Dans cette thèse nous nous intéressons à la définition des modèles d'humains pour leur prise en compte dans les situations de travail durant les phases de conception des systèmes industriels. Les différents modes d'interventions de l'homme (normal, dégradé, maintenance, dépannage, etc.) et tous les aspects de son intervention (ergonomie, sécurité, respect des normes, .. .) sont considérés. Dans ces cadres, nous avons envisagé et classifié les différents modèles d'humain dans les situations de travail en indiquant leurs spécificités et leurs applications dans les différents domaines. Nous proposons un modèle plus intégré, regroupant des aspects indispensables (mathématiques, sciences humaines, modèles descriptifs et réalité virtuelle) avec une interface mixte de logique floue et classique. Enfin, nous avons particulièrement étudié les modèles construits en ingénierie virtuelle afin d'améliorer les applications actuelles pour ajouter de nouveaux points de vues, plus généraux, plus flexibles et plus réalistes au sein des outils de conception de systèmes. Nous proposons une nouvelle approche pour définir des zones dangereuses de situation de travail dans un environnement virtuel ou augmenté. Notre proposition finale est un ensemble de modèles et de processus d'évaluation de performance applicables dans le cadre d'environnements d'ingénierie de production assistée par ordinateur.

Nos travaux se situent au croisement de trois domaines : la sûreté de fonctionnement, l'analysefonctionnelle et l'ingénierie des modèles. Dans l'objectif d'assister les analyses préliminaires desrisques, nous avons proposé d'exploiter les modèles issus de l'analyse fonctionnelle de l'avion. Cesmodèles décrivent les dépendances entre les fonctions qui doivent être réalisées durant une phasede vol. Pour exploiter ces modèles, nous avons introduit la notion d'efficacité qui mesure ledegré de contribution d'une fonction à la réalisation nominale d'une phase de vol. Cette notionest utile pour les analyses de risques car elle permet de formaliser divers cas dedysfonctionnements des fonctions et pour évaluer le niveau de dégradation d'une phase de vol encas de dysfonctionnement d'une ou plusieurs fonctions. Nous avons proposé d'annoter les modèlesissus de l'analyse fonctionnelle avec des informations relatives à l'efficacité des fonctions et à leursdysfonctionnements possibles. En suivant les principes de la transformation de modèles, nousavons étudié les moyens de produire le plus automatiquement possible des modèles utiles auxanalyses de risques à partir des modèles annotés. Les modèles produits sont décrits avec lelangage AltaRica, ils peuvent être analysés avec les outils associés à ce langage afin d'évaluerl'effet du dysfonctionnement de fonctions de l'avion ou de rechercher les combinaisons dedysfonctionnements les plus critiques. L'approche proposée a été appliquée pour analyser lesrisques associés aux fonctions utiles lors du décollage d'un avion.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre théorique très général de la conception des systèmessociotechniques complexes. Elle est appliquée au système de l'Appareil à Gouverner des sous-­‐marins. Elle traite, tout particulièrement, de l'étape d’allocation des fonctions entre l’homme et la machine.L’objectif des premiers travaux a été de tester un système automatisant la phase d’analyse de l’information mise à disposition du barreur. Deux expérimentations ont évalué les effets d’une interface "écologique" sur la performance, la charge de travail et la conscience de la situation de barreurs réalisant une tâche de pilotage sur simulateur.Une deuxième phase a consisté à définir différentes solutions d’allocation dynamique des fonctions entre l’homme et la machine dans le système de pilotage de sous-­‐marin. Une expérimentation a évalué l’apport d’une réallocation à la machine de la gestion du cap et/ ou de l'immersion, en fonction de la performance et de la charge de travail de l'opérateur.Les résultats de ces différentes études conduisent à proposer une démarche de conception d'un système sociotechnique qui reprend et enrichit le cadre du CWA (Cognitive Work Analysis) et à discuter du positionnement et de la formalisation del’allocation des fonctions dans le processus de conception des systèmes homme-­‐machine. / This thesis comes within the scope of sociotechnical systems design. It is applied to thesubmarine rudder control system. It focuses, in particular, on the stage of functions allocation between helmsman and machine.The objective of the first experiments was to test an "ecological" interface automating the function of information analysis. Two experiments evaluated its effects on performance, workload and situation awareness of helmsmen performing steering tasks.A second phase consisted in defining different proposals of dynamic allocations of functions between helmsman and machine. An experiment was carried out, in order to evaluate a solution of adaptive automation.The results of these studies lead to propose an approach for designing a socio-­‐technical system, which relies on and enhances the CWA (Cognitive Work Analysis) framework. They lead also to discuss place and formalisation of the functions allocation's stage into the process of sociotechnical systems' design.

Cette thèse aborde l’institutionnalisation du système socio-technique qui a permis la mobilité automobile entre 1920 et 1950 au Portugal, un pays qui au départ n’est pas producteur de véhicules automobiles et demeure périphérique technologiquement, par l’étude de deux aspects qui sont complémentaires : la régulation de la circulation des automobiles et l’adaptation des routes aux nouveaux véhicules motorisés. C’est une étude sur l’appropriation et la construction de ce système en fonction des actions menées par les usagers, les ingénieurs, les législateurs, les clubs automobiles, les services de voirie ou les organes de l’administration routière. Pendant la période analysée et malgré des taux de motorisation assez faibles, le système socio-technique est institutionnalisé et stabilisé, accompagnant et dialoguant avec la définition des standards internationaux et en créant des structures qui ont influencé le développement de ce système pendant la deuxième moitié du XXe siècle.La façon dont l’institutionnalisation du système a été menée à terme a non seulement permis une augmentation importante du transport routier commercial (au détriment du développement des chemins de fer), mais a aussi protégé une culture élitiste de l’usage des voitures particulières et le développement du tourisme automobile, visible dans la régulation de la circulation et dans la construction de routes touristiques avec des caractéristiques techniques et des budgets spéciaux. Elle a aussi permis le développement de l’ingénierie routière au Portugal avec la création d’un organe autonome d’administration routière et avec la formation de plusieurs ingénieurs qui ont construit une oeuvre que s’est approprié le discours de l’Estado Novo comme un symbole de sa réalisation et de sa modernité. Ces acteurs ont participé à l’élaboration de connaissances techniques ainsi qu’aux négociations de normes sociales et morales et à la construction de représentations au niveau des pratiques des usagers, des discours et de la matérialité de ce système. / This dissertation focuses on the institutionalization of the sociotechnical system, underlying automobility, in Portugal, from 1920 to 1950. By taking into consideration that the country was technologically peripheral and originally no automobiles were locally manufactured, this work developed along two complementary aspects: the regulation of automobile circulation and the adaptation of roads to the new vehicles. This is a study focusing on the appropriation and construction of this system through the interventions of users, engineers, legislators, automobile clubs, road services and administration. In the period under consideration, despite the low rates of motorization, the sociotechnical system institutionalized and stabilized, by following and discussing the definition of international standards and creating structures, which influenced the development of this system, during the second half of the nineteenth century.The way in which the institutionalization of the car system developed allowed not only an increase in commercial road transport in detriment of railways, but also protected an elitist culture regarding the use of private cars and the development of automobile tourism, as shown by circulation regulations and in the construction of tourism roads with special technical and budgetary characteristics. It also allowed the development of road engineering in Portugal, with the creation of an independent organ for road administration and the training of engineers whose works were appropriated by the rhetoric of the dictatorial regime known as New State (Estado Novo) as a symbol of its own accomplishments and modernity. All these actors participated in the construction of a technical discourse and in the negotiations of social and moral norms, as well as of representations at the level of the users’ practices, discourses and the materiality of the sociotechnical car system.Key-words: Sociotechnical system; automobile mobility, Portugal, Estado Novo, roads, motorists.

Cette thèse aborde l'institutionnalisation du système socio-technique qui a permis la mobilité automobile entre 1920 et 1950 au Portugal, un pays qui au départ n'est pas producteur de véhicules automobiles et demeure périphérique technologiquement, par l'étude de deux aspects qui sont complémentaires : la régulation de la circulation des automobiles et l'adaptation des routes aux nouveaux véhicules motorisés. C'est une étude sur l'appropriation et la construction de ce système en fonction des actions menées par les usagers, les ingénieurs, les législateurs, les clubs automobiles, les services de voirie ou les organes de l'administration routière. Pendant la période analysée et malgré des taux de motorisation assez faibles, le système socio-technique est institutionnalisé et stabilisé, accompagnant et dialoguant avec la définition des standards internationaux et en créant des structures qui ont influencé le développement de ce système pendant la deuxième moitié du XXe siècle.La façon dont l'institutionnalisation du système a été menée à terme a non seulement permis une augmentation importante du transport routier commercial (au détriment du développement des chemins de fer), mais a aussi protégé une culture élitiste de l'usage des voitures particulières et le développement du tourisme automobile, visible dans la régulation de la circulation et dans la construction de routes touristiques avec des caractéristiques techniques et des budgets spéciaux. Elle a aussi permis le développement de l'ingénierie routière au Portugal avec la création d'un organe autonome d'administration routière et avec la formation de plusieurs ingénieurs qui ont construit une oeuvre que s'est approprié le discours de l'Estado Novo comme un symbole de sa réalisation et de sa modernité. Ces acteurs ont participé à l'élaboration de connaissances techniques ainsi qu'aux négociations de normes sociales et morales et à la construction de représentations au niveau des pratiques des usagers, des discours et de la matérialité de ce système.

Nos travaux se situent au croisement de trois domaines : la sûreté de fonctionnement, l'analysefonctionnelle et l'ingénierie des modèles. Dans l'objectif d'assister les analyses préliminaires desrisques, nous avons proposé d'exploiter les modèles issus de l'analyse fonctionnelle de l'avion. Cesmodèles décrivent les dépendances entre les fonctions qui doivent être réalisées durant une phasede vol. Pour exploiter ces modèles, nous avons introduit la notion d'efficacité qui mesure ledegré de contribution d'une fonction à la réalisation nominale d'une phase de vol. Cette notionest utile pour les analyses de risques car elle permet de formaliser divers cas dedysfonctionnements des fonctions et pour évaluer le niveau de dégradation d'une phase de vol encas de dysfonctionnement d'une ou plusieurs fonctions. Nous avons proposé d'annoter les modèlesissus de l'analyse fonctionnelle avec des informations relatives à l'efficacité des fonctions et à leursdysfonctionnements possibles. En suivant les principes de la transformation de modèles, nousavons étudié les moyens de produire le plus automatiquement possible des modèles utiles auxanalyses de risques à partir des modèles annotés. Les modèles produits sont décrits avec lelangage AltaRica, ils peuvent être analysés avec les outils associés à ce langage afin d'évaluerl'effet du dysfonctionnement de fonctions de l'avion ou de rechercher les combinaisons dedysfonctionnements les plus critiques. L'approche proposée a été appliquée pour analyser lesrisques associés aux fonctions utiles lors du décollage d'un avion. / Our work links three domains: safety, functional analysis and model based engineering. In orderto assist preliminary risk analysis, we have proposed to exploit models developed for functionalanalysis. These models describe dependencies between functions that have to be performed duringa flight phase. To exploit these models, we have introduced the notion of efficiency thatmeasures the degree of contribution of a function to the nominal realisation of a flight phase.This notion is useful for risk analysis because it enables the formalisation of various cases offunction failures and the evaluation of the level of degradation of a flight phase in case offunction failures. We have proposed to annotate functional analysis models with informationrelated with function efficiency and potential function failures. Following the principles of modeltransformation, we have studied the means to produce as automatically as possible models thatcould be used to support risk analysis starting from annotated models. Produced models aredescribed with the AltaRica language, they can be analysed with the tools associated with thislanguage in order to evaluate the effect of function failures or to search for the most criticalcombinations of failures. The approach was applied in order to analyse the risks associated withthe functions used during an aircraft take-off.

Ce travail veut être une contribution, à la fois théorique et empirique, à l'étude sur la longue durée des pratiques de régulation (au sens large du terme: constitution d'objets techniques, de pratiques de conception, d'outils de gestion et de morphologies<br />organisationnelles) développées au sein des systèmes socio-techniques, c'est à dire des systèmes composés d'éléments techniques (physiques) et organisationnels, formellement<br />organisées sur la base de normes, des règles et de rôles, plus ou moins standardisés, en vue de réaliser des objectifs prédéfinis. Son terrain empirique est composé de trois systèmes socio-techniques. Deux historiques relativement brefs, portant sur le monde<br />industriel (taylorisme : 1880-1980), et le métropolitain de Paris (1900-1990), préparent le terrain pour la présentation systématique du concept central de ce travail, celui de mode de régulation, à travers lequel nous essayons de donner un fondement théorique à<br />l'explication du mouvement — émergence et formation, stabilisation, crise — des pratiques de régulation développées au sein d'un système socio-technique. Une fois le concept de mode de régulation exposé, nous procédons à une étude approfondie des<br />pratiques de régulation dans le domaine de l'assainissement (1850-1990).<br />Les lectures parallèles des trajectoires de trois systèmes étudiés ici révèlent des connivences quant aux logiques de régulation à l'oeuvre. Pensée et projetée sur un mode homéostatique, la régulation cherche son efficacité dans la norme et les pratiques<br />codifiées ; ces dernières étant objectivées très souvent dans des dispositifs techniques et cristallisées dans des architectures fonctionnelles marquées par des cloisonnements forts et pauvres en communication. Or, cette logique semble entrer aujourd'hui entrer dans une phase de mise en cause profonde. La dernière partie de la thèse, centrée sur les mutations actuelles dans le domaine de l'assainissement, essaie de dessiner les lignes de force qui paraissent majeures dans les évolutions en cours.