Moteur de calcul

 

Méthodologie & Moteur de calcul

La méthodologie SIRIS (Système d’Intégration des Risques par Interaction des Scores) est une méthode mathématique combinatoire de facteurs (critères) de risque. Cette méthode est le fruit d’un travail entamé dans les années 1980 (Jouany et al., 1983). En 1995, elle a donné lieu à son application la plus connue : les classements des pesticides susceptibles d’être présents dans les milieux aquatiques (Vaillant et al., 1995).

Cette méthodologie s’appuie sur un certain nombre de concepts et parmi toutes les méthodes combinatoires de critères, elle possède des caractéristiques, des points forts, des faiblesses qui lui sont propres.

Le moteur de calcul de l’outil SIRIS-Pesticides, développé par la société Geohyd, s’appuie sur les concepts décrits ci-dessous.

A. La démarche initiale : établir un consensus technique et scientifique

Face à un risque que l’on cherche à évaluer, la méthodologie SIRIS repose sur le travail d’un groupe d’experts capable d’obtenir un consensus technique et scientifique autour :

  • du choix et de la sélection de critères jugés ayant avoir une responsabilité dans l’apparition du risque ;
  • de la hiérarchisation des différents critères retenus et de leurs interactions synergiques ;
  • de la définition de seuils pour chaque critère.

Des regroupements de critères au sein d’une même classe sont possibles, dès lors que l’on considère que ces critères possèdent le même niveau d’importance et que, par ailleurs, il n’existe pas d’interactions synergiques entre eux (figure 1). Les seuils des critères encadrent des intervalles de valeurs auxquels sont attribués des codes, les modalités.

classe criteres modalites

B. Premier grand principe des calculs SIRIS : un système hiérarchique

La méthodologie SIRIS est une méthode mathématique dite « hiérarchique de rang ». L’idée générale des méthodes hiérarchiques est d’établir un système d’inéquation entre les critères et leurs modalités, plutôt qu’un système d’équations. Prenons un exemple à 3 critères de 3 modalités chacun (« o » : non défavorable ; « m » : moyennement défavorable ; « d » : défavorable). La Figure 2 en illustre les inéquations.

base systeme combinatoire hierarchique

Si en postulat de base, on considère les critères dans l’ordre d’importance suivant : Critère 1 > Critère 2 > Critère 3, alors la pénalité associée à la modalité défavorable du critère 1 est supérieure à celle de la modalité défavorable du critère 2, elle-même supérieure à celle du critère 3. Pour un même critère, la pénalité associée à la modalité défavorable doit évidemment être supérieure à la pénalité de la modalité intermédiaire, elle-même supérieure à la pénalité de la modalité non défavorable. Enfin, la pénalité associée à la modalité non défavorable est nulle, et ce quel que soit le critère.

Il n’y a donc, sur cette base, pas lieu de préciser le niveau exact de contribution (le poids) de chacun des critères, puisqu’il repose sur un système d’inégalité découlant de la hiérarchisation des critères.

C. Deuxième grand principe des calculs SIRIS : un système de déclassement par pénalisation

Le deuxième grand principe de la méthodologie SIRIS est qu’il repose sur un système de déclassement par pénalisation.

Pour cela, toutes les combinaisons de critères sont envisagées, depuis la situation idéale où tous les critères présentent des modalités non défavorables, jusqu’à la situation la plus critique, où tous les critères présentent des modalités défavorables. Notons que ces deux situations extrêmes peuvent être purement théoriques et ne pas exister.

C’est en partant de la situation idéale que la méthode SIRIS procède à un déclassement, et ce à chaque fois qu’un critère présentera une modalité défavorable. Pour cela une pénalisation est associée à chaque modalité. L’importance de la pénalisation dépend de l’ordre des critères ainsi que du niveau de la modalité. Au final, la somme des pénalités associées à chaque modalité de critère rencontré donne un rang. Plus ce rang est élevé et plus la situation est dite « à risque ».

D. Troisième grand principe des calculs SIRIS : des règles pour le calcul des pénalisations

Le calcul des pénalisations repose sur 4 grandes règles générales, ainsi que sur des conventions particulières qui en découlent. A l’origine ces 4 règles étaient (Jouany, et al., 1983 ; Vaillant et al., 1995 ; Guerbet et Jouany, 2002). Elles ont été modifiées lors de réflexions tenues en 2005 par GeoHyd et Pr. Guerbet (laboratoire de toxicologie de l’Université de Rouen).

  • 1ère règle dite «d’initialisation» : c’est la convention initiale qui permet d’établir le reste de l’échelle : sur une échelle à 2 classes de 1 critère à 3 modalités chacun, les modalités o/m/d (non défavorable/moyennement défavorable/défavorable) associées au critère de la classe inférieure prennent respectivement 0, 0.5, 1 unités de pénalité.
  • 2ème règle dite «d’interaction» :
    si un critère prend une modalité défavorable, les pénalisations de tous les critères des classes qui lui succèdent dans l’ordre de préférence sont augmentées.
  • 3ème règle dite «de préférence» : la pénalité est d’autant plus grande que le critère considéré est important. Si la classe 1 > classe 2 alors la pénalité associée à la modalité d (défavorable) de la classe 1 est > à d de la classe 2.
  • 4ème règle de linéarité intra-modalité : elle permet de fixer les modalités intermédiaires. D’une manière plus générale, la pénalité associée à une modalité intermédiaire notée x s’exprime :

    x = [d / (nmodalité – 1)] * (rang imod – 1)

Cela permet d’envisager le recourt à autant de modalités que nécessaire.

[Texte : Daniel Pierre, GéoHyd]