Exploration et évaluation d'Alternatives
Socio-Techniques

Thibaut Coudroy, Jean-Yves Courtonne, Peter Sturm, Serge Fenet, Mathilde

Boissier, Nadia Brauner

► To cite this version:

Thibaut Coudroy, Jean-Yves Courtonne, Peter Sturm, Serge Fenet, Mathilde Boissier, et al. Explo-
ration et évaluation d'Alternatives Socio-Techniques. ROADEF 2025 - 26ème congrès annuel de la
Société Française de Recherche Opérationnelle et d'Aide à la Décision, Feb 2025, Champs Sur Marne,
France. pp.1-2. hal-04989925

HAL Id: hal-04989925

https://inria.hal.science/hal-04989925v1

Submitted on 13 Mar 2025

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# Exploration et évaluation d'Alternatives Socio-Techniques

Thibaut Coudroy¹, Jean-Yves Courtonne¹, Peter Sturm¹, Serge Fenet¹,²,
Mathilde Boissier¹, Nadia Brauner³

¹ STEEP, Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Inria, Grenoble INP, LJK, 38000 Grenoble
{prenom.nom}@inria.fr

² Université Claude Bernard Lyon 1

³ Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, G-SCOP, 38000 Grenoble
Nadia.Brauner@grenoble-inp.fr

**Mots-clés** : système socio-technique, scénario, soutenabilité, optimisation, visualisation

## 1 Introduction

Un système socio-technique est un système complexe dans lequel on représente à la fois les acteurs humains, à travers leurs choix et interactions sociales, et la technique via les outils, les technologies et les processus de transformation de matière. Les liens entre ces deux pôles prennent un rôle particulier dans un monde dans lequel il devient incontournable de penser des sociétés respectant les limites planétaires. Dans ce contexte, il est donc nécessaire d'envisager des alternatives, mais tout en veillant à leur cohérence biophysique.

C'est ce que nous proposons au travers d'outils numériques pour concevoir, manipuler et comparer des scénarios d'organisations socio-techniques de production et de consommation. Avec les contraintes impliquées par le modèle et les choix utilisateurs, il est ainsi possible d'identifier des compromis à réaliser [1]. Cela pose des problématiques de réconciliation mathématique pour formaliser et comparer différents systèmes cohérents, mais aussi des problématiques plus pratiques d'interface utilisateur pour la construction et l'édition de scénarios.

Les utilisateurs visés par ces outils sont par exemple des participants à un exercice de prospective territoriale et nos outils pourront servir de support à la conception et aux choix collectifs.

## 2 Modélisation

Dans notre représentation, une organisation socio-technique est un modèle constitué de plusieurs secteurs de transformation et des liens entre eux (via des flux de matières premières, de produits transformés et d'énergie, mais aussi des flux représentant des pressions environnementales (pollutions, ...), la main d'œuvre, etc.). Pour chaque secteur, un catalogue est défini avec différents modes de production ou de consommation, associés à leurs métabolismes (ensemble de flux entrants et sortants). La Figure (1) est un exemple d'un tel modèle pour la production et consommation alimentaire.

Une alternative socio-technique correspond aux choix de pondération des modes de production (resp. de consommation) au sein de chaque secteur et de répartition des flux. La Figure (2) se focalise plus précisément sur un secteur avec ses flux et la représentation de son catalogue.

En pratique, le système est donc défini par :

- Des contraintes biophysiques de conservation de matière

- Les métabolismes associés à chaque mode de production ou de consommation

- Les pondérations souhaitées par l'utilisateur sur les modes de transformation et aussi leurs écarts autorisés. Cela peut-être défini par un intervalle de valeurs autorisés, voire en définissant la pénalité associée selon l'écart avec la valeur théorique.

- Si souhaité, des contraintes définies par l'utilisateur (maximum de pollution par exemple)
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>FIG. 1 – Représentation visuelle du modèle pour un exemple sur l'agriculture et l'alimentation</figcaption></figure>

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>FIG. 2 – Zoom sur un secteur en particulier, en présentant ses flux associés et son catalogue</figcaption></figure>

Une fois que l'utilisateur a exprimé ses choix, une réconciliation est effectuée pour trouver des scénarios cohérents (respectant l'ensemble des contraintes) et proches de ses souhaits. À la différence de la formulation classique de la réconciliation qui vise à mettre en cohérence des données mesurées de flux [2], notre formulation porte sur les poids définissant la répartition des modes de production et de consommation dans une alternative socio-technique. Des questions d'optimisation sont donc à considérer selon les choix de tolérance des variables et aussi dans l'optique de présenter des alternatives distinctes.

Nous verrons en pratique l'influence des choix et des points de vue dans la résolution mathématique du problème, ainsi que la perception utilisateur sur ces différentes propositions et leurs pertinences. Nous observerons aussi comment l'interface visuelle accompagne la création et la compréhension de ces alternatives avec des visualisations et une permissivité sur la modification du scénario.

Références

[1] Jean-Yves Courtonne (2016), Environmental assessment of territories through supply chain analysis. Phd, Université Grenoble Alpes.

[2] Cencic, O., & Rechberger, H. (2008). Material flow analysis with software STAN. In EnviroInfo (pp. 440-447).