programs and I optimized a Min-Max algorithm. Relevance of developed methods had been illustrated for the detection of QTLs through a genome-wide association analysis in a maize hybrids panel.; La détection de gènes est une étape importante dans la compréhension des effets de l'information génétique d'un individu sur ses caractères phénotypiques. Durant mon doctorat, j'ai étudié les méthodes statistiques pour conduire les analyses de génétique d'association, avec les hybrides de maïs comme modèle d'application. Je me suis tout d'abord intéressé à l'estimation des paramètres d'apparentement entre individus à partir de données de marqueurs bialléliques. Cette estimation est réalisée dans le cadre d'un modèle de mélange paramétrique. J'ai étudié l'identifiabilité de ce modèle dans un cadre général mais aussi dans un cadre plus spécifique où les individus étudiés étaient issus de croisements entre lignées, cadre représentatif des plans de croisement classiquement utilisés en génétique végétale. Je me suis ensuite intéressé à l'estimation des paramètres des modèles mixtes à plusieurs composantes de variance et plus particulièrement à la performance des algorithmes pour tester l'effet de très nombreux marqueurs. J'ai comparé pour cela des logiciels existants et optimisé un algorithme Min-Max. La pertinence des différentes méthodes développées a finalement été illustrée dans le cadre de la détection de QTL à travers une analyse d'association réalisée sur un panel d'hybrides de maïs.

Heart transplantation (HTx) is the preferred option for medically refractory advanced heart failure. Due to the small number of available grafts, current allocation policy in France, as in many other countries, is based on the severity of the candidate’s heart disease. This Ph. D thesis was designed to determine candidate and center factors associated with access to heart transplantation in France and in-hospital care pathways one year before heart transplantation using appropriate methodologies and the national hospital database. We first analyzed 1-year mortality in patients listed for HTx in France from 2010 to 2013 using competing risk models in order to distinguish patient-related predictors and the influence of allocation policy. We then distinguished the proportions explained by candidate characteristics and center factors with the persistent between-center variability on 1-year access to transplantation (2010-2014). These disparities are mediated by the severity of the candidate’s heart disease, the allocation system and listing practices rather than by transplant activity. These findings provide a new contribution to improve the heart transplant allocation scoring system in France. The study based on the nationwide administrative database overcomes a major limitation of the national transplantation registry by shedding light on the healthcare pathway of heart transplanted recipients (2010-2015) during the year prior to transplantation. These findings will be useful to assess the medical benefits and criteria for registration on the heart transplant waiting list. This study will be continued by a detailed analysis of the healthcare consumption of these patients based on French national health insurance (SNDS) data., Le stade terminal de l’insuffisance cardiaque peut nécessiter l’inscription en liste d’attente pour une greffe cardiaque. L’offre en greffon étant faible, l’accès à cette thérapeutique est priorisé pour les malades les plus graves dans le système d’allocation actuel, faisant de l’équité un enjeu éthique et sociétal important. L’objectif de cette thèse, grâce à des méthodes originales et de nouvelles sources de données, était d’analyser les déterminants d’accès à la greffe cardiaque liés aux candidats et aux équipes de greffe en France sur une période récente et d’apporter des éléments nouveaux sur le parcours de soin de ces malades. L’analyse du devenir des candidats à une greffe cardiaque inscrits entre 2010 et 2013 en intégrant la méthode de risques compétitifs a permis de dissocier le risque médical du risque induit par le système d’allocation actuel. Nous avons ainsi trouvé 7 facteurs relatifs au candidat associés à un risque de mortalité élevé dont 4 reliés à la sévérité de l’insuffisance cardiaque et 3 non spécifiques de l’insuffisance cardiaque mais associés à un faible accès à la greffe. La prise en compte de l’effet centre sur les inscrits entre 2010 et 2014 grâce à un modèle mixte de survie a permis de déterminer les facteurs équipe associés à l’accès à la greffe. Parmi les 23 équipes de greffe en France, l’ajustement sur les facteurs candidat et équipe, permettait d’observer que 5 équipes avaient des résultats différents des autres dont 3 avec un accès défavorisé. La mise en évidence de disparités médicales, géographiques et structurelles, révélatrices de failles dans le système actuel d’allocation des greffons cardiaques, nous a permis d’étayer la discussion sur la mise en place d’un nouveau système d’attribution en France. L’attribution au patient plutôt qu’à l’équipe de greffe devrait être plus pertinente. Les méthodologies utilisées permettront d’évaluer précisément ces répercussions. Enfin, l’étude du parcours hospitalier un an avant greffe (2010-2015) à l’aide des données du PMSI a permis de constater un nombre élevé d’hospitalisations pré-inscription majoritairement liées à leur défaillance cardiaque et de longue durée, confirmant le caractère réfractaire de ces insuffisants cardiaques. Ce travail sera poursuivi par une étude approfondie de la consommation de soins de ces malades grâce aux données du SNDS, indispensable étape pour évaluer la prise en charge et estimer les besoins en greffe cardiaque.

The ability to properly assess and accurately phenotype true differences in feed efficiency among dairy cows is key to the development of breeding programs for improving feed efficiency. The variability among individuals in feed efficiency is commonly characterised by the residual intake approach. Residual feed intake is represented by the residuals of a linear regression of intake on the corresponding quantities of the biological functions that consume (or release) energy. However, the residuals include both, model fitting and measurement errors as well as any variability in cow efficiency. The objective of this study was to isolate the individual animal variability in feed efficiency from the residual component. Two separate models were fitted, in one the standard residual energy intake (REI) was calculated as the residual of a multiple linear regression of lactation average net energy intake (NEI) on lactation average milk energy output, average metabolic BW, as well as lactation loss and gain of body condition score. In the other, a linear mixed model was used to simultaneously fit fixed linear regressions and random cow levels on the biological traits and intercept using fortnight repeated measures for the variables. This method split the predicted NEI in two parts: one quantifying the population mean intercept and coefficients, and one quantifying cow-specific deviations in the intercept and coefficients. The cow-specific part of predicted NEI was assumed to isolate true differences in feed efficiency among cows. NEI and associated energy expenditure phenotypes were available for the first 17 fortnights of lactation from 119 Holstein cows; all fed a constant energy-rich diet. Mixed models fitting cow-specific intercept and coefficients to different combinations of the aforementioned energy expenditure traits, calculated on a fortnightly basis, were compared. The variance of REI estimated with the lactation average model represented only 8% of the variance of measured NEI. Among all compared mixed models, the variance of the cow-specific part of predicted NEI represented between 53% and 59% of the variance of REI estimated from the lactation average model or between 4% and 5% of the variance of measured NEI. The remaining 41% to 47% of the variance of REI estimated with the lactation average model may therefore reflect model fitting errors or measurement errors. In conclusion, the use of a mixed model framework with cow-specific random regressions seems to be a promising method to isolate the cow-specific component of REI in dairy cows.

Population structure causes genome-wide linkage disequilibrium between unlinked loci, leading to statistical confounding in genome-wide association studies. Mixed models have been shown to handle the confounding effects of a diffuse background of large numbers of loci of small effect well, but do not always account for loci of larger effect. Here we propose a multi-locus mixed model as a general method for mapping complex traits in structured populations. Simulations suggest that our method outperforms existing methods, in terms of power as well as false discovery rate. We apply our method to human and Arabidopsis thaliana data, identifying novel associations in known candidates as well as evidence for allelic heterogeneity. We also demonstrate how a priori knowledge from an A. thaliana linkage mapping study can be integrated into our method using a Bayesian approach. Our implementation is computationally efficient, making the analysis of large datasets (n > 10000) practicable.

Dans les inventaires forestiers, il y a plusieurs variables d’intérêt qui sont difficiles à mesurer. Les forestiers doivent compter sur des variables auxiliaires et des modèles pour obtenir des prévisions de ces variables. Dans de tels contextes, des inférences fondées uniquement sur le modèle ou sur le plan de sondage sont souvent inefficaces, ce qui nécessite d’avoir recours à des estimateurs hybrides. Parce que la plupart des modèles contiennent maintenant des effets mixtes, nous avons étudié comment les effets aléatoires et les erreurs résiduelles influencent les inférences dans un contexte d’estimation hybride. Nous avons d’abord mis au point des estimateurs hybrides pour les différents modèles mixtes. Nous avons ensuite testé ces estimateursà l’aide d’une étude de simulation. Finalement, les estimateurs ont été appliqués à une véritable étude de cas : la production de cônes de pin parasol (Pinus pinea L.) au centre de l’Espagne. Il est apparu que les contributions des effets aléatoires et des erreurs résiduelles à la variance étaient constantes pour toutes les tailles d'échantillon. Dans notre étude de cas, ces contributions étaient plutôt petites comparativement à celles de l'échantillonnage et des estimations des paramètres. Le plus gros impact provenait d’une sous-estimation de la variance des estimations des paramètres lorsque les effets aléatoires n'étaient pas pris en compte dans le modèle. Puisque les estimateurs de la variance permettent de distinguer les différentes composantes de lavariance, ils peuvent être utiles pour identifier les plus grandes sources d’incertitude. [Traduit par la Rédaction]

Negative correlation caused by competition among individuals and positive spatial correlation due to environmental heterogeneity may lead to biases in estimating genetic parameters and predicting breeding values (BVs) from forest genetic trials. Former models dealing with competition and environmental heterogeneity did not account for the additive relationships among trees or for the full spatial covariance. This paper extends an individual-tree mixed model with direct additive genetic, genetic, and environmental competition effects, by incorporating a two-dimensional smoothing surface to account for complex patterns of environmental heterogeneity (competition + spatial model (CSM)). We illustrate the proposed model using simulated and real data from a loblolly pine progeny trial. The CSM was compared with three reduced individual-tree mixed models using a real dataset, while simulations comprised only CSM versus true-parameters comparisons. Dispersion parameters were estimated using Bayesian techniques via Gibbs sampling. Simulation results showed that the CSM yielded posterior mean estimates of variance components with slight or negligible biases in the studied scenarios, except for the permanent environment variance. The worst performance of the simulated CSM was under a scenario with weak competition effects and small-scale environmental heterogeneity. When analyzing real data, the CSM yielded a lower value of the deviance information criterion than the reduced models. Moreover, although correlations between predicted BVs calculated from CSM and from a standard model with block effects and direct genetic effects only were high, the ranking among the top 5 % ranked individuals showed differences which indicated that the two models will have quite different genotype selections for the next cycle of breeding. Fil: Cappa, Eduardo Pablo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Muñoz, Facundo. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia Fil: Sanchez, Leopoldo. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia Fil: Cantet, Rodolfo Juan Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Le pâturage mixte de petits et gros ruminants constitue une conduite agro écologique pour améliorer lescroissances individuelles et à l'hectare, en valorisant les complémentarités alimentaires des espècesanimales, tout en réduisant l’impact du parasitisme gastro-intestinal pour les petits ruminants. Pour desovins, une méta-analyse de la littérature a mis en évidence un gain de poids individuel de + 15 g/animal/jour, variable en fonction du stade physiologique considéré (allaitement, pré ou post-sevrage) etun gain à l’hectare de + 29 % en pâturage mixte, comparé à du pâturage d’ovins seuls. Pour descaprins, une expérimentation de deux ans en milieu tropical a révélé un gain individuel de + 14 g depoids vif/animal/jour en mixte, et un gain global à l’hectare doublé, voire plus, si l’on considère labiomasse présente, mieux exploitée en pâturage mixte. Pour les bovins conduits en mixte, le gain estmoins net, fluctue entre les études, mais est a minima équivalent à celui enregistré pour des bovinspâturant seuls.Outre l’intérêt pour la production, cette conduite favorise la diversification écologique, le turn-over de labiomasse, la réduction des coûts de production et de l’usage des anthelminthiques classiques,favorable à des produits carnés de qualité, sans résidus chimiques.

La statistique est devenue un élément fondamental de la démarche scientifique expérimentale. Elle est le langage dans lequel sont rapportés les résultats des expériences en sciences de la vie et de l’environnement, médecine, physique, chimiométrie, agronomie, psychologie et économie. Le modèle linéaire, qui permet de relier des facteurs explicatifs à une variable réponse, est au coeur de l’analyse des résultats expérimentaux. Ses extensions, le modèle linéaire généralisé et le modèle mixte, sont de plus en plus utilisées. Les plans d’expériences sont un passage obligé dans beaucoup d’études scientifiques. Ce livre est un ouvrage de référence, en français. Il aidera les utilisateurs à maîtriser totalement ces méthodes statistiques et à en bien comprendre non seulement les bases mathématiques, mais aussi le mode d’utilisation pratique ainsi que l’analyse et l’interprétation des résultats. À cet effet deux chapitres sont consacrés à chaque sujet : le premier présente le formalisme mathématique et le second explicite le traitement complet de plusieurs exemples en allant jusqu’à l’interprétation des résultats avec les programmes SAS ou R. En annexe sont rappelées certaines bases d’algèbre linéaire, les lois de probabilité essentielles et certaines démonstrations.

National audience

Interactive simulation of the human body is a crucial issue in medical computer sciences. There are many approaches to reach this goal. Reducing the computation time is the leitmotiv of a large number of efforts in recent years. For researches which use physical models derived from continuum mechanics for the simulation of deformable objects, it is primarily the internal forces and their derivatives which are the subject of study for improving computation time. We chose to develop the Tensor Mass Method, a physical model often used for its good computation time vs accuracy trade-off. Our first contribution is the use of computer algebra to generate the internal forces and their derivatives. Our second contribution is the parallelization of this physical model by computing the generated equations on the GPU. Our third contribution is an extension of this physical model to other elements : triangle, quandrangle , hexahedron, prism and pyramid. Considering deformations to use the most effective constitutive law in terms of computation time whenever possible is a good strategy that we started developing. In the same idea, we take the geometry of the simulated model into account to introduce more complex elements, albeit in reduced numbers. To use these strategies, we have developed mixed models in constitutive laws and elements. Our research was performed in the framework of the ETOILE project, to develop a biomechanical model of the respiratory system, La simulation interactive du corps humain est un problème crucial en informatique médicale. Les approches sont multiples pour arriver à cet objectif. Diminuer le temps de calcul est le leitmotiv d'un grand nombre de travaux ces dernières années. Pour les recherches qui utilisent des modèles physiques inspirés de la Mécanique des Milieux Continus pour la simulation des objets déformables, ce sont principalement les forces internes et leurs dérivées qui font l'objet d'études pour l'amélioration des performances au niveau du temps de calcul. Nous avons choisi de développer la Méthode des Masses-Tenseurs, modèle physique souvent utilisé pour son bon compromis temps de calcul — précision. Notre première contribution est l'utilisation du calcul formel pour la génération des équations des forces internes et de leurs dérivées. Notre deuxième contribution est la parallélisation de ce modèle physique en calculant les équations générées sur le GPU. Notre troisième contribution est l'extension de ce modèle physique à d'autres types d'éléments : triangle, quadrangle, hexaèdre, prisme et pyramide. Tenir compte des déformations pour utiliser la loi de comportement la plus efficace en temps de calcul lorsque c'est possible, est une stratégie que nous avons mis en place. Dans la même idée, nous prenons en compte la géométrie du modèle à simuler pour utiliser des éléments plus complexes mais en nombre réduit. Pour utiliser ces stratégies, nous avons développé et utilisé des modèles mixtes en loi de comportement et en type d'éléments. Nos travaux se placent dans le contexte du projet ETOILE pour le développement d'un modèle biomécanique du système respiratoire

International audience; INTRODUCTION La qualité de vie relative à la santé (QdV) est devenue un des objectifs prioritaires des essais cliniques en cancérologie pour évaluer l'efficacité d'une prise en charge. Cependant, l'analyse longitudinale de ce critère reste difficile de par la nature des données. En effet, on observe à la fois des réponses multiples, répétées et ordinales. L'objectif de ce travail est de proposer une méthode alternative pour l'analyse longitudinale de la QdV fondée sur les observations brutes des questionnaires standards développés par l'EORTC. Le modèle a été appliqué aux données de QdV de l'essai PRODIGE 4 / ACCORD11/0102 qui est un essai clinique randomisé mené sur 342 patients traités par FOLFIRINOX ou Gemcitabine pour un cancer du pancréas métastatique. METHODES La QdV n'est pas directement mesurable et est considérée comme un trait latent accessible par l'intermédiaire des réponses aux items. Différentes théories existent pour l'analyse des dimensions des questionnaires de QdV. On différencie la théorie classique (Classical Test Theory, CTT) de la théorie moderne de réponse à l'item (Item ResponseTheory, IRT). La CTT se fonde sur les observations d'un score qui correspond à la moyenne pondérée des réponses aux items. Le score qui est considéré comme une variable continue se substitue alors à l'utilisation des observations brutes. Sous ces conditions, le modèle linéaire mixte (L2M) est le plus utilisé pour l'analyse longitudinale de la QdV. Les modèles issus de l'IRT sont proposés comme une alternative au premier. Ces modèles peuvent être vus comme des modèles linéaires mixtes généralisés pour données ordinales et supposent l'existence d'un modèle probabiliste liant les réponses aux items au trait latent représentant la QdV. Pour l'analyse longitudinale, nous avons étendu le modèle PCM proposé par Master (1982) afin de prendre en compte des covariables cliniques et les caractéristiques des données. La réponse cachée continue inobservable suit alors un modèle de régression linéaire incorporant des effets fixes et aléatoires. Les deux modèles proposés ont été implémentés sous le logiciel SAS avec les procédures mixed et nlmixed. RESULTATS Les modèles L2M et PCM longitudinal (LPCM) ont été utilisés pour analyser la perception de la QdV des patients sur l'ensemble des dimensions du questionnaire QLQ-C30 afin de comparer l'effet des deux traitements en considérant les évaluations à l'inclusion, à 15 jours, puis à 1, 2, 4, 6, 8 et 10 mois. La perception de la QdV est similaire entre les deux bras de traitement pour les modèles L2M et LPCM. Par contre, son évolution au cours du

This paper presents techniques of parameter estimation in heteroskedastic mixed models having i) heterogeneous log residual variances which are described by a linear model of explanatory covariates and ii) log residual and log u-components linearly related. This makes the intraclass correlation a monotonic function of the residual variance. Cases of a homogeneous variance ratio and of a homogeneous u-component of variance are also included in this parameterization. Estimation and testing procedures of the corresponding dispersion parameters are based on restricted maximum likelihood procedures. Estimating equations are derived using the standard and gradient EM. The analysis of a small example is outlined to illustrate the theory., Cet article présente des techniques d’estimation des paramètres intervenant dans des modèles mixtes caractérisés i) par des logvariances résiduelles décrites par un modèle linéaire de covariables explicatives et ii) par des composantes u et e liées par une fonction affine. Cela conduit à un coefficient de corrélation intraclasse qui varie comme une fonction monotone de la variance résiduelle. Le cas d’une corrélation constante et celui d’une composante u constante sont également inclus dans cette paramétrisation. L’estimation et les tests relatifs aux paramètres de dispersion correspondants sont basés sur les méthodes du maximum de vraisemblance restreint (REML). Les équations à résoudre pour obtenir ces estimations sont établies à partir de l’algorithme EM standard et gradient. La théorie est illustrée par l’analyse numérique d’un petit exemple.

Currently gynecologists are the healthcare professionals most involved in screening for gynecologic cancers in France, but general practitioners, who see the entire population, are best placed to provide preventive care equitably and to all.The aim of this work was to understand the variability in practices of screening for gynecologic cancers (by Pap smears and mammography) among women seeing general practitioners, especially as a function of the patient's social position and the organization of their doctor's office.It was included as part of a study conducted in 2005-06 of the principal types of preventive care for adults of both sexes. Over a two-week period, this study included all consecutive patients aged 50-69 years seen by 59 randomly drawn general practitioners in the Paris metropolitan region (participation rate of general practitioners: 39%). Data were collected from the patients by telephone and from the physicians in face-to-face interviews in their office. Most of the analyses were performed with mixed logistic models with a random intercept to take the hierarchical structural of the data into account.Overall, 66.7% of the eligible patients (n=4106) participated in the study; this rate did not differ by sex.Social inequalities were observed even among women who use the health-care system, but only for the Pap smear (n=858). A gradient with screening lowest at the bottom of the social hierarchy was observed for occupation (relative index of inequality = 2.3), educational level (RII = 2.0), and income (RII = 3.0). Analysis of the contributions to these gradients of diverse dimensions of social position (housing, neighborhood, household wealth, employment status, social relations, and health insurance) showed that household wealth, neighborhood characteristics, and type of health insurance explain between 20 and 60% of these inequalities.General practitioners' investment in screening seems limited, as shown by the rates of information in the medical files about the date of the last Pap smear (23%) or the last mammography (38%). Physicians appear to keep this information better for women at the bottom of the occupational hierarchy and women whom they know are not seeing a gynecologist.The organization of doctors' consultations appeared central in our survey. Patient participation in this study was best among the physicians who offered appointments for consultations (OR = 2.12 for male patients and 3.38 for the women). This organization also appeared to play a role in care practices: physicians with shorter consultations were less involved in screening for breast cancer (n=898, OR = 0.65). These organizational aspects explained approximately a quarter of the variability of practices between physicians.These results should encourage general practitioners to spend more time in screening for gynecologic cancers and perhaps to modify the organization of their practice. This study, at the intersection between research in general practice and in social epidemiology, leads to a discussion about the different strategies for analysis of data from patients followed over the long-term by healthcare professionals. It also opens up perspectives for interventions to reduce social inequalities in patient lists.; Actuellement les gynécologues sont en France les professionnels de santé les plus impliqués dans le dépistage des cancers gynécologiques, mais les généralistes, qui voient l’ensemble de la population, sont les mieux placés pour dispenser des soins préventifs à tous et de façon équitable.Ce travail visait à comprendre la variabilité des pratiques de dépistage des cancers gynécologiques (par le frottis cervico-utérin et la mammographie) chez les femmes consultant en médecine générale, en fonction notamment de la position sociale des patientes et de l’organisation du cabinet de leur médecin.Il s’intègre dans une étude menée en 2005-06 sur les principaux soins préventifs destinés aux adultes des deux sexes. Sur une période de deux semaines, toutes les patientes de 50 à 69 ans de 59 généralistes franciliens tirés au sort (taux de participation des généralistes : 39 %) ont été incluses au fil des consultations. Les données ont été recueillies auprès des patients par téléphone et auprès des médecins en face-à-face à leur cabinet. L’essentiel des analyses a été réalisé avec des modèles logistiques mixtes à intercept aléatoire pour tenir compte de la structure hiérarchique des données.Au total, 66,7 % des patients éligibles (n=4106) ont participé à l’étude, sans différence selon le sexe des patients.Même parmi des femmes utilisant le système de santé, on observe des inégalités sociales, mais uniquement concernant le frottis (n=858). Un gradient de dépistage défavorable au bas de la hiérarchie sociale existe pour la profession (indice relatif d’inégalité = 2,3), le niveau d’études (IRI = 2,0) et les revenus (IRI = 3,0). L’analyse des contributions à ces gradients de diverses dimensions de la position sociale (logement, quartier, richesse du foyer, statut vis-à-vis de l’emploi, relations sociales et assurance santé) montre que la richesse du foyer, les caractéristiques du quartier et le type d’assurance santé expliquent entre 20 et 60 % de ces inégalités.L’investissement des généralistes dans le dépistage semble restreint comme en témoignent les taux de renseignement d’une date de dernier frottis ou de dernière mammographie dans les dossiers médicaux (23 % pour le cancer du col utérin et 38 pour le cancer du sein). Les praticiens semblent mieux renseigner les dossiers des patientes du bas de la hiérarchie professionnelle et les dossiers des femmes dont ils savent qu’elles ne sont pas suivies par un gynécologue.L’organisation des consultations apparaît centrale dans notre enquête. La participation des patients à l’étude était meilleure parmi les médecins proposant des consultations sur rendez-vous (OR = 2,12 pour les patients hommes et 3,38 pour les femmes). Cette organisation jouerait aussi sur les pratiques de soins : les médecins ayant des consultations plus courtes s’impliquent moins dans le dépistage du cancer du sein (n=898, OR = 0,65). Ces aspects organisationnels permettent d’expliquer environ un quart de la variabilité des pratiques entre les médecins.Ces résultats devraient inciter les généralistes à investir davantage les dépistages des cancers gynécologiques et peut-être à opérer des changements organisationnels. Ce travail, au croisement de la recherche en médecine générale et de l’épidémiologie sociale, a fait émerger une réflexion sur l’analyse de données provenant de patients suivis sur le long cours par des professionnels de santé. Il ouvre aussi des perspectives sur la mise en place d’interventions pour réduire les inégalités sociales observées dans les patientèles.

Currently gynecologists are the healthcare professionals most involved in screening for gynecologic cancers in France, but general practitioners, who see the entire population, are best placed to provide preventive care equitably and to all.The aim of this work was to understand the variability in practices of screening for gynecologic cancers (by Pap smears and mammography) among women seeing general practitioners, especially as a function of the patient's social position and the organization of their doctor's office.It was included as part of a study conducted in 2005-06 of the principal types of preventive care for adults of both sexes. Over a two-week period, this study included all consecutive patients aged 50-69 years seen by 59 randomly drawn general practitioners in the Paris metropolitan region (participation rate of general practitioners: 39%). Data were collected from the patients by telephone and from the physicians in face-to-face interviews in their office. Most of the analyses were performed with mixed logistic models with a random intercept to take the hierarchical structural of the data into account.Overall, 66.7% of the eligible patients (n=4106) participated in the study; this rate did not differ by sex.Social inequalities were observed even among women who use the health-care system, but only for the Pap smear (n=858). A gradient with screening lowest at the bottom of the social hierarchy was observed for occupation (relative index of inequality = 2.3), educational level (RII = 2.0), and income (RII = 3.0). Analysis of the contributions to these gradients of diverse dimensions of social position (housing, neighborhood, household wealth, employment status, social relations, and health insurance) showed that household wealth, neighborhood characteristics, and type of health insurance explain between 20 and 60% of these inequalities.General practitioners' investment in screening seems limited, as shown by the rates of information in the medical files about the date of the last Pap smear (23%) or the last mammography (38%). Physicians appear to keep this information better for women at the bottom of the occupational hierarchy and women whom they know are not seeing a gynecologist.The organization of doctors' consultations appeared central in our survey. Patient participation in this study was best among the physicians who offered appointments for consultations (OR = 2.12 for male patients and 3.38 for the women). This organization also appeared to play a role in care practices: physicians with shorter consultations were less involved in screening for breast cancer (n=898, OR = 0.65). These organizational aspects explained approximately a quarter of the variability of practices between physicians.These results should encourage general practitioners to spend more time in screening for gynecologic cancers and perhaps to modify the organization of their practice. This study, at the intersection between research in general practice and in social epidemiology, leads to a discussion about the different strategies for analysis of data from patients followed over the long-term by healthcare professionals. It also opens up perspectives for interventions to reduce social inequalities in patient lists., Actuellement les gynécologues sont en France les professionnels de santé les plus impliqués dans le dépistage des cancers gynécologiques, mais les généralistes, qui voient l’ensemble de la population, sont les mieux placés pour dispenser des soins préventifs à tous et de façon équitable.Ce travail visait à comprendre la variabilité des pratiques de dépistage des cancers gynécologiques (par le frottis cervico-utérin et la mammographie) chez les femmes consultant en médecine générale, en fonction notamment de la position sociale des patientes et de l’organisation du cabinet de leur médecin.Il s’intègre dans une étude menée en 2005-06 sur les principaux soins préventifs destinés aux adultes des deux sexes. Sur une période de deux semaines, toutes les patientes de 50 à 69 ans de 59 généralistes franciliens tirés au sort (taux de participation des généralistes : 39 %) ont été incluses au fil des consultations. Les données ont été recueillies auprès des patients par téléphone et auprès des médecins en face-à-face à leur cabinet. L’essentiel des analyses a été réalisé avec des modèles logistiques mixtes à intercept aléatoire pour tenir compte de la structure hiérarchique des données.Au total, 66,7 % des patients éligibles (n=4106) ont participé à l’étude, sans différence selon le sexe des patients.Même parmi des femmes utilisant le système de santé, on observe des inégalités sociales, mais uniquement concernant le frottis (n=858). Un gradient de dépistage défavorable au bas de la hiérarchie sociale existe pour la profession (indice relatif d’inégalité = 2,3), le niveau d’études (IRI = 2,0) et les revenus (IRI = 3,0). L’analyse des contributions à ces gradients de diverses dimensions de la position sociale (logement, quartier, richesse du foyer, statut vis-à-vis de l’emploi, relations sociales et assurance santé) montre que la richesse du foyer, les caractéristiques du quartier et le type d’assurance santé expliquent entre 20 et 60 % de ces inégalités.L’investissement des généralistes dans le dépistage semble restreint comme en témoignent les taux de renseignement d’une date de dernier frottis ou de dernière mammographie dans les dossiers médicaux (23 % pour le cancer du col utérin et 38 pour le cancer du sein). Les praticiens semblent mieux renseigner les dossiers des patientes du bas de la hiérarchie professionnelle et les dossiers des femmes dont ils savent qu’elles ne sont pas suivies par un gynécologue.L’organisation des consultations apparaît centrale dans notre enquête. La participation des patients à l’étude était meilleure parmi les médecins proposant des consultations sur rendez-vous (OR = 2,12 pour les patients hommes et 3,38 pour les femmes). Cette organisation jouerait aussi sur les pratiques de soins : les médecins ayant des consultations plus courtes s’impliquent moins dans le dépistage du cancer du sein (n=898, OR = 0,65). Ces aspects organisationnels permettent d’expliquer environ un quart de la variabilité des pratiques entre les médecins.Ces résultats devraient inciter les généralistes à investir davantage les dépistages des cancers gynécologiques et peut-être à opérer des changements organisationnels. Ce travail, au croisement de la recherche en médecine générale et de l’épidémiologie sociale, a fait émerger une réflexion sur l’analyse de données provenant de patients suivis sur le long cours par des professionnels de santé. Il ouvre aussi des perspectives sur la mise en place d’interventions pour réduire les inégalités sociales observées dans les patientèles.

Le maintien de la forte diversité biologique des forêts tropicales reste actuellement énigmatique. Cette thèse a eu pour objectif de contribuer à mieux comprendre le rôle de la variabilité intraspécifique des processus démographiques au sein d’une communauté d’arbres en Inde sur la dynamique de cette forêt tropicale. Des outils de modélisation statistique tels que le modèle mixte, le modèle de Cox ou la modélisation conjointe ainsi que des outils de simulation tels que la plateforme Capsis et le simulateur SELVA ont alors été mis en œuvre. Quatre résultats majeurs se sont notamment dégagés de ce travail. Notre étude a ainsi montré la prépondérance de variations inter-individuelles non expliquées de la croissance ainsi que leur rôle clé dans la résilience d’un peuplement forestier après une perturbation majeure. Nous avons aussi mis en évidence l’importance de prendre en compte la croissance inhérente d’une espèce pour caractériser sa stratégie écologique, non pas comme indicateur synthétique comme il est d’usage, mais comme facteur d’échelle. Il est alors apparu que les espèces dites intolérantes à l’ombre, aussi dites pionnières, ne sont pas seulement celles qui ont une forte croissance. Enfin nous avons pu mettre en lumière et quantifier des mécanismes de sélection des individus les moins fragiles qui sont variables entre espèces., Maintenance of the high biological diversity of tropical forests currently remains enigmatic. This thesis aimed at better understanding the role of intraspecific variability of demographic processes within an Indian rainforest tree community on its dynamics. Statistical modeling tools such as hierarchical models, Cox survival models or joint models and simulation tools such as the Capsis platform and SELVA simulator were then implemented. Four major results thus emerged from this work. In particular, our study highlighted the preponderance of unexplained individual variations in growth as well as their key role in the resilience of a strongly disturbed forest stand. We also highlighted the importance of taking into account tree species inherent growth to characterize their ecological strategies, not as a proxy as usually done, but as a scaling factor. It then appeared that shade-tolerant species were found both within slow- and fast-growing species. Finally we highlighted and quantified selection mechanisms of the most vigorous individuals within a species that varied among species.

La sélection génomique (Meuwissen et al., 2001) s’impose aujourd’hui comme une méthode performante en amélioration des animaux d’élevage et des cultures. Le présent mémoire traite de l’utilisation de marqueurs SSR dans un programme de sélection récurrente réciproque du palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.), avec des données empiriques. Nous comparons différents modes de calculs de l’apparentement moléculaire à partir des données SSR afin d’optimiser le modèle G-BLUP. Nous montrons que le modèle G-BLUP basé sur la matrice d’apparentement d’Eding et Meuwissen (2001) est plus performant que le modèle BLUP basé sur le pédigrée, ou que le modèle G-BLUP basé sur une matrice d’apparentement de VanRaden (2007). Grâce à la variance d’erreur de prédiction (VEP), nous observons que le G-BLUP multivarié apporte une meilleure précision de sélection que le G-BLUP univarié pour prédire l’aptitude générale à la combinaison (AGC) des géniteurs lors d’un test génétique. Cependant la corrélation très forte entre les AGC prédites par les modèles univariés et multivariés est contradictoire avec l’amélioration élevée estimée par la formule de la VEP. Enfin, nous déterminons le nombre de marqueurs SSR minimal pour assurer les performances du modèle G-BLUP, mais aussi du modèle BayesB univarié. Nous observons que le modèle BayesB univarié fonctionne mieux à faible densité de marqueurs SSR que le modèle G-BLUP. Nous constatons également que la densité de marqueurs minimale à partir de laquelle les modèles génomiques surpassent le modèle basé sur le pédigrée dépend de la population (130 SSR pour le groupe A et 60 SSR pour le groupe B)., Genomic selection (GS) (Meuwissen et al., 2001) is now considered as an efficient method for animal and plant breeding. This report deals with GS using SSR markers in a reciprocal recurrent selection program, for oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) breeding. We used empirical data. Several ways to calculate molecular relationship using SSR data were compared, in order to optimize G-BLUP model. We showed that G-BLUP model based on Eding and Meuwissen (2001) relationship matrix was more efficient than BLUP model based on pedigree, or than G-BLUP model based on a VanRaden (2007) relationship matrix. We used the prediction error variance (PEV) to calculate accuracy of selection, and we observed that multivariate G-BLUP had a higher accuracy than univariate G-BLUP to predict general combining ability (GCA) of genitors evaluated in progeny tests. However, strong correlation between GCA predicted by univariate and multivariate models is inconsistent with high improvement estimated by PEV formula. Finally we determined the minimal number of SSR markers to ensure G-BLUP efficiency, and also univariate BayesB efficiency. We observed that univariate BayesB worked better at low SSR marker density than G-BLUP model. We also concluded that minimal genomic marker density from which genomic models outperformed pedigree-based model depended on the population (130 SSR markers for group A and 60 SSR markers for group B) .

Advances in high-throughput sequencing and genotyping technologies allow to measure large amounts of genomic information. The aim of this work is dedicated to the animal genomic selection is to select a subset of relevant genetic markers to predict a quantitative trait, in a context where the number of genotyped animals is widely lower than the number of markers studied. This thesis introduces a state-of-the-art of existing methods to address the problem. We then suggest to deal with the variable selection in high dimensional regression problem combining combinatorial optimization methods and statistical models. We start by experimentally set two combinatorial optimization methods, the iterated local search and the genetic algorithm, combined with a linear multiple regression and we evaluate their relevance. In the context of animal genomic, family relationships between animals are known and can be an important information. As our approach is flexible we suggest an adaptation to consider these familial relationships through the use of a mixed model. Moreover, the problem of overfitting is particularly present in such data due to the large imbalance between the number of variables studied and the number of animals available, so we suggest an improvement of our approach in order to reduce this over-fitting. The different suggested approaches are validated on data from the literature as well as on real data of Gènes Diffusion.; Le développement des technologies de séquençage et de génotypage haut-débit permet de mesurer, pour un individu, une grande quantité d'information génomique. L'objectif de ce travail est, dans le cadre de la sélection génomique animale, de sélectionner un sous-ensemble de marqueurs génétiques pertinents permettant de prédire un caractère quantitatif, dans un contexte où le nombre d'animaux génotypés est largement inférieur au nombre de marqueurs étudiées. Ce manuscrit présente un état de l'art des méthodes actuelles permettant de répondre à la problématique. Nous proposons ensuite de répondre à notre problématique de sélection de variables en régression en grande dimension en combinant approches d'optimisation combinatoire et modèles statistiques. Nous commençons par paramétrer expérimentalement deux méthodes d'optimisation combinatoire, la recherche locale itérée et l'algorithme génétique, combinées avec une régression li- néaire multiple et nous évaluons leur pertinence. Dans le contexte de la génomique animale les relations familiales entre animaux sont connues et peuvent constituer une information importante. Notre approche étant flexible, nous proposons une adapta- tion permettant de prendre en considération ces relations familiales via l'utilisation d'un modèle mixte. Le problème du sur-apprentissage étant particulièrement présent sur nos données dû au déséquilibre important entre le nombre de variables étudiées et le nombre d'animaux disponibles, nous proposons également une amélioration de notre approche permettant de diminuer ce sur-apprentissage. Les différentes approches proposées sont validées sur des données de la littérature ainsi que sur des données réelles de Gènes Diffusion.

Simulation of floods in the river Desaguadero basin A hydrological study of the Desaguadero river, effluent of the lake Titicaca (3810 m.s.n.m.) and tributary of the Lake Poopó (3686 m.s.n.m.), has been carried out on a rainfall - runoff modelation. An analysis of the existing models allowed to select two models (HEC-1 and RORB), which are the most adequate for the available data and the characteristics of this region. The analysis and the simulation of the floods, show the existence of losts between Ulloma and Chuquiña, as a result of a complex interaction between the evaporation and the infiltration. These features lead to introduce a coefficient for lost within the process of modelation, in order to improve the simulation. In a second stage, the stochastic component has been added to the process, thus establishing a hybrid model, permitting the residuals to be independent with a constant variance., Simulation de crues dans le bassin de la rivière Desaguadero Une étude hydrologique de la rivière Desaguadero, effluent du lac Titicaca (3 810 m.s.n.m.) et tributaire du lac Poopó (3 686 m.s.n.m.), basée sur la modélisation pluie-ruissellement, a été réalisée en deux étapes. Tout d'abord, l'analyse des modèles existants a permis la sélection des deux modèles HEC-1 et RORB comme étant les mieux adaptés aux données disponibles et aux caractéristiques de la région. L'analyse et la simulation des crues montrent l'existence de pertes entre Ulloma et Chuquiña, interprétée comme résultat de l'interaction complexe entre l'évaporation et l'infiltration. L'introduction d'un coefficient de pertes, lors de la modélisation, a amélioré la simulation. Comme seconde étape, une composante stochastique a été ajoutée pour établir ainsi un modèle mixte qui a permis d'obtenir des résidus indépendants avec une variance constante., Un estudio hidrológico del río Desaguadero, efluente del lago Titicaca (3810 m s.n.m.) y tributario del Lago Poopó (3686 m s.n.m.) ha sido realizado en base a una modelación precipitación-caudal. Un análisis de los modelos existentes permitió retener dos modelos (HEC-1 y RORB), como los más adecuados a los datos disponibles y a las características de esta región. El análisis y simulación de las crecidas muestran la existencia de pérdidas en el tramo Ulloma-Chuquiña, como efecto de una interacción compleja de la evaporación y de la infiltración. Este elemento ha inducido a introducir un coeficiente de pérdidas dentro el proceso de modelación, a fin de mejorar la simulación. En una segunda etapa, la componente estocástica ha sido adicionada al proceso, estableciendo de esta manera un modelo mixto, permitiendo la obtención de residuos independientes con una varianza constante., Gárfias Jaime, André Cécile, Llanos Hilario, Antigüedad Iñaki. Simulación de crecidas en la cuenca del río Desaguadero. In: Bulletin de l'Institut Français d'Études Andines, tome 24, N°3, 1995. Eaux, glaciers & changements climatiques dans les Andes tropicales. pp. 449-460.

Due to decreasing costs of sequencing and genotyping, genome-wide association studies (GWAS) are becoming a standard approach for studying the genetics of natural variation. A major problem in such studies is the complicated dependencestructure of the data. Mixed models have emerged as a general and flexible approach for dealing with this problem. Here we extend this approach to handle correlated phenotypes by deriving a fully parameterized multi-trait mixed model (MTMM) that considers simultaneously both the within- and between-trait variance components for multiple traits. Phenotypic correlation can be due to either a common genetic architecture (pleiotropy) or to a common environmental effect. Dissecting these different causes is of interest not only because of the importance of understanding pleiotropy, but also because we may expect increased power compared to marginal analyses. To illustrate the utility of the MTMM for traits that are correlated, we reanalyzed data obtained for a set of geographically diverse ecotypes, which were grown in replicated common garden experiments in four European field sites. This data have been used successfully before to access the genetic basis for local adaptation and contain both: data for multiple phenotypes measured in the same environment, and measurements of the same phenotypes in different environments. Here we show how the genetic and environmental contribution to a specific trait can be assessed through the use of MTMM. Additionally we report newly associated markers improving our global understanding of both genetic and environmental variation on life-history traits.

Genome-wide association studies (GWAS) are a standard approach for studying the genetics of natural variation. A major concern in GWAS is the need to account for the complicated dependence structure of the data, both between loci as well as between individuals. Mixed models have emerged as a general and flexible approach for correcting for population structure in GWAS. Here, we extend this linear mixed-model approach to carry out GWAS of correlated phenotypes, deriving a fully parameterized multi-trait mixed model (MTMM) that considers both the within-trait and between-trait variance components simultaneously for multiple traits. We apply this to data from a human cohort for correlated blood lipid traits from the Northern Finland Birth Cohort 1966 and show greatly increased power to detect pleiotropic loci that affect more than one blood lipid trait. We also apply this approach to an Arabidopsis thaliana data set for flowering measurements in two different locations, identifying loci whose effect depends on the environment.

Genome-wide association studies have been successful in identifying genes involved in polygenic traits notably in crops, towards their improvement. We propose to apply in a major crop, such as tomato, a recently developed multi-Iocus mixed model as a general method for mapping complex traits in structured populations (Segura et al., 2012). Among major crops, tomato (Solanum Iycopersicum), is an highly valuable vegetable in the world for its health value (Causse et 201 0). SNP beadchip (Hamilton et al., 2012) are available and enable GWAS for traits of interest. Recently, a pilote study defined the optimal conditions for GWAS by using cherry tomato accessions (Ranc et al., 2012). ln our study, we examined a core collection of 180 tomato varieties composed of 20 wild a cessions (S.pimpinellifollium), 130 admixed accessions (S. cerasiforme) and 30 domesticated accessions (S. Iycopersicum). Multi-Iocus GWAS analysis was conducted using the MLMM package (Segura et al., 2012) with 7700 SNP markers and a set of sugar-related, Vitamin C-related and morphological traits as weil as a broad range of metabolites related to central carbon metabolism. The present study is the first one in tomato reporting associations for a large set of traits at the genome scale. We found significant associations for 89 loci with a total of 19 traits including fresh weight, sucrose, ascorbate dehydrogenase, malate or citrate, notably. Identified loci were also concordant with published quantitative trait loci (i.e. Malate), while new loci were identified (for Tocopherol). Moreover, several related metabolites, such as citrate and malate (both involved in Krebs cycle) displayed two identical associations. These results (1) provide a list of candidate loci to be functionally validated and (2) provide a powerful analytical approach for finding genetic variants that can be directly used for crop improvement and deciphering the genetic architecture of complex trait.

Matrixfluss und präferentieller Fluss können in ein und demselben Boden gleichzeitig auftreten. Beide Fließregime erzeugen charakteristische Fließmuster, die in Versuchen mit Farbtracern sichtbar gemacht werden können. Es existiert eine Reihe von Methoden, um Tracerversuche quantitativ auszuwerten. Eine davon ist die Beschreibung der Fließmuster durch die so genannte Deckungsgradfunktion, den Anteil der gefärbten Fläche pro Tiefe. Die Methoden der Extremwertstatistik erlauben eine Neuinterpretation der Deckungsgradfunktion als eine Wahrscheinlichkeitsfunktion, den Tracer in einer bestimmten Tiefe anzutreffen. Demzufolge kann die zweiparametrige Wahrscheinlichkeitsfunktion 1 – H (H: verallgemeinerte Paretoverteilung) an die Deckungsgradfunktion angepasst werden. Der Formparameter dieser Verteilung dient als Risikoindex für vertikale Ausbreitung von gelösten Substanzen. Tracerversuche mit Brilliant Blue FCF wurden an drei unterschiedlichen Standorten durchgeführt: in einem Fichtenwald in Südostdeutschland, einem Bergregenwald in Südostecuador und an einem landwirtschaftlichen Standort in Südfrankreich. Es wurde überprüft, ob die wichtigsten Ergebnisse aus Tracerversuchen auf unterschiedlichen Böden und bei verschiedenen Randbedingungen mithilfe des Risikoindex beschrieben werden können. Die Ergebnisse zeigen eine gewisse Unabhängigkeit des Risikoindex von experimentellen Randbedingungen (wie z. B. Beregnungsintensität). Dagegen scheint die Bodenfeuchte eine zentrale Rolle zu spielen. Schwierigkeiten bei der Anpassung der Parameter der verallgemeinerten Paretoverteilung ergeben sich, wenn die Deckungsfunktion fluktuiert oder nicht monoton fallend ist. Dies kann möglicherweise auf die Tortuosität von Fließpfaden, variierenden Fließmechanismen oder sich verändernden bodenphysikalischen Eigenschaften (Stratifikation) zurückgeführt werden. Daher wurde die Musteranalyse in stratifizierten Böden auf den Unterboden begrenzt. Da die dem Risikoindex zugrunde liegende Theorie auf den Extremwerten der vertikalen Ausbreitung von gelösten Stoffen basiert, gilt das Hauptinteresse dem untersten Teil des Bodenprofils. Wir schlagen vor, die beiden Parameter der verallgemeinerten Wahrscheinlichkeitsverteilung zu nutzen, um das Risiko der vertikalen Ausbreitung von gelösten Stoffen in Böden abzuschätzen. Obwohl der Risikoindex eine gewisse Toleranz gegenüber sich ändernden Randbedingungen zeigt, ist er kein intrinsischer Bodenparameter. Da das Fließgeschehen in ein und demselben Boden sowohl vom Matrix- als auch vom präferentiellen Fluss dominiert werden kann, ändert sich das Risiko der vertikalen Ausbreitung von gelösten Stoffen. Dies ist physikalische Realität und kein Fehler in der Theorie des Risikoindex. Die angepassten Parameter der verallgemeinerten Paretoverteilung erfassen das durch den Tracer sichtbar gemachte dominante Fließregime. Unter der Berücksichtigung der Randbedingungen des Tracerexperiments wie Beregnungsintensität, des verwendeten Tracers, Bodenfeuchte oder Art der Vegetation (einjährig, mehrjährig oder perennierend, tiefwurzelnd oder flachwurzelnd) ist es möglich, unterschiedliche Standorte zu vergleichen oder denselben Standort unter verschiedenen Randbedingungen zu betrachten und das Risiko der vertikalen Ausbreitung von gelösten Stoffen abzuschätzen. Extremwertstatistikgestützte Musteranalyse zeigte das Auftreten von präferentiellem Fluss auf dem Standort in Südostdeutschland. Um die Fließmechanismen und mögliche Auswirkungen des präferentiellen Flusses auf die Bodenchemie aufzudecken, wurden Textur, Feinwurzeldichte, Trockenraumdichte, austauschbare Kationen, pH, Gehalt an totalem C und N in präferentiellen Fließwegen und Bodenmatrix analysiert. Ergebnisse aus gemischten Modellen zeigen, dass auf diesem Standort präferentielle Fließwege durch Wurzeln gebildet werden, und zwar hauptsächlich im Oberboden. Im Unterboden nimmt die Durchwurzelung ab, und heterogene Infiltration aus den präferentiellen Fließpfaden in die Bodenmatrix führt zu ungleichmäßigem Matrixfluss. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Textur gefunden. Allerdings ist die Trockenraumdichte in den präferentiellen Fließwegen geringer als in der Bodenmatrix, wahrscheinlich bedingt durch den erhöhten Gehalt an organischer Materie. Weiterhin wurden in den präferentiellen Fließwegen niedrigere pH-Werte, höherer Gehalt an Ca, Mg, C und N gemessen. Im Vergleich zur umgebenden Bodenmatrix wurde im weniger durchwurzelten und von heterogenem Matrixfluss dominierten Unterboden höherer Gehalt an Al und Fe (allerdings kleine absolute Mengen) festgestellt. Diese klar unterschiedlichen chemischen Eigenschaften lassen sich durch Wurzelaktivitäten und den Transport von gelösten Substanzen (darunter auch DOC: gelöster organischer Kohlenstoff) durch präferentielle Fließwege erklären. Während des Transports ist die Kontaktzeit zwischen dem DOC und dem Boden verkürzt, so dass der Kohlenstoff in tiefere Bodenhorizonte transportiert wird, in denen er eventuell organo-mineralische Komplexe bilden kann. Dies würde bedeuten, dass präferentieller Fluss unter Umständen die Kohlenstoff-Sequestration im Unterboden begünstigen könnte, und nicht nur seine unmittelbare Umgebung, sondern auch die tiefer liegenden Bodenhorizonte beeinflusst. Ein wichtiges Ergebnis dieser Untersuchungen ist die große Anzahl an Bildern der Fließmuster in verschiedenen Böden. In nachfolgenden Arbeiten könnte mit den neuesten Methoden der Reduktion der Dimension untersucht werden, ob diesen Bildern eine niedrigdimensionale Struktur zugrunde liegt, Matrix flow and preferential flow can occur concurrently in the same soil. Both flow regimes produce typical flow patterns that can be visualised in dye tracer experiments. To extract quantitative information from dye tracer studies a vast variability of approaches exists. One of them is to describe dye patterns by the so called dye coverage function, i.e. the percentage of stained area per soil depth. Based on extreme value statistics the dye coverage function can be reinterpreted as a probability function to find the tracer in a certain depth. Therefore, the two-parametric probability distribution 1 – H, H being the generalised Pareto distribution, can be fitted to the dye coverage function. The form parameter of this distribution serves as a risk index for vertical solute propagation. We did tracer experiments with Brilliant Blue FCF at three different study sites: in a Norway spruce forest in southeast Germany, in a tropical mountain rainforest in southern Ecuador and on an agricultural field in southern France. We tested the ability of the risk index to summarise main information obtained in dye tracer studies and characterise flow patterns in different soils under varying boundary conditions. Our results suggest that the risk index is to some degree invariant to changing experimental conditions (such as irrigation rate). The initial soil moisture, however, seems to have a large influence on the risk index. It is difficult to adjust the parameters of the generalised Pareto distribution when the dye coverage function fluctuates or does not decrease monotonically. This might be due to tortuosity of paths, varying flow mechanism or changing soil physical properties (stratification). Thus, in stratified soil, we restricted the analysis to the lowest part of the profile. Since the theory of the risk index is based on extreme values of vertical solute propagation it is the lowest part of the profile that is the most interesting. We propose to combine the two parameters of the generalized Pareto distribution and to use the complete distribution 1 - H to estimate the risk of vertical solute propagation in soils. Despite a certain resistance to changes of experimental conditions, the risk index is not an intrinsic soil parameter. Since the flow regime in the same soil can be dominated either by preferential flow or by uniform matrix flow, the risk of vertical solute propagation will change. It is a physical reality and not a default in the risk index theory. The adjusted parameters of the generalised Pareto distribution will capture the dominant flow regime as reflected by tracer flow patterns. Bearing in mind the boundary conditions of the tracer experiment like irrigation rate, the tracer employed, soil initial moisture or type of vegetation (permanent or seasonal, deep rooted or shallow rooted) it is possible to compare different study sites or to consider the same site at different boundary conditions and to access the risk of vertical solute propagation. Pattern analysis based on the risk index for vertical solute propagation revealed the occurrence of preferential flow at the German study site. To gain insight in flow mechanisms and possible impacts of preferential flow on soil chemistry we analysed soil texture, fine root density, soil bulk density, exchangeable cations, pH and total C and N contents in preferential flow paths and soil matrix. Results from linear mixed-effects models suggested that at this study site roots constituted main preferential flow paths and induced macropore flow, especially in the topsoil. In the subsoil root density decreased and inhomogeneous infiltration from preferential flow paths into the soil matrix caused non-uniform flow. There were no textural differences between the flow domains, but smaller bulk densities in preferential flow paths. This is probably due to a higher soil organic matter content in preferential flow paths. We found smaller pH values, more Ca, more Mg, more C and more N in preferential flow paths. Compared to the adjacent soil matrix, more Al and more Fe (but small absolute amounts) were found in the subsoil where macropore flow along root channels decreases and heterogeneous matrix flow dominates. These distinct chemical properties can be explained by root activity and translocation of solutes and DOC (dissolved organic carbon) via preferential flow paths. During transport along preferential flow paths contact time between DOC and soil is reduced so that DOC is transported to greater depth where it potentially forms organo-mineral associations. If this holds true, preferential flow is a mechanism that promotes C sequestration in subsoil and does not only influence its immediate environment around paths, but also underlying subsoil horizons. A major outcome of this thesis is the large number of images of flow patterns from different soils. Further studies could employ recent dimensionality reduction techniques to investigate whether there is a low dimensional structure underlying these images, Des écoulements matriciels et des flux préférentiels peuvent se produire concurremment dans le même sol. Ces deux régimes d’écoulements se manifestent par des empreintes de flux caractéristiques qu’on peut visualiser par des essais de traçage. Afin d’extraire l’information quantitative des essais de traçage un grand nombre de méthodes existe. On peut, entre autre, décrire les empreintes de traceur par ce qu’on appelle la fonction de couverture, c’est à dire le pourcentage de région teintée par un traceur coloré en fonction de la profondeur du sol. En utilisant la statistique des valeurs extrêmes cette fonction peut être réinterprétée comme une fonction exprimant la probabilité de trouver le traceur à une profondeur donnée. Ainsi, la fonction de probabilité à deux paramètres 1 – H, H étant la distribution de Pareto généralisée, peut être ajustée. Le paramètre de forme de cette fonction est utilisé comme indice de risque de propagation verticale des solutés. Nous avons effectué des essais de traçage au Bleu Brillant FCF sur trois sites différents : dans une forêt d’épicéa dans le sud-est de l’Allemagne, dans une forêt tropicale humide montagnarde en Équateur et sur un champ agricole au sud de la France. Nous avons examiné la capacité de l’indice de risque à rassembler l’information principale des essais de traçage et à caractériser les empreintes de flux dans des sols différents, sous conditions aux limites diverses. Nos résultats indiquent que l’indice de risque est, dans une certaine mesure insensible aux changements des conditions aux limites (comme l’intensité d’irrigation). Par contre, l’humidité initiale du sol semble influencer cet indice de façon importante. L’ajustement des paramètres de la fonction Pareto généralisée s’avère difficile si la fonction de couverture fluctue ou ne décroît pas de manière monotone. Ceci peut être dû à la tortuosité des chemins d’écoulement, à la variation des mécanismes de flux ou aux changements de propriétés physiques du sol (stratification). Ainsi, dans des sols stratifiés nous avons restreint l’analyse à la partie inférieure du profil de sol. En effet, étant donné que la théorie de l’indice de risque est basée sur les valeurs extrêmes de propagation verticale de solutés c’est la partie inférieure qui est la plus intéressante. Nous proposons de combiner les deux paramètres de la fonction Pareto généralisée et d’utiliser la distribution 1 – H complète afin d’estimer le risque de propagation verticale des solutés dans le sol. Bien que l’indice de risque montre une certaine invariance vis-à-vis du changement des conditions aux limites il n’est pas un paramètre intrinsèque de sol. Comme le régime d’écoulement dans un même sol peut être dominé soit par le flux matriciel soit par le flux préférentiel le risque de propagation verticale des solutés change. Ceci est une réalité physique et non un défaut dans la théorie de l’indice de risque. Les paramètres de la fonction de Pareto généralisée capturent le régime d’écoulement dominant représenté par les empreintes du traceur. En prenant en compte les conditions aux limites de l’essai de traçage comme l’intensité d’irrigation, le traceur utilisé, l’humidité initiale du sol ou la nature de la végétation (pérenne ou saisonnière, type d’enracinement) il est ainsi possible de comparer des sites différents ou des résultats obtenus sur le même site sous conditions aux limites différentes et d’estimer le risque de propagation verticale de solutés. L’analyse d’image d’empreintes de flux basée sur le risque de propagation verticale de solutés a révélé l’existence d’écoulements préférentiels sur le site allemand. Afin de comprendre les mécanismes de flux ainsi que les impacts éventuels des flux préférentiels sur la chimie du sol nous avons analysé la texture du sol, la densité racinaire, la densité du sol, la concentration des cations échangeables, le pH, et les teneurs en C et N total dans les chemins préférentiels et la matrice du sol. Les résultats de la modélisation indiquent que sur ce site les racines constituent les chemins préférentiels et créent les écoulements le long des macropores, surtout dans la partie supérieure du sol. Dans la partie inférieure la densité racinaire diminue et l’infiltration hétérogène à partir des chemins préférentiels dans la matrice provoque un écoulement non-uniforme. Nous n’avons constaté aucune différence significative de texture, mais des différences de densité du sol dans les chemins préférentiels par rapport à celle de la matrice. Ceci est probablement dû à la quantité de matière organique plus élevée dans les chemins préférentiels. Nous avons également trouvé des pH plus acides, plus de Ca, plus de Mg, et plus de C et de N dans les chemins préférentiels. Comparé à la matrice, des quantités plus importantes d’Al et de Fe (mais de petites quantités absolues) ont été trouvés dans la partie inférieure du sol où l’écoulement préférentiel le long des macropores créés par les racines diminue et le flux matriciel hétérogène domine. Ces propriétés chimiques distinctes peuvent s’expliquer par l’activité racinaire et la translocation de solutés et du carbone organique dissous (COD) le long des chemins préférentiels. Le temps de contact entre le COD et le sol étant réduit il est transporté plus bas dans le profil où il peut potentiellement créer des complexes organo-minéraux. Ainsi, l’écoulement préférentiel est un mécanisme qui peut promouvoir la séquestration de C en sous-sol et n’influence pas uniquement son environnent immédiat, mais aussi les horizons sous-jacents. Un des acquis majeurs de cette thèse est le nombre important d’images d’empreintes de flux issues des sols différents. Dans les études qui suivront les méthodes récentes de réduction de dimensionnalité peuvent être employées afin de trouver d’éventuelles structures de basse dimensionnalité dans ces images

Cet article présente 3 méthodes statistiques d’estimation des paramètres de position et de dispersion relatifs au modèle à seuils applicable à des caractères à variation phénotypique binaire en structure de modèle mixte des facteurs de variation. Ces méthodes concernent : l’approche linéaire de Grizzle, Starmer et Koch (1969) et son extension bayésienne au modèle mixte; l’approche du modèle linéaire généralisé et de la quasi-vraisemblance de Gilmour, Anderson et Rae (1985-87) et enfin la méthode bayésienne du mode conjoint a posteriori (MAP) de Gianola et Foulley (1983). Différents aspects comparatifs de ces 3 méthodes sont abordés en discussion., This article describes3 statistical methods of inference about location and dispersion parameters of the threshold model applied to binary traits under a mixed model structure of variation. These methods are : 1), the linear approach of Grizzle, Starmer and Koch (1969) and its Bayesian extension to a mixed model; 2), the quasi-likelihood approach to the generalized linear model as proposed by Gilmour et al (1985-1987), and 3), the Bayesian method (joint mode a posteriori-MAP) of Gianola and Foulley (1983). Different aspects of comparison among these procedures are discussed.

Cahier du LEF ; 2006-06; The implementation of nature conservation policy in the EU is often based on contracts between public authorities and landowners. We model these contracts in the presence of adverse selection and moral hazard when the outcome is uncertain. The results show that agents, who have high probability to reach a higher level of conservation, should be offered a contract where transfers depend on the final outcome with a bonus for a high state. When conservation measures are correlated with forest management, we show that the contractual measures involve distorded tranfers. Finally, we analyze the payment mechanisms used in France and Denmark and show that these mechanisms result in overcompensation and underperformance since they do not take the problem of moral hazard and natural variability into account.

Cahier du LEF ; 2006-06; The implementation of nature conservation policy in the EU is often based on contracts between public authorities and landowners. We model these contracts in the presence of adverse selection and moral hazard when the outcome is uncertain. The results show that agents, who have high probability to reach a higher level of conservation, should be offered a contract where transfers depend on the final outcome with a bonus for a high state. When conservation measures are correlated with forest management, we show that the contractual measures involve distorded tranfers. Finally, we analyze the payment mechanisms used in France and Denmark and show that these mechanisms result in overcompensation and underperformance since they do not take the problem of moral hazard and natural variability into account.; La mise en oeuvre de la politique de conservation des habitats dans l'Union européenne est souvent basée sur des contrats entre autorités publiques et propriétaires fonciers. Nous modélisons ces contrats en présence de sélection adverse et d'aléa moral quand les résultats écologiques sont incertains. Les résultats montrent que des agents qui ont une probabilité élevée pour atteindre un plus haut niveau de conservation, devraient signer un contrat où les transferts dépendent des résultats finals avec une bonification pour un état élevé. Quand les mesures de conservation sont corrélées avec la gestion de la forêt, nous montrons que les mesures contractuelles impliquent une distorsion des transferts. Enfin, nous analysons les mécanismes de paiement utilisés en France et au Danemark et montrons que ces mécanismes ont comme conséquence une sur-compensation et une contreperformance puisqu'ils ne tiennent pas compte du problème d'aléa moral et de la variabilité écologique.

"Chantier qualité spécifique "Auteurs Externes" département de Génétique animale : uniquement liaison auteur au référentiel HR-Access "; International audience

International audience; The aim of this study was to analyze somatic cell counts which is an indirect criterion. to assess susceptibility to mastitis. Data analyzed were weekly records (6448 somatic cell scores) out of 159 primiparous Holsteins and Holsteins x Normande cows raised at the INRA" Le Pin au Haras" experimental farm, France. Given the longitudinal structure of this data set, the analysis consists of modeling both the mean and the individual profiles. This was achieved via the use of mixed models including fixed effects for the average profiles and random effects for the adjusted individual profiles. As far as fixed effects are concerned, the main issue is to fit a time trend to the average profiles. For this, we employed the technique of fractional polynomials described in Royston and Altman (Appl. Stat. 43 (1994) 429-467) under several variance-covariance structures. The best second degree polynomial involved an intercept plus the time at the power (-1/3) (i.e., t-1/3) plus the latter times the logarithm of the time (i.e., t-1/3 × log (t)). Regarding random effects, model comparisons involved random coefficient models, exponential stationary stochastic processes and heterogeneous variances. The models that simultaneously included all these three structures turned out to be the best. For instance, random coefficient models did not fit the variance function well, even when the degree of the polynomial was high. This phenomenon partly justified the introduction of heteroskedastic models.; Analyse statistique des scores de cellules somatiques par la méthodologie des modèles mixtes appliquée à des données longitudinales. L'objectif de cette étude est d'analyser les comptages de cellules somatiques, qui constituent un critère indirect d'appréciation de la sensibilité aux mammites. Les données analysées étaient relatives à 6448 contrôles hebdomadaires de cellules somatiques du lait effectués sur 159 génisses de race Holstein et croisées Holstein x Normande, entretenues au domaine expérimental INRA-Le pin au Haras. Eu égard à la structure longitudinale des données, l'analyse a consisté à modéliser les profils moyens et individuels de réponse. À ce propos, ont été mis en œuvre des modèles mixtes dont les effets fixes décrivent les profils moyens et les effets aléatoires les profils individuels. Concernant les effets fixes, on a utilisé la technique des polynômes fractionnaires, décrite par Royston et Altman [29] assortie de différentes structures de variance-covariance. Le meilleur ajustement est fourni par un polynôme de second degré comportant un terme constant, le temps à la puissance moins un tiers (i.e., t-1/3) et ce même terme multiplié par le logarithme du temps (i.e., t-1/3 × log(t)). Concernant la partie aléatoire du modèle, les modèles mis en comparaison faisaient appel à une régression sur le temps à coefficients aléatoires, à des processus stochastiques stationnaires et à des variances hétérogènes. Ce sont les modèles qui incluaient simultanément ces trois structures qui se sont avérés les meilleurs. Ainsi, les modèles polynomiaux à degré élevé ne rendaient pas compte de l'évolution réelle de la variance avec le temps d'où le recours à des modèles hétéroscédastiques.

In Europe, the sustainable management of forests implies the reconciliation of timber production and biodiversity conservation. Therefore, the impact of silvicultural practices on biodiversity needs to be evaluated. Our goal in the study was to evaluate the impact of regeneration felling on carabid communities (Coleoptera, Carabidae) in the short- (20 years) and mid-term (100 years), in reference to mature stands under conversion from coppice with standards to even-aged high forest (exCWS). We formulated and tested hypotheses about possible assembly rules for carabid communities (i) following a silvicultural disturbance and (ii) along a successional gradient. These hypotheses implied two different levels within the community : species level and ecological group level based on species habitat preference, flight ability or the combination of both. We tested which a priori clustering of the community (whole community, ecological groups or species) best represented the complexity of the species responses. To evaluate the impact of regeneration felling on carabid diversity, we relied not only on the decrease in species abundance in the short term but also on the possible mid-term recovery after regeneration fellings of a priori vulnerable species : forest species and/or poorly-dispersing species. Hypotheses were tested by measuring change in species abundance from one silvicultural stage to another, chronosequentially, using multi-species parametric models. Such models, which were finalised during the project, enabled us to test both species and ecological group responses with one and the same approach, and thus to identify which clustering level best explained the carabid responses to the studied gradients. In addition, a slight edaphic bias in one of the sampling designs was corrected by using an independent data set to model the soil effect on the most frequent species. We showed that regeneration felling disturbed the carabid communities and started a "relay" succession of the carabid species within the first 100 years of an oak even-aged high-forest cycle (EHF). Species were either unaffected, negatively-affected or favoured by the felling. They then showed either unaffected, early, mid- or late-successional profiles along the silvicultural cycle. Species habitat preference, either alone or in combination with flight ability, better explained the species responses to disturbance by regeneration felling and succession along the cycle, than did species flight ability. However, none of these ecological characteristics was sufficient to summarize the complex information carried by the species and replace the species parameter, since, within a same ecological group, some species sometimes showed opposite responses. However : -forest species were generally negatively-affected by the regeneration felling and increased in abundance during the silvicultural cycle, whatever their flight ability ; -non-forest species were generally favoured by the felling and colonised the regeneration stands all the more rapidly that they were able to fly; then, their abundance decreased more or less rapidly during the cycle. As the forest grew along the EHF silvicultural cycle, the composition of carabid communities converged to that of the mature exCWS, according to a Chi-square distance. All species, and in particular, (i) the species that were negatively affected by the felling, and (ii) the forest species (either able to fly or not), reached or outnumbered their exCWS level of abundance. The abundance (i) of the species that were favoured by the felling and (ii) of non-forest species (either able or unable to fly), decreased along the cycle. Therefore, the "relay" succession enabled the coexistence and recovery of carabid species along the cycle, and, as a consequence, the conservation of carabid diversity in the mid-term. The species results agreed with most previous similar studies in boreal or temperate, coniferous or deciduous forests. However, previous studies of forest species response to the clearcutting and subsequent silvicultural cycle show varying results, not always in accordance with ours. This divergence could be due to methodology in data analysis, for example, how group response was estimated from individual species response. Very often, the group response mainly represents the response of the most abundant species in the group. Conversely, in our study, the multi-species model with a multiplicative structure and corrected for heteroscedasticity weighted the influence of each species within its ecological group, thus enhancing the precision and better taking into account the response of the less abundant species within the group response. Within the methodological constraints which limit the extrapolation of our study (chronosequential approach, a single forest investigated, non-continuous carabid sampling, data analysis method to be deepened), we can conclude that, on a 100-year time scale, the oak even-aged high-forest cycle does not seem to endanger the carabid community biodiversity of the more mature exCWS stands., En Europe, la gestion durable des forêts vise à concilier les objectifs de production et de conservation de la biodiversité sur un même massif. Un tel engagement nécessite d'évaluer l'efficacité des systèmes sylvicoles actuels à préserver la biodiversité. Cette thèse a pour objectif appliqué d'évaluer l'impact à court (20 ans) et moyen terme (100 ans) de la coupe de régénération sur les communautés de Coléoptères carabiques (Coleoptera, Carabidae), en référence à des peuplements transitoires matures, issus d'anciens taillis sous futaie et en préparation à la conversion. Pour cela, nous avons formulé et testé des règles d'assemblage possibles des communautés de carabiques (i) suite à un dérangement sylvicole et (ii) le long d'un gradient successionnel, faisant intervenir différents niveaux de la communauté : espèces et groupes écologiques d`espèces basés sur l`habitat préférentiel (preferendum), la capacité de vol des espèces ou la combinaison de ces deux attributs. Nous avons notamment testé quel niveau d`agrégation de la communauté (communauté, groupe écologique, espèce) rend le mieux compte de la complexité de la réponse des espèces. La sensibilité à la coupe des espèces forestières et/ou à faible capacité de vol, ainsi que la reconstitution de leurs populations au cours du cycle sylvicole, ont servi de critère pour évaluer l'impact à court et moyen terme de la coupe de régénération sur la diversité des carabiques. Le test des hypothèses a été réalisé en comparant de manière synchronique l'abondance des espèces piégées dans différents stades sylvicoles, en forêt domaniale de Montargis (68 placettes), grâce à des modèles paramétriques multi-espèces de réponse à la coupe ou au cycle. L'intérêt principal de tels modèles paramétriques multi-espèces, mis au point durant la thèse, est de permettre de traiter la réponse des espèces et des groupes écologiques avec une même approche, pour identifier le niveau d`agrégation de la communauté qui explique le mieux la réponse des carabiques aux gradients étudiés. Un léger biais stationnel, dans un des plans d'échantillonnage, a été corrigé en modélisant son effet sur les espèces les plus abondantes, à partir d'un jeu de données indépendant. Nous avons montré que la coupe de régénération induisait une perturbation des communautés de carabiques, à l`échelle de 20 ans, et initiait une succession décalée de ces espèces au cours de la première moitié du cycle sylvicole de futaie régulière de chêne (100 ans). Les espèces étaient soit favorisées par la coupe, soit défavorisées, soit indifférentes, et montraient des profils successionnels précoces, intermédiaires ou tardifs par rapport au cycle sylvicole. Le preferendum des espèces, couplé ou non à leur capacité de vol, expliquait mieux leur réponse à la coupe et au cycle que ne le faisait leur capacité de vol, mais simplifiait trop l'information fournie par les espèces pour se substituer à elles, du fait de réponses parfois antagonistes des espèces au sein d`un même groupe écologique. Toutefois : -les espèces forestières étaient plutôt défavorisées par la coupe de régénération et augmentaient en abondance au cours du cycle, quelle que soit leur capacité de vol ; -les espèces non-forestières étaient plutôt favorisées par la coupe de régénération, et elles colonisaient les peuplements en régénération d'autant plus rapidement et d'autant plus fortement que leur capacité de vol était élevée ; puis elles diminuaient en abondance au cours du cycle. Au cours de la première moitié du cycle sylvicole de futaie régulière, la composition des communautés de carabiques, selon la distance du Chi-deux, convergeait vers son état d`avant la coupe de régénération (exTSF). Chaque espèce, et notamment les espèces défavorisées par la coupe et les forestières à apte ou non au vol, atteignait ou dépassait, dans un des stades sylvicoles de futaie régulière, son niveau d`abondance observé dans les peuplements transitoires matures (exTSF). Pour les espèces favorisées, ainsi que les espèces non-forestières aptes ou non au vol, l'abondance diminuait plus ou moins rapidement au cours du cycle. Les résultats sur la réponse des espèces sont en accord avec la majorité des études pré-existant sur le sujet en forêt boréale et tempérée, résineuse et mélangée, mais cette étude a mis en évidence des profils successionnels plus spécialisés. Les études précédentes sur la réponse des groupes écologiques d'espèces montrent des résultats variables, mais parviennent rarement à mettre aussi clairement en évidence l`effet de la coupe sur les espèces forestières. Ce décalage apparent pourrait provenir des méthodes d`analyses des données employées : les résultats précédents étaient vraisemblablement influencés par la ou les quelques espèces forestières très dominantes. Dans cette étude, l`utilisation d`un modèle multi-espèces à structure multiplicative et corrigeant l`hétéroscédasticité a permis de pondérer le rôle de chacune des espèces dans l`estimation de la réponse du groupe écologique, de manière à ce que la réponse d`un groupe écologique ne reflète pas seulement la réponse de la ou des quelques espèces les plus abondantes. Dans les limites méthodologiques imposées par l`étude (approche synchronique, sur un seul massif forestier, échantillonnage non continu des carabiques, méthode d`analyse à approfondir), ces résultats amènent à conclure que le cycle de futaie régulière de chêne ne semble pas menacer la conservation, à moyen terme, de la diversité des communautés de carabiques présentes dans les peuplements en préparation à la conversion les plus matures, mais ils restent à valider à plus large échelle.

"Chantier qualité spécifique "Auteurs Externes" département de Génétique animale : uniquement liaison auteur au référentiel HR-Access "; International audience

In order to analyze the growth dynamics of beech seedlings growing under contrasting canopy conditions, a beech stand in which two types of canopy opening (canopy release or gap creation) had been applied in 1995 was selected. Three and four years after the canopy had been opened, 113 naturally regenerated seedlings were sampled in gaps or under the canopy. The effects of canopy opening and seedling age on annual height and diameter growth were analyzed using mixed models. Under closed canopy, average annual seedling height and diameter increments were 1.2 cm and 0.18 mm, respectively. Diameter growth increased in the first year after the canopy had been opened, and exhibited considerable inter-annual variation related to climatic conditions. Conversely, height growth did not increase immediately after canopy opening, but increased regularly in the following years. Four years after the gap had been created, annual seedling height and diameter growth were 9.5 cm and 0.49 mm respectively in the gaps, and 3.8 cm and 0.21 mm respectively under released canopy. Age did not affect the dynamics of seedling growth., La dynamique de croissance de jeunes semis de hêtre poussant dans les conditions de couvert contrastées a été étudiée dans un peuplement à base de hêtre dans lequel deux types d'ouverture du peuplement ont été réalisés. En 1995, un simple relevé de couvert a été effectué dans l'ensemble du peuplement et des trouées ont été ouvertes dans certaines parties. En 1998 et 1999, 113 semis naturels de hêtre ont été récoltés sous couvert ou dans les trouées. Les effets combinés de l'ouverture du couvert et de l'âge des semis sur la croissance en hauteur et en diamètre des semis ont été analysés à l'aide de modèles linéaires mixtes. Les semis sous couvert présentaient un accroissement annuel en hauteur de 1,2 cm et un accroissement annuel en diamètre de 0,18 mm. La croissance en diamètre a augmenté dès la première année après l'ouverture du couvert et a ensuite montré de fortes variations inter-annuelles liées à des variations climatiques. En revanche, l'augmentation de la croissance en hauteur à la suite de l'ouverture du peuplement n'a pas été immédiate, et a continué de manière progressive dans les quatre années suivantes. Quatre ans après l'ouverture du peuplement, les accroissements annuels en hauteur en en diamètre étaient de 9,5 cm et 0,49 mm respectivement pour les semis dans les trouées et de 3,8 cm et 0,21 mm respectivement pour les semis sous relevé de couvert. La croissance des semis n'est pas apparue liée à l'âge.

Diplôme : Dr. Ing.; L'objectif principal de ce travail est de mettre au point une méthodologie permettant de prévoir la qualité technologique d'une ressource forestière à partir du profil de croissance des arbres la composant en procédant par simulations. La population étudiée est constituée d'un échantillon de quatre-vingt deux chênes sessiles (Quercus petraea Liebl.), choisis parmi les ''beaux'' arbres de stations forestières réparties dans cinq régions de la moitié nord de la France. Leur qualité est évaluée à partir de propriétés locales du bois. Ces propriétés sont ici la densité du bois et cinq coefficients de gonflement du bois (Coefficients de Gonflement Tangentiel, Radial, Longitudinal et Volumétrique, ainsi que l'Anisotropie du Gonflement) mesurés sur des cubes de seize millimètres de côté parfaitement orientés selon les trois directions orthotropiques du bois. En outre, pour chaque cube on connaît sa position dans l'arbre en termes de hauteur, d'âge depuis la moelle et de distance à la moelle, ainsi que la largeur moyenne des cernes le constituant. Au total, 3285 cubes ont ainsi été découpés sur les 82 arbres. Dans le cadre de ce travail, la qualité du bois est définie à partir de ces seules propriétés. Nous cherchons à les modéliser en fonction des caractéristiques de la croissance des arbres. Il s'agit donc de construire des modèles de prédiction de la densité des cubes et des coefficients de gonflement en fonction de leur position dans l'arbre et de leur largeur moyenne de cernes. Les modèles utilisés appartiennent à la famille des modèles mixtes. Pour les définir complètement, nous devons en estimer l'espérance et les variances. Pour définir l'espérance, nous recherchons des fonctionnelles adaptées des variables explicatives, en nous aidant de la bibliographie et de la géométrie particulière des cubes. Pour les variances, l'étude de la structuration de la variabilité des propriétés montre que le niveau "arbre" joue un rôle particulièrement important. Pour en tenir compte, nous introduisons dans les modèles des coefficients caractéristiques des arbres. Ces arbres étant considérés comme tirés au hasard dans la population, les coefficients prennent alors le statut de variables aléatoires. La structure de la variance de nos modèles dépend des différentes variables aléatoires introduites et des liens existant entre elles. Que ce soit pour la fonctionnelle des variables explicatives ou pour la structure de la variance, plusieurs modèles sont possibles. Pour choisir entre les différents modèles candidats, nous nous aidons de critères de comparaison de modèles. Les propriétés étudiées ne sont pas indépendantes entre elles. Outre un modèle indépendant pour chacune des propriétés, il est possible de définir un modèle conjoint pour plusieurs propriétés. L'une des difficultés posées par ces modèles conjoints est le grand nombre de paramètres qu'il est possible de définir au niveau de la matrice de variance-covariance. Aussi peut-on choisir d'emblée de se limiter à des structures particulières de matrices pour en alléger le nombre de paramètres. Ce procédé est utilisé pour l'étude de couples de propriétés. Nous disposons donc pour chaque couple de propriété de trois modèles possibles : un modèle "Simple" constitué de la juxtaposition des deux modèles individuels pour les propriétés, un modèle "Conjoint Complet" et un modèle "Conjoint Simplifié" pour lequel on impose des restrictions sur la structure de variance-covariance. Pour les simulations de propriétés, nous utilisons un programme que nous avons écrit dans le langage de programmation matricielle SAS/IML. Les performances de ces trois types de modèles sont d'abord évaluées en comparant les nuages de points simulés aux nuages de points observés. Ensuite une même règle de classement du bois est appliquée aux résultats de simulations et aux observations, et nous comparons les classements obtenus à partir des simulations à celui obtenu à partir des observations. A une exception près, tous les modèles que nous avons étudiés conduisent à des classements comparables au classement obtenu à partir des observations. Cependant, selon les cas considérés, le meilleur modèle parmi les trois types que nous avons définis n'est pas toujours le même. Bien qu'ils n'aient été obtenus que pour certains couples de propriétés et avec une règle de classement très simple, ces résultats sont prometteurs pour la prédiction de la qualité d'une ressource forestière à l'aide de simulations

International audience; Quel rôle joue la forêt dans le stockage du carbone ? Comment l'analyser ? Quelles conséquences en tirer dans le cadre de la lutte contre l'effet de serre ? Un modèle forestier quantitatif intégrant des aspects économiques (coûts de gestion, prix et utilisations du bois, valeur de la tonne de carbone, taux d'actualisation) et biologiques (croissance, mortalité, décomposition) tente de répondre à de telles questions. Dans le cas étudié de l'Épicéa commun dans le Nord-Est de la France, il montre que l'avantage lié au carbone serait du même ordre de grandeur que celui dû au bois et pourrait être concrétisé sans grand bouleversement sylvicole. De plus, la plantation d'un à deux hectares serait susceptible de compenser l'émission par ailleurs de cent tonnes de carbone.

The canonical transformation converts t correlated traits into t phenotypically and genetically independent traits. Its application to multiple trait BLUP genetic evaluations decreases computing requirements, increases the convergence rate of iterative solvers and simplifies programming. This paper presents alternative ways to retain, at least partly, these desirable characteristics in situations where the canonical transformation is theoretically impossible: when some traits are missing in some animals (including when a reduced animal model is used), when more than one random effect is included in the model and when different traits are described by different models., La transformation canonique remplace t caractères corrélés par t caractères génétiquement et phénotypiquement indépendants. Son application dans des évaluations génétiques de type BL UP multicaractères diminue les besoins informatiques, accroît la vitesse de convergence d’algorithmes de résolution itérative et simplifie la programmation. Cet article présente différentes manières de conserver au moins partiellement ces caractéristiques favorables dans les situations où la transformation canonique est théoriquement impossible, c’est-à-dire quand certains caractères sont manquants pour certains animaux (y compris lorsqu’un modèle animal réduit est utilisé), quand plus d’un effet aléatoire est inclus dans le modèle et quand différents caractères sont décrits par différents modèles.

This paper presents techniques of parameter estimation in heteroskedastic mixed models having constant variance ratios and heterogeneous log residual variances that are described by a linear model. Estimation of dispersion parameters is by standard (ML) and residual (REML) maximum likelihood. Estimating equations are derived using the expectation-conditional maximization (ECM) algorithm and simplified versions of it (gradient ECM). Direct and indirect approaches are proposed with the latter allowing hypothesis testing about the variance ratios. The analysis of a small example is outlined to illustrate the theory., Cet article présente des techniques d’estimation des paramètres intervenant dans des modèles mixtes ayant des rapports de variance constants et des variances résiduelles décrites par un modèle linéaire de leurs logarithmes. Les paramètres de dispersion sont estimés par le maximum de vraisemblance classique (ML) et restreint (REML). Les équations à résoudre pour obtenir ces estimations sont établies à partir de l'algorithme d’espérance-maximisation conditionnelle (ECM) et d’une version simplifiée dite du gradient ECM. Des approches directe et indirecte sont proposées, cette dernière conduisant à un test d’hypothèse sur le rapport de variances. La théorie est illustrée par l’analyse numérique d’un petit exemple.