De nos jours, l'entreprise est devenue un monde complexe où se côtoient une multitude de processus plus ou moins formalisés et un ensemble de règles de fonctionnement tacites ou écrites. Selon cette nouvelle organisation, la panne d'un équipement, l'indisponibilité d'une source d'énergie, l'arrêt d'un système automatique, les accidents sont de moins en moins tolérables. Pour ce faire la Fiabilité est maintenant une science qu'aucun concepteur de produit ou d'installation ne peut ignorer. Cependant, l'adoption de la fiabilité limitée sur l'analyse systémique pour la prévision des risques souffre du manque de prise en compte de la variabilité des situations de travail. Cette variabilité se manifeste par la présence de l'opérateur humain comme le postulat de base de l'apparition des événements et des grandes catastrophes des défaillances. En effet, la fiabilité humaine mérite une attention particulière, pourvu que l'opérateur est considéré au coeur du système de travail, il est doublement concerné, donc il est primordial d'appliquer des méthodes pour quantifier son comportement. Dans de telles situations nous proposons d'appliquer un modèle d'optimisation de la fiabilité humaine sous l'initiative de minimisation des risques professionnels par application du modèle programmation mathématique multicritère : Goal Programming avec les fonctions de satisfactions. L'analyse sur le terrain est probante, puisqu'elle permet d'expérimenter le modèle proposé. C'est pourquoi l'étude expérimentale du modèle d'optimisation de la fiabilité humaine est réalisée dans une industrie de traitement de Gaz.

Le corpus disciplinaire de l'hydrologie urbaine acquiert, depuis une trentaine d'années, des connaissances liées au fonctionnement des systèmes d'assainissement urbains en ce qui concerne les aspects techniques, économiques ou environnementaux. Dans le contexte du développement durable il est demandé aux collectivités locales de tendre vers une gestion durable de l'eau en ville. A contrario, les villes et notamment les villes moyennes, ne disposent pas toujours des capacités d'expertise pour conduire cette mission. La problématique de ce travail a été limitée à la dimension environnementale du développement durable. La question centrale a porté sur la manière de conceptualiser la traduction de la réalité technique des systèmes d'assainissement des villes moyennes, en une connaissance environnementale pour les gestionnaires de ces systèmes. Cette recherche a postulé que la connaissance pouvait être apportée par l'évaluation des performances. Une méthode appelée QUESA est proposée. Celle-ci apprécie la qualité environnementale des systèmes d'assainissement urbains, grâce à l'évaluation des performances de sept critères principaux relatifs à des aspects environnementaux (1. Utilisation de l'énergie ; 2. Pollution des eaux de surface ; 3. Pollution du milieu souterrain ; 4. Inondations ; 5. Intégration urbaine ; 6. Santé et hygiène ; 7. Management environnemental). Les principaux résultats de cette thèse sont : * l'organisation originale d'indicateurs au sein d'une méthode d'évaluation multicritère. Les indicateurs ont été construits, choisis et adaptés à partir de la littérature scientifique et technique ; * la construction de modèles de performances, au moyen desquels la traduction de la réalité en connaissance est opérée. Deux formes de modélisation ont été élaborées, l'une utilise des fonctions de performance, l'autre fait appel à des règles expertes ; * la conception d'un prototype informatique de la méthode d'évaluation qui rassemble l'organisation des indicateurs et les modèles de performance. Ce prototype permet la visualisation du résultat de l'évaluation sous la forme d'un profil environnemental des performances sur les sept critères principaux. L'utilisation du prototype informatique dans le cas d'une ville fictive a permis de dégager les limites d'utilisation de certains modèles de performance. L'application du prototype informatique sur des systèmes réels ainsi que la transposition de la méthodologie à d'autres échelles, comme celles des zones d'activités commerciales, sont envisagées.

Résumé confidentiel / Résumé confidentiel

Dans le contexte de la planification de projet, l’objectif de cette thèse est de s’intéresser à la prise en compte, dès les phases de conception de projet, des différents aléas potentiels pouvant survenir au cours du projet. Nous proposons ainsi une approche permettant de fiabiliser les estimations nécessaires à la prise de décision. Cette approche vise à adresser deux problématiques bien spécifiques (i) comment, pour l’évaluation d’un projet, pourrait-on tenir compte de l’ensemble des éventualités, événements et situations que le projet pourrait rencontrer au cours de son déroulement et (ii) comment tenir compte des liens et relations qui peuvent exister entre les risques. Pour cela, un modèle d’évaluation des scénarios de risque projet en variables mixtes multi risques, multi impacts, multi stratégies de traitement, multi dépendances, est proposé. Le modèle développé est intégré à un cadre de simulation permettant de traiter le processus complet de planification de projet. Un prototype informatique supportant cette approche a ainsi été développé et appliqué sur un cas d’étude issue du secteur pharmaceutique (conduite d’une étude clinique). / In the context of project planning, the objective of this thesis is to focus on the consideration, from the design phase of the project, of the various potential hazards that may arise during the project. We propose an approach for reliable estimates needed for decision-making. This approach aims to address two specific problems (i) how to evaluate a project, one might consider all possibilities, events and situations that the project could encounter during its implementation and (ii) how to address the linkages and relationships that can co-exist between risks. For this, a model for assessing the scenarios of risk-project in the mixed variables of multi-risk, multiimpact, multi-strategy of treatments and multi-dependency, is proposed. The developed model is integrated into a simulation framework for handling the entire process of project planning. A prototype computer program that supports this approach has been developed and applied in a case study for the pharmaceutical sector (conducting a clinical study).

Le monde industriel est sans cesse confronté à des problèmes de choix. Une multitude de critères doit être pris en compte dans la résolution de ces derniers. Face à ces situations, les outils d’aide à la décision prennent tout leur sens. Nous utiliserons ici la méthode Analytic Hierarchic Process dans le domaine de la Production et plus particulièrement dans le cadre de l’ordonnancement d’une ligne de production de prothèses cardiovasculaires. Le paramétrage initial de cette méthode fait appel à l’évaluation d’un expert. Bien que ce dernier ait les connaissances nécessaires pour faire un paramétrage convenable, il n’en reste pas moins humain et introduira, même involontairement, une partie subjective dans ses décisions. L’ordonnancement en résultant ne sera donc pas forcément optimal. La réduction de cette subjectivité passe par l’utilisation d’une méta heuristique, de type algorithme génétique, pour améliorer ce paramétrage par l’exploration de solutions voisines à celles proposées par l’expert. / The industrial world is continually faced with problems of choices. Multitude of criterion must be taken into account in resolving them. Faced with these situations, the decision making tools give solutions. We will use the Analytic Hierarchy Process in the production field and especially in the scheduling of a cardio vascular prosthesis production line. The initial parameterization of this method involves the evaluation of an expert. Although he has the required knowledge to make a fitting setup, he is no less human and he will bring even unintentionally a subjective part in his decision. The resulting scheduling will therefore not necessarily be optimal. The reduction of the subjectivity can be done using a metaheuristic method, of genetic algorithm type, to improve this parameterization by exploring neighbouring solutions compared to those proposed by the expert.

Dans cette thèse nous proposons un outil d’aide à la décision multicritère qui permet aux décideurs de sélectionner un scénario optimal dans un graphe de projet qui contient toutes les alternatives de choix de conception et de réalisation d’un nouveau système, tout en tenant compte des risques inhérents aux choix réalisés. Le modèle du graphe est construit en considérant toutes les décisions collaboratives des différents acteurs impliqués dans le projet. Cet outil d’aide à la décision est basé principalement sur les techniques de l’optimisation combinatoire. En effet, nous avons choisi de travailler avec la métaheuristique ACO (algorithme d’optimisation par colonies de fourmis) vu sa capacité à fournir des solutions optimales dans un temps raisonnable. Les objectifs à minimiser sont le coût global du projet, sa durée totale de réalisation et l’incertitude sur ces critères (coût, durée). La modélisation des incertitudes a été abordée suivant deux approches différentes. La première approche consiste à modéliser l’incertitude en utilisant des intervalles simples et en la considérant comme un objectif à part entière à optimiser avec le coût et la durée. Quant à la deuxième approche, elle permet de modéliser l’incertitude sur les objectifs du projet (coût, durée) sous formes de distributions de probabilités. L’outil d’optimisation proposé dans la thèse fait partie d’un processus intégré et plus global qui se base sur les standards industriels (processus d’ingénierie système et de management de projet) qui sont largement connus et utilisés dans les entreprises. Ainsi, le travail développé dans cette thèse constitue un vrai guide pour les industriels dans leurs processus de conception et de réalisation des systèmes complexes innovants dans le domaine d’ingénierie système.

La détection de communauté est une technique qui décompose des graphes en sous graphes densément connectés, ce qui est particulièrement utile dans le cas de (très) grands réseaux complexes dont la visualisation est difficile. De très nombreuses méthodes, très variées, ont été proposées ces dernières années. Dans un contexte où aucun consensus n’émerge autour de la notion même de communauté, ces méthodes provoquent de multiples discussions scientifiques autour de la qualité de leur résultat. Dans cette thèse, nous proposons plusieurs types d’évaluation comparative et approfondie de 16 méthodes bien connues de l’état de l’art ainsi que la caractérisation exhaustive des structures communautaires découvertes dans des réseaux réels variés provenant de domaines différents. Nos résultats — méthodes et analyses —constituent un début de boîte à outils pour l’analyste bien en peine de choisir la méthode adaptée à son étude. / Community detection is a technique used to separate graphs into several densely connected groups of vertices, especially powerful when visualization techniques are infeasible for large-scale structures of networks. Thanks to aplethora of potential applications in the golden age of social interaction, many detection techniques have been invented in the last decades. Their performance in discovering significant structures has been a hot topic in the network science community since there is still no consensus on what good communities are. In this dissertation, we invite readers to go through several comprehensive analyses of various state-of-the-art community detection methods as well as modular structures of real networks belonging to a large variety of domains. Our results provide intuitive illustrations of community structures and useful information that helps readers to choose their context-based rule-of-thumb solution.

Dans le contexte Méditerranéen pluri-complexe aux niveaux écologique que sociopolitique, la mise en place de zones protégées mobilise une grande diversité d’outils basés sur des réalités règlementaires, foncières, financières, scientifiques et techniques. Cette thèse est fondée sur le principe de priorisation des enjeux socio-écologiques de conservation pour une orientation pertinente des options de protection dans les régions du pourtour méditerranéen. Elle s’appuie sur l’exemple précis du Liban, où les initiatives de protection semblent toujours guidées par une réponse à des enjeux socio-politique locaux qui priment sur les enjeux écologiques. Le but est de proposer une démarche objective, basée sur une combinaison de descripteurs écologiques et socio-économiques, qui permettrait une orientation réfléchie et adaptée pour la future désignation des aires protégées. Ainsi, sur base d’une revue bibliographique, des descripteurs adaptés au contexte méditerranéen, ont été identifiés. A partir de ceux-ci nous avons élaboré un outil de support à la décision qui permet de structurer les priorités de conservation de la biodiversité en utilisant les meilleures connaissances disponibles. Cet outil, testé sur plusieurs sites au Liban, propose différentes alternatives de protection priorisées, parmi lesquelles l’utilisateur (ministère, municipalité, région…) serait en mesure de choisir la plus appropriée en fonction du contexte sociopolitique prévalent. Ceci met l’accent sur la forte dimension politique dans la conservation. Si l’objectif est de fournir un outil pour la désignation des aires protégées, les véritables défis se situeront ensuite au niveau des choix d’ordre politique. / In the multi-complex ecological and socio-political Mediterranean context, protected areas establishment is strongly conditioned by a wide range of regulatory, land estate, financial, scientific and technical realities. The support of decision makers in the design and implementation of protected areas networks is thus needed. This thesis is founded the concept of prioritization, where socio-ecological conservation issues are prioritized for an appropriate orientation of protection options in Mediterranean countries. It is based on the specific example of Lebanon, where protection initiatives remain so far poorly adapted to ecological conservation needs. The goal is to provide an objective approach, based on a combination of ecological and socio-economic descriptors that would allow a pertinent and adapted guidance of future protected areas designation. Thus, based on a peer and grey literature review, a set of adapted-to-the-Mediterranean-context descriptors, were identified. Arising from these descriptors, we developed a decision support tool (MedConserve) which structures biodiversity conservation priorities based on the best available knowledge. Tested on different sites in Lebanon, this tool suggests several prioritized protection alternatives, from which the user (ministry, municipality, region, etc.) would be able to select the most appropriate option according to the prevailing socio-political context. This study emphasizes the strong political dimension of conservation. Even if the objective is to provide a tool for protected areas designation, the real challenges will always be related to political choices and decisions.

Les entreprises de l’industrie de services pétroliers font face à une croissante incertitude de leur marché, de clients de plus en plus exigeants et une compétition plus dure. Les clients requièrent des données de plus en plus précises pour l’exploration des réserves pétrolières tout en voulant explorer des zones plus profondes et plus contraignantes. Dans ce contexte, les entreprises qui fournissent des services pour l’industrie pétrolière doivent développer des outils d’exploration plus complexes et plus innovants. Par conséquence les producteurs d’équipements (conception et fabrication) ne peuvent plus compter uniquement sur des ressources internes à l’entreprise et doivent intégrer l’externalisation à leurs processus de développement internes. Dans les années 80 et 90 l’externalisation s’est fortement répandue dans les services de support et dans la fabrication au sein des producteurs d’équipements. A nos jours ces entreprises cherchent à impliquer les fournisseurs le plus en amont possible dans le cycle de vie de leurs produits en faisant de l’externalisation depuis la phase de conception. Les motivations derrière l’externalisation en phase de conception sont l’accès aux connaissances technologiques externes à l’entreprise, la flexibilité dans le développement de nouveaux produits, l’adaptation à des charges de travail cycliques. Les entreprises ne veulent pas en même temps s’exposer aux risques de fuite de connaissances (à la concurrence), de dépendance des fournisseurs tout en maintenant leur avantage compétitif sur le marché. Dans nos travaux de recherche nous proposons un modèle général pour l’externalisation en phase de conception qui permet à une entreprise de traiter d’une façon intégrée les aspects stratégiques et opérationnels liés à l’externalisation. Ce modèle permet de créer de la valeur ajoutée à l’entreprise à travers les processus d’externalisation de la conception tout en facilitant l’intégration de l’externalisation aux processus internes de l’entreprise. En collaboration avec un industriel leader du marché de services aux entreprises pétrolières nous avons réalisé un audit industriel de son entité de production d’outils de mesure de pour comprendre ses pratiques autour de l’externalisation. Nous avons aussi réalisé une revue de la littérature sur l’externalisation. Nous avons développé un processus général qui traite l’externalisation sur plusieurs niveaux de l’entreprise. Nous avons identifié un niveau stratégique où des sujets plus longs termes sont traités et un niveau opérationnel où sont adressés des sujets spécifiques aux projets concernés. Une couche de type système d’information permet l’intégration entre ces 2 niveaux et facilite la communication entre les différents niveaux de l’entreprise et entre l’entreprise et les fournisseurs. Nous avons plus particulièrement étudié la prise de décision (Make or Buy) qui est un sujet central de l’externalisation. Nous avons identifié une liste de points de vue qui constitue une première base des sujets à prendre en compte lors de la décision d’externalisation. En s’appuyant sur la littérature sur l’aide à la décision multicritères nous avons proposé un modèle d’aide à la décision basé sur la méthode MACBETH pour supporter le processus décisionnel que nous proposons. La collaboration étroite avec les ingénieurs et les chefs de projet de l’entreprise avec laquelle nous avons travaillé et la co-construction de nos propositions avec le terrain peut constituer une première validation des résultats de nos travaux de recherche. / The oil and gas industry is facing increased market uncertainty, more demanding clients and a harsher competition. Clients are seeking increasingly precise exploration data while digging deeper for reservoirs. In this context, oil and gas industry service providers need to develop more complex and innovative exploration tools. Consequently, equipment producers (design and manufacturing) can no longer rely on internal capabilities and need to integrate outsourcing into their product development process. The 80’s and 90’s witnessed a large-scale trend of outsourcing in support services and manufacturing from equipment producers. Nowadays these firms are looking to involve suppliers earlier by introducing outsourcing as early as product design. They are seeking design outsourcing to gain access to new technological knowledge outside the firm boundaries, maneuverability in new product development and to manage cyclical work load. At the same time they want to prevent exposure to risks of knowledge leakage and dependency on suppliers while maintaining a competitive advantage. In our research project, we propose a global model for design outsourcing that would allow a firm to address both strategic and operational issues related to outsourcing. This model enables the firm to create value from design outsourcing while easily integrating it to its operational processes. First, we audited a major equipment producer in the oil and gas industry in order to understand outsourcing practices. We also performed an extensive literature review about outsourcing. Accordingly, we developed a general process that addresses design outsourcing at several levels of a firm. We identified a strategic level where long term issues are tackled and an operational level where project specific issues are tackled. These levels are integrated through an information system layer that facilitates communication across different levels of the firm and between the firm and the supplier. Since the make or buy decision is integral to outsourcing, we gave it special attention; we identified a generic list of attributes that constitute a first checklist for decision makers when addressing the make or buy decision. Using a multi-criteria decision aid methodology we also developed a MACBETH-based decision aid model to support the decision making process. Close collaboration with field engineers and managers at the industrial firm gave us first hand validation of our proposals.

Ce travail de thèse s'inscrit autour des enjeux visant à évaluer les impacts des décisions d'aménagement à l'aune des impératifs de développement durable. Au delà du flou se dégageant souvent de ce concept, il s'agit ici de conduire une réflexion sur un meilleur équilibre à trouver entre les trois sphères généralement identifiées comme piliers du développement durable : l'économique, le social et l'environnemental. L’objectif s’inscrit dans la réflexion suivante : comment évaluer les impacts des politiques d’aménagement dans chacune de ces trois sphères, et quelles conclusions en tirer ?Il s'agit ici d'apporter des éléments de réponse en évaluant la performance des territoires étudiés dans ces trois sphères du développement durable. Pour cela, le travail s'appuie sur les sorties des modèles de simulation (ici, le modèle MobiSim développé au sein du laboratoire ThéMA) et la production d'indicateurs synthétiques permettant une analyse et une évaluation lisible de l'espace. La combinaison de ces indicateurs synthétiques permet de visualiser et d'analyser la durabilité du territoire étudié et d'en déduire les mesures appropriées à mettre en œuvre en vue d'assurer une politique de développement durable.Il s'agit ainsi de mettre en perspective la méthodologie et les résultats obtenus dans une vision globale, cherchant à établir par l'équilibre entre les trois sphères une harmonie qui permette de satisfaire aux objectifs d'une politique guidée par les impératifs liés au concept de développement durable hérités du rapport Bruntland. Une approche critique de ce concept et une analyse des jeux d'acteurs d'un territoire sont ici conduits de manière à pouvoir implémenter les travaux de recherche scientifique au sein d'un processus de décision. L'enjeu est ainsi de permettre aux résultats des travaux de recherche basés sur les outils de modélisation de pouvoir trouver une issue plus concrète et plus opérationnelle. / This thesis work is based on issues aimedat assessing the impacts of planning decisions in the light of the imperatives of sustainable development. Beyond the vagueness that often emerges from this concept, the aim here is to reflect on a better balance to be found between the three fields generally identified as pillars of sustainable development : the economic, the social and the environmental. The objective is part of the following reflection: how to evaluate the impacts of management policies in each of these three pillars, and what conclusions to draw from them ? The aim here is to provide answers by assessing the performance of the territories studied in these three pillars of sustainable development. For this, the work relies on the outputs of the simulation models (here, the MobiSim model developed within the ThéMA laboratory) and the production of synthetic indicators allowing analysis and a readable evaluation of the space.The combination of these synthetic indicators makes it possible to visualize and analyze the sustainability of the territory studied and to deduce the appropriate measures to implement in order to ensure asustainable development policy. It is thus a question of putting in perspective the methodology and the results obtained in a global vision, seeking to establish by the balance between the three spheres a harmony which makes it possible to satisfy the objectives of a policy guided by the imperatives related to the sustainable development concept inherited from the Brundtland report. A critical approach to this concept and an analysis of the games of actors of a territory are conducted here in order to implement the scientific research work within a decision process. The challenge is to enable results of research work based on modeling tools to be able to find a more concrete and more operational outcom.