Journée technique LAVOC 2002

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1 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

2 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

3 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

4  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

5 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

6 Journée technique LAVOC 2002
Thèse de doctorat Choix de variantes d'infrastructures routières : méthodes multicritères (Tille ) 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

7 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

8 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

9 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

10 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

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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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

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

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

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

23 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

24 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

25 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

26 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

27 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

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

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

30 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

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

32 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

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

34 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

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

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

37 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

38 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

39 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

40 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