# Un jeu sérieux pour aider les collectifs à faire évoluer leurs agro-écosystèmes

Jean-Baptiste Pichancourt, François Klomski, Sylvain Dernat

► To cite this version:

Jean-Baptiste Pichancourt, François Klomski, Sylvain Dernat. Un jeu sérieux pour aider les collectifs à faire évoluer leurs agro-écosystèmes. IRC-SAE Conférence annuelle du Centre International de Recherche sur les Agro-Ecosystèmes Durables, IRC-SAE, Dec 2025, Clermont-Ferrand, France. hal-05398941

HAL Id: hal-05398941

https://hal.science/hal-05398941v1

Submitted on 4 Dec 2025

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# Un jeu sérieux pour aider les collectifs à faire évoluer leurs agro-écosystèmes

Jean-Baptiste Pichancourt¹, François Klomski¹,² & Sylvain Dernat²

1. UR LISC (INRAE)

2. UMR Territoires GAMAЕ (INRAE)

*The authors acknowledge the support received from the International Research Center on Sustainable AgroEcosystems (ISITE CAP20-25). ANR-CAP20-25-16-IDEX-0001*

INRAE

Soutenance de mémoire
30/09/25 / VetAgro Sup / KLOMSKI François

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VetAgro Sup

UNIVERSITÉ
Clermont
Auvergne

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GEOLAB
Laboratoire
de Géographie Physique
et Environnementale
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Wise et al., 2014
# Integrating adaptation pathways and Ostrom's framework for sustainable governance of social-ecological systems in a changing world

Jean-Baptiste Pichancourt<fnref n="1" />,*, Antoine Brias<fnref n="2" />,*, and Anne Bonis<fnref n="2" />

## ABSTRACT

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Adaptation Pathway x DMDU = DAPP (Haasnoot, 2013)</figcaption></figure>

<caption>Viability Framework: Maths & Algo (Aubin & Saint Pierre, 1991)</caption>

<footnote n="1">¹ Université Clermont Auvergne (UCA), INRAE, UR 1465 LISC, Clermont-Ferrand, France</footnote>

<footnote n="2">² Université Clermont Auvergne (UCA), CNRS, UMR 6042 GEOLAB, Clermont-Ferrand, France</footnote>

<footnote>* These authors contributed equally to this work.</footnote>
# Integrating adaptation pathways and Ostrom's framework for sustainable governance of social-ecological systems in a changing world

Jean-Baptiste Pichancourt<fnref n="1" />,*, Antoine Brias<fnref n="2" />,*, and Anne Bonis<fnref n="2" />

## ABSTRACT

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

<footnote n="1">¹ Université Clermont Auvergne (UCA), INRAE, UR 1465 LISC, Clermont-Ferrand, France</footnote>

<footnote n="2">² Université Clermont Auvergne (UCA), CNRS, UMR 6042 GEOLAB, Clermont-Ferrand, France</footnote>

<footnote>* These authors contributed equally to this work.</footnote>
Cartes de gouvernance DAPP multi-niveaux difficiles à mettre en place telles quelles

Est-ce que l'approche des jeux sérieux est pertinente ?

Comment transcrire ces travaux théoriques sous forme de jeu sérieux ?

Quels sont les avantages et inconvénient qui en découlent ?

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9 Actions d'organisation

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# Transcription des éléments du cadre d'Ostrom : règles ...

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<figure><img src="image_28.png" /></figure>

(1) Information rules

(2) Aggregation rules

(3) Scope rules

(4) Pay-off rules

(5) Choice rules

(6) Position rules

(7) Boundary rules
<figure><img src="image_29.png" /></figure>

Type & niveaux de services réalisés
# Transcription des éléments issus de la théorie du contrôle viable

Étude de la viabilité au
cours du temps par
comparaison à un
minimum de besoins
en SE± pré-définis

$$
\begin{align*}
\frac{dR}{dt} &= \frac{\text{Natural ES Growth}}{U_{\text{Na}} \cdot R} \pm \frac{\text{Impact of SEI Settings}}{U_{\text{Na}} \cdot R} - \frac{\text{ES Externalities}}{U_{\text{Na}} \cdot R} \tag{1} \\
&\quad + \frac{\text{R Supported by C}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot C} - \frac{\text{ES Access & Flow}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot E \cdot B} \cdot \frac{\text{Regulation}}{U_{\text{Na}} \cdot C} + \frac{\text{Access & Management}}{U_{\text{Na}} \cdot E \cdot R} \cdot \frac{\text{Regulation}}{U_{\text{Na}} \cdot C} \\
&\quad + \frac{\text{Natural Growth Decay}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot E} \pm \frac{\text{Impact of SEI Settings}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot E} - \frac{\text{Externalities}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot E} \\
\frac{dE}{dt} &= \pm \frac{U_{\text{Na}} \cdot E}{R} \pm \frac{U_{\text{Na}} \cdot E \cdot C}{R \cdot C} \tag{1b} \\
&\quad + \frac{\text{Access & ES Flow}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot E} \cdot \frac{\text{Regulation}}{U_{\text{Na}} \cdot C} + \frac{\text{C Support & Regulation}}{U_{\text{Na}} \cdot E \cdot C} \cdot \frac{\text{P Support & Functions}}{U_{\text{Na}} \cdot E \cdot P} \\
&\quad + \frac{\text{E Joining Weight}}{U_{\text{Na}} \cdot U_{\text{Na}} - U_{\text{Na}} \cdot C} \pm \frac{\text{P Support & Functions}}{U_{\text{Na}} \cdot P \cdot C} \\
\frac{dC}{dt} &= \pm \frac{U_{\text{Na}} \cdot C}{U_{\text{Na}} \cdot E \cdot C} \pm \frac{\text{Impact of SEI Settings}}{U_{\text{Na}} \cdot C} - \frac{\text{Externalities}}{U_{\text{Na}} \cdot C \cdot E} \\
&\quad + \frac{\text{Access & ES Flow Monitoring}}{U_{\text{Na}} \cdot R \cdot E \cdot C} + \frac{\text{Access & Management Monitoring}}{U_{\text{Na}} \cdot C \cdot E} \\
&\quad + \frac{\text{E Joining Weight Monitoring}}{U_{\text{Na}} \cdot U_{\text{Na}} - U_{\text{Na}} \cdot C} \pm \frac{\text{P Support & Functions Monitoring}}{U_{\text{Na}} \cdot P \cdot C} \\
\frac{dP}{dt} &= \pm \frac{U_{\text{Na}} \cdot P}{U_{\text{Na}} \cdot C} \pm \frac{\text{Impact of SEI Settings Externalities}}{U_{\text{Na}} \cdot C \cdot P} - \frac{\text{Externalities}}{U_{\text{Na}} \cdot C \cdot P} \\
&\quad + \frac{\text{Joint Support & Function}}{U_{\text{Na}} \cdot E \cdot P} \pm \frac{\text{Joint Support & Function}}{U_{\text{Na}} \cdot C \cdot P} \tag{1d}
\end{align*}
$$

Step 4. Analysis of the viability of various CIS arrangements under different levels of global stressors
Pichancourt et al. (2025)

<figure><img src="image_30.png" /></figure>

Transcription
du modèle en
équations
(Pichancourt
et al., 2025)

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51 %% Définition des limites minimales de viabilité

52 pollinisation = input('niveau de pollinisation :

53 fruits = input('niveau de prod de fruits : ')/5;

54 biomasse = input('niveau de prod de biomasse : ')

55 ombrage = input('niveau ombrage : ')/5;

56 joli = input('niveau esthétisme paysager : ')/5;

57 cout = input('niveau de faiblesse : ')/5;

58 securite = input('niveau de sécurité : ')/5;

59

60 Viab_jeu = [pollinisation fruits biomasse ombrage joli cout securite];

<figure><img src="image_32.png" /></figure>

## Scope rules de la partie définies par les joueurs

104 %% Vérification de la viabilité du système au tour joué
105
106 min_services = (Viab_jeu.*init_services); % Calcul du niveau de service minimum
107
108 valeurs_SE = ext_sim{i_ext_def}.sim_services(indice_final, 5*tour, :);
109 V = reshape(valeurs_SE, size(valeurs_SE, 1), size(valeurs_SE, 3));
110 valeurs_SE_norm = V./init_services; %% Division par élément
111 valeurs_SE_norm_2 = valeurs_SE_norm;
112 valeurs_SE_norm_2(valeurs_SE_norm > 1) = 1;
113
114 viab_detect(1:7) = V(1:7) - min_services(1:7); % Comparaison des valeurs du tour pour le joueur aux valeurs minimales
115
116
117 if any(viab_detect(1:7) < 0)
118     state = 'NV'
119 else
120     state = 'V'
121 end

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# Transcription des éléments DAPP : adaptation dynamique des règles d'Ostrom

<figure><img src="image_34.png" /></figure>

(1) Information rules

(2) Aggregation rules

(3) Scope rules

(4) Pay-off rules

(5) Choice rules

(6) Position rules

(7) Boundary rules

<figure><img src="image_35.png" /></figure>
**Objectif** : Permettre à des acteurs selectionné d'organiser une gestion viable et adaptative de leur réseau de haie

**Montrer que diverses formes d'organisations permettent la viabilité du réseau de haies et des SE± associés**

**Public** : Propriétaires de haies vs Responsable PLU ?

**Temporalité et lieux de jeu** : Mond'Arvernes Communauté en amont des réunions de planification de gestion du réseau de haies

**Durée de jeu** : ~ 1h45 – 2h (introduction + phase de jeu + débriefing)

<figure><img src="image_36.png" /></figure>

Conservatoire
d'espaces naturels
Auvergne

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<figure><img src="image_38.png" /></figure>

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

<figure><img src="image_40.png" /></figure>
# Déroulement d'une partie

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

+ choix du stress
climatique

INRAO

Soutenance de mémoire
30/09/25 / VetAgro Sup / KLOMSKI François

Distribution du
matériel :

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

x 7 par
joueur

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

Organisation permettant la
surveillance minimale des haies et
la gestion unique en propriété
personnelle.

Taux de plantation historique des
haies
(5-10 %)
Coûts fixes de référence

<table><thead><tr><td>Pas d'entretiens</td><td>Éparage</td><td>Entretien raisonné</td></tr></thead><tbody><tr><td>20 %</td><td>60 %</td><td>20 %</td></tr></tbody></table>

Modalités de gestion sur l'ensemble des parcelles

1 carte par joueur représentant
l'organisation historique du SES

Mise en place des 9 actions
d'organisation sur la table
# Déroulement d'une partie

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

## Suite des actions définies par les joueurs à chaque tour

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

## Vérification de la viabilité des actions choisies

<figure><img src="image_47.png" /></figure>
<figure><img src="image_48.png" /></figure>

<figure><img src="image_49.png" /></figure>

>>> Liste_joueurs

Liste_joueurs =

1 1 6 2 7 9 9
2 1 7 8 8 6 7
3 1 4 1 8 8 8

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

<figure><img src="image_53.png" /></figure>
<figure><img src="image_54.png" /></figure>

Débriefing
"Changement du
Stress climatique"
# Déroulement d'une partie - Débriefing (2)

<figure><img src="image_55.png" /></figure>
## Phase de débriefing :

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

Révision des
besoins minimums

<figure><img src="image_57.png" /></figure>
## Test du jeu en condition réel

<figure><img src="image_58.png" /></figure>

<figure><img src="image_59.png" /><figcaption>Veyre-Monton</figcaption></figure>

<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>La Sauvetat</figcaption></figure>

Conservatoire
d'espaces naturels
Auvergne

Mission Haies

Union des Forêts et des Haies
Auvergne Rhône Alpes

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

Responsables PLU

<figure><img src="image_62.png" /></figure>
<figure><img src="image_63.png" /></figure>

## ComCom:

Meilleure compréhension des éléments liés à l'adaptation institutionnelle

Jeu parfaitement adapté à leur besoin pour définir le PLU

Par contre : améliorer notions de coûts de transition + ajuster types d'arrangements possibles au contexte

<figure><img src="image_64.png" /></figure>
Protocole de test niveau 1 à 4 (Etienne et al., 2023)

Évaluer les coûts et blocages à l'adaptation pendant des phases de jeu

Améliorer éléments et règles (SE±, arrangements institutionnels, couts de passages affinés, etc...)

Généralisation de la preuve de concept à d'autres SES développés sur le même modèle

Test sur un très grand nombre de sites (génération d'hypothèses, test plus
aisé de la théorie d'Ostrom, ...)

Étude des causes des blocages contextuels pour en déduire des déterminants plus généraux

<figure><img src="image_65.png" /></figure>
Conclusion sur la traduction du modèle d'adaptation (Pichancourt et al., 2025) sous forme de jeu sérieux

## Bénéfices

Créé une méthode efficace pour :

* Améliorer la compréhension de sciences complexe

* Évaluer les blocages institutionnels et les leviers d'actions potentiels

* Préparer efficacement l'action en lien avec PLU

## Limites

* Difficulté à transposer fidèlement certains paramètres du modèle (e.g. climat, certaines règles d'Ostrom, ...)

* La présence d'un facilitateur formé est obligatoire en l'état (Jeu expert)

* Jeu utilisable uniquement pour un site d'étude donné (MAJ des données du modèle)

<figure><img src="image_66.png" /></figure>
WP4. Coordination & Synthèse

<figure><img src="image_67.png" /></figure>
Merci

<figure><img src="image_68.png" /><figcaption>Jeu 1</figcaption></figure>

Viabilit-haie

<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>Jeu 2</figcaption></figure>

Adapt-haie-tion
4. Discussion :

V.1

<figure><img src="image_70.png" /></figure>

Inspiration des DAPP (Haasnoot et al., 2013)

Compréhension de la diversité d'actions possibles

Manque crucial d'information pour les joueurs

<figure><img src="image_71.png" /></figure>
V.2

<figure><img src="image_72.png" /></figure>

Ajout de mécaniques (coûts de passage)

Ajout d'informations pour les joueurs transcription d'un maximum d'éléments