Bluetongue is a non-contagious viral disease affecting small ruminants and cattle that can cause severe economic losses in the livestock sector. The virus is transmitted by certain species of the genus Culicoides and consequently, understanding their distribution is essential to enable the identification of high-risk transmission areas. In this work we use bioclimatic and environmental variables to predict vector abundance, and estimate spatial variations in the basic reproductive ratio $R_0$. The resulting estimates were combined with livestock mobility and serological data to assess the risk of Bluetongue outbreaks in Senegal. The results show an increasing abundance of C. imicola, C. oxystoma, C. enderleini, and C. miombo from north to south. $R_0$ < 1 for most areas of Senegal, whilst southern (Casamance) and southeastern (Kedougou and part of Tambacounda) agro-pastoral areas have the highest risk of outbreak ($R_0$ = 2.7 and 2.9, respectively). The next higher risk areas are in the Senegal River Valley ($R_0$ = 1.07), and the Atlantic coast zones. Seroprevalence rates, shown by cELISA, weren’t positively correlated with outbreak probability. Future works should include follow-up studies of competent vector abundancies and serological surveys based on the results of the risk analysis conducted here to optimize the national epidemiological surveillance system.

Risk-sharing is one way to pool risks without the need for a third party. To ensure the attractiveness of such a system, the rule should be accepted and understood by all participants. A desirable risk-sharing rule should fulfill actuarial fairness and Pareto optimality while being easy to compute. This paper establishes a one-to-one correspondence between an actuarially fair Pareto optimal (AFPO) risk-sharing rule and a fixed point of a specific function. A fast numerical method for computing these risk-sharing rules is also derived. As a result, we are able to compute AFPO risk-sharing rules for a large number of heterogeneous participants in this framework.

We consider an economy composed of different risk profile regions wishing to be hedged against a disaster risk using multi-region catastrophe insurance. Such catastrophic events inherently have a systemic component; we consider situations where the insurer faces a non-zero probability of insolvency. To protect the regions against the risk of the insurer's default, we introduce a public-private partnership between the government and the insurer. When a disaster generates losses exceeding the total capital of the insurer, the central government intervenes by implementing a taxation system to share the residual claims. In this study, we propose a theoretical framework for regional participation in collective risk-sharing through tax revenues by accounting for their disaster risk profiles and their economic status.

Mécanismes hybrides de partage des risques : un pont entre l'assurance traditionnelle et les solutions peer-to-peer: Cette thèse explore la conception et l’évaluation de mécanismes hybrides de gestion du risque, articulant des outils d’assurance traditionnels et des dispositifs de mutualisation pair-à-pair (P2P). Face aux limites des approches assurantielles classiques – liées à la solvabilité, aux plafonds de garantie, ou encore à l'inadéquation des indices en assurance paramétrique – elle propose une architecture combinant couverture ex-ante et solidarité ex-post, dans une perspective d'efficacité collective et d'équité redistributive.Le Chapitre 1 pose les fondements théoriques du partage de risque dans un cadre P2P, en développant un modèle général de répartition des pertes entre agents hétérogènes. À l’aide d’une approche par point fixe, il caractérise les règles de partage qui sont à la fois Pareto-optimales et actuariellement équitables. Une analyse numérique approfondie permet d’examiner l’impact de l’aversion au risque, des distributions de pertes à queues lourdes et de la dépendance entre les agents sur la structure des allocations optimales.Le Chapitre 2 introduit un mécanisme hybride pour la couverture des risques de catastrophes naturelles. Il combine une assurance classique à garantie limitée avec une taxation redistributive entre régions, activée ex-post en cas de défaillance de l’assureur. Le gouvernement y joue un rôle de coordinateur central, organisant le partage P2P des pertes résiduelles selon des règles optimales de taxation. Le mécanisme est évalué à partir de données simulées sur 221 régions européennes, révélant des gains substantiels en termes de réduction des désutilités régionales et d’équité interterritoriale.Le Chapitre 3 traite du risque de base en assurance paramétrique, notamment pour les producteurs d’énergie solaire. Il propose la construction d’un indice climatique optimisé afin d’homogénéiser les écarts entre pertes réelles et indemnités, et introduit un mécanisme de compensation P2P pour redistribuer le risque de base entre fermes solaires. À partir de données empiriques collectées sur 50 installations dans le sud de l’Allemagne, le modèle réduit la variance du risque de base de 55%, renforçant ainsi la robustesse des contrats paramétriques et leur acceptabilité.