En dépit de l'efficacité des méthodes formelles, en particulier les techniques d'analyse de modèles (model checking), à identifier les violations des exigences dans les modèles de conception, leur utilisation au sein des processus de développement industriel demeure limitée. Ceci est dû principalement à la complexité des modèles manipulés au cours de ces processus (explosion combinatoire) et à la difficulté de produire des représentations formelles afin d'exploiter les outils de vérification existants. Fort de ce constat, mes travaux de thèse contribuent au développement d'un volet méthodologique définissant les activités conduisant à l'obtention des artefacts formels. Ceux-ci sont générés directement à partir des exigences et des modèles de conception manipulés par les ingénieurs dans leurs activités de modélisation. Nos propositions s'appuient sur les travaux d'exploitation des contextes pour réduire la complexité de la vérification formelle, en particulier le langage CDL. Pour cela, nous avons proposé une extension des cas d'utilisation, afin de permettre la description des scénarios d'interaction entre le système et son environnement directement dans le corps des cas d'utilisation. Aussi, nous avons proposé un langage de spécification des exigences basé sur le langage naturel contrôlé pour la formalisation des exigences. Cette formalisation est opérée par transformations de modèle générant des propriétés CDL formalisées directement des exigences textuelles des cahiers des charges ainsi que les contextes CDL à partir des cas d'utilisations étendus. L'approche proposée a été instanciée sur un cas d'étude industriel de taille et de complexité réelles développées par notre partenaire industriel.

L'industrie automobile des systèmes embarqués critiques est confrontée de nos jours à une complexité croissante, tandis que les coûts, les performances en termes d'intelligence, les caractéristiques, les capacités et les délais de commercialisation de leurs produits sont constamment remises en question. Face à cela, l'objectif principal pour les constructeurs et fournisseurs automobiles devient désormais de contrôler la qualité et la fiabilité des systèmes mécatroniques et embarqués. L'existence de normes internationales comme le HIS Automotive SPICE et l'ISO26262 est une contrainte supplémentaire qu'ils doivent prendre en compte s'ils veulent atteindre cet objectif. De plus, assurer la bonne gestion de la sécurité et la qualité du produit ne suffit pas: il est essentiel de veiller à ce que nous produisons un système qui n'est pas seulement sécuritaire et bien, mais aussi que nous produisons le bon système. Cela induit donc une plus grande prise en compte des exigences.Dans cette thèse, nous traitons le challenge du développement des systèmes embarqués automobiles suivant l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) qui répondent aux exigences des utilisateurs et des standards du domaine et qui permettent de maîtriser davantage la qualité des produits développés. Le problème à résoudre a été abordé sur plusieurs phases qui sont ensuite utilisés conjointement. En premier, nous définissons un métamodèle fusionnant les approches orienté qualité produit et qualité processus selon respectivement les normes ISO26262 et SPICE. Puis, dans un but de certification, nous proposons une méthodologie générique basée sur ce métamodèle commun où une évaluation du processus de développement induite par l'HIS standard ainsi qu'une évaluation de la sécurité fonctionnelle induite par l'ISO2626 sont simultanément effectuées. Ce résultat est traduit au travers de la définition d'un framework outillé où nous appliquons la méthode d'évaluation propre au standard SPICE. En deuxième phase, nous définissons un métamodèle pour gérer les actifs de sécurité concernant ces normes automobiles au niveau produit. Ce métamodèle définit comment capturer les exigences et l'architecture d'un système de telle manière qu'ils puissent être traçables entre eux et également traçables depuis des documents de spécifications d'origine. Enfin, une approche à base de modèle où l'interaction des modèles de processus et le produit est géré afin de répondre aux besoins identifiés dans la première phase est développé pour soutenir la gestion de projet. L'approche utilise la modélisation des processus et leur mesure pour améliorer le contrôle et le suivi de projet et de réduire par la même les coûts et les fréquences de replanification.Les avantages de la contribution sont démontrés sur une application pilote automobile, validant ainsi le travail de recherche au vue des faiblesses identifiées préalablement dans le contexte.

Ces dernières années, la conception de produit vise de plus en plus à remettre le client aucentre du processus de développement. De nouvelles méthodes et outils ont permis de formaliser nonseulement l’identification des besoins et des attentes du client mais également leur transformation enexigences. Cependant, malgré les progrès récemment apparus dans ce domaine, la notion de valeurperçue par le client qui est associée au produit reste faiblement considérée durant le développement duproduit alors que la perception de cette valeur par le client va jouer un rôle clé au moment du choix duproduit.Dans cette thèse, nous proposons une approche normative visant l’intégration de la notion devaleur du produit dans le processus d’établissement des exigences. Un état de l’art présente lesconcepts et les pratiques impliqués dans le déploiement de la fonction de qualité, étroitement liée auprocessus de spécification des exigences basé sur la valeur. Ces concepts sont relatifs aux notionsd’objectifs, de modèles de la valeur, de fonctions d’utilité multi attributs et de hiérarchie et de réseauxd’objectifs.Notre approche se déroule en 4 étapes : (1) identifier et structurer les objectifs à partir del’expression des attentes du client, (2) spécifier les attributs de la valeur perçue par le client etconstruire un modèle de la valeur client, (3) transformer les objectifs en exigences pour construire unmodèle global de la valeur produit et (4) dériver ce modèle global en un modèle de la valeur pourchaque composant du produit. Cette approche permet ainsi de prendre en compte explicitement lavaleur produit perçue par le client en l’intégrant dans les phases de développement, ce qui favorise uneconception proactive dirigée par la valeur.Nous l’illustrons sur un exemple d’avion de ligne développé en Vanguard Studio. Cet exemplea été élaboré par l’ensemble des partenaires au cours du projet Européen IST CRESCENDO et sert decas-test pour ce projet / Recently customer-based product development is becoming a popular paradigm. Customer needsand expectations are identified and transformed into requirements in systematic processes for productdesign with the help of various methods and tools. However, in many cases, these approaches fail tofocus on the perceived value that is crucially important when customers make the decision ofpurchasing a product. The requirements specification derived from these approaches are typicallyvalue-implicit.In this thesis, a prescriptive approach to derive value-based requirements specification is proposedby integrating the concept of value into the house of quality of quality function deployment. Anintegrated set of theories, methods and concepts is introduced in order to mitigate the sevenmethodological problems of house of quality regarding to establishing appropriate value-basedrequirements specification. The foundations of the approach include concepts of objective, valuemodel and consequence model, methods of means-ends objectives network, fundamental objectiveshierarchy, response surface methodology and value-driven design, and theory of multi-attribute utilitytheory. The procedure of the approach is a four-step process: (1) identify and structure objectives frominitial customer statements of expectations, (2) specify attributes and construct customer value model,(3) transform fundamental objectives into engineering characteristics to construct system value model,and (4) derive component value models from system value model. Through this procedure, initialcustomer statements can be reasonably derived into customer value model, system value model andcomponent value model. The benefits of the approach are that it enables (1) reasonably qualifying andquantifying customer value, and performing value modeling and simulation, (2) perceived customervalue being subsequently used reactively for design evaluation, and proactively for value-drivendesign.The approach is applied in the context of a European Community’s R&D project CRESCENDO tohelp constructing airlines’ group value model for commercial aircraft development. This applicationfocuses on the first two-steps of the approach, and the value models are implemented in businesssoftware Vanguard Studio

Le contexte de ce travail de recherche se situe dans le domaine du génie logiciel, et vise plus spécifiquement les systèmes auto-adaptatifs (Self Adaptive Systems, SAS). Le travail de recherche vise les tous premiers stades du cycle de vie du développement logiciel : la phase de spécification des exigences (Requirements Engineering). Nous nous concentrons sur la définition et la modélisation des exigences (Elicitation) ainsi que sur leur vérification. La contribution globale de cette thèse est de proposer une approche intégrée pour la modélisation et la vérification des exigences des SAS à l'aide de techniques d'ingénierie des modèles (Model Driven Engineering, MDE). Nous prenons les exigences en entrée de notre processus et les divisons en exigences fonctionnelles et non fonctionnelles. Ensuite, nous appliquons un processus pour identifier les exigences qui sont adaptables et celles qui sont invariantes. Les progrès récents dans les techniques basées sur les buts en Ingénierie des Exigences nous ont poussé à intégrer ces techniques dans notre approche. En (Goal Oriented Requirements Engineering, GORE), les (Non Functional Requirements, NFR) sont exprimées sous la forme de buts, ce qui est beaucoup plus riche et complet dans la définition des relations entre les exigences. Ici, les exigences invariantes sont capturées par le concept de buts fonctionnels et les exigences adaptables sont capturées par le concept des buts non fonctionnels. Nous avons identifié quelques problèmes dans les méthodes classiques de modélisation des exigences et la vérification des propriétés. Ces approches ne tiennent pas compte des caractéristiques d'adaptabilité associées avec les systèmes auto-adaptatifs. Afin de valider notre approche, nous avons modélisé les exigences de deux études de cas et vérifié les exigences d'une étude de cas. / The overall contribution of this thesis is to propose an integrated approach for modeling and verifying the requirements of Self Adaptive Systems using Model Driven Engineering techniques. Model Driven Engineering is primarily concerned with reducing the gap between problem and software implementation domains through the use of technologies that support systematic transformation of problem level abstractions to software implementations. By using these techniques, we have bridged this gap through the use of models that describe complex systems at multiple levels of abstraction and through automated support for transforming and analyzing these models. We take requirements as input and divide it into Functional and Non Functional Requirements. We then use a process to identify those requirements that are adaptable and those that cannot be changed. We then introduce the concepts of Goal Oriented Requirements Engineering for modeling the requirements of Self Adaptive Systems, where Non Functional Requirements are expressed in the form of goals which is much more rich and complete in defining relations between requirements. We have identified some problems in the conventional methods of requirements modeling and properties verification using existing techniques, which do not take into account the adaptability features associated with Self Adaptive Systems. Our proposed approach takes into account these adaptable requirements and we provide various tools and processes that we developed for the requirements modeling and verification of Self Adaptive Systems. We validate our proposed approach by applying it on two different case studies in the domain of Self Adaptive Systems.

Le but de ce rapport est de présenter une méthode globale de développement à partir de spécifications informelles, depuis la modélisation graphique des exigences temporelles d'un système ferroviaire critique jusqu'à une implantation systématique au moyen de méthodes formelles. Nous proposons d'utiliser ici les réseaux de Petri temporels pour décrire le comportement attendu du logiciel de contrôle-commande à construire.Tout d'abord nous construisons un modèle des exigences p-temporel prenant en compte toutes les contraintes que doit vérifier le système. Nous proposons des outils et des méthodes capables de valider et de vérifier ce modèle. Ensuite, il s'agit de construire un modèle de processus solution en réseau de Petri t-temporel. Ce modèle illustre des exigences techniques relatives à un choix technologique ou architectural. L'objectif est double : tout d'abord il est nécessaire de vérifier la traçabilité des exigences ; ensuite, il faut vérifier que l'ensemble des exigences sources sont bien implémentées dans la solution préconisée et dans sa mise en oeuvre. Enfin, nous proposons une approche visant à transformer de façon systématique le modèle de processus en machine abstraite $B$ afin de poursuivre une procédure formelle $B$ classique. Finalement, le cas d'étude du passage à niveau, composant critique dans le domaine de la sécurité ferroviaire est décrit / The introduction of new European standards for railway safety, coupled with an increasing use of software technology changes the method of development of critical railway systems. Indeed, new systems have to be at least as good as the previous ones. Therefore the appropriate safety level of critical systems has to be proved in order to obtain the necessary approval from the authorities. Accordingly a high level of reliability and correctness must be reached by the use of mathematical proofs and then formal methods. We focus on the treatment of the temporal requirements in the level crossing case study which is modelled with p-time Petri nets, and on the translation of this model in a more formal way by using the B method. This paper introduces a methodology to analyse the safety of timed discrete event systems. First, our goal is to take out the forbidden state highlighted by a p-time Petri net modelling. This model deals with the requirements of the considered system and has to contain all the constraints that have to be respected. Then we aim at describing a process identified as a solution of the system functioning. This method consists in exploring all the possible behaviours of the system by means of the construction of state classes. Finally, we check if the proposed process corresponds to the requirements model previously built.Our case-study is the level crossing, a critical component for the safety of railway systems

Les environnements confinés, tels que les blocs chirurgicaux ou les salles blanches, hébergent des processus complexes auxquels sont associés de nombreux risques. Leur conception, leur réalisation et leur exploitation sont complexes, de par les très nombreuses normes les encadrant.La qualification de ces « environnements normés », afin d’en garantir la qualité de conception, requiert une expertise fine du métier et souffre du manque d’outil en permettant l’automatisation. Partant de ce constat, nous proposons une approche unifiée visant à faciliter la qualification des environnements normés. Celle-ci s’appuie sur une représentation du contexte normatif sous la forme d’un graphe unique, ainsi que sur une modélisation de l’environnement et son objet final par étapes successives permettant une vérification incrémentale de même que la production d’informations nécessaires à la traçabilité lors de l’exploitation. Cette démarche, illustrée au travers du domaine des environnements confinés médicaux, est générique et peut s’appliquer à l’ensemble des environnements normés. / Industrial clean rooms or operating rooms are critical places often hosting dangerous or complex processes. Their design, building and use are thus difficult and constrained by a large amount of standards and rules. Qualifying these environments, in order to ensure their quality, consequently requires a high level of expertise and lacks assisting tools.This leads us to propose a unified approach aiming at easing the qualification process of standardized environments. It relies on a graph-based representation of the set of standards and rules that apply to a specific case, as well as on step-by-step modelling of the whole target environment. The verification process is then eased as it becomes incremental. During each stage, relevant information can also be gathered in order to ensure environment traceability during its use.This approach, applied to medical environments for validation purposes, remains generic and can be applied to any kind of standardized environment.

La phase conceptuelle, basée sur des informations imprécises et incomplètes, est à la base de la satisfaction des clients par le futur système. La programmation architecturale se concentre sur une des premières étapes de cette phase dans le domaine de la construction : la définition des besoins d'un bâtiment. Les pratiques et recherches actuelles en Architecture-Ingénierie-Construction ont tendance à être basées sur l'expérience des programmistes et architectes. Elles sont rapidement orientées vers la production de solutions architecturales et avec une formalisation tardive des besoins métiers en exigences bâtiment. La définition des exigences est bien plus développée dans les autres domaines d'ingénierie (i.e. génie mécanique, industriel et logiciel) au sein de théories, modèles, techniques et outils. Ces travaux de recherche visent à proposer un raisonnement de programmation architecturale basé sur ces connaissances en matière d'ingénierie des exigences dans ces autres domaines. La méthodologie suivie pour développer ce raisonnement s'appuie sur une démarche transdisciplinaire basée sur une combinaison de méthodologies issues des Sciences de la Conception. Outre l'identification de langages de modélisation couvrant différent points de vues associées à la programmation architecturale, un manque est identifié en ce qui concerne les concepts définissant l'objet d'étude : la transition entre les concepts d'activité et d'espace. Le concept de ‘‘méta-espace'' est proposé pour combler ce manque ainsi qu'un langage de modélisation permettant l'exploitation des relations entre ces concept. Une formalisation très en amont de la transition des besoins métiers des clients vers les exigences bâtiment est proposée via une démarche conceptuelle résultant de l'ajout du concept de ‘‘méta-espace''. Cette démarche est présentée étape par étape en s'appuyant sur les divers cas d'études traités au cours de la thèse. / The conceptual phase is based on very fuzzy and incomplete information about clients' needs. It constitutes the core of clients' satisfaction about the future system. Architectural programming, or briefing process, focuses on the early stages of the conceptual phase of construction projects, i.e. the requirements definition. Current practices and research in Architecture-Engineering-Construction tend to be experience-based, solution-oriented, and with a late formalisation of business needs into building requirements. The requirements definition is far more supported by theories, models, tools, and techniques in other engineering disciplines (i.e. Mechanical, Industrial, and Software Engineering). This research aims to propose an architectural programming reasoning based on existing requirements engineering knowledge from these other engineering disciplines. The methodology followed to develop this reasoning is a transdisciplinary approach based on a combination of Design Research Methodology, and Design Science. Besides the identification of modelling languages covering different viewpoints associated with the briefing process, a gap is identified regarding modelling constructs associated with a “meta-space” design artefact. This design artefact and its associated modelling language (i.e. the meta-space diagram) support the formalisation of the transition from activities to space. The resulting conceptual framework proposes a step by step early formalisation of the transition from clients' business needs to building requirements. All along the thesis, different case studies are used to illustrate the proposals.

L’objectif principal de l’ingénierie des systèmes est la création d’un ensemblede produits et des services de haute qualité qui permettent l’accomplissement de tâchespour répondre aux besoins des clients. Un projet typique d’ingénierie des systèmes peutêtre divisé en trois phases : la définition, le développement et le déploiement. La phasede définition comprend les activités de capture des exigences et de leur raffinement. Àla fin de la phase de définition du système, nous avons toutes les exigences fonctionnelleset non-fonctionnelles du système. L’un des résultats de la phase de développement est lemodèle de travail initiale du système. La phase de déploiement se compose des activitésliées à (1) l’évaluation opérationnelle du système, à (2) l’utilisation du système et à (3) sonentretien. Dans un cycle de vie du projet, il y a de nombreuses questions qui doivent êtretraitées au cours des différentes phases pour finalement livrer un produit.Nous avons proposé une solution aux problèmes liés à l’ingénierie des exigences et auxtechniques de la détection, de la gestion et de la résolution des conflits entre les partiesprenantes. Cette thèse est basée sur les dernières avancées dans les pratiques industrielleset de recherche dans le domaine de l’ingénierie de conception du système.L’objectif de ce travail de thèse est de proposer une méthodologie de conception novatriceet globale en tenant compte de l’environnement multidisciplinaire et de multiplesintervenants. Nous avons proposé un langage de modélisation des exigences basé sur lestechniques GORE. Nous avons proposé quelques outils pour réduire l’ambiguïté des exigencestels l’utilisation de phrases négatives et de tests á l’aide de négation lorsqu’il s’agitde traiter certaines exigences difficiles à comprendre avec les techniques classiques. Nousavons également proposé des techniques de gestion des exigences pour mieux assurer leurtraçabilité. Concernant la résolution des conflits, nous avons proposé des techniques depondération des critères au cours des différentes étapes du cycle de vie. En utilisant lamême technique de pondération de critères, une méthode de décision multicritères et multiparticipants est proposée pour divers problèmes de décision survenant pendant le cycle devie du projet d’ingénierie systèmes.Enfin, une approche globale de l’ingénierie des systèmes est proposée pour intégrertoutes les contributions faites précédemment et est illustrée sur une étude de cas concernantun projet réel avec la présentation dŠun outil SysEngLab que nous avons développé pourmettre en oeuvre la majorité des méthodes et des techniques proposées au cours de thèse / The primary goal of the systems engineering is the creation of a setof high quality products and services that enable the accomplishment of desiredtasks and needs of the clients or user groups. A typical systems engineering projectcan be divided in to three phases: definition, development, and deployment. Thedefinition phase involves the activities of requirement elicitation and refinement.By the end of system definition phase, we have all the system functional and nonfunctionalrequirements. One of the results of development phase is initial workingmodel of the system. The deployment phase consists of activities of operationalimplementation, operational testing and evaluation, and operational functioning andmaintenance. In a project life cycle there are numerous issues to be sorted out duringthe various phases to finally deliver a successful product. We proposed solution tothe problems of requirements engineering & management, design conflict detection,and stakeholders conflict resolution. This thesis is based on the recent advances inindustrial practices and research in the field of system design engineering.The objective of this thesis work is to propose an innovative and holistic conceptionmethodology taking into account the multidisciplinary environment and multiplestakeholders. We have proposed a requirements modeling language based on theGORE techniques. We have proposed a few of tools for reducing the ambiguity ofrequirements such as: using negation and test cases using negation for contractingdifficult requirements. Requirement management techniques are proposed to providebetter requirements traceability and aid for other systems engineering activities.Few guidelines have been designed to guide the design of traceability policies. Criteriaweighting technique has been designed to better carry out the conflict resolutions,during the various life cycle stages. Using the same criteria weighting technique aflexible multi criteria multi participant decision methodology is proposed for variousdecision problems arising during the life cycle of systems engineering project.Finally, a comprehensive prescriptive systems engineering approach is proposedusing all the previously made contributions and an illustrative case study of a realongoing project is presented developed using the supporting tool SysEngLab, whichimplements majority of the methods and techniques proposed during thesis

Avec la plupart des méthodes formelles, un premier modèle peut être raffiné formellement en plusieurs étapes, jusqu'à ce que le raffinement final contienne assez de détails pour une implémentation. Ce premier modèle est généralement construit à partir de la description des besoins obtenue dans la phase d'analyse des exigences. Cette transition de la phase des exigences à la phase de spécification formelle est l'une des étapes les plus délicates dans la chaîne de développement formel. En fait, la construction de ce modèle initial exige un niveau élevé de compétence et beaucoup de pratique, d'autant qu'il n'existe pas de processus bien défini pour aider les concepteurs. Parallèlement à ce problème, il s'avère également que les exigences non-fonctionnelles sont largement marginalisées dans le processus de développement logiciel. Les pratiques industrielles actuelles consistent généralement à spécifier seulement les exigences fonctionnelles durant les premières phases de ce processus et à laisser la prise en compte des exigences non-fonctionnelles au niveau de l'implémentation. Pour surmonter ces problèmes, la thèse vise à définir un couplage entre un modèle d'exigences exprimé en SysML/KAOS et des spécifications formelles abstraites, tout en garantissant une distinction entre les exigences fonctionnelles et non-fonctionnelles dès la phase d'analyse des exigences. Pour cela, la thèse propose tout d'abord deux approches différentes (l'une dédiée au B classique et l'autre à Event-B) dans lesquelles des modèles formels abstraits sont construits progressivement à partir du modèle de buts fonctionnels SysML/KAOS. La thèse se focalise par la suite sur l'approche dédiée à Event-B afin de la compléter et l'enrichir en se servant de deux autres modèles SysML/KAOS qui décrivent les buts non-fonctionnels et leurs impacts sur les buts fonctionnels. Nous présentons différentes manières permettant d'injecter ces buts non-fonctionnels et leurs impacts dans les modèles abstraits Event-B déjà obtenus. Des liens de correspondance entre les buts non-fonctionnels et les différents éléments Event-B sont également établis afin de faciliter la gestion de l'évolution de ces buts. Les différentes approches proposées dans cette thèse ont été appliquées pour la spécification du composant de localisation qui est une partie critique d'un système de transport terrestre. L'approche dédiée à Event-B est implémentée dans l'outil SysKAOS2EventB, permettant ainsi de générer une architecture de raffinement Event-B à partir d'un modèle de buts fonctionnels SysML/KAOS. Cette mise en œuvre s'appuie principalement sur les technologies de transformation de modèles à modèles / With most of formal methods, an initial formal model can be refined in multiple steps, until the final refinement contains enough details for an implementation. Most of the time, this initial model is built from the description obtained by the requirements analysis. Unfortunately, this transition from the requirements phase to the formal specification phase is one of the most painful steps in the formal development chain. In fact, building this initial model requires a high level of competence and a lot of practice, especially as there is no well-defined process to assist designers. Parallel to this problem, it appears that non-functional requirements are largely marginalized in the software development process. The current industrial practices consist generally in specifying only functional requirements during the first levels of this process and in leaving the consideration of non-functional requirements in the implementation level. To overcome these problems, this thesis aims to define a coupling between a requirement model expressed in SysML/KAOS and an abstract formal specification, while ensuring a distinction between functional and non-functional requirements from the requirements analysis phase. For that purpose, this thesis proposes firstly two different approaches (one dedicated to the classical B and the other to Event-B) in which abstract formal models are built incrementally from the SysML/KAOS functional goal model. Afterwards, the thesis focuses on the approach dedicated to Event-B in order to complete it and enrich it by using the two other SysML/KAOS models describing the non-functional goals and their impact on functional goals. We present different ways to inject these non-functional goals and their impact into the obtained abstract Event-B models. Links of correspondance between the non-functional goals and the different Event-B elements are also defined in order to improve the management of the evolution of these goals. The different approaches proposed in this thesis have been applied to the specification of a localization component which is a critical part of a land transportation system. The approach dedicated to Event-B is implemented in the SysKAOS2EventB tool, allowing hence the generation of an Event-B refinement architecture from a SysML/KAOS functional goal model. This implementation is mainly based on the model-to-model transformation technologies

Comparé aux services traditionnels du secteur tertiaire, les services facilités par les technologies de l'information et des communications (ITeS, à partir du sigle en anglais, IT-enabled Services) suscitent un intérêt croissant de clients et fournisseurs d'une part du fait de l’automatisation des processus et d'autre part grâce aux nouveaux canaux de communication (Internet, réseaux mobiles, …) que ces services supportent. De ce fait, les ITeS co-créent de la valeur ajoutée due à la collaboration entre les clients et les fournisseurs lors de la conception et la livraison de services. Cet enrichissement des services traditionnels conduit à une remise à plat des méthodes actuelles de conception de biens et de services. En effet, elles ne permettent pas de répondre aux exigences imposées par ce contexte de collaboration multidisciplinaire qui intègrent les entreprises, les technologies de l'information et de la communication et les acteurs sociaux. Les caractéristiques intrinsèques des services (à savoir, l'intangibilité, l'inséparabilité, la périssabilité, la simultanéité) et leur nature sociotechnique requière à la fois une méthodologie de conception globale dirigée par les exigences des clients en vue de leur satisfaction et une approche systémique prenant en compte la dimension collaborative, le cycle de vie des services et les changements organisationnels, métiers et technologiques. Pour faire face à ces enjeux, nous proposons une méthodologie descendante pour modéliser et concevoir un système de services dirigé par les exigences des clients et supportant la collaboration entre tous les acteurs afin de permettre la co-création de ce système. Notre méthodologie repose sur une approche pluridisciplinaire et offre un ensemble de modèles interconnectés (modèle de référence de service, modèle d’exigence et modèle de collaboration) ce qui permet d’une part de donner de la flexibilité au système et de la rendre adaptable en cas de changements des exigences et d’autre part de supporter la collaboration entre tous les acteurs. Le modèle de référence offre une description des différentes dimensions du système de services (ontologique, caractéristiques et systémique) et explicite ainsi les connaissances liées aux domaines différents. En se basant sur le modèle d’exigences, les besoins du client sont spécifiés dans un langage commun et compréhensible par tous les acteurs. Ceci permet leur propagation dans tout le cycle de vie de service et leur diffusion à tous les acteurs. Le modèle de collaboration préconise une approche guidée par les données - une approche opposée aux processus métiers collaboratifs traditionnels - ce qui favorise l'interopérabilité technique et sémantique et augmente la stabilité du système face aux changements. Enfin, La collaboration s’appuie sur les canaux de communication qui engendrent des flux d'objets métiers selon lesquels des règles d'affaires sont générées afin d’invoquer les composants logiciels sous-jacents. / Compared to traditional business services, IT-enabled services provide more value to customers and providers by enabling traditional business services with Information and Communication Technologies (ICT) and delivering them via e-channels (i.e., Internet, Mobile networks). Although IT-enabled service systems help in co-creating value through collaboration with customers during service design and delivery, they raise challenges when we attempt to understand, design and produce innovative and intelligent IT-enabled services from a multi-disciplinary perspective by including businesses, technology and people for value addition and increasing benefits. Due to their social-technical nature and characteristics (i.e., Intangibility, Inseparability, Perishability, Simultaneity), IT-enabled services also lack common methods to systemize services driven by customer requirements and their satisfactions and co-produce them through ad-hoc collaboration. In this thesis, we propose a middle-out methodology to model, design and systemize advanced IT-enabled service driven by customer requirements and collaboration among all actors to jointly co-create service systems. From a multi-disciplinary perspective, the methodology relies on a multi-view models including a service system reference model, a requirement model and a collaboration model to ensure system flexibility and adaptability to requirement changes and take into account joint efforts and collaboration of all service actors. The reference model aims at a multi-disciplinary description of services (ontological, systematical and characteristic-based descriptions), and formalizing business knowledge related to different domains. As for the requirement model, customer needs are specified in common expressiveness language understandable by all service actors and made possible its top-down propagation throughout service lifecycle and among actors. The collaboration model advocates a data-driven approach, which increases busi-ness, technical and semantic interoperability and exhibits stability in comparison to business processes centric approaches. Finally, the collaboration hinges on de-livery channels expressed as data flows and encapsulating business artifacts as per which business rules are generated to invoke underlying software components.