Exposition aux risques alimentaires et processus stochastiques : le cas des contaminants chimiques

Stéphan Clémençon (1) , Jessica Tressou (2, 3)

1 LTCI - Laboratoire Traitement et Communication de l'Information
2 MET@RISK - Méthodologies d'Analyse de Risque Alimentaire
3 HKUST-ISMT - Hong Kong University of Science and Technology - Information Systems, Business Statistics & Operations Management

A l'instar d'autres domaines tels que la sécurité nucléaire, la finance ou l'assurance pour lesquels l'analyse des risques est un enjeu essentiel, la sécurité alimentaire est aujourd'hui un champ d'application naturel des outils de la modélisation probabiliste et des méthodes statistiques. La première partie de cet article décrit ainsi les premiers travaux, conduits principalement au sein de l'unité "Méthodologies d'analyse de risque alimentaire" de l'INRA, visant à formuler en termes mathématiques les approches statiques utilisées au niveau international pour l'analyse des risques alimentaires, domaine où le recours à la modélisation est relativement récent. L'exposition au risque alimentaire chimique y est décrite par une variable aléatoire, représentant la dose de contaminant ingérée par un individu représentatif d'une population donnée au cours d'un repas, d'une journée ou d'une semaine. L'analyse statistique du risque afférent à ce type de contamination consiste alors à inférer la distribution de cette variable aléatoire, ou certaines de ses caractéristiques telles que sa queue, décrivant la probabilité d'occurrence d'événements particulièrement dangereux. Pour certains contaminants, dits "à cinétique longue", l'effet d'accumulation au sein de l'organisme résultant des prises alimentaires successives, conduit à introduire le temps comme paramètre descriptif essentiel du phénomène d'exposition, lequel est alors décrit non plus par une variable aléatoire, mais par un processus stochastique. Nous présentons ici un modèle markovien parcimonieux permettant de décrire le processus d'exposition au risque de contamination au méthyle-mercure par voie alimentaire, évoluant par sauts au moment des prises alimentaires et de façon déterministe entre les prises selon la pharmaco-cinétique propre au contaminant, et d'évaluer les risque toxicologiques afférents au moyen de procédures statistiques adaptées, fondées sur les données disponibles en pratique. Nous nous attacherons à expliquer pourquoi la dimension temporelle de ce type de modèle nous oblige à revisiter le problème de la construction d'indicateurs de risque pertinents. En particulier, la description du comportement extrêmal de l'exposition fait appel à des concepts tout à fait spécifiques aux séries temporelles.

Mots clés: Risque alimentaire; dose hebdomadaire tolérable; valeurs extrêmes; U-statistique; simulation Monte-Carlo; processus markovien; renouvellement; méthyle-mercure

Domaines: Statistiques [math.ST]; Théorie [stat.TH]

Stéphan Clémençon, Jessica Tressou. Exposition aux risques alimentaires et processus stochastiques : le cas des contaminants chimiques. Journal de la Société Française de Statistique, 2009, 150 (1), pp.3-29. ⟨hal-00311405v3⟩