Le respect du bien-être des animaux d'élevage fait l'objet d'attentes sociétales de plus en plus fortes. Dans ce contexte, le projet européen Welfare Quality® vise à construire un standard en matière d'évaluation et d'information sur le bien-être animal. Le bien-être est composé de plusieurs dimensions (santé, comportement, absence de stress...) et son évaluation doit donc reposer sur un ensemble de mesures complémentaires. L'objet de la thèse est d'élaborer un modèle d'évaluation globale du bien-être des vaches laitières reflétant l'aspect multidimensionnel du bien-être. Notre modèle suit une approche multicritère. Il repose sur une structure séquentielle dans laquelle plusieurs critères sont construits puis agrégés afin d'obtenir une évaluation globale. Une fois identifiés les problèmes liés à la construction d'un modèle d'évaluation globale du bien-être animal, nous définissons un ensemble de 4 critères (Alimentation adaptée, Logement correct, Bonne santé et Comportement approprié ) et 12 sous-critères. Pour construire les sous-critères à partir des 44 mesures effectuées en ferme, nous proposons de les évaluer sur la même échelle d'utilité [0,100]. Les données brutes sont alors agrégées en utilisant des méthodes adaptées au nombre de mesures, à leur nature et à leur importance relative (sommes pondérées associées à une fonction d'utilité, méthode lexicographique...). Les sous-critères composant un même critère sont ensuite agrégés en utilisant un méthode permettant de tenir compte du fait que certains sous-critères sont plus importants que d'autres, tout en limitant les compensations entre les sous-critères (intégrale de Choquet). Enfin, l'agrégation des critères pour former une évaluation globale utilise une méthode de comparaison à des profils prédéfinis délimitant quatre catégories de bien-être (correspondant à une problématique de tri ordonné). A chaque étape, le modèle d'évaluation est paramétré sur la base d'avis d'experts, ces experts étant des scientifiques ou des utilisateurs futurs du système d'évaluation. Le système d'évaluation du bien-être qui résultera du projet Welfare Quality® (en 2009) pourra être utilisé à plusieurs fins : étiquetage obligatoire européen, label bien-être , conseil aux éleveurs recherche (la capacité du modèle à pouvoir expliquer les résultats étant très utile dans ces deux derniers cas).

Dans plusieurs territoires agricoles, les débits des rivières pendant l’étiage sont régulièrement inférieurs aux normes, signant des situations de « déséquilibre structurel » entre offre et demande en eau. Les différents acteurs du territoire peinent à s’accorder sur les changements à engager, d’autant que les impacts de ces changements sont incertains. Que valent alors les différentes propositions avancées pour résoudre le déséquilibre hydrique ? Je réponds à cette question en concevant une démarche d’évaluation multicritère multi-acteur que je déploie sur le territoire de l’Aveyron aval – Lère (Sud-Ouest de la France). Quatre scénarios - trois visant à réduire l’irrigation et un à améliorer le stockage de l’eau - sont comparés au travers de simulations informatiques (modèle MAELIA) et de jugements d’acteurs (outil KERBABEL DST). Les scénarios se différencient en termes d’intensité et de diversité des impacts simulés, d’intérêts ou préjudices perçus par les acteurs, et de capacité à produire du consensus ou de la discorde. Les connaissances développées à l’issue de cette thèse sont d’ordres agronomique, socioéconomique et méthodologique.

La culture de l'ananas s'est fortement développée à la Réunion et représente la première production fruitière de l'île en termes de valeur et de tonnage exporté. L'hétérogénéité des conditions climatiques de l'île ainsi que la diversité des pratiques culturales, notamment en ce qui concerne la fertilisation azotée et l'irrigation, mène à une forte variabilité des rendements, de la qualité gustative des fruits et d'utilisation des ressources naturelles du milieu. Le développement de systèmes de culture plus durables impose de repenser et d'optimiser l'assemblage des pratiques culturales, en prenant en compte les spécificités des différentes zones de production. Un modèle ad-hoc, SIMPIÑA a été développé afin de décrire la croissance et le développement de la plante et la qualité gustative des fruits (teneur en sucres et en acides) en fonction du climat et des pratiques culturales (poids de rejets plantés, densité, date d'induction florale, fertilisation et irrigation). Ce modèle présente la particularité d'intégrer des modules mécanistes (croissance de la plante, teneur en sucre des fruits, bilans hydriques et azotés) et des modules statistiques pour la prévision de l'acidité des fruits à la récolte et la partie économique. Les pratiques culturales sont prises en compte au travers de règles de décision qu'il est ainsi possible d'évaluer. Une typologie des pratiques culturales a été élaborée sur 40 exploitations de l'île, en amont, afin de réduire le champ des possibles et permettre de proposer des systèmes de culture innovants, en optimisant les performances des systèmes tout en prenant en compte les principales contraintes des exploitations. SIMPIÑA a été utilisé pour identifier des combinaisons de pratiques culturales des systèmes qu'il conviendra de tester « au champ ». Cette approche intégrative a permis des avancées significatives au niveau de la modélisation de la culture de l'ananas et de la définition de systèmes de culture innovants. / Pineapple production is increasing on Réunion Island and represents the first fruit production, in terms of value and yield exported. The heterogeneity of climatic conditions on the island and the diversity of cultural practices, particularly with regard to nitrogen fertilization and irrigation, lead to a high variability in yield, gustatory quality of fruit and use of natural resources. The development of more sustainable cropping systems requires rethinking and optimizing the combination of agricultural practices, by taking into account the specificities of the different production areas. An ad-hoc model, SIMPIÑA was developed to describe the growth and development of pineapple plant and fruit quality (sugar and acid content) depending on climate and cultural practices (sucker weight at planting, planting density, date of flowering induction, fertilization and irrigation). This model has the particularity to integrate process-based model modules (plant growth, sugar content, water and nitrogen balance) and statistical modules (for predicting the acidity of fruit at harvest and the economic part). Cultural practices are taken into account through decision rules that may thus be assessed with the model. A typology of cultural practices was carried out based on interviews of 40 farmers all over Réunion Island and led to three farm's types with specific climatic and organizational constraints. SIMPIÑA was used to explore a wide range of combination of cultural practices, taking into account the constraints of each farm-type. We identified trends of cultural practices combinations which optimize the performances of the systems and that should be tested in the field. This integrative approach has led to significant advances in modeling pineapple production and in defining innovative cropping systems.

Un nouveau concept de mobilité urbaine est apparu : Les Cybercars : Des véhicules routiers autonomes économiques et propres et qui viennent en complément des transports publics. <br />Cette thèse a pour cadre le plan plur-formation « cœur de Ville ». Ce PPF a pour objectif de traiter les problématiques relatives à la mise en place des Cybercars dans un contexte urbain.<br />L'objectif de notre travail de recherche est de fournir un outil d'aide à la décision aux régulateurs de transport multimodal. Il s'agit de les aider dans le choix de la stratégie d'exploitation à adopter, en mode dégradé, en présence de perturbations simultanées dans le réseau. Ce système d'aide à la décision est basé sur une phase de construction des décision qu'il serait possible d'appluiquer, suivie d'une phase d'évaluation multicritère des différentes stratégies candidates au moyen de l'Intégrale de Choquet. Cette phase permet d'affinier le choix proposé au régulateur vu que l'évaluation tient compte des interactions entre les critères et donne au régulateur une image ciblée des repercutions de chaque stratégie sur le réseau de transport .L'originalité de nos travaux réside dans le fait d'intégrer l'utilisation des Cybercars comme stratégie d'exploitation qui s'ajoute à celles des modes de transports multimodaux. L'aspect temps-réel et la complexité du problème de régulation nçous ont guidés dans le choix des algorithmes évolutionnaires à adopter pour la mise en place de cretaines stratégies d'exploitation.Les résultats de simulations ont permis d'appuyer l'idée d'utiliser les Cybercars dans les milieux urbainn, non seulement pour les déplacements planifiés mais également pour résorber les perturbations qui affectent le réseau.

Dans plusieurs territoires agricoles, les débits des rivières pendant l’étiage sont régulièrement inférieurs aux normes, signant des situations de « déséquilibre structurel » entre offre et demande en eau. Les différents acteurs du territoire peinent à s’accorder sur les changements à engager, d’autant que les impacts de ces changements sont incertains. Que valent alors les différentes propositions avancées pour résoudre le déséquilibre hydrique ? Je réponds à cette question en concevant une démarche d’évaluation multicritère multi-acteur que je déploie sur le territoire de l’Aveyron aval – Lère (Sud-Ouest de la France). Quatre scénarios - trois visant à réduire l’irrigation et un à améliorer le stockage de l’eau - sont comparés au travers de simulations informatiques (modèle MAELIA) et de jugements d’acteurs (outil KERBABEL DST). Les scénarios se différencient en termes d’intensité et de diversité des impacts simulés, d’intérêts ou préjudices perçus par les acteurs, et de capacité à produire du consensus ou de la discorde. Les connaissances développées à l’issue de cette thèse sont d’ordres agronomique, socioéconomique et méthodologique. / In many agricultural landscapes, river flows during the low-water period regularly fall below regulatory thresholds, indicating situations of structural imbalance between the water offer and demand. The various stakeholders disagree on the changes to implement, especially since the impacts of these changes are uncertain. In this context, how valuable are the different proposals to solve the water imbalance? I answer this question by designing a multi-actor multicriteria evaluation method, which I adapt to the downstream Aveyron watershed (South-Western France). Four scenarios – three aiming to reduce irrigation withdrawals and one improving water storage – are compared based on computer simulations (MAELIA model) and stakeholder judgments (KERBABEL deliberation support tool). Scenarios differ from each other in terms of magnitude and diversity of the simulated impacts, perceived advantages and weaknesses, and capability to generate consensus or discord among stakeholders. Agronomic, socioeconomic and methodological knowledge is derived from this thesis.

Dans un environnement fortement concurrentiel, les industriels doivent constamment améliorer leurs produits pour rester compétitifs et satisfaire au mieux leurs clients tout en minimisant les coûts et la prise de risques en conception. En phase préliminaire de conception ou de (re-)engineering, prédire les performances de nouveaux produits est une tâche difficile. En effet, l’impact des changements opérés sur les caractéristiques du produit relativement aux performances de celui-ci ne peut être estimé que de façon imprécise. Décideurs et concepteurs doivent pourtant identifier les performances à améliorer en limitant les efforts d’ingénierie déployés pour des améliorations innovantes. Bien que plusieurs indicateurs de plus-value aient été proposés par la communauté de la décision multicritère pour évaluer a priori l’amélioration que confère un changement de configuration à un produit, ils semblent néanmoins reposer sur des hypothèses de réalisabilité des gains de performance peu réalistes dans le contexte manufacturier.Sur la base de techniques d’analyse multicritère et de théorie des possibilités, cette thèse propose une extension de ces indices de plus-values lorsque la vraisemblance des améliorations espérées ne peut être évaluée de façon précise comme c’est le cas en phase de conception préliminaire. Cette connaissance imparfaite des relations entre les actions d’amélioration et les performances espérées rend la question « comment se fixer des objectifs ambitieux lorsque l’on conçoit ou améliore un produit tout en faisant en sorte que ces objectifs restent à la portée du manufacturier ? » d’autant plus complexe. Ainsi, les améliorations qu’il faut planifier doivent à la fois avoir un impact significatif sur la performance du produit et correspondre à des compétences maîtrisées par le manufacturier. Plusieurs approches de la littérature se sont intéressées à ces deux aspects de l’amélioration, mais peu d’entre elles les considèrent conjointement. Nous proposons dans cette thèse plusieurs approches qualitatives et possibilistes qui concilient les deux points de vue à travers des problèmes d’optimisation multi-attributs. La notion d’interaction entre deux dimensions de la performance y est centrale. Un exemple relatif à la conception d’un robot autonome est proposé pour illustrer chacune de nos propositions. Cette étude de cas est issue du challenge Robafis qui est organisé annuellement par l’Association Française d’ingénierie Système (AFIS) pour promouvoir l’ingénierie système dans les écoles d’ingénieurs. / In a highly competitive and unstable environment, manufacturers must constantly improve their products to remain competitive and satisfy their customers while minimizing incurred costs and risk taking at the design stage. At the early stages of (re-)engineering, performances forecasting of new product is complicated. Indeed, the impacts of any characteristic change on the product performance are not precisely known. Decision makers must thus identify the performances to be improved while limiting the engineering efforts spent on innovative upgrades. Although some theoretical worth indexes have been proposed in the multiple criteria decision-making literature to estimate the expectable gains when improving changes are planned, they generally rely on non-realistic assumptions on the achievability of the expected improvements that cannot hold in manufacturing contexts. Based on multi-criteria decision analysis techniques and uncertainty theory, this thesis proposes an extension of the worth index concept when the likelihood of the expected improvements is not precisely known as it is the case at the preliminary stages of design activities. This poor knowledge of the relationships between improvement actions and expected performances makes the issue “how to set ambitious targets when improving or designing product while these targets remain within the reach of the manufacturer” all the thornier. Thus, improvements to be focused on are those which both have a significant positive impact on product performance and correspond to operational changes properly under control by the manufacturer. While some approaches in the literature have already addressed each of the two aspects of the improvement problem, few deal with both of them at the same time. We investigate several qualitative and possibilistic approaches that conciliate both points of view as multi attributes optimization problems. The notion of interaction between any two objectives to be simultaneously satisfied is central in our framework. An illustrative example related to the design phase of autonomous robot is provided. This case study is issued from the robotic challenge Robafis that is organized annually by the French association of Systems Engineering AFIS to promote Systems Engineering practice in engineers’ schools.