Thèse de Karam Mustapha

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Text of Thèse de Karam Mustapha

  • UNIVERSIT PAUL CZANNE AIX-MARSEILLE III

    N :

    TITRE :

    Un cadre mthodologique et une architecture logicielle

    orients agents pour la modlisation et la simulation

    organisationnelles de chanes logistiques

    THSE

    Pour obtenir le grade de

    DOCTEUR DE L'UNIVERSIT PAUL CZANNE AIX-MARSEILLE III

    Facult des Sciences et Techniques

    Discipline :

    cole Doctorale en Mathmatiques et Informatique de Marseille (ED184)

    Prsent par

    Karam MUSTAPHA

    22 Septembre 2011

    JURY

    M. ESPINASSE Bernard, Professeur, Universit Paul Czanne, Marseille (Directeur de thse)

    M. FERRARINI Alain, Matre de Confrences, Universit Paul Czanne, Marseille (Examinateur)

    M. GOURGAND Michel, Professeur, Universit Blaise Pascal, Clermont-Ferrand (Examinateur-Prsident)

    M. TRANVOUEZ Erwan, Matre de Confrences, Universit Paul Czanne, Marseille (Co-Encadrant)

    M. TRENTESAUX Damien, Professeur, Universit de Valenciennes (Rapporteur)

    Mme ZARATE Pascale., Professeur, Universit Toulouse 1 (Rapporteur)

    ANNE : 2011

  • TABLE DES MATIRES

    CHAPITRE 1 : INTRODUCTION GNRALE ................................................................. 1

    1. Problmatique et contributions ...................................................................................... 1

    2. Organisation du Manuscrit ............................................................................................ 3

    CHAPITRE 2: MODLISATION ET SIMULATION ORIENTS AGENTS DE

    CHANE LOGISTIQUE ......................................................................................................... 5

    1. Introduction ..................................................................................................................... 7

    2. Les chanes Logistiques ................................................................................................... 7

    2.1 Dfinitions et volution du concept de chane logistique .................................... 8

    2.1.1 Dfinition du concept ............................................................................................. 8

    2.1.2 Evolution du concept .............................................................................................. 9

    2.2 Le management des chanes logistiques (Supply Chain Management) ................... 10

    2.3 La modlisation et la simulation des chanes logistiques ......................................... 13

    2.3.1 Diffrentes approches de modlisations ............................................................... 13

    2.3.2 Grandes classes de mthodes de modlisation de chane logistique .................... 15

    2.3.3 Le modle SCOR ................................................................................................. 17

    2.3.4 Simulation des chanes logistiques ....................................................................... 22

    3. Les systmes multi-agents (SMA) ................................................................................ 24

    3.1 Dfinitions gnrales ................................................................................................ 24

    3.2 Quelques modles dagent ....................................................................................... 27

    3.2.1 Agents ractifs ...................................................................................................... 27

    3.2.2 Agents Cognitifs ................................................................................................... 28

    3.2.3 Agents Hybrides ................................................................................................... 30

    3.3 Le concept dholon ................................................................................................... 31

    3.4 Interactions entre agents dans un SMA .................................................................... 32

    4. La simulation oriente agents ....................................................................................... 34

    4.1 Simulations et modles de simulation ...................................................................... 34

    4.1.1 Simulation analogique et simulation numrique .................................................. 36

    4.1.2 Modles de simulation ......................................................................................... 37

    4.2 La simulation oriente agents (SOA) ....................................................................... 39

    4.2.1 Principes thoriques ............................................................................................. 39

    4.2.2 La SOA et le temps .............................................................................................. 41

    4.2.3 Domaines dapplication privilgis de la SOA .................................................... 42

    5 La conception de simulation oriente agents .............................................................. 44

  • 5.1 Introduction .............................................................................................................. 44

    5.2 Un cadre dtude et de comparaison de mthodes de conception de SOA .............. 45

    5.3 Etude comparative de mthodes de conception de SMA ......................................... 48

    5.3.1 La mthode GAIA ................................................................................................ 48

    5.3.2 La mthode AGR / AALAADIN ......................................................................... 50

    5.3.3 La mthode ADELFE ........................................................................................... 52

    5.3.4 La mthode MOISE+ ........................................................................................... 53

    5.3.5 La mthode CRIO ................................................................................................ 56

    5.3.6 Comparaison des mthodes : forces et faiblesses ................................................. 57

    6 La modlisation et la simulation orientes agents de chanes logistiques ................ 60

    6.1 Travaux en modlisation et simulation multi-agents de chanes logistiques ........... 61

    6.2 Le modle MASCF .................................................................................................. 63

    6.2.1 Prsentation gnrale de MASCF ........................................................................ 63

    6.2.2 Forces et limites de MASCF ................................................................................ 66

    6.3 Les travaux du LSIS ................................................................................................. 67

    6.3.1 Cadre mthodologique propos par le LSIS ........................................................ 67

    6.3.2 Forces et limites du cadre mthodologique du LSIS ............................................ 69

    7 Synthse et conclusion ................................................................................................... 69

    CHAPITRE 3 : UN CADRE MTHODOLOGIQUE ORIENT AGENTS POUR LA

    MODLISATION ET LA SIMULATION ORGANISATIONNELLES DE CHANES

    LOGISTIQUES ...................................................................................................................... 72

    1. Introduction ................................................................................................................... 74

    2. Objectif et fondements du cadre mthodologique propos ....................................... 75

    2.1 Explicitation daspects organisationnels structurels et dynamiques ........................ 76

    2.2 Explicitation dobservables et dindicateurs organisationnels ................................. 77

    2.3 Modlisation et simulation multi-niveaux, multi-chelles et multi-paradigmes ...... 82

    2.3.1 Modlisation et simulation multi-niveaux ............................................................ 82

    2.3.2 Modlisation et simulation multi-chelles ........................................................... 82

    2.3.3 Modlisation et simulation multi-paradigmes ...................................................... 83

    3. Prsentation gnrale du cadre mthodologique propos ......................................... 84

    3.1 Niveaux dabstraction considrs ............................................................................. 85

    3.2 Cadre mthodologique propos ................................................................................ 87

    3.3 Problmatique de la modlisation conceptuelle ....................................................... 89

    3.4 Problmatique de la modlisation oprationnelle .................................................... 90

    4. Modlisation conceptuelle dune chane logistique .................................................... 91

    4.1 Modle Organisationnel Conceptuel Rle (CROM) ................................................ 91

  • 4.1.1 Les concepts principaux du modle CROM ........................................................ 92

    4.1.2 Le mta-modle CROM ....................................................................................... 93

    4.1.3 Illustration : modle CROM d'une chane logistique ........................................... 95

    4.2 Modle Organisationnel Conceptuel Agent (CAOM) ............................................. 97

    4.2.1 Concepts du modle CAOM ................................................................................ 97

    4.2.2 Le mta-modle CAOM ....................................................................................... 97

    4.2.3 Illus