Un modèle Multi-Agents pour analyser l'impact de différents scénarios
de gestion des périmètres irrigués au Pakistan.
Jean-Daniel RINAUDO (1), Christophe LE PAGE (2) , et Sylvie MORARDET (1)
(1)
Cemagref, Division Irrigation, BP 5095,34033 Montpellier Cedex 1.
Email: jean-daniel.rinaudo@cemagref.fr
(2)
CIRAD, GREEN, Campus de Baillarguet, BP 5035, 34032 Montpellier.Email : lepage@cirad.fr
Résumé : La faible performance du secteur irrigué au Pakistan a conduit les décideurs publics à préconiser un changement de politique de gestion des périmètres irrigués. Dans ce contexte, les décideurs cherchent à estimer a priori l'impact des différents scénarios de réforme proposés. L'approche économique standard de ce genre de problème repose sur l'hypothèse fondamentale de coordination des acteurs par le marché. En s'appuyant sur un travail de terrain réalisé au Pakistan, le papier montre d'abord l'importance de processus non marchands dans la coordination des acteurs. L'approche Multi-Agents est ensuite mobilisée pour construire un modèle individu-centré qui permette de rendre compte de la façon dont la ressource en eau est partagée entre les agents. Ce modèle est implémenté en utilisant la plateforme de programmation CORMAS. Des résultats préliminaires de simulation sont présentés.
Summary : To tackle the issue of poor performance of the irrigated sector in Pakistan, policy makers have increasingly recommended to implement drastic changes in irrigation policy. In this context, policy makers try to estimate the potential impact of various alternative reform scenarios. The standard economic approach of this type of problem generally relies on the assumption that market forces only ensures the co-ordination of actors. Using the results of a field study conducted in Pakistan, the paper first highlights the significance of non-market co-ordination mechanisms in an irrigation system. The paper then describes a simple Multi-Agent model representing a simplified irrigation system. This model describes the way water is shared between actors in the system. It is implemented using the CORMAS programming platform. Preliminary simulation results are presented.
Mots clefs: Irrigation, Interactions, Modèle, Multi-Agents, Pakistan.
Cette communication présente des résultats préliminaires d'un travail de modélisation visant à reproduire le fonctionnement d'un périmètre irrigué de la plaine de l'Indus au Pakistan. Bien que le modèle soit construit dans un but d'utilisation prospective, le présent papier se limite à décrire les hypothèses sous-jacentes à sa construction, les caractéristiques des agents qui le constituent, et enfin les résultats de la phase de validation.
Le travail présenté dans cette communication fait partie d'une thèse qui s'intitule "Acceptabilité des réformes de gestion de l'eau dans les périmètres irrigués". La phase de terrain et la formalisation du premier modèle descriptif a été réalisée en collaboration avec des chercheurs de l'International Irrigation Management Institute (IIMI) au Pakistan. Le travail de modélisation a été réalisé ultérieurement en collaboration avec l'équipe GREEN du CIRAD.
Le papier présente d'abord le contexte dans lequel s'inscrit cet exercice de modélisation: nous décrivons rapidement le mode actuel de gestion de l'eau dans les périmètres irrigués du Pakistan et les perspectives de réforme de cette gestion. La section 3 se concentre sur la description des interactions existant entre les acteurs impliqués dans le processus de partage de l'eau. La quatrième section présente les résultats d'un ensemble de simulations à travers lesquelles on cherche à reproduire le fonctionnement actuel du système.
La plus grande partie des terres agricoles du Pakistan se trouve dans la plaine de l'Indus, une zone semi-aride dans laquelle l'activité agricole est entièrement dépendante de l'irrigation. Un gigantesque système de canaux gravitaires, qui prélèvent de l'eau dans l'Indus et ses affluents, permet la mise en culture d'une surface totale de 16 millions d'hectares, ce qui en ait le plus grand périmètre irrigué au monde. Les règles de gestion de cette infrastructure hydraulique ont été conçues par les Britanniques à la fin du 19ème siècle et sont pour la plupart toujours en vigueur actuellement. Elles sont mises en œuvre par une administration publique, le Département d'Irrigation, et laissent peu de place à la concertation avec les usagers. Cette administration est responsable de l'allocation de l'eau (planification), de la régulation hydraulique (gestion tactique), et de la police des eaux (contrôle et résolution des conflits).
L'eau est allouée aux usagers de façon administrée par un système rigide de quotas individuels. La définition de ces quotas repose sur un critère d'équité, chaque agriculteur recevant la même quantité d'eau par unité de surface située dans les périmètres . Compte tenu de la diversité des systèmes de production tous les agriculteurs ne valorisent pas l'eau de la même manière . Or, le système équitable de quotas ne tient pas compte de ces différences de valorisation de l'eau. Par conséquent, il ne conduit pas à une utilisation économiquement optimale de la ressource. Dans un contexte de forte croissance démographique et de stagnation de la productivité agricole, la question de l'efficience de l'utilisation de l'eau est de plus en plus au centre des préoccupations des décideurs publics. Ceci les a conduit à remettre en question le mécanisme de quotas et à proposer la mise en œuvre de mécanismes d'allocation susceptibles d'augmenter l'efficacité économique de l'utilisation de l'eau. En s'inspirant des expériences conduites dans d'autres pays, on a ainsi suggéré la mise en place de tarification incitative, de marchés de droits d'eau négociables ou de bourse d'eau où l'eau serait allouée par enchères.
En s'appuyant sur les hypothèses standard de la théorie économique, il est possible de démontrer que la mise en place de mécanismes incitatifs pour d'allocation de l'eau devrait conduire à une utilisation efficiente de cette ressource. Des travaux de recherche empirique ont également été conduits pour estimer a priori l'impact économique des réformes décrites ci-dessus et de prévoir l'évolution du fonctionnement des périmètres irrigués après réforme. Ces travaux reposent principalement sur l'hypothèse de coordination des acteurs par le marché (interactions indirectes via les prix), ils ne prennent pas en compte l'existence d'autres interactions de nature non-marchande entre les acteurs économiques.
Or, nos propres observations de terrain ont mis en évidence que dans les périmètres irrigués du bassin de l'Indus, la coordination des acteurs repose non seulement sur des processus de nature économique mais aussi sur des interactions sociales, politiques et hydrauliques. Il apparaît donc indispensable de tenir compte de ces interactions pour représenter le fonctionnement réel des périmètres irrigués et pour anticiper l'évolution de leur fonctionnement après mise en œuvre des réformes proposées. Nous nous proposons donc de formaliser ces interactions à travers la construction d'un modèle multi-agents, et d'utiliser ce modèle de façon prospective.
La section suivante présente rapidement les principales interactions qui existent entre les acteurs impliqués dans le processus de partage de l'eau.
Au sein des périmètres irrigués du bassin de l'Indus, le processus d'allocation de l'eau entre les agriculteurs repose en partie sur des interaction marchandes. Certains agriculteurs achètent et vendent une partie du quota d'eau qui leur a initialement été alloué par le gestionnaire public . Les vendeurs sont ceux qui, compte tenu du prix auquel s'échange l'eau, valorisent mieux leur eau en la vendant qu'en l'utilisant eux-mêmes pour la production agricole. Les acheteurs sont au contraire ceux qui peuvent dégager un profit par unité d'eau d'utilisée supérieur au prix auquel elle s'échange.
Si ces transactions sont peu développées dans la situation actuelle, puisque officiellement interdites par la loi (Canal and Drainage Act de 1873), elles peuvent être amenées à prendre de l'ampleur si le cadre institutionnel est modifié. C'est l'hypothèse que fait par exemple la Banque Mondiale en préconisant la mise en place de marchés de droits d'eau négociables . Sur ce marché de droits d'eau, la confrontation d'une offre (des vendeurs de droits) et d'une demande (de la part des acheteurs de droits) aboutirait à la formation d'un prix d'équilibre. Les décisions des agriculteurs seraient coordonnées par ce prix de l'eau.
Dans un système hydraulique à écoulement gravitaire, comme les canaux à surface libre des périmètres irrigués pakistanais, tout prélèvement d'eau par un agriculteur induit une réduction du débit dans le canal, et a donc automatiquement un impact sur l'eau reçue par les agriculteurs situés en aval du point d'intervention. L'eau joue donc un rôle d'interface entre les agriculteurs, en rendant les décisions de certains acteurs dépendantes des conséquences des actions d'autres acteurs situés en amont. Il est important de constater la forte asymétrie qui caractérise cette interaction. En effet, l'agriculteur qui décide de prélever illégalement de l'eau dans le canal peut identifier ceux qui souffriront des conséquences de son intervention ainsi que les pertes qu'ils subiront. Par contre, l'agriculteur qui constate une baisse de débit dans le canal ne peut ni identifier l'origine de la perte qu'il subit, ni agir directement sur la cause de cette perte.
En nous appuyant sur les études hydrauliques conduites par l'IIMI sur les canaux du Pakistan nous avons cherché à formaliser cette interaction hydraulique entre les agriculteurs. La principale caractéristique l'écoulement hydraulique provient de la conception des prises d'eau. Celles-ci sont en effet conçues de façon à ce que toute réduction du débit en un point du canal soit équitablement partagée entre toutes les prises d'eau situées en aval. Ainsi, si un agriculteur décide d'augmenter illégalement ses prélèvements en eau au-delà de son quota, c'est l'ensemble des agriculteurs situés en aval qui subiront des pertes de manière diffuse .
Le rapport des usagers avec la ressource est codifié par un ensemble de règles formelles ou informelles, mises en œuvre par les usagers eux-mêmes, l'administration responsable de la gestion des canaux ou les politiciens locaux. Le premier ensemble de règles qui contribue à déterminer le partage de l'eau entre les usagers est le cadre législatif (le Canal and Drainage Act de 1873) qui définit la procédure d'allocation par un système de quota, attribue le rôle de contrôleur du gestionnaire public, prévoit les sanctions (dont des pénalités) à appliquer en cas de fraude de la part des usagers.
Ce premier corps de règles n'est bien entendu pas strictement respecté. Les agriculteurs ont généralement besoin de plus d'eau que le quota qui leur a été attribué par le Département d'Irrigation. Les échanges marchands portant sur des quantités marginales , les agriculteurs situés sur la section de tête du canal interviennent alors directement sur leur prise d'eau dont ils modifient les dimensions, de façon à augmenter le débit délivré par la prise. Ce type d'intervention peut se faire avec ou sans la complicité de certains membres du Département d'Irrigation, qui joue alors plus ou moins bien son rôle de contrôleur .
Ces interventions illégales génèrent des pertes pour les agriculteurs situés en queue du système hydraulique. Du fait de la grande taille du système, les perdants n'ont pas de moyens d'action directs pour contrecarrer l'action des "voleurs d'eau" situés en amont. Ils forment alors des coalitions (coordination sociale) et, par un processus d'action collective, cherchent le soutien d'un politicien local pour défendre leurs intérêts (coordination politique). Ce politicien exerce à son tour une pression sur les fonctionnaires du Département d'Irrigation pour qu'ils augmentent la fréquence de contrôle des prises d'eau, améliorant ainsi la situation des agriculteurs de queue.
La figure 1 synthétise les principales interactions que nous cherchons à représenter et formaliser à travers la construction d'un Modèle Multi-Agents. Les agriculteurs interagissent entre eux via l'écoulement hydraulique. Ils interagissent également avec le gestionnaire du système à travers :
Figure 1 : Interactions entre acteurs économiques au sein d'un périmètre du bassin de l'Indus.
La formalisation du fonctionnement d'un périmètre irrigué tel qu'il a été décrit ci-dessus repose une simplification préalable de la réalité, qui implique d'expliciter un certain nombre d'hypothèses relatives :
Un périmètre irrigué typique de la plaine de l'Indus est constitué d'un réseau hiérarchique de canaux (figure 2) . Les canaux primaires prélèvent de l'eau dans l'Indus ou l'un de ses quatre affluents et la délivrent à travers un ensemble de vannes à des canaux secondaires. Ces canaux secondaires, ou distributeurs, délivrent à leur tour de l'eau à des canaux tertiaires à partir desquels les agriculteurs irriguent leurs champs. La distribution de l'eau du canal secondaire vers chaque canal tertiaire se fait à travers une prise d'eau, structure permanente construite en briques. Le débit délivré par la prise à l'agriculteur ne peut être augmenté que par une destruction partielle ou totale de cette structure.
Figure 2 : Structure hiérarchique de canaux dans un périmètre irrigué de la plaine de l'Indus
Dans le cadre de cette étude, on a choisi d'analyser les processus de décisions et les interactions entre agents au niveau d'un canal secondaire. L'approche multi-agents est utilisée pour construire une représentation d'un archétype de canal secondaire, et non pas pour reproduire le fonctionnement réel d'un canal spécifique. On distingue trois types d'agents : des agriculteurs, des prises d'eau et un représentant officiel du Département d'Irrigation (appelé par la suite Département d'Irrigation) . Dans un souci de simplification, nous avons fait l'hypothèse que, le long de notre canal, chaque prise d'eau délivre de l'eau à un seul agriculteur, et que, réciproquement, chaque agriculteur reçoit de l'eau d'une seule prise. Le système représenté comporte dix prises d'eau (donc dix agriculteurs) répartis linéairement le long de ce canal. Le débit reçu en tête de ce canal est constant et il est utilisé comme un paramètre variable, de façon à pouvoir simuler l'évolution du système dans des conditions différentes de rareté de la ressource.
Pour représenter l'écoulement de l'eau dans le canal, nous avons
créé des agents "prise d'eau" qui effectuent localement le processus de
distribution hydraulique. Chaque prise peut être assimilée à un agent très simple qui
reçoit un débit en entrée et le partage entre l'agriculteur qu'elle dessert et la prise
d'eau située immédiatement en aval le long du canal. L'agent "prise d'eau"
n'est capable de percevoir que son environnement immédiat, c'est-à-dire le débit qui
lui arrive (Qi et le niveau d'eau du canal (Ni) à sa
hauteur. Elle tient compte de la valeur de ces deux paramètres pour calculer le débit
qu'elle va prélever et livrer à l'agriculteur et elle communique avec la prise suivante
pour lui transmettre un débit et un niveau d'entrée (Qi+1, Ni+1).
La distribution de l'eau est ainsi représentée comme un processus discontinu et résulte
de l'enchaînement des actions des prises d'eau.
Figure 3 : Représentation discontinue de la distribution de l'eau dans un canal secondaire
Chaque prise d'eau peut soit être cassée, soit en bon état. Dans le premier cas, elle distribue à l'agriculteur un débit permettant de satisfaire intégralement sa demande en eau; cette quantité étant supérieure au débit alloué par la procédure officielle, la prise cassée provoque une réduction du débit dans le canal, accompagnée d'une baisse de niveau d'eau. Cette baisse de niveau se traduit par une réduction du débit reçu pour tous les agriculteurs n'ayant pas cassé leur prise et situés en aval. La répartition des pertes est égalitaire : si la prise i vole dq, les N prises non cassées et situées en aval subiront une perte de dq / N.
Attributs: chaque agriculteur possède plusieurs attributs qui caractérisent :
Méthodes d'action et perception de l'environnement: chaque agriculteur ne peut intervenir sur son environnement (réduit dans notre modèle au canal) que par l'intermédiaire de sa prise d'eau. Pour augmenter le débit reçu, il doit nécessairement casser sa prise d'eau. De même, l'agriculteur ne sait pas ce qui se passe le long du canal, quelles sont les prises d'eau cassées et quel est leur effectif. Il ne connaît que le débit que lui délivre sa propre prise.
L'agent agriculteur peut également communiquer avec le Département d'Irrigation (DI); lorsque l'allocation de l'eau repose sur un mécanisme d'enchère, il est capable d'estimer sa propre valeur marginale de l'eau et de proposer cette valeur comme prix d'achat au DI.
Méthode d'évolution propre: à la fin de chaque pas de temps, l'agriculteur ré-évalue son choix stratégique en fonction de l'offre en eau qu'il a effectivement reçu pendant ce pas de temps, et du contrôle éventuellement subi de la part du DI. Cette auto-évaluation, qui détermine la stratégie retenue pour le pas de temps suivant, se présente comme un arbre logique ramifié:
- si le débit reçu pendant le pas de temps est supérieur à 90% du débit promis (i.e. celui qui lui a été officiellement alloué), alors l'agriculteur est globalement satisfait par le fonctionnement du système et reste coopératif,
- si le débit reçu est compris entre 25 et 90 % du débit promis, alors l'agriculteur n'est pas satisfait par le fonctionnement du système d'allocation et il décide de trahir. Il casse sa prise pour augmenter le débit reçu.
- enfin, si le débit reçu est inférieur à 25% du débit promis, l'agriculteur n'est satisfait ni par la stratégie coopérative, ni par la stratégie traître. Il s'engage alors dans un processus d'action collective et se joint à une coalition d'agriculteurs se trouvant dans le même cas que lui.
- si sa prise d'eau est contrôlée par le gestionnaire, il doit payer une amende qui met sa survie économique en danger, ce qui le force à redevenir coopératif pour les pas de temps suivants.
- s'il reçoit plus de 25% du débit promis, il est satisfait de sa stratégie et reste traître (tant qu'il n'est pas contrôle). Si au contraire, il reçoit moins de 25% de cette quantité, alors il se joint à la coalition des insatisfaits.
L'agent Département d'Irrigation (DI) joue le rôle de régulateur du système d'agents. Il interagit avec les prises d'eau et avec les agriculteurs de différentes manières.
Interaction avec les prises d'eau : le DI est chargé de la surveillance du système hydraulique. Pour détecter les vols, il inspecte les prises d'eau. Du fait de contraintes de temps et de personnel, il ne peut inspecter (de manière aléatoire) qu'une partie des 10 prises d'eau à chaque pas de temps. Chaque prise peut donc être contrôlée avec la probabilité p. La probabilité minimum de contrôle (pminimun) correspond à l'effort minimum de la part du gestionnaire (contrôle de routine). Cette probabilité de contrôle n'est pas constante, elle dépend directement du nombre de membres de la coalition des insatisfaits: plus le nombre d'insatisfaits augmente, plus la probabilité de contrôle augmente. Pratiquement, cela veut dire que le DI augmente son effort de contrôle (temps, personnel). Ce choix de formalisation permet de rendre compte de manière simplifiée du rétro-contrôle que les agriculteurs insatisfaits peuvent avoir sur la vérification des prises d'eau.
Interaction avec les agriculteurs: le DI est principalement responsable de l'allocation de l'eau. Deux procédures d'allocation ont été représentées dans le modèle: (i) une procédure d'allocation égalitaire par quota et (ii) une procédure d'allocation efficiente (au sens économique du terme) par un processus d'enchères. L'allocation par quota est très simple: le DI alloue à chacun des agriculteurs un droit d'eau correspondant à un dixième du débit de tête du canal. La procédure d'enchères est plus complexe. Le DI met en vente par tranches successives le débit total dont il dispose. Pour chaque tranche, il fait un appel d'offre, reçoit les propositions des agriculteurs, et attribue la tranche d'eau mise en vente au meilleur offrant. L'opération est répétée jusqu'à épuisement du stock d'eau.
Le modèle présenté ci-dessus a été implémenté en langage objet (SmallTalk) en utilisant la plateforme de programmation CORMAS développée par l'équipe GREEN du CIRAD. L'organigramme décrivant la structure du programme est présenté en annexe.
Il s'agit de vérifier la cohérence interne du programme informatique, afin de détecter d'éventuelle erreurs de programmation; pour cela on suit un grand nombre d'indicateur représentant l'état du système et on vérifie à chaque pas de temps que l'évolution de ces indicateurs correspond au modèle descriptif présenté ci-dessus. Parmi les indicateurs, certains permettent de visualiser l'évolution de l'état de la population (proportion de traîtres, taille de la coalition des insatisfaits); d'autres permettent de caractériser l'évolution globale ou la trajectoire du système afin de pouvoir comparer ces trajectoire pour différents scénarios. Par exemple, on suit l'évolution de l'indice de la dernière prise recevant de l'eau. On estime également un indicateur d'insatisfaction des agriculteurs coopératifs, calculé de la manière suivante :
où Nc est le nombre d'agriculteurs coopératifs au pas de temps t
Qri est le débit reçu par l'agriculteur coopératif i
Qpi est le débit auquel l'agriculteur coopératif i a droit et qu'il aurait reçu en l'absence de vols d'eau.
On construit donc un premier modèle dont les paramètre sont les suivantes :
En répétant plusieurs fois les simulations dans ces conditions initiales, on vérifie au pas à pas que les différents indicateurs représentant l'état de la population d'agents évolue bien de façon cohérente. La figure 4 montre l'évolution de plusieurs de ces indicateurs. On constate, par exemple, que la proportion de traîtres évolue de façon contraire au nombre de prises recevant de l'eau. De même, la taille de la coalition des insatisfaits évolue globalement dans le même sens que le nombre de traîtres, ce qui est cohérent avec les hypothèses posées. On vérifie également que la valeur de l'indicateur d'insatisfaction (figure 5) s'annule bien aux mêmes pas de temps que ceux où la probabilité de contrôle (figure 6) redevient minimale (0.2) et la coalition disparaît.
Figure 4: Evolution du nombre de traîtres, du nombre d'agriculteurs recevant de l'eau et de la taille de la coalition des insatisfaits.
Figure 5 : Evolution de l'indice d'insatisfaction des agriculteurs coopératifs.
Figure 6 : Evolution de la probabilité de contrôle des prises d'eau
On reproduit 50 simulations dans les conditions initiales décrites ci-dessus. Du fait du caractère non déterministe du modèle, chaque simulation conduit à une trajectoire différente. Ceci provient notamment (i) du tirage aléatoire de la position du traître le long du canal, et (ii) du tirage aléatoire des agriculteurs dont la prise d'eau est inspectée. On observe cependant que, après un nombre variable d'itérations, chacune de ces simulations converge vers un état d'équilibre stable caractérisé par la disparition des traîtres et le respect du système de quota.
Pour vérifier si les conditions initiales peuvent avoir un impact significatif sur l'évolution du système d'agents, on renouvelle les simulations en changeant la valeur de certains paramètres, de façon à refléter l'hétérogénéité réelle des conditions initiales. Dans le périmètre irrigué décrit, cette variabilité peut provenir essentiellement de deux facteurs : (i) l'hétérogénéité de la population au départ (proportion de traîtres) et (ii) la rareté relative de la ressource en eau (débit reçu en tête du canal). Pour chaque jeu de conditions initiales, on conduit 20 simulations pour lesquelles on note le pas de temps auquel le système se stabilise.
On choisit de tester trois valeurs d'offre en eau (50, 70 et 100 cf/s) pour refléter la variabilité de la ressource disponible. Ces valeurs représentent respectivement 33%, 45% et 75% des besoins maximaux des agriculteurs (i.e. tout ce qu'ils pourraient consommer s'ils pouvaient voler sans contrainte). Les résultats sont présentés dans le tableau 1. Ils semblent confirmer que le système se stabilise rapidement, quelle que soit l'hétérogénéité de la population de départ et quelle que soit l'offre en eau. La stabilisation est plus rapide lorsque le proportion initiale de traîtres est plus faible.
Conditions initiales (*) |
Débit de tête = 50 |
Débit de tête = 70 |
Débit de tête = 100 |
% traîtres = 0.1 |
10.4 (0.61) |
17 (0.64) |
10.3 (0.82) |
% traîtres = 0.5 |
13 (0.41) |
20.8 (0.47) |
22.8 (0.36) |
(*) : la valeur en italique représente le temps moyen d'arrêt; la valeur entre parenthèses représente le coefficient de variation des résultats obtenus.
Tableau 1 : Nombre d'itérations nécessaires pour une stabilisation du système en fonction des conditions initiales
Les résultats montrent que le système d'agent évolue vers une disparition des comportements non-coopératifs. Ces résultats sont incompatibles avec nos observations de terrain, qui suggèrent au contraire que les comportements non-coopératifs (vols d'eau) existent depuis longtemps et se maintiennent à travers le temps. Des discussions avec de vieux agriculteurs et des employés retraités du Département d'Irrigation ont permis de confirmer la persistance de ces comportements traîtres sur une période de 50 ans environ. Le fait que le modèle ne permette pas de reproduire la stabilité de ce phénomène nous a conduit à revenir sur le terrain pour essayer d'identifier le mécanisme manquant dans notre formalisation.
Dans le modèle présenté ci-dessus, nous avons fait l'hypothèse que les agriculteurs coopératifs qui sont satisfaits par le débit qu'ils reçoivent n'ont aucune incitation à devenir non coopératif et à casser leur prise d'eau. Une fois la population entièrement "convertie" à la stratégie coopérative par le biais des contrôles de prise d'eau, le système devient stable. Or la réalité est en fait être bien différente : lorsque l'ordre est revenu au sein du canal, la tentation de ne pas respecter les règles et de s'approprier un surplus d'eau est forte. Les agriculteurs coopératifs peuvent alors être tentés de devenir traîtres, phénomène dont nous ne rendons pas compte dans la version actuelle du modèle. En fait, la décision de casser la prise d'eau est issue de la comparaison de la rente économique que l'agriculteur peut s'approprier grâce au surplus d'eau obtenu avec le coût de capture de cette rente, que l'on peut assimiler au montant de l'amende pondéré de la probabilité d'être contrôlé.
Que nous a apporté l'approche multi-agents ? Tout d'abord, cette approche nous a fourni une grille d'analyse pour organiser nos connaissances de terrain, et pour construire un premier modèle descriptif. Face à une situation très complexe, à une imbrication de phénomènes de nature physique, sociale, politique ou économique, l'approche multi-agents a permi de représenter notre système complexe de manière simplifiée, en plaçant l'accent sur les interactions entre ses différentes composantes.
La construction d'un monde artificiel et son utilisation pour essayer de reproduire son fonctionnement réel nous a également permis de tester les hypothèses sous-jacentes à sa conception. Certaines ont été remise en cause, nécessitant un retour sur le terrain. Cette démarche dite de modélisation d'accompagnement (Bousquet et al., 1996) implique un aller-retour entre la représentation formalisée que l'on construit et la réalité et permet d'enrichir progressivement le modèle cognitif initial.
La finalité ultime du modèle présenté dans ce papier est d'être utilisé comme outil de prospective. Dans la phase suivante de ce travail de recherche, son utilisation devrait en effet permettre de montrer comment le système d'agent peut évoluer si l'on modifie les mécanismes d'allocation de l'eau. Nous envisageons par exemple de simuler la trajectoire du système d'agents après que soit mis en place un mécanisme d'allocation de l'eau par enchères, et un marché de droit d'eau (les quota étant transformés en droits négociables).
Littérature citée :
World
Annexe : diagramme structurel du programme
