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HAL Id: tel-01325307 https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01325307 Submitted on 2 Jun 2016 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. UNE RECHERCHE OPÉRATIONNELLE Fabrice Chauvet To cite this version: Fabrice Chauvet. UNE RECHERCHE OPÉRATIONNELLE. Recherche opérationnelle [cs.RO]. UPMC - Université Paris 6 Pierre et Marie Curie; Ecole Centrale Paris, 2005. tel-01325307 HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES DE L'UNIVERSITE DE PARIS VI Spécialité : INFORMATIQUE Présentée à : L'ECOLE CENTRALE DE PARIS par : FABRICE CHAUVET Sujet de la thèse : UNE RECHERCHE OPERATIONNELLE Soutenue le jeudi 2 juin à 14h devant le jury composé de : Rapporteurs : M. Edoardo AMALDI Professeur Associé, Politecnico, Milan M. Yves DALLERY Professeur, Ecole Centrale de Paris M. Philippe MAHEY Professeur, ISIMA, Clermont-Ferrand Examinateurs :M. Yves CASEAU Directeur Central des S.I. de Bouygues Telecom M. Philippe CHRETIENNE Professeur, Université de Paris VI M. Eric JACQUET-LAGREZEPrésident Directeur Général d’Eurodecision M. Jean-Marie PROTH Directeur Recherche de l’INRIA émérite, Metz. HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES DE L'UNIVERSITE DE PARIS VI Spécialité : INFORMATIQUE Présentée à : L'ECOLE CENTRALE DE PARIS par : FABRICE CHAUVET Sujet de la thèse : UNE RECHERCHE OPERATIONNELLE Soutenue le jeudi 2 juin à 14h devant le jury composé de : Rapporteurs : M. Edoardo AMALDI Professeur Associé, Politecnico, Milan M. Yves DALLERY Professeur, Ecole Centrale de Paris M. Philippe MAHEY Professeur, ISIMA, Clermont-Ferrand Examinateurs :M. Yves CASEAU Directeur Central des S.I. de Bouygues Telecom M. Philippe CHRETIENNE Professeur, Université de Paris VI M. Eric JACQUET-LAGREZEPrésident Directeur Général d’Eurodecision M. Jean-Marie PROTH Directeur Recherche de l’INRIA émérite, Metz. Avant-propos -vii- UNE RECHERCHE OPERATIONNELLE HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES DE FABRICE CHAUVET Résumé : Ce mémoire dresse le bilan de la recherche opérationnelle menée par Fabrice Chauvet. Tout d’abord, ses travaux ont concerné les domaines d’application traditionnels de la recherche opérationnelle que sont la productique et la logistique. En particulier, à l’INRIA, il s’est intéressé à l’ordonnancement en temps réel et à la gestion d’un système original de voitures en libre- service. Puis à Bouygues Telecom, la volonté de répondre à des attentes opérationnelles a dirigé ses études vers de nouveaux domaines. Il a ainsi appréhendé l’optimisation de réseaux de télécommunications, la gestion des centres d’appels et de son personnel, ainsi que l’aide à la décision, notamment pour le marketing et la stratégie. Il accorde beaucoup d’importance à l’établissement de modèles pertinents, déduits d'hypothèses préalablement identifiées. Il a proposé des modèles originaux permettant d’intégrer les aspects aléatoires dans l’optimisation. C’est ainsi que ses résultats de recherche concernent l’optimisation de modèles linéaires et non linéaires, ainsi que le développement de nouveaux algorithmes. Son ambition est de concilier le résultat opérationnel à la démarche scientifique. Il a développé de nombreux outils logiciels d’aide à la décision. Aujourd’hui il apporte son conseil pour répondre à des questions d’ordre tactique et stratégique. Mots-clefs : recherche opérationnelle, optimisation, aide à la décision. AN OPERATIONAL RESEARCH BY FABRICE CHAUVET Abstract. This document relates to the operational research performed by Fabrice Chauvet. His first works dealt with traditional fields of operational research such as production management and logistics. For instance, at INRIA, he was involved in on-line scheduling and in the regulation of an innovative vehicle's self-service system. Next, at Bouygues Telecom, he focused his investigations on new domains with the aim of answering operational requests. He was involved in the optimization of telecommunications networks, call centers and workforce management, as well as decision-support for marketing and strategy. Setting relevant models deduced from identified hypotheses is really essential for him. He proposed innovative models to take into account stochastic aspects in optimization. This is why his research results provide linear and non-linear models optimization and new algorithms. He aims at bringing together operational result and scientific methodology. He developed many decision-support software tools. Today he helps to solve tactical and strategic issues. Keywords. Operational research, optimization, decision-support. Avant-propos -ix- REMERCIEMENTS Tout d’abord, je remercie tous les membres du jury pour l’intérêt qu’ils portent à mon travail et pour leur sympathie. Je tiens à exprimer ma reconnaissance à Edoardo AMALDI et Eric JACQUET-LAGREZE avec qui j’ai eu le plaisir de préparer le dossier du réseau d'excellence européen SAGA et, respectivement, de mener le projet RNRT METEOR. Je veux exprimer ma gratitude à Yves CASEAU pour l’appui qu’il a apporté à certains de mes projets menés au sein de Bouygues Telecom, ainsi qu’à Philippe MAHEY pour tous ses conseils avisés et son expertise lors du projet RNRT OPIUM. Je suis aussi reconnaissant à Philippe CHRETIENNE d’avoir accepté de co-encadrer la thèse de Bénédicte VATINLEN et d’avoir recommandé cette HDR auprès de l’Université de Paris VI. Un grand merci à Yves DALLERY pour le partenariat privilégié que nous avons pu établir avec l’Ecole Centrale de Paris, pour le co-encadrement doctoral de Rabie NAIT-ABDALLAH, pour l’organisation à l’Ecole Centrale de cette HDR et pour son soutien constant. Bien sûr, je n’oublie pas Jean-Marie PROTH qui, pendant mon doctorat à l’INRIA, m’a fait confiance et m’a donné l’opportunité de m’impliquer sur de nombreux projets de recherche, en particulier sur la thèse de Névine HAFEZ. Ensuite, je veux remercier toutes les personnes avec qui j’ai eu la chance de travailler et au contact desquelles j’ai pu m’enrichir. Je pense ici à tous ceux cités dans ce mémoire ainsi qu’à ceux que j’aurais oublié et auxquels je présente mes excuses. Je veux ensuite saluer Christian PRINS et Eric PINSON qui m’ont fait découvrir la recherche opérationnelle à l’IMA, puis Gerd FINKE à l’ENSIMAG. Je remercie également ceux qui m’ont offert de confronter la recherche aux préoccupations opérationnelles comme Jean-Baptiste ALBERTINI au CEA. Merci encore aux chercheurs de l’INRIA jeunes ou accomplis : Julien ANTONIO, Chengbin CHU, Bérénice DAMASCENO, Alexandre DOLGUI, Névine HAFEZ et Xiaolan XIE. Je suis reconnaissant à ceux qui m’ont accueilli chez Bouygues Telecom et à leurs équipes : Claude LE PAPE, Corinne COHEN et Marielle VO-VAN. Merci encore aux équipes partenaires : celles des membres du jury et également de Jean-Marie GARCIA au LAAS-CNRS, Jean-Paul GOULVESTRE de l’INT d’Evry, Jin-Kao HAO à l’Université d’Angers, Fikri KARAESMEN à l'Université de Koc à Istanbul, Arnaud RENAUD de la société Artelys. Je veux remercier mes compères du e-lab et le plus illustre d’entre eux, Benoît ROTTEMBOURG pour toutes ses discussions éclairantes. J’ai une pensée émue pour tous les membres de l’équipe Optimisation et Aide à la Décision que j’ai eu la chance d’animer chez Bouygues Telecom, parmi ceux-ci : Mickaël BOUVIER, Alexandre MEYRIGNAC, Rabie NAIT-ABDALLAH, Bénédicte VATINLEN, ainsi que Francis de VERICOURT. « La photo » de l’équipe reste en permanence sur mon bureau. Comment terminer sans remercier tous ceux qui ont rendu possible l’écriture de ces pages. En particulier, je pense à Solange, Serge et Sylvie SCHARTZ. Je suis reconnaissant aussi à Cédric ARCHAUX, Mickaël BOUVIER, Jacques CHAUVET, Rabie NAIT-ABDALLAH, Benoît ROTTEMBOURG et Bénédicte VATINLEN qui ont permis d’améliorer significativement le contenu de ce mémoire. Sans oublier toutes les personnes, parents, proches, amis, qui m’ont supporté dans tous les sens du terme. Merci enfin aux trois personnes qui me sont les plus chères et à qui je dédie ce mémoire, Laurence, Maxime et Mathis CHAUVET. Avant-propos -xi- A Laurence A Maxime A Mathis Avant-propos -xiii- SOMMAIRE DU DOCUMENT CHAPITRE I. PRÉSENTATION GÉNÉRALE 1 I.1. INTRODUCTION GÉNÉRALE DU DOCUMENT 2 I.1.1. L'Habilitation à Diriger des Recherches 2 I.1.2. Organisation du document 2 I.2. MOTIVATIONS 3 I.2.1. Une Recherche Opérationnelle 3 I.2.2. La modélisation 3 I.2.3. Domaines de recherche 4 I.2.4. Domaines d'application 5 CHAPITRE II. ORDONNANCEMENT EN TEMPS RÉEL 7 II.1. CONTEXTE 8 II.1.1. Environnement d'étude 8 II.1.2. Champ d'étude et enjeux 8 II.2. PRINCIPAUX RÉSULTATS 8 II.2.1. Apports en modélisation 8 II.2.2. Résultats théoriques 10 II.2.3. Résultats expérimentaux et retombées économiques 17 II.3. DIRECTIONS DE RECHERCHE FUTURES 19 CHAPITRE III. GESTION DE SYSTÈMES DE TRANSPORT EN LIBRE- SERVICE 21 III.1. CONTEXTE 22 III.1.1. Environnement d'étude 22 III.1.2. Champ d'étude et enjeux 22 III.2. PRINCIPAUX RÉSULTATS 23 III.2.1. Apports en modélisation 23 III.2.2. Résultats théoriques 24 III.2.3. Résultats expérimentaux et retombées économiques 28 III.3. DIRECTIONS DE RECHERCHE FUTURES 29 CHAPITRE IV. OPTIMISATION DE RÉSEAUX DE TÉLÉCOMMUNICATIONS 31 IV.1. CONTEXTE 32 IV.1.1. Environnement d'étude 32 IV.1.2. Champ d'étude et enjeux 34 IV.2. PRINCIPAUX RÉSULTATS 35 IV.2.1. Apports en modélisation 35 IV.2.2. Résultats théoriques 38 IV.2.3. Résultats expérimentaux et retombées économiques 45 IV.3. DIRECTIONS DE RECHERCHE FUTURES 47 Avant-propos -xiv- CHAPITRE V. OPTIMISATION DES CENTRES D'APPELS ET GESTION DE PERSONNEL 49 V.1. CONTEXTE 50 V.1.1. Environnement d'étude 50 V.1.2. Champ d'étude et enjeux 50 V.2. PRINCIPAUX RÉSULTATS 51 V.2.1. Apports en modélisation 51 V.2.2. Résultats théoriques 54 V.2.3. Résultats expérimentaux et retombées économiques 60 V.3. DIRECTIONS DE RECHERCHE FUTURES 62 CHAPITRE uploads/Science et Technologie/1-3-chauvet-13-05-2005-part-1.pdf