Notre thèse est consacrée à l’étude des méthodes de rangements multicritères dans le cadre de la problématique de tri. Dans un problème de tri une personne, appelée décideur, désire assigner un objet, appelé action, à des catégories prédéfinies. Des problèmes de tri surgissent régulièrement dans la vie de tous les jours. Par exemple, un médecin ausculte son patient et sur base des symptômes observés, il assigne son patient à une catégorie de pathologies. Ainsi, le médecin peut prescrire un traitement approprié. Par ailleurs, on catégorise les cyclones tropicaux en fonction de leur vitesse, pression superficielle et de la hauteur de marée. En fonction de la catégorie du cyclone, des dégâts éventuels peuvent être prédits et des mesures de protection adéquates devront être prises. Dans un problème de tri, un décideur regroupe ainsi les actions qu’il considère similaires, à des fins descriptives, organisationnelles ou préventives. Nous supposerons en outre que le décideur exprime une relation de préférence entre les classes préalablement définies. D’autre part, les méthodes de rangement permettent de ranger les actions de la meilleure à la moins bonne. Nul étudiant ne peut nier l’existence des " rankings " d’universités. Une société ordonne les candidats à l’issue d’un entretien d’embauche. Une société désire par ailleurs établir des partenariats avec les fournisseurs les plus performants. Nous sommes tous confrontés à cette tâche délicate de ranger les actions de la meilleure à la moins bonne. Les méthodes d’aide à la décision proposent des techniques permettant à un décideur d’obtenir un rangement d’actions. L’objectif de cette thèse est d’étudier la possibilité de résoudre des problèmes de tri à l’aide de méthodes de rangement. L’approche adoptée est de ranger une action particulière par rapport à des normes ou profils définissant les catégories. L’assignation de l’action sera dès lors basée sur sa position dans ce rangement particulier. Quelles sont les hypothèses nécessaires pour un tel modèle ? Ces méthodes présentent-elles un biais ou ont-elles d’autres avantages par rapport aux méthodes de tri existantes? Est-il préférable de modéliser les catégories à l’aide de critères même si celles-ci ne présentent pas de relation de préférence ? Dans cette thèse nous donnerons des premiers éléments de réponse en développant de nouvelles méthodes de tri basées sur des méthodes de rangement existantes.

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 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.

Les consommables (médicaments, poches nutritives, ...) et les matériels à usage unique (instruments de suture, seringues, gants, ...) constituent un des flux les plus important en fréquence et en valeur dans les établissements hospitaliers. La maîtriser de leur approvisionnement vis-à-vis des besoins des services hospitaliers, définit un enjeu de sécurité des patients et de contrôle des coûts issus de leur stockage ainsi que de leur péremption. La problématique rencontrée pose plusieurs questions d'ordre stratégique. Comment peut-on dimensionner les flux des activités d'une pharmacie d'hôpital ? L'organisation actuelle de la chaîne et des zones de stockages des produits pharmaceutiques est-elle conforme aux meilleures pratiques dans le secteur hospitalier ? Dans la négative, quelle organisation doit-on chercher ? La gestion des approvisionnements et des stocks à la pharmacie d'établissement ainsi que dans les services de soins, est-elle optimale ? Pour répondre à ces questions dans le cadre de notre mémoire de thèse, nous avons structuré notre travail en deux parties. La recherche d'une méthodologie d'investigation basée sur un état des connaissances, et sur application sur la pharmacie d'établissement du CHU de la Croix-Rousse. Ces travaux nous ont permis de démontrer que des méthodes d'analyse et outils de résolution issus du manufacturier peuvent être appliqués au domaine hospitalier.

Nous passons la majeure partie de notre vie dans des bâtiments. Ces derniers ont été construits, pour la plupart, avant les chocs pétroliers de 1974 et 1979, et offrent une performance énergétique médiocre ainsi que des conditions de confort (thermique, acoustique, éclairement naturel) largement améliorables. En France, avec 32 millions de logements et un taux de renouvellement annuel du parc existant inférieur à 1 %, la rénovation énergétique des logements devient une nécessité. Cela, autant pour des raisons politiques (indépendances énergétiques), économiques (relance des emplois de la construction, valorisation du patrimoine), sociales (bien-être des occupants, lutte contre la précarité), qu'environnementales (diminutions des émissions des gaz à effet de serre). Ce travail de thèse vise à proposer des connaissances ainsi qu'une méthodologie afin de contribuer à l'aide à la décision pour la prescription de scénarios d'amélioration énergétique efficaces des maisons individuelles construites durant la période 1945-1974. Trois problématiques sont mises en avant dans cette recherche. 1) l'intégration de l'approche globale (systémique et multicritère) de la rénovation afin d'éviter des contre-performances collatérales dues à des mauvais choix ; 2) l'aide à la formalisation des préférences des propriétaires-occupants (notre maîtrise d'ouvrage) dans un format interprétable par des outils d'analyses multicritères ; 3) l'intégration des incertitudes liées à la caractérisation des bâtiments existants dans le processus d'élaboration des scénarios et d'aide à la décision. À travers une description systémique des bâtiments et une évaluation multicritères des performances des actions d'amélioration retenues, nous proposons une méthodologie innovante, constituée de 6 sous-modèles techniques modulables et interchangeables, qui vise à automatiser le processus de construction, d'évaluation et de hiérarchisation performantielle de scénarios de rénovation. Le cœur de notre méthodologie est basé sur la formalisation de l'expertise métier des spécialistes du bâtiment dans deux de nos 6 sous-modèles. Le premier est une matrice d'influence permettant de passer des enjeux de rénovation les plus courants (équivalent aux préférences exprimées par la maîtrise d'ouvrage) en profil de poids relatifs et profil de niveaux-cibles de performance sur les indicateurs modélisés. Le second, est un outil d'inférence probabiliste (utilisant la technologie des réseaux bayésiens) permettant à la fois d'optimiser les assemblages d'actions d'amélioration (programmation par contraintes successives) et de réaliser une évaluation multicritère de ces assemblages (par l'usage de fonctions d'agrégation de performances locales). Un sixième et dernier sous-modèle utilise les méthodes de surclassement ELECTRE pour trier et classer les alternatives de rénovation préalablement générées par ordre de préférence. Notre méthodologie offre enfin la possibilité de laisser l'utilisateur tester ses propres scénarios d'amélioration énergétique afin d'analyser leurs performances multicritères et leur compatibilité avec les caractéristiques de l'existant capitalisées lors du diagnostic technique d'une opération. La méthodologie développée se veut pédagogique et transposable dans un prototype d'outil informatique fonctionnel. Une première version a été développée et utilisée pour appliquer notre processus d'aide à la décision à un cas réel de maison individuelle à rénover. Les premiers résultats obtenus sont cohérents et permettent de valider la démarche. Néanmoins, il faut garder à l'esprit que comme tout modèle utilisant des connaissances expertes, sa robustesse et la limite de validité de son périmètre d'application dépendent de la qualité du savoir métier capitalisé. / We spend most of our lives in buildings. These were built mostly before the oil shocks of 1974 and 1979 and offer both poor energy performances and improvable comfort conditions (thermal, acoustic, natural lighting). In France, with 32 million units and an annual turnover of less than 1% of the existing building stock, the energy renovation of housing becomes a necessity. This, as much for political ends (energy dependence), economic reasons (revival of construction jobs, real-estate valorisation), social reasons (wellbeing of occupants), as environmental reasons (reduction of greenhouse gas emissions). This thesis aims to provide knowledge and a methodology to contribute to the decision support for prescribing efficient energy renovation scenarios of houses built during the 1945-1974 period. Three issues are highlighted in this research work: 1) the integration of an holistic approach of renovation process (systemic and multi-criteria) to avoid not foreseen collateral effects due to bad choices; 2) help formalize the preferences of decision-takers (homeowners) in a format interpretable by multi-criteria analysis tools; 3) integration of uncertainties related to the characterization of existing buildings in the process of scenarios generation and decision support. Through a systemic description of buildings and a multi-criteria performance assessment of formerly identified renovation actions, we propose an innovative methodology, consisted of 6 modular and interchangeable technical sub-models, which aims to automate the generation, assessment, optimization and performance-based ranking of renovation scenarios. The heart of the methodology is based on the formalization of renovation knowledge from construction specialists in two of our six sub-models. The first one is an influence matrix that we use to translate most common renovation goals (equivalent to the wishes expressed by homeowners) into a profile of relative weights and a profile of targeted-levels of performance on indicators modelled. The second one is a probabilistic inference tool (using the technology of bayesian networks) to both optimize assemblies of renovation actions (programming by successive constraints) and achieve multi-criteria evaluation of these assemblies (by the use of aggregation functions of local performances). A sixth and final sub-model uses the ELECTRE outranking methods to sort and classify, by preference order, renovation scenarios previously generated. At last, our methodology provides the ability to let users test their own energy renovation scenarios in order to analyze their multi-criteria performances and compatibility with the characteristics of the existing capitalized during the technical diagnosis of their building. The methodology proposed is intended to be educational and transposable into a functional computer system prototype. A first version was developed and used to apply our decision process to a real case of individual house to renovate. First results obtained are consistent and allow validating the approach. However, keep in mind that like any model using expert knowledge, robustness and validity limit of its scope of application depend on the quality of knowledge work capitalized.

Depuis plusieurs années, le contexte de mondialisation et l'accroissement de la concurrence ont défini un nouvel ordre économique et industriel pour les entreprises de production de biens. En effet, ces entreprises sont quotidiennement confrontées à la maîtrise et à l'amélioration des performances de l'ensemble de leurs processus afin de garantir leur pérennité et leur compétitivité. En raison de l'ouverture des marchés et de la concurrence accrue, plusieurs phénomènes concourants ont lieu. Tout d'abord, le phénomène le plus notable concerne l'attente des clients de plus en plus forte, non seulement en ce qui concerne le prix et la qualité, mais également sur l'innovation des produits ainsi que sur leur disponibilité. Dans de telles situations nous proposons de suivre la variabilité du processus par l'intégration de la méthode Six Sigma, afin de détecter toute preuve de changement significatif de la variabilité. L'objectif principal de Six Sigma est d'augmenter la rentabilité de l'entreprise en réduisant le gaspillage, tout en ayant l'intérêt du client à coeur. Elle est aussi une mesure statistique de la performance des processus qui permet de déterminer avec une grande précision la qualité des produits ou services. Six Sigma est le système de management qui se développe le plus vite aujourd'hui dans l'industrie. Centré sur une puissante méthodologie de résolution de problème et d'optimisation des processus. La puissance de Six Sigma vient de l'application d'outils statistiques dans le contexte d'une méthodologie structurée et facile à mettre en oeuvre. Ces outils, utilisés le plus souvent dans un environnement opérationnel de production, s'appliquent égalemen t à tous les processus, y compris administratifs. L'objectif de notre travail de recherche, est de fournir une vision opérationnelle, structurée à travers l'intégration de la méthodologie Six Sigma basée sur les outils multicritères d'aide à la décision afin d'améliorer un système de production, cela se traduit par comprendre et savoir comment optimiser les processus de production dans le but de réduire le nombre de défauts et la variabilité des processus. La méthodologie proposé est appliqué au sein de la société SIDILEC international spécialisée dans la fabrication des faisceaux de câbles électriques pour les constructeurs des voitures avec et sans permis. Le secteur automobile évolue à une vitesse de plus en plus importante. En effet, l'évolution rapide des techniques et des technologies accompagnée d'une explosion de l'informatique, a mis les entreprises face à une concurrence acharnée. Face à cette situation, l'entreprise doit tourner son souci vers la recherche d'une meilleure démarche lui permettant d'atteindre le niveau de compétitivité recherché et de satisfaire les clients. Les travaux se déroulent dans une usine de production spécialisée dans l'étude et la réalisation de faisceaux de câbles électriques pour les secteurs industriels automobiles et ferroviaires. Au terme de ce travail, nous considérons que nos objectifs identifiés dans le support théorique sont bien réalisés et justifiés dans le cadre de ce chapitre pratique. L'intégration de la méthode Six Sigma basée sur les outils multicritères d'aide à la décision pour améliorer un processus de production est parfaitement accomplie et cela se traduit par comprendre et savoir comment améliorer un processus de production dans le but de réduire le nombre de défauts et la variabilité des processus.

En gestion de projet, les procédures de pondération sont associées à l'évaluation de paramètres intervenant dans les processus de décision. Malgré cet enjeu les outils du terrain sont très souvent peu adaptés aux exigences projet. Certains conduisent même à des résultats inexacts. Parallèlement, les solutions disponibles dans le monde de la recherche ne présentent pas toujours la souplesse nécessaire à leur exploitation immédiate sur le terrain. Ce travail de thèse apporte des éléments de réponse tant sur le plan théorique que pratique. Il s'inscrit dans le cadre plus particulier des outils dit de tri croisé. Cette désignation englobe toute méthode ramenant le problème à un ensemble de comparaisons binaires des éléments à pondérer pour simplifier la tâche du groupe de décision.<br />Nos apports consistent tout d'abord en une plus grande flexibilité dans la prise en compte des opinions des décideurs. Une formulation mathématique générale du problème est proposée ainsi que des perspectives, basées sur la logique floue, en vue d'une meilleure gestion de l'imprécision inhérente au jugement. Notre contribution se situe aussi au niveau de la détection et du traitement de l'incohérence induite par l'agrégation de comparaisons binaires comportant le plus souvent une part d'information redondante sans être nécessairement concordante. Un indicateur de cohérence original est proposé de même qu'une procédure itérative en vue de l'amélioration de cette cohérence. De plus, l'introduction de la notion d'entité votante permet d'envisager une plus grande variété de stratégies de vote et de cibler l'assistance apportée au groupe de décision. Enfin sur le plan pratique, un concept original de plate-forme de tri croisé asynchrone et réparti est proposé. Il offre une grande souplesse au niveau de la conception et de la conduite d'une procédure de tri croisé en projet. Une maquette informatique a été développée en vue de valider une partie de ses fonctionnalités.

L’intégration de la recherche d’efficacité énergétique aux projets d’aménagement urbain est essentielle au vu du contexte actuel de transition énergétique et environnementale. Dans le but de réduire l’empreinte énergétique d’un quartier dès la phase de conception, un ensemble de contributions a été réalisé afin d’accompagner les aménageurs dans cette démarche. La plateforme de simulation DIMOSIM (DIstrict MOdeller and SIMulator) a été développée pour modéliser et simuler dynamiquement les flux énergétiques d’un quartier implanté au sein de son environnement urbain. La conception est optimisée à l’aide d’une procédure multiobjectif combinant les aspects énergétiques, économiques et environnementaux pour garantir la meilleure performance globale. Cette approche transversale est multi-étagée et intègre l’algorithme génétique NSGA-II afin de s’adapter aux spécificités du problème. La sélection de la solution préférentielle est ensuite facilitée par l’utilisation d’une méthode d’analyse multicritère de surclassement qui a été conçue dans le but de fournir une évaluation détaillée des différents concepts : la méthode ATLAS (Assistance TooL for decision support to Assess and Sort). Enfin, la procédure complète d’accompagnement a été appliquée à des projets de conception d’écoquartier pour en valider le fonctionnement mais également pour fournir l’aide à la décision nécessaire aux décideurs. / The integration of the research of energy efficiency into urban development projects is essential in the current context of energy and environmental transition. In order to reduce the energy footprint of a district already starting from the design phase, a set of contributions was elaborated to support the planners in this process. The DIMOSIM simulation platform (DIstrict MOdeller and SIMulator) has been developed to dynamically model and simulate the energy flows of a district located within its urban environment. The design of the district is optimized using a multi-objective procedure combining energy, economic and environmental aspects to ensure the best overall performance. A cross-cutting, multi-level approach integrating the NSGA-II genetic algorithm was implemented in order to adapt the procedure to the specificities of the problem. The selection of the preferred solution is then facilitated by the use of a multicriteria analysis method which was developed to provide a detailed evaluation of the different concepts : the outranking method ATLAS (Assistance TooL for decision support to assessment And Sort). Finally, the complete procedure dedicated to the district energy system design was applied to eco-district projects in order to validate its correct operation and also to provide the necessary support to decision-makers.

La RATP est l'exploitant et le gestionnaire du réseau de transport métropolitain de la ville de Paris et de sa banlieue proche. Actuellement, avec près de 10 millions de voyageurs par jour, il est l'un des réseaux les plus chargés au monde. Dans ce contexte de fortes exigences d'exploitation, les gestionnaires de la RATP doivent assurer la sécurité, la capacité de service et la pérennité d'un patrimoine d'infrastructures hétérogène et ancien. Mais les ressources disponibles sont, par nature, limitées et, dans ces circonstances, deux tâches deviennent essentielles : justifier les budgets nécessaires et optimiser les programmations de travaux de maintenance. Le système de maintenance actuel est fondé sur des inspections visuelles permettant de relever les désordres affectant l'état structurel des ouvrages. Ensuite, les gestionnaires doivent choisir et prioriser les ouvrages à entretenir en fonction de ces résultats et des différentes contraintes qui interviennent dans la gestion du patrimoine. Ce processus décisionnel est fondé sur l'expertise des gestionnaires et n'est pas formalisé. Ainsi, l'objectif de cette thèse consiste à développer un outil d'aide à la gestion patrimoniale qui réduise la variabilité intrinsèque des actions de surveillance visuelle et le manque de transparence dans les décisions. Pour fournir aux gestionnaires de la RATP un tel outil, cette recherche s'appuie sur les étapes suivantes :- La modélisation fonctionnelle des mécanismes de dégradation des ouvrages bâtie à partir des outils de la Sûreté de Fonctionnement. L'Analyse Fonctionnelle (AF), l'Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets(AMDE) et des graphes causaux sont appliqués pour connaître comment les infrastructures fonctionnent, se dégradent et interagissent avec leur environnement.- La construction d'un outil d'aide à la gestion fondé sur les méthodes multicritère d'aide à la décision. Dans un premier temps, nous construisons une famille cohérente de critères qui formalise les différents aspects techniques et socioéconomiques qui interviennent dans le processus décisionnel de la RATP (méthode d'agrégation à base de règles). Ensuite, à partir des méthodes ELECTRE, nous développons un outil multicritère d'aide à la décision permettant d'optimiser la gestion du patrimoine de la RATP. Après une application sur la ligne 4 du métro de Paris, les perspectives ouvertes par un tel outil sont étudiées, dont la principale est le développement opérationnel de cet outil dans le cadre de la gestion du patrimoine d'infrastructures de la RATP / The RATP is the operator and asset manager of the public railway transport of Paris and the next suburbs. Nowadays, with more than 10 million trips per day, this transport network is one of the most crowded in the world. In this context of high service requirements, the RATP asset managers must assure the structural integrity, the quality of service and the sustainability of an aging and heterogeneous asset. However, available budgets are, by nature, limited and, in this context, two tasks become essential: to justify budget requirements and to optimize the programming of maintenance actions. The current asset strategy is based on visual inspections to detect degradation symptoms that concern the structural integrity of the structure. Depending on these results, managers must select and prioritize the maintenance actions taking into account the constraints involved in asset management. This decision-making process is based on the expert knowledge and is not formalized. In this context, the purpose of this thesis is to develop a multicritera decision support tool which reduces the inherent variability degree of visual inspections and the lack of transparency in the decision-making process. In order to provide RATP's managers a decision support tool, this research is based on the next stages :- The development of a functional model of degradation mechanisms by the application of the operational safety methods. The Functional Analyse (FA), the Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) and the casual graphs are applied to know how infrastructures function, degrade and interact with the environment.- The construction of a decision support tool based on multicriteria methods. The first stage is the construction of a lot of criteria formalizing the technical, economic and social aspects involved in the RATP's asset management (rule based assignment model). The second stage is the application of ELECTRE methods to develop a multicriteria decision support tool which optimizes the management of the RATP's asset. This tool is tested on the line 4 of the Paris metro in order to study development prospects. The main prospect is the operational development of this tool in the context of the management of the RATP's asset