Analyse économique de la dynamique des pêcheries:

approche par simulation multi-agents.

Olivier Thébaud, Jean-Christophe Soulié

1er Colloque du défi Golfe de Gascogne,

11-13 décembre 2002

Avec pour objectif de mieux analyser / anticiper :

Modélisation des stratégies d’exploitation

Question centrale :

Comment les entreprises de pêche répondent-elles aux modifications des conditions (économiques, écologiques, institutionnelles) dans lesquelles elles opèrent ?

• les effets économiques réels de mesures de régulation ou de perturbations environnementales, au niveau de pêcheries du Golfe considérées dans leur ensemble

• la répartition de ces effets au sein des pêcheries

• les dynamiques à moyen terme de ces pêcheries (évolution des capacités de pêche)

• l’évolution de la pression de pêche

• Les entreprises agissent de façon à maximiser leurs profitsLes entreprises agissent de façon à maximiser leurs profits

• A court terme, elles contrôlent l’utilisation (intensité et allocation) d’une capacité A court terme, elles contrôlent l’utilisation (intensité et allocation) d’une capacité de pêche donnéede pêche donnée

• A chaque stratégie d’utilisation correspond un ensemble de coûts variables et de A chaque stratégie d’utilisation correspond un ensemble de coûts variables et de recettes mesurablesrecettes mesurables

• Traduction de l’hypothèse de maximisation du profit : choix de stratégies de pêche Traduction de l’hypothèse de maximisation du profit : choix de stratégies de pêche auxquelles sont associées les marges sur coûts variables les plus élevéesauxquelles sont associées les marges sur coûts variables les plus élevées

Hypothèses de travail

Outils :

• Point de départ: modèles bio-économiques récents reprenant ces hypothèsesPoint de départ: modèles bio-économiques récents reprenant ces hypothèses

• Approche multi-agent :Approche multi-agent :

introduire un plus grand nombre de dimensions à l’analyse tout en conservant la introduire un plus grand nombre de dimensions à l’analyse tout en conservant la possibilité de suivre les trajectoires d’évolution par individus / groupes / zones …possibilité de suivre les trajectoires d’évolution par individus / groupes / zones …

avantages techniquesavantages techniques

Un modèle multi-agent simple de pêcherie multi-métiers

• Base : plate-forme Cormas développée par le CIRAD.

• Une flotte de navires polyvalents et mobiles sur une aire de référence divisée en plusieurs zones

• Un ensemble d’espèces cibles indépendantes distribuée dans les zones (stocks)

• Croissance naturelle des stocks : modèles globaux par zone

• Mobilité spatiale des espèces variable suivant l’espèce et la connectivité entre zones

• Métier = capture d’une espèce dans une zone, avec un niveau d’efficacité variable suivant l’espèce et la zone

• Prix par espèce fixe

• Coûts variables unitaires = f(espèce ciblée)

Paramétrage de la mobilité des espèces, et de la mobilité et de la polyvalence de la flotte permet d’envisager une diversité de cas de figure

Dynamique

Ressources :

Dynamique des stocks = croissance naturelle + migrations - captures

Effort nominal :

• Dynamique de l’effort nominal par métier = f(

marges par unité d’effort anticipées, par métier

contraintes techniques de productivité, de mobilité et de polyvalence )

• Hypothèse de comportement « myope » des entreprises :

marges anticipées = marges observées au pas de temps précédent, corrigées des coûts associés à un changement de zone

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Arbre de décision

• Cas simple : 4 zones, 2 espèces. Paramétrage basé sur modèles numériques Cas simple : 4 zones, 2 espèces. Paramétrage basé sur modèles numériques similaires développés avec d’autres outils.similaires développés avec d’autres outils.

Simulation d’une fermeture de zone

• ScenarioScenario : interdiction temporaire de pêche (respectée) de l’une des espèces : interdiction temporaire de pêche (respectée) de l’une des espèces dans une des zones (e.g. cantonnement saisonnier, réponse à une pollution dans une des zones (e.g. cantonnement saisonnier, réponse à une pollution majeure)majeure)

Espèce 1

Espèce 2

Espèce 1

Espèce 2

Espèce 1

Espèce 2

Espèce 1

Métier 2

Zone Considérée

Voisinage

Métier considéré

Changements possibles

Zone Considérée

Voisinage

Densité de biomasse

Migrations

Dynamique de la pêcherie

Flotte mobile, non-polyvalente

Z1 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z2 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z3 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z4 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z1 S2 Effort

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 50 100 150 200 250 300

Z2 S2 Effort

0

0.1

0.2

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0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 50 100 150 200 250 300

Z3 S2 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z4 S2 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Interdiction de pêche de l’espèce 2 dans la zone 1 au pas de temps

10

Réouverture de la zone 1 à la pêche de l’espèce 2

Dynamique de la pêcherie

Flotte polyvalente, non-mobile

Z1 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

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0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z2 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

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0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z3 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z4 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z1 S2 Effort

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 50 100 150 200 250 300

Z2 S2 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z3 S2 Effort

0.6

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0.75

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0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z4 S2 Effort

0.6

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0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Interdiction de pêche de l’espèce 2 dans la zone 1 au pas de temps

10

Réouverture de la zone 1 à la pêche de l’espèce 2

Dynamique de la pêcherie

Flotte polyvalente et mobile

Z1 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

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0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z2 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z3 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z4 S1 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

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0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Z1 S2 Effort

0

0.1

0.2

0.3

0.4

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0.7

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0.9

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0 50 100 150 200 250 300

Z2 S2 Effort

0.6

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Z3 S2 Effort

0.6

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0 50 100 150 200 250 300

Z4 S2 Effort

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

0 50 100 150 200 250 300

Réponse aux incitations à changer de métier

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

polyvalence 0,0002

polyvalence 0,0004

polyvalence 0,0008

Nombre d’unités d’effort inactives en zone 1, fermeture infinie, mobilité nulle

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

m = 0 ; p = 0,0004

m = 0,0004 ; p = 0

m = 0,0004 ; p = 0,0004

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

mobilité 0,0002

mobilité 0,0004

mobilité 0,0008

Nombre d’unités d’effort inactives en zone 1, fermeture infinie, polyvalence nulle

Pas de report de l’effort de pêche

Coût total

-71

-240

-190

-140

-90

-401

Report de l’effort de pêche - navires mobiles

Coût total

-180

-240

-190

-140

-90

-401

Report de l’effort de pêche - navires polyvalents

Coût total

-114

-240

-190

-140

-90

-401

Report de l’effort de pêche - navires mobiles et polyvalents

Coût total

-233-240

-190

-140

-90

-401

Impacts économiques de l’interdiction de pêche

(coûts / bénéfices par rapport à l’absence d’interdiction – valeurs actualisées)

Sensibilité du coût total de l’interdiction aux valeurs des paramètres

Impacts économiques de l’interdiction de pêche

• Représentation des comportements économiques

• Individualisation de flottilles

• Prise en compte d’un plus grand nombre de métiers (zones/espèces)

Perspectives

Applications (en cours et en projet) :

• Iroise (flottille des goëmoniers/coquillers ; flottille des fileyeurs) ; Flottilles chalutières (Grande Vasière, Mer Celtique) ...

• Travail en cours : analyse des stratégies d’exploitation observées sur la base des données disponibles ; formulation d’hypothèses sur déterminants des stratégies ; collecte de données complémentaires

• Collaboration Sem, SIH, Maerha, Cirad-Green, Cedem et part. projet européen Tectac