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des exploitations agricoles dans une perspective d'ingénierie
d'entreprise et de système d'information
THESE
DOCTEUR EN SCIENCES DE GESTION Ecole Doctorale "Décision Informatique Mathématique Organisation" (ED DIMO)
Présentée et soutenue publiquement le 14 décembre 2010 par
Vincent ABT
Michel NAKHLA Directeur de Recherche, Mines ParisTech Directeur de thèse
Henri PIERREVAL Professeur, IFMA Co-Directeur de thèse
Mohamed GAFSI Professeur, ENFA Rapporteur
Hervé PINGAUD Professeur, Ecole des Mines d'Albi Carmaux Rapporteur
Jean-Pierre CHANET Ingénieur de recherche, Cemagref Suffragant
Vincent GIARD Professeur, Université Paris Dauphine Suffragant
François VERNADAT Professeur, Université Paul Verlaine de Metz Suffragant
Philippe VISSAC Directeur scientifique, technique et international, ACTA Suffragant
Unité de Recherche "Technologies et Systèmes d'Information pour les Agrosystèmes" (UR TSCF), Cemagref, Clermont-Ferrand Laboratoire d’Analyse et Modélisation de Systèmes pour l’Aide à la DEcision (LAMSADE), Université Paris-Dauphine, Paris
L'Université n'entend donner aucune approbation ni improbation aux opinions émises dans les thèses : ces opinions doivent être considérées comme propres à leurs auteurs.
1
Remerciements
3
Remerciements
Un mariage, une fille, un garçon, et quelques années plus tard… me voici enfin derrière mon ordinateur, de l'autre côté de l'Atlantique, à rédiger ces premières mais dernières lignes de mon manuscrit.
Mes premiers remerciements vont donc à Michel Nakhla et Henri Pierreval qui ont accepté de diriger cette thèse, sans savoir que ce projet nous lierait autant d'années. Je tiens particu- lièrement à vous remercier pour tout l'appui que vous m'avez apporté, à la fois méthodologi- que et scientifique, tant à travers un bref coup de téléphone ou de plus longues discussions conceptuelles!
Je tiens à remercier Mohamed Gafsi et Hervé Pingaud pour avoir accepté de rapporter cette thèse, sans savoir qu'elle pèserait aussi lourd dans un cartable! Un grand merci, M. Gafsi, pour la qualité des échanges que nous avons eus ces derniers mois. Un grand merci, Hervé, pour tes précieux conseils et la richesse de nos échanges durant toutes ces années à l'occa- sion des différents événements du GDR MACS et de la communauté EasyDIM qui nous ont réunis.
Je tiens à remercier François Vernadat pour avoir accepté de présider mon jury de thèse : j'en ai été très honoré. Je profite également de ces quelques lignes pour vous remercier du temps que vous avez consacré durant ma thèse pour échanger sur la Modélisation d'Entre- prise, CIMOSA et les normes existantes. Je remercie également Vincent Giard et Philippe Vissac d'avoir accepté de participer à ce jury de thèse et de découvrir en détail ma proposi- tion de cadre méthodologique CEMAgriM.
Mes remerciements vont ensuite à tous ceux qui m'ont encouragé à réaliser une thèse. Claude Millier, Agnès Bégué, Camille Lelong, je suis désormais bien loin d'une thèse por- tant sur la "caractérisation agronomique des plantations industrielles de palmiers à huile par télédétection à très haute résolution", mais je tenais à vous remercier pour l'appui que vous m'avez apporté et qui m'a permis de découvrir le domaine de la recherche.
Bien entendu, je tiens à remercier Frédéric Vigier pour avoir initié avec moi ce projet de thèse et avoir partagé l'ambition initiale de "décortiquer", en le modélisant, le fonctionne- ment des exploitations agricoles. Je retiendrai tout particulièrement nos longues discussions tardives et conceptuelles et ta passion pour l'Analyse Modulaire des Systèmes! Un grand merci par ailleurs à Jean-Pierre Chanet d'avoir assuré le relai de Frédéric à son départ. Du- rant cette dernière ligne droite, ton aide m'a été très précieuse!
Je tiens enfin à remercier tous ceux qui m'ont fait confiance au Cemagref durant toutes ces années, et tout particulièrement Pierrick Givonne, Gérard Chuzel, Philippe Duchène, Pascal Kosuth, Didier Méchineau et Anne Rizand. Par ces lignes, je tiens à m'excuser du retard dans la finalisation de ce manuscrit, mais j'espère que vous trouverez ce document à la hau- teur de vos espérances. Bien entendu, je n'oublie pas Emmanuel Hugo qui m'a énormément soutenu durant ces trois dernières années. Je te remercie pour tout l'appui et les connaissan- ces que tu m'as apportés ainsi que pour la qualité du travail que nous avons réalisé ensem- ble. Merci également pour ton amitié. J'espère que ce manuscrit sera suffisamment précis et complet pour définir et illustrer ce qu'est un "cadre conceptuel".
Remerciements
4
Je profite de ces remerciements pour remercier également tous ceux qui ont contribué à en- richir ces travaux de thèse :
• François Coléno, Sylvie Lardon, Catherine Macombe pour votre participation à mon comité de suivi de thèse;
• Les membres du GDR MACS et du groupe EasyDIM, et tout particulièrement Yves Ducq, Bruno Vallespir, Séverine Durieux, Jean-Luc Paris, Claude Pourcel, Aline Cauvin, Hervé Panetto, Xavier Boucher, Jean-Pierre Belaud pour votre intérêt sur le sujet et la richesse de nos discussions;
• Mes collègues du Cemagref (à Clermont-Ferrand, à Antony, à Montpellier ou ail- leurs), et tout particulièrement Etienne Josien, Daniel Boffety, Géraldine André, Ma- rilys Pradel, Frédéric Chabot, Thomas Pacaud, Christiane Albaret, Eveline Bonamy, Irène Mingot pour vos contributions scientifiques, techniques, administratives et plus;
• Les partenaires du projet EnergéTIC et les différents exploitants agricoles que j'ai mobilisés durant ces années pour vous être tout particulièrement prêtés aux exercices de modélisation. Un grand merci notamment à Jean-Pierre Chaput, François Trignol, Jean-Pierre Latron, Guy Durand et François Ray pour le temps et la confiance que vous m'avez accordés;
• Cédric Vittoz, Cédric Durand, Jean-Baptiste Bigeon, Emeline Perrier, Elise Thoma- zo, Ibrahim Doutoum pour les travaux que vous avez réalisés durant vos études et qui m'ont aidé à avancer dans mes réflexions;
• Mes collègues et amis, et particulièrement Thomas Brun, Nathalie Hostiou, Julie Chataigner, Marie-Angelina Magne, Juliette Bonneau, Emilie Donnat, pour la ri- chesse de nos discussions : vous n'imaginez pas à quel point vous avez contribué à ces résultats.
Je tiens également à remercier mes parents, ma famille, ma belle famille, mes amis qui m'ont soutenu durant toutes ces années, et bien plus encore, et m'ont permis de trouver la force d'aller jusqu'au bout de l'exercice! Merci particulièrement à tous ceux qui sont venus assister à ma soutenance : j'ai été très touché par votre présence et vos encouragements. Merci également à tous ceux, Auvergnats ou non, qui m'ont accompagné au quotidien : Ben- jamin, Anne, Laure, Jérôme, Géraldine, Bruno, Cécile, Nathalie, Philippe, Jean-François, Bérangère, Catherine, Mikael, Gwenaël, Pascal, Karine, Henri et tous ceux que j'oublie dans cette liste non exhaustive. Je profite de ces remerciements pour m'excuser de vous avoir peu vu ces derniers mois à cause de cette fin de thèse.
Je finirai ces remerciements par un remerciement tout spécial à toi, Caroline, pour ton amour, ton soutien, tes encouragements et toutes les concessions que tu as acceptées de faire pour que je puisse aller jusqu'au bout de cet exercice. Pardon enfin à Louise de ne pas avoir été aussi présent que je l'aurais souhaité pour tes sorties à la piscine ou à l'occasion de longs week-ends pour t'accompagner dans ta recherche d'œufs de Pâques ou ta découverte des ré- gions françaises. Je promets de me rattraper ces prochaines années avec ton petit frère La- zare!
Sommaire général
Introduction générale 9
Partie 1 11
Des enjeux de gestion actuels à la nécessité de disposer d'un cadre mé- thodologique pour la représentation métier de l'entreprise agricole
Contexte et enjeux de la recherche
Chapitre 1. 15
Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
Chapitre 2. 27
Le système d'information : un outil de gestion indispensable, une nécessaire adaptation aux besoins de chaque entreprise agricole
Chapitre 3. 45
De la nécessité de disposer d'un cadre méthodologique de représentation mé- tier pour aider à identifier les besoins de chaque entreprise agricole
Partie 2 63
La représentation métier de l'entreprise agricole : intérêts et limites des cadres méthodologiques existants
Etat de l'art, problématique et méthodologie
Chapitre 4. 67
Intérêts et limites des cadres méthodologiques issus du secteur agricole
Chapitre 5. 83
Intérêts et limites des cadres méthodologiques issus du secteur industriel ma- nufacturier
Chapitre 6. 103
Vers un nouveau cadre méthodologique pour la représentation métier de l'en- treprise agricole
Sommaire général
Résultats
Chapitre 8. 141
Proposition du cadre conceptuel unifié CEMAgriM pour la représentation mé- tier de l'entreprise agricole
Chapitre 9. 185
Premières propositions de modèles, langage graphique et démarches pour le cadre méthodologique CEMAgriM
Partie 4 207
Discussion et perspectives
Chapitre 10. 211
Mise en application du cadre méthodologique CEMAgriM et discussion au- tour des modèles obtenus
Chapitre 11. 243
Conclusion générale 271
Présentation détaillée des cadres méthodologiques, des cadres de modé- lisation et des cadres conceptuels identifiés
Eléments de l'état de l'art
Annexe I.1. 307
Cadre méthodologique CIMOSA
Annexe I.2. 317
Cadre méthodologique GIM
Annexe I.3. 327
Cadre méthodologique ARIS
Annexe I.4. 349
Cadre méthodologique IDEF
Annexe I.5. 359
Annexe I.6. 375
Cadre méthodologique MECI
Annexe I.7. 385
Cadre méthodologique AMS
Annexe I.8. 391
Annexe I.9. 405
Annexe I.10. 447
Annexes II 463
Présentation détaillée du cadre méthodologique CEMAgriM et de modèles réalisés
Précisions sur les résultats et leur mise en application
Annexe II.1. 467
Annexe II.2. 497
Sommaire général
Acronymes, Paragraphes, Illustrations, et Mots-clés
Table 1. 595
Table 2. 605
Table des matières
Table 3. 619
Table des illustrations
Table 4. 633
Conduite du projet de recherche et valorisation
Addendum 1. 641
Addendum 2. 661
Introduction générale
Introduction générale
Dans le contexte mondial actuel, les entreprises de production de biens et de services doi- vent améliorer leur performance dans chacune de leurs actions, afin de répondre à la com- plexification des marchés tout en atteignant leurs objectifs économiques. A l'heure où cha- que entreprise doit être en mesure de maîtriser ses performances et ses informations et de disposer d'outils de gestion particulièrement adaptés à ses besoins, et notamment son sys- tème d'information, il semble ainsi pertinent de voir comment faire tomber les barrières sec- torielles pour partager et mutualiser les recherches, les avancées et les retours d'expériences dans ses domaines, tout en intégrant les particularités des différents secteurs d'activités.
Les recherches en Modélisation d'Entreprise issue du Génie Industriel ont montré notam- ment l'intérêt de disposer de modèles et de méthodologies pour la représentation "métier" du fonctionnement et de l'organisation des entreprises industrielles afin de concevoir des outils de gestion adaptés aux attentes de ces dernières dans une perspective d'ingénierie d'entre- prise et de système d'information. Ces recherches ont fait l'objet d'une transposition au sec- teur tertiaire, mais n'ont, à notre connaissance, jamais été transposées au secteur agricole.
Sur la base de ces expériences réussies d'adaptation et de transfert des cadres méthodologi- ques issus du secteur industriel vers le secteur tertiaire, nous nous proposons ainsi d'investi- guer dans cette thèse leur transposition au secteur agricole, en posant la problématique sui- vante : "En quoi la Modélisation d'Entreprise peut-elle contribuer à représenter le fonctionnement et l'organisation des entreprises agricoles et aider à identifier leurs besoins de gestion dans une perspective d'ingénierie d'entreprise et de Système d'information?".
Pour répondre à cette question, nous présenterons tout d'abord, dans la Partie 1, le contexte et les enjeux de notre recherche dans le domaine de la gestion des entreprises agricoles, en introduisant notamment les particularités de ces entreprises, et montrerons l'intérêt de dispo- ser d'un cadre méthodologique pour la représentation, d'un point de vue gestionnaire (que nous appellerons "représentation métier"), du fonctionnement et de l'organisation des entre- prises agricoles pour aider à identifier les besoins de gestion. Nous présenterons dans la Partie 2, complétée par les Annexes I.1 à I.10, un état de l'art des cadres méthodologiques existants tant dans les secteurs agricoles qu'industriels pour introduire notre problématique et notre approche méthodologique (Partie 2). Nous définissons ensuite, dans la Partie 3, les différentes composantes du cadre méthodologique CEMAgriM (Cemagref Entreprise Mode- ling in Agriculture Integrated Methodology) que nous proposons comme résultat de cette thèse et que nous présentons également de manière synthétique dans l'Annexe II.1. Nous proposons enfin dans la Partie 4 une mise en application du cadre méthodologique sur une exploitation agricole, que nous complétons d'une présentation détaillée des modèles obtenus dans l'Annexe II.2 et montrons en quoi ce cadre est notamment utile à la définition de sys- tèmes d'acquisition, de tableaux de bords d'indicateurs ou d'outils d'aide à la décision. Nous discutons pour finir des perspectives de recherche autour de notre proposition.
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Partie 1 Des enjeux de gestion actuels à la nécessité de disposer d'un cadre méthodologique pour la représentation métier de l'entreprise agricole
Contexte et enjeux de la recherche
Partie 1 / Résumé
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Résumé
Dans le contexte mondial actuel les entreprises industrielles de production de biens et de services doivent améliorer leur performance dans chacune de leurs actions, afin de répondre à la complexification des marchés tout en atteignant leurs objectifs économiques. Le secteur agricole, et plus particulièrement les exploitations agricoles, ne sont pas épargnés par la mondialisation des échanges et la nouvelle donne environnementale.
Nous montrerons dans cette partie que les exploitations agricoles, pour faire face à ces évo- lutions, doivent désormais être considérées comme de véritables entreprises de production de biens et de services, nécessitant, malgré certaines particularités que nous présenterons, de maîtriser leurs performances (techniques, économiques, environnementales) à travers la maî- trise de l'information (Chapitre 1). Nous montrerons ainsi que le système d'information s'impose aujourd'hui comme un outil de gestion indispensable pour les entreprises agricoles. Contrairement au mouvement d'informatisation opéré ces 20 dernières années dans le sec- teur industriel, l'adoption technologique reste cependant limitée dans le secteur agricole et de nombreux problèmes persistent encore aujourd'hui, empêchant par là même une gestion et une mobilisation pertinente de l'information à l'échelle de l'exploitation (Chapitre 2). L'expérience industrielle montre la nécessité de concevoir des systèmes d'information adap- tés à l'organisation et au fonctionnement de l'entreprise. Disposer de modèles sur le système à concevoir, mais avant tout sur le fonctionnement et l'organisation de l'entreprise concernée est aujourd'hui une priorité pour les entreprises soucieuses de concevoir des outils de gestion adaptés à leurs besoins métiers. A l'instar des cadres méthodologiques issus du secteur in- dustriel et définis dans le domaine de la Modélisation d'Entreprise, disposer d'un cadre mé- thodologique pour la représentation métier de l'entreprise agricole constitue ainsi un vérita- ble enjeu pour le secteur agricole dans une perspective d'ingénierie des systèmes d'information mais aussi d'entreprise (Chapitre 3).
Partie 1 / Chapitre 1. Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
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Chapitre 1
Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
Résumé
L'évolution du contexte mondial (concurrence des pays en émergence, nou- velles normes environnementales, développement durable, réduction néces- saire du niveau d'utilisation des ressources, insuffisance de l'énergie fos- sile) qui affecte les entreprises industrielles de production de biens et de services n'épargne aujourd'hui pas le secteur agricole.
Nous montrerons dans ce chapitre, à partir de l'analyse des évolutions conjointes du contexte et des exploitations agricoles, en quoi l'exploitation agricole peut désormais être considérée comme une véritable entreprise de production de biens et de services, nécessitant, comme l'entreprise indus- trielle malgré certaines particularités que nous recensons, de maîtriser ses performances tout en maîtrisant ses informations.
Ce chapitre a fait l'objet, pour partie, d'un article à la conférence GI2007 (Abt et al., 2007b).
Sommaire
1 Du modèle "industriel" des années 1960-70 au modèle "familial"
des années 1980-90
2 L'exploitation agricole d'aujourd'hui : une véritable entreprise
2.1 Un contexte en pleine évolution
2.2 L'affirmation de l'exploitation agricole comme entreprise de production
de biens et de services
2.3 Enjeux de gestion similaires à l'entreprise industrielle et particularités
3 De la nécessité de maîtriser l'information et les outils de gestion
Partie 1 / Chapitre 1. Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
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1. Du modèle "industriel" des années 1960-70 au modèle "familial" des
années 1980-90
1.1. Le modèle "industriel" comme référence des années 1960-70
L'agriculture de l'après-guerre est avant tout paysanne et se caractérise par l'importance de l'autoconsommation au détriment de l'insertion dans l'éco- nomie marchande (Assens, 2002). Les exploitations sont en général de très petites tailles et fournissent tout juste de quoi nourrir la famille qui partici- pait activement aux travaux des champs. Les choix politiques de l'après- guerre, et plus particulièrement la mise en place de la Politique Agricole Commune (PAC) en 1957 et les Lois d'Orientations Agricoles des années 1960 et 1962, vont bouleverser le paysage agricole en professionnalisant l'agriculture européenne et en orientant la production agricole vers un mo- dèle résolument productiviste tout en garantissant les prix et les marchés. Cette époque est marquée par une spécialisation de l'activité agricole dans sa fonction de production. Les autres fonctions (commerciale, transforma- tion, stratégie, etc.) sont externalisées. C'est à cette époque que se mettent en place les réseaux coopératifs et les organisations professionnelles (Coo- pératives d'approvisionnement et de distribution, Coopératives d'Utilisation de Matériel en Commun, Chambres d'Agriculture) et que se dessinent les contours sectoriels (industries agro-alimentaires).
Dynamisé par une mécanisation croissante, le modèle de l'exploitation fa- miliale spécialisée (ex : production laitière intensive) connaît un grand suc- cès et contribue largement à une augmentation sans précédent de la produc- tion. Le modèle théorique de l'"exploitation agricole familiale à 2 UTH" (2 travailleurs à temps complet) (Cotton et al., 1997) privilégie la main d'œuvre familiale à la main d'œuvre salariée. "L'exploitation est une unité économique, organisationnelle et juridique autour de la famille avec la mis- sion de développer et de perpétuer le patrimoine familial en assurant la sé- curité économique de cette cellule" (Drouet et al., 2005). Du "travail pour le travail", on passe au "travail pour de l’argent".
Dans ce contexte, le paysan devient un "producteur agricole", un "ouvrier agricole", un "technicien qui maîtrise les techniques agricoles" (Drouet et al., 2005). Cette professionnalisation de l'activité agricole passe par la re- connaissance progressive de la compétence technique de l'agriculteur, sa capacité à maîtriser un ensemble de techniques « standardisées » aux fins de produire en quantité et à faible coût pour le consommateur.
A cette époque, les méthodes de gestion issues du secteur industriel se transfèrent sans trop d'adaptation : l'exploitation agricole est "une entre- prise comme une autre qui combine les facteurs de production en vue de ré- aliser un profit et à laquelle il faut appliquer les mêmes méthodes que dans l'industrie" (Chombart De Lauwe et al., 1963). On parle alors d'"industrie du sol", d'"industrie biologique". Rentabilité de la production, efficacité des
Partie 1 / Chapitre 1. Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
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intrants et du travail sont les maîtres mots de cette ère d'industrialisation de l'agriculture où le seul objectif supposé de l'agriculteur est la maximisation de son revenu net et la rémunération de ses facteurs de production (terre, capital, travail) (Chombart De Lauwe et al., 1963; Laurent et al., 2003). Ces objectifs de production combinés à une politique de soutien des prix réduisent alors la "gestion des exploitations agricoles à leur plus strict mi- nimum : la planification par les marges brutes" (Tirel, 1991).
La crise de surproduction du milieu des années 1970 va cependant changer les mentalités et remettre en cause cette agriculture du fordisme et la trans- position de modèles industriels au secteur agricole. Les irrégularités an- nuelles des rendements liés aux aléas climatiques et le risque de ne pas conduire les successions culturales comme prévu sont des facteurs qui mon- trent les limites des méthodes de programmation linéaire et de maximisa- tion du revenu net (Laurent et al., 2003). La dimension familiale des ex- ploitations agricoles s'affirme du reste comme une composante importante de la gestion des systèmes de productions agricoles.
1.2. Le système "famille-exploitation" comme référence des années 1980-90
La crise de surproduction du milieu des années 1970 entraîne un excès d'of- fre en agriculture et une baisse des prix due à…
d'entreprise et de système d'information
THESE
DOCTEUR EN SCIENCES DE GESTION Ecole Doctorale "Décision Informatique Mathématique Organisation" (ED DIMO)
Présentée et soutenue publiquement le 14 décembre 2010 par
Vincent ABT
Michel NAKHLA Directeur de Recherche, Mines ParisTech Directeur de thèse
Henri PIERREVAL Professeur, IFMA Co-Directeur de thèse
Mohamed GAFSI Professeur, ENFA Rapporteur
Hervé PINGAUD Professeur, Ecole des Mines d'Albi Carmaux Rapporteur
Jean-Pierre CHANET Ingénieur de recherche, Cemagref Suffragant
Vincent GIARD Professeur, Université Paris Dauphine Suffragant
François VERNADAT Professeur, Université Paul Verlaine de Metz Suffragant
Philippe VISSAC Directeur scientifique, technique et international, ACTA Suffragant
Unité de Recherche "Technologies et Systèmes d'Information pour les Agrosystèmes" (UR TSCF), Cemagref, Clermont-Ferrand Laboratoire d’Analyse et Modélisation de Systèmes pour l’Aide à la DEcision (LAMSADE), Université Paris-Dauphine, Paris
L'Université n'entend donner aucune approbation ni improbation aux opinions émises dans les thèses : ces opinions doivent être considérées comme propres à leurs auteurs.
1
Remerciements
3
Remerciements
Un mariage, une fille, un garçon, et quelques années plus tard… me voici enfin derrière mon ordinateur, de l'autre côté de l'Atlantique, à rédiger ces premières mais dernières lignes de mon manuscrit.
Mes premiers remerciements vont donc à Michel Nakhla et Henri Pierreval qui ont accepté de diriger cette thèse, sans savoir que ce projet nous lierait autant d'années. Je tiens particu- lièrement à vous remercier pour tout l'appui que vous m'avez apporté, à la fois méthodologi- que et scientifique, tant à travers un bref coup de téléphone ou de plus longues discussions conceptuelles!
Je tiens à remercier Mohamed Gafsi et Hervé Pingaud pour avoir accepté de rapporter cette thèse, sans savoir qu'elle pèserait aussi lourd dans un cartable! Un grand merci, M. Gafsi, pour la qualité des échanges que nous avons eus ces derniers mois. Un grand merci, Hervé, pour tes précieux conseils et la richesse de nos échanges durant toutes ces années à l'occa- sion des différents événements du GDR MACS et de la communauté EasyDIM qui nous ont réunis.
Je tiens à remercier François Vernadat pour avoir accepté de présider mon jury de thèse : j'en ai été très honoré. Je profite également de ces quelques lignes pour vous remercier du temps que vous avez consacré durant ma thèse pour échanger sur la Modélisation d'Entre- prise, CIMOSA et les normes existantes. Je remercie également Vincent Giard et Philippe Vissac d'avoir accepté de participer à ce jury de thèse et de découvrir en détail ma proposi- tion de cadre méthodologique CEMAgriM.
Mes remerciements vont ensuite à tous ceux qui m'ont encouragé à réaliser une thèse. Claude Millier, Agnès Bégué, Camille Lelong, je suis désormais bien loin d'une thèse por- tant sur la "caractérisation agronomique des plantations industrielles de palmiers à huile par télédétection à très haute résolution", mais je tenais à vous remercier pour l'appui que vous m'avez apporté et qui m'a permis de découvrir le domaine de la recherche.
Bien entendu, je tiens à remercier Frédéric Vigier pour avoir initié avec moi ce projet de thèse et avoir partagé l'ambition initiale de "décortiquer", en le modélisant, le fonctionne- ment des exploitations agricoles. Je retiendrai tout particulièrement nos longues discussions tardives et conceptuelles et ta passion pour l'Analyse Modulaire des Systèmes! Un grand merci par ailleurs à Jean-Pierre Chanet d'avoir assuré le relai de Frédéric à son départ. Du- rant cette dernière ligne droite, ton aide m'a été très précieuse!
Je tiens enfin à remercier tous ceux qui m'ont fait confiance au Cemagref durant toutes ces années, et tout particulièrement Pierrick Givonne, Gérard Chuzel, Philippe Duchène, Pascal Kosuth, Didier Méchineau et Anne Rizand. Par ces lignes, je tiens à m'excuser du retard dans la finalisation de ce manuscrit, mais j'espère que vous trouverez ce document à la hau- teur de vos espérances. Bien entendu, je n'oublie pas Emmanuel Hugo qui m'a énormément soutenu durant ces trois dernières années. Je te remercie pour tout l'appui et les connaissan- ces que tu m'as apportés ainsi que pour la qualité du travail que nous avons réalisé ensem- ble. Merci également pour ton amitié. J'espère que ce manuscrit sera suffisamment précis et complet pour définir et illustrer ce qu'est un "cadre conceptuel".
Remerciements
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Je profite de ces remerciements pour remercier également tous ceux qui ont contribué à en- richir ces travaux de thèse :
• François Coléno, Sylvie Lardon, Catherine Macombe pour votre participation à mon comité de suivi de thèse;
• Les membres du GDR MACS et du groupe EasyDIM, et tout particulièrement Yves Ducq, Bruno Vallespir, Séverine Durieux, Jean-Luc Paris, Claude Pourcel, Aline Cauvin, Hervé Panetto, Xavier Boucher, Jean-Pierre Belaud pour votre intérêt sur le sujet et la richesse de nos discussions;
• Mes collègues du Cemagref (à Clermont-Ferrand, à Antony, à Montpellier ou ail- leurs), et tout particulièrement Etienne Josien, Daniel Boffety, Géraldine André, Ma- rilys Pradel, Frédéric Chabot, Thomas Pacaud, Christiane Albaret, Eveline Bonamy, Irène Mingot pour vos contributions scientifiques, techniques, administratives et plus;
• Les partenaires du projet EnergéTIC et les différents exploitants agricoles que j'ai mobilisés durant ces années pour vous être tout particulièrement prêtés aux exercices de modélisation. Un grand merci notamment à Jean-Pierre Chaput, François Trignol, Jean-Pierre Latron, Guy Durand et François Ray pour le temps et la confiance que vous m'avez accordés;
• Cédric Vittoz, Cédric Durand, Jean-Baptiste Bigeon, Emeline Perrier, Elise Thoma- zo, Ibrahim Doutoum pour les travaux que vous avez réalisés durant vos études et qui m'ont aidé à avancer dans mes réflexions;
• Mes collègues et amis, et particulièrement Thomas Brun, Nathalie Hostiou, Julie Chataigner, Marie-Angelina Magne, Juliette Bonneau, Emilie Donnat, pour la ri- chesse de nos discussions : vous n'imaginez pas à quel point vous avez contribué à ces résultats.
Je tiens également à remercier mes parents, ma famille, ma belle famille, mes amis qui m'ont soutenu durant toutes ces années, et bien plus encore, et m'ont permis de trouver la force d'aller jusqu'au bout de l'exercice! Merci particulièrement à tous ceux qui sont venus assister à ma soutenance : j'ai été très touché par votre présence et vos encouragements. Merci également à tous ceux, Auvergnats ou non, qui m'ont accompagné au quotidien : Ben- jamin, Anne, Laure, Jérôme, Géraldine, Bruno, Cécile, Nathalie, Philippe, Jean-François, Bérangère, Catherine, Mikael, Gwenaël, Pascal, Karine, Henri et tous ceux que j'oublie dans cette liste non exhaustive. Je profite de ces remerciements pour m'excuser de vous avoir peu vu ces derniers mois à cause de cette fin de thèse.
Je finirai ces remerciements par un remerciement tout spécial à toi, Caroline, pour ton amour, ton soutien, tes encouragements et toutes les concessions que tu as acceptées de faire pour que je puisse aller jusqu'au bout de cet exercice. Pardon enfin à Louise de ne pas avoir été aussi présent que je l'aurais souhaité pour tes sorties à la piscine ou à l'occasion de longs week-ends pour t'accompagner dans ta recherche d'œufs de Pâques ou ta découverte des ré- gions françaises. Je promets de me rattraper ces prochaines années avec ton petit frère La- zare!
Sommaire général
Introduction générale 9
Partie 1 11
Des enjeux de gestion actuels à la nécessité de disposer d'un cadre mé- thodologique pour la représentation métier de l'entreprise agricole
Contexte et enjeux de la recherche
Chapitre 1. 15
Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
Chapitre 2. 27
Le système d'information : un outil de gestion indispensable, une nécessaire adaptation aux besoins de chaque entreprise agricole
Chapitre 3. 45
De la nécessité de disposer d'un cadre méthodologique de représentation mé- tier pour aider à identifier les besoins de chaque entreprise agricole
Partie 2 63
La représentation métier de l'entreprise agricole : intérêts et limites des cadres méthodologiques existants
Etat de l'art, problématique et méthodologie
Chapitre 4. 67
Intérêts et limites des cadres méthodologiques issus du secteur agricole
Chapitre 5. 83
Intérêts et limites des cadres méthodologiques issus du secteur industriel ma- nufacturier
Chapitre 6. 103
Vers un nouveau cadre méthodologique pour la représentation métier de l'en- treprise agricole
Sommaire général
Résultats
Chapitre 8. 141
Proposition du cadre conceptuel unifié CEMAgriM pour la représentation mé- tier de l'entreprise agricole
Chapitre 9. 185
Premières propositions de modèles, langage graphique et démarches pour le cadre méthodologique CEMAgriM
Partie 4 207
Discussion et perspectives
Chapitre 10. 211
Mise en application du cadre méthodologique CEMAgriM et discussion au- tour des modèles obtenus
Chapitre 11. 243
Conclusion générale 271
Présentation détaillée des cadres méthodologiques, des cadres de modé- lisation et des cadres conceptuels identifiés
Eléments de l'état de l'art
Annexe I.1. 307
Cadre méthodologique CIMOSA
Annexe I.2. 317
Cadre méthodologique GIM
Annexe I.3. 327
Cadre méthodologique ARIS
Annexe I.4. 349
Cadre méthodologique IDEF
Annexe I.5. 359
Annexe I.6. 375
Cadre méthodologique MECI
Annexe I.7. 385
Cadre méthodologique AMS
Annexe I.8. 391
Annexe I.9. 405
Annexe I.10. 447
Annexes II 463
Présentation détaillée du cadre méthodologique CEMAgriM et de modèles réalisés
Précisions sur les résultats et leur mise en application
Annexe II.1. 467
Annexe II.2. 497
Sommaire général
Acronymes, Paragraphes, Illustrations, et Mots-clés
Table 1. 595
Table 2. 605
Table des matières
Table 3. 619
Table des illustrations
Table 4. 633
Conduite du projet de recherche et valorisation
Addendum 1. 641
Addendum 2. 661
Introduction générale
Introduction générale
Dans le contexte mondial actuel, les entreprises de production de biens et de services doi- vent améliorer leur performance dans chacune de leurs actions, afin de répondre à la com- plexification des marchés tout en atteignant leurs objectifs économiques. A l'heure où cha- que entreprise doit être en mesure de maîtriser ses performances et ses informations et de disposer d'outils de gestion particulièrement adaptés à ses besoins, et notamment son sys- tème d'information, il semble ainsi pertinent de voir comment faire tomber les barrières sec- torielles pour partager et mutualiser les recherches, les avancées et les retours d'expériences dans ses domaines, tout en intégrant les particularités des différents secteurs d'activités.
Les recherches en Modélisation d'Entreprise issue du Génie Industriel ont montré notam- ment l'intérêt de disposer de modèles et de méthodologies pour la représentation "métier" du fonctionnement et de l'organisation des entreprises industrielles afin de concevoir des outils de gestion adaptés aux attentes de ces dernières dans une perspective d'ingénierie d'entre- prise et de système d'information. Ces recherches ont fait l'objet d'une transposition au sec- teur tertiaire, mais n'ont, à notre connaissance, jamais été transposées au secteur agricole.
Sur la base de ces expériences réussies d'adaptation et de transfert des cadres méthodologi- ques issus du secteur industriel vers le secteur tertiaire, nous nous proposons ainsi d'investi- guer dans cette thèse leur transposition au secteur agricole, en posant la problématique sui- vante : "En quoi la Modélisation d'Entreprise peut-elle contribuer à représenter le fonctionnement et l'organisation des entreprises agricoles et aider à identifier leurs besoins de gestion dans une perspective d'ingénierie d'entreprise et de Système d'information?".
Pour répondre à cette question, nous présenterons tout d'abord, dans la Partie 1, le contexte et les enjeux de notre recherche dans le domaine de la gestion des entreprises agricoles, en introduisant notamment les particularités de ces entreprises, et montrerons l'intérêt de dispo- ser d'un cadre méthodologique pour la représentation, d'un point de vue gestionnaire (que nous appellerons "représentation métier"), du fonctionnement et de l'organisation des entre- prises agricoles pour aider à identifier les besoins de gestion. Nous présenterons dans la Partie 2, complétée par les Annexes I.1 à I.10, un état de l'art des cadres méthodologiques existants tant dans les secteurs agricoles qu'industriels pour introduire notre problématique et notre approche méthodologique (Partie 2). Nous définissons ensuite, dans la Partie 3, les différentes composantes du cadre méthodologique CEMAgriM (Cemagref Entreprise Mode- ling in Agriculture Integrated Methodology) que nous proposons comme résultat de cette thèse et que nous présentons également de manière synthétique dans l'Annexe II.1. Nous proposons enfin dans la Partie 4 une mise en application du cadre méthodologique sur une exploitation agricole, que nous complétons d'une présentation détaillée des modèles obtenus dans l'Annexe II.2 et montrons en quoi ce cadre est notamment utile à la définition de sys- tèmes d'acquisition, de tableaux de bords d'indicateurs ou d'outils d'aide à la décision. Nous discutons pour finir des perspectives de recherche autour de notre proposition.
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Partie 1 Des enjeux de gestion actuels à la nécessité de disposer d'un cadre méthodologique pour la représentation métier de l'entreprise agricole
Contexte et enjeux de la recherche
Partie 1 / Résumé
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Résumé
Dans le contexte mondial actuel les entreprises industrielles de production de biens et de services doivent améliorer leur performance dans chacune de leurs actions, afin de répondre à la complexification des marchés tout en atteignant leurs objectifs économiques. Le secteur agricole, et plus particulièrement les exploitations agricoles, ne sont pas épargnés par la mondialisation des échanges et la nouvelle donne environnementale.
Nous montrerons dans cette partie que les exploitations agricoles, pour faire face à ces évo- lutions, doivent désormais être considérées comme de véritables entreprises de production de biens et de services, nécessitant, malgré certaines particularités que nous présenterons, de maîtriser leurs performances (techniques, économiques, environnementales) à travers la maî- trise de l'information (Chapitre 1). Nous montrerons ainsi que le système d'information s'impose aujourd'hui comme un outil de gestion indispensable pour les entreprises agricoles. Contrairement au mouvement d'informatisation opéré ces 20 dernières années dans le sec- teur industriel, l'adoption technologique reste cependant limitée dans le secteur agricole et de nombreux problèmes persistent encore aujourd'hui, empêchant par là même une gestion et une mobilisation pertinente de l'information à l'échelle de l'exploitation (Chapitre 2). L'expérience industrielle montre la nécessité de concevoir des systèmes d'information adap- tés à l'organisation et au fonctionnement de l'entreprise. Disposer de modèles sur le système à concevoir, mais avant tout sur le fonctionnement et l'organisation de l'entreprise concernée est aujourd'hui une priorité pour les entreprises soucieuses de concevoir des outils de gestion adaptés à leurs besoins métiers. A l'instar des cadres méthodologiques issus du secteur in- dustriel et définis dans le domaine de la Modélisation d'Entreprise, disposer d'un cadre mé- thodologique pour la représentation métier de l'entreprise agricole constitue ainsi un vérita- ble enjeu pour le secteur agricole dans une perspective d'ingénierie des systèmes d'information mais aussi d'entreprise (Chapitre 3).
Partie 1 / Chapitre 1. Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
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Chapitre 1
Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
Résumé
L'évolution du contexte mondial (concurrence des pays en émergence, nou- velles normes environnementales, développement durable, réduction néces- saire du niveau d'utilisation des ressources, insuffisance de l'énergie fos- sile) qui affecte les entreprises industrielles de production de biens et de services n'épargne aujourd'hui pas le secteur agricole.
Nous montrerons dans ce chapitre, à partir de l'analyse des évolutions conjointes du contexte et des exploitations agricoles, en quoi l'exploitation agricole peut désormais être considérée comme une véritable entreprise de production de biens et de services, nécessitant, comme l'entreprise indus- trielle malgré certaines particularités que nous recensons, de maîtriser ses performances tout en maîtrisant ses informations.
Ce chapitre a fait l'objet, pour partie, d'un article à la conférence GI2007 (Abt et al., 2007b).
Sommaire
1 Du modèle "industriel" des années 1960-70 au modèle "familial"
des années 1980-90
2 L'exploitation agricole d'aujourd'hui : une véritable entreprise
2.1 Un contexte en pleine évolution
2.2 L'affirmation de l'exploitation agricole comme entreprise de production
de biens et de services
2.3 Enjeux de gestion similaires à l'entreprise industrielle et particularités
3 De la nécessité de maîtriser l'information et les outils de gestion
Partie 1 / Chapitre 1. Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
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1. Du modèle "industriel" des années 1960-70 au modèle "familial" des
années 1980-90
1.1. Le modèle "industriel" comme référence des années 1960-70
L'agriculture de l'après-guerre est avant tout paysanne et se caractérise par l'importance de l'autoconsommation au détriment de l'insertion dans l'éco- nomie marchande (Assens, 2002). Les exploitations sont en général de très petites tailles et fournissent tout juste de quoi nourrir la famille qui partici- pait activement aux travaux des champs. Les choix politiques de l'après- guerre, et plus particulièrement la mise en place de la Politique Agricole Commune (PAC) en 1957 et les Lois d'Orientations Agricoles des années 1960 et 1962, vont bouleverser le paysage agricole en professionnalisant l'agriculture européenne et en orientant la production agricole vers un mo- dèle résolument productiviste tout en garantissant les prix et les marchés. Cette époque est marquée par une spécialisation de l'activité agricole dans sa fonction de production. Les autres fonctions (commerciale, transforma- tion, stratégie, etc.) sont externalisées. C'est à cette époque que se mettent en place les réseaux coopératifs et les organisations professionnelles (Coo- pératives d'approvisionnement et de distribution, Coopératives d'Utilisation de Matériel en Commun, Chambres d'Agriculture) et que se dessinent les contours sectoriels (industries agro-alimentaires).
Dynamisé par une mécanisation croissante, le modèle de l'exploitation fa- miliale spécialisée (ex : production laitière intensive) connaît un grand suc- cès et contribue largement à une augmentation sans précédent de la produc- tion. Le modèle théorique de l'"exploitation agricole familiale à 2 UTH" (2 travailleurs à temps complet) (Cotton et al., 1997) privilégie la main d'œuvre familiale à la main d'œuvre salariée. "L'exploitation est une unité économique, organisationnelle et juridique autour de la famille avec la mis- sion de développer et de perpétuer le patrimoine familial en assurant la sé- curité économique de cette cellule" (Drouet et al., 2005). Du "travail pour le travail", on passe au "travail pour de l’argent".
Dans ce contexte, le paysan devient un "producteur agricole", un "ouvrier agricole", un "technicien qui maîtrise les techniques agricoles" (Drouet et al., 2005). Cette professionnalisation de l'activité agricole passe par la re- connaissance progressive de la compétence technique de l'agriculteur, sa capacité à maîtriser un ensemble de techniques « standardisées » aux fins de produire en quantité et à faible coût pour le consommateur.
A cette époque, les méthodes de gestion issues du secteur industriel se transfèrent sans trop d'adaptation : l'exploitation agricole est "une entre- prise comme une autre qui combine les facteurs de production en vue de ré- aliser un profit et à laquelle il faut appliquer les mêmes méthodes que dans l'industrie" (Chombart De Lauwe et al., 1963). On parle alors d'"industrie du sol", d'"industrie biologique". Rentabilité de la production, efficacité des
Partie 1 / Chapitre 1. Evolution du contexte et de l'entreprise agricoles : enjeux de gestion actuels et nécessaire maîtrise de l'information
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intrants et du travail sont les maîtres mots de cette ère d'industrialisation de l'agriculture où le seul objectif supposé de l'agriculteur est la maximisation de son revenu net et la rémunération de ses facteurs de production (terre, capital, travail) (Chombart De Lauwe et al., 1963; Laurent et al., 2003). Ces objectifs de production combinés à une politique de soutien des prix réduisent alors la "gestion des exploitations agricoles à leur plus strict mi- nimum : la planification par les marges brutes" (Tirel, 1991).
La crise de surproduction du milieu des années 1970 va cependant changer les mentalités et remettre en cause cette agriculture du fordisme et la trans- position de modèles industriels au secteur agricole. Les irrégularités an- nuelles des rendements liés aux aléas climatiques et le risque de ne pas conduire les successions culturales comme prévu sont des facteurs qui mon- trent les limites des méthodes de programmation linéaire et de maximisa- tion du revenu net (Laurent et al., 2003). La dimension familiale des ex- ploitations agricoles s'affirme du reste comme une composante importante de la gestion des systèmes de productions agricoles.
1.2. Le système "famille-exploitation" comme référence des années 1980-90
La crise de surproduction du milieu des années 1970 entraîne un excès d'of- fre en agriculture et une baisse des prix due à…