Journée technique LAVOC 2002 L’aide multicritère à la décision au service des projets d’infrastructures routières Exemple de cas : H144 « Transchablaisienne » présentée par Micaël Tille in Journées techniques LAVOC 2002 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Plan de l’exposé Problématique Exemple de cas : H 144 L’aide à la décision Méthodes d’aide multicritère à la décision Terminologie et principes Méthodes d’agrégation partielle Utilisation d’ELECTRE III Identification des acteurs Méthodologie actualisée Conclusion et perspectives M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Problématique du projet d’infrastructure routière Facteurs d’influence… … exogènes  domaines affectés  évolution des attentes sociales  nouveaux paradigmes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … endogènes  méthodes de travail  procédure rigide  différents acteurs M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

 Facteur d’amélioration des projets Développement durable Transdisciplinarité Mise en balance des intérêts Subsidiarité Participation du public Transparence Générations futures 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  Facteur d’amélioration des projets M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Acteurs du projet Interventions dans le processus Décideur acteur politique exécutif Groupe d’étude ingénieur civil spécialistes Acteurs administratifs administration publique Public affecté par l’infrastructure routière indifférent Utilisateurs de l’infrastructure routière Organisations non-gouvernementales Acteurs politiques 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Thèse de doctorat Choix de variantes d'infrastructures routières : méthodes multicritères (Tille - 2001) Analyser les causes de la problématique Proposer une méthodologie d’étude actualisée Méthodes d’aide multicritère à la décision Méthodes participatives Développement durable Suivi d’un cas pratique : la H 144 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Exemple de cas : H 144 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Solution consensuelle Exemple de cas : H 144 5 variantes Etat actuel révisé 0+ adaptée – révisée Communes adaptée - révisée Solution consensuelle Variante COPIL 1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Exemple de cas : H 144 Intérêt pour l’étude Intégration au sein du processus  observation « en direct »  richesse et qualité des informations à disposition Procédure innovante  30 acteurs représentatifs travaillant ensemble  utilisation du multicritère (16 critères – 6 familles)  2 groupes : COPIL - GT Résolution rapide d’un long conflit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 L’aide à la décision Decision making is what you do when you don’t know what to do (R. Howard) 2 principaux acteurs  décideur : entité parfois floue  l’homme d’étude (B. Roy)  2 acteurs indépendants et distincts Le processus de la décision  la décision est de nature subjective  les aspect humains sont prépondérants  tout n’est pas démontrable 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 L’aide à la décision Influences 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Aide multicritère à la décision A quoi sert le multicritère ? Les activités humaines ont souvent plusieurs … … solutions … éléments d’analyse … importances relatives Nécessité de prendre une décision qui est subjective en s'aidant d'éléments objectifs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Aide multicritère à la décision Trois termes … … Aide  projeteur  évaluation objective 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … Multicritère  contexte complexe … Décision  décideur  pondération subjective M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Aide multicritère à la décision Processus général en 5 étapes Inventorier des variantes Lister les critères Pondérer les critères Juger les actions Agréger les jugements  étape spécifique à chaque méthode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodes d’aide multicritère à la décision Agrégation complète  simplicité (carnet de notes)  perte d’information  optimum Agrégation partielle  nuance  autorise l’incomparabilité  plus complexe Agrégation locale-itérative 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodes d’agrégation complète : inconvénients Optimum  3 contraintes à respecter stabilité unicité transitivité (préférence stricte & indifférence) Fonction d’utilité  complexité  tentation de l’arithmomorphisme  absence de liberté de pondération Perte d’information  monocritère (monétaire) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Aide multicritère à la décision Terminologie (Adapté de Maystre + Pictet 1994) Variante vi Critère cj Performance gj(vi ) Surclassement j(vi,vk ) vi S vk Concordance cj(vi,vk ) Discordance dj(vi,vk ) 1 2 3 4 5 6 7 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Notions de concordance et de discordance Surclassement j(vi,vk ) vi S vk Concordance cj(vi,vk )  Y a t-il suffisamment d’arguments pour admettre cette hypothèse ? Discordance dj(vi,vk )  Y a t-il une raison suffisante pour refuser cette hypothèse ? 1 2 3 4 5 6 7 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Critères francs vs Critères flous Comparaison de j(vi,vk ) avec des seuils Seuil d’indifférence vi I vk Sij  critères flous Seuil de préférence vi P vk Spj  critères flous (= 0 pour les critères francs) Seuil de veto Svj dj(vk,vk) = 1 1 2 3 4 5 6 7 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Critères francs Indifférence impossible 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Critères flous 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Critères flous Correspond mieux à la réalité 1 2 3 4 5 6 7 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodes d’agrégation partielle Trois catégories Choix a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tri b Rangement g ELECTRE III M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodes d’agrégation partielle Famille ELECTRE ELimination et Choix Traduisant la REalité ELECTRE I  problème de choix a ELECTRE II  problématique de rangement g ELECTRE III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodes d’agrégation partielle ELECTRE IV  problème de rangement g ELECTRE IS  problématique de choix a ELECTRE Tri  problématique de tri b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Choix d’une méthode d’agrégation partielle Propositions pour le projet routier Pondération  séparée de la notation  pondération croisée (familles de critères) Electre III  logiciel LAMSADE Agrégation complète  indicateurs  pondération technique  performance des variantes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Description des principes généraux de ELECTRE III Usage de critères flous  jugements plus réalistes  unités et sens de préférence indifférent Gradation des préférences  indifférence – préférence faible – préférence forte  surclassement flou par degré de crédibilité Classements  2 distillations ascendante - descendante Usage aisé  logiciel LAMSADE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 ELECTRE III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 ELECTRE III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Utilisation d’ELECTRE III dans le cadre de la H 144 16 critères utilisés – 6 familles de critères 28 jeux de pondération  56 distillations pas de veto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Indicateur de stabilité : écart entre distillations 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Relations de préférence entre variantes Utilisation de la comparaison des rangs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Relations de préférence entre variantes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Acteurs du projet « Comparaison de variantes 1999 » 6 groupes d’acteurs  hypothèses de répartition Analyse des pondérations individuelles  respect des hypothèses  variabilité  4 acteurs représentatifs Bilan  stabilité  intérêt des profils d’acteurs représentatifs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Acteurs du projet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Journée technique LAVOC 2002 Acteurs du projet Acteurs représentatifs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodologie actualisée Principes Diagramme de flux intégration des principes décrits démarche de travail au service du projeteur Elaboration itérative affinages successifs Elaboration en 5 étapes pondération séparée de la notation 3 décisions possibles 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Pondération & Jugement Séparation franche Pondération avant de générer les variantes par le(s) décideur(s) subjectivité – systèmes de valeurs Jugement après la génération de variantes par le Groupe d’Etude objectivité 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodologie actualisée 5 étapes principales pour l’aide multicritère à la décision dans le projet routier Lister les critères objectifs - contraintes Pondérer les critères Générer des variantes Juger les variantes Agréger les jugements 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M. TILLE Journée technique LAVOC 2002

Méthodologie actualisée démarche intellectuelle Conclusion et perspectives Méthodologie actualisée destinée au projeteur et au décideur exhaustivité améliore la qualité du projet ne garantit pas le succès utilise au mieux la procédure existante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 démarche intellectuelle M. TILLE Journée technique LAVOC 2002