Théorie de la décision

Décision, Théorie, Mathématiques · course

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Chapitre 1: Théorie de la décision

ENSI-II3

CHAPITRE 1

THÉORIE DE LA DÉCISION

[email protected]

II3

Université de La Manouba – ENSI – 2016/2017

Quelques problèmes de décision

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(cid:1) Choisir le site d’implantation d’une nouvelle usine,

d’un magasin, ...

(cid:1) Engager du personnel, GRH. (cid:1) Acheter du matériel. (cid:1) Evaluer la qualité des fournisseurs. (cid:1) Evaluer des projets. (cid:1) Choisir une stratégie d’investissement.

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Théorie de la décision

(cid:1) La théorie de la décision est une théorie sur les

décisions

(cid:1) Le sujet n’est pas unifié : plusieurs façons différentes

de théoriser sur les décisions, qui ont conduits à différentes directions de recherche

(cid:1) Presque tout ce que fait un être humain comporte

des décisions

(cid:1) Dans les situations traitées par des théoriciens de

décision, il y a des options à choisir entre elles, ces choix sont des activités dirigées par but.

Un sujet interdisciplinaire

(cid:1) La théorie moderne de décision s’est développée depuis le

milieu du 20ième siècle

(cid:1) La théorie de décision est poursuivie par les chercheurs qui informaticiens,

s’identifient comme économistes, psychologues, sociologues, politiciens et/ou philosophes, etc.

statisticiens,

(cid:1) Il y a une certaine division de travail entre ces disciplines:

(cid:1) Un politique peut s’intéresser aux règles de vote et d’autres aspects de

prise de décision collective

(cid:1) Un psychologue peut s’intéresser aux comportements des individus dans

les décisions

(cid:1) Un philosophe peut s’intéresser aux conditions de la rationalité dans

les décisions.

(cid:2) il y a un grand chevauchement

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Théories normatives et descriptives de la décision

(cid:1) Théorie normative de la décision : théorie au sujet de la façon dont des décisions devraient être prises

(cid:1) Théorie descriptive de la décision : théorie traitant de la façon dont des décisions sont prises réellement (cid:2) Ces théories concernent essentiellement la prise de

décision rationnelle

(cid:1) On s’intéresse dans ce cours aux théories normatives

de la décision

Théorie normatives et normes

(cid:1) Les théories normatives concernent la prise de décision

rationnelle : normes de la rationalité

(cid:1) Il existe d’autres normes (que celles de la rationalité) :

normes morales, politiques, …, mais elles sont considérées comme externes à la théorie de décision qui les suppose déjà établies

(cid:1) Les normes de la rationalité concernent :

(cid:1) la façon d’agir quand il y a incertitude, risque et manque

d’information

(cid:1) la façon dont un individu peut coordonner ses décisions

dans le temps

(cid:1) la façon dont plusieurs individus peuvent coordonner leurs

décisions dans les procédures de décision sociales

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Processus de prise de décision

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Décideur

Décideur

(cid:1) Dans une organisation,

responsable cette responsable d’une fonction de cette organisation.

organisation

de

ou

le décideur peut être le le

(cid:1) Nous

associons

la responsabilité vis à vis de la pérennité de l’organisation.

décideur

terme

et

le

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Décideur

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(cid:3) Décideur

(cid:1) A un choix rationnel parfait ? Est objectif? (cid:1) Choisit l’alternative avec le moins de conséquences

mauvaises possibles?

(cid:1) Connait toutes les options alternatives possibles? (cid:1) Connait toutes les conséquences à chaque

alternative?

(cid:1) A une échelle de préférence pour chaque

conséquence?

Hypothèses rarement réalisées

Décideur: rationalité limitée

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(cid:1) Limité par ses capacités cognitives et matérielles (cid:1) Ne prends en considération que quelques aspects

d’un problème

(cid:1) Découvre les solutions de façon séquentielle (cid:2) Ne peut pas optimiser le processus de décision. (cid:2) Va chercher une solution satisfaisante à partir de

critères minima.

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Buts réels du décideur

(cid:1) il cherche moins à étudier l'ensemble des possibilités

qu'à trouver une solution raisonnable dans une situation d'incertitude.

(cid:1) il va généralement s'arrêter au premier choix qu'il jugera satisfaisant, en évitant de consommer trop de temps à effectuer son choix

(cid:1) la décision ne peut être parfaite, juste satisfaisante

à un certain niveau (compromis)

Recherche d’un optimum

Recherche d’un satisfecit

Prise de décision

(cid:1) Décrire la Réalité, (cid:1) Comprendre la Réalité, (cid:1) Gérer la Réalité.

(cid:1) Décisions possibles ? (cid:1) Comment les comparer ? (cid:1) Préférences, Objectifs ?

Approximation de la réalité (cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2) Aide à la décision

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Prise de décision

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(cid:1) Soit l’axiome suivant: deux ``entre

issues mutuellement

d'une alternative, l'individu X qui choisit une issue à la suite d'un processus mental, appelé réflexion, aurait pu tout aussi bien choisir l'autre’’.

exclusives

(cid:1) Nous appelons ce choix: “décision” ou “prise de

décision”.

(cid:1) Nous considérons toujours qu'il y a correspondance biunivoque non ambiguë entre une prise de décision et un problème que l'on cherche à résoudre.

Prise de décision

(cid:1) Prendrais-je le parapluie aujourd’hui?

La décision dépend sur certaine chose que je ne connais pas: s’il pleut ou non.

(cid:1) Je cherche à acheter une maison:

J’achète celle-ci ? Elle me semble bien, mais si je continue chercher, peut être que j’en trouverais une autre encore mieux et au même prix? Quand je dois arrêter ma recherche?

(cid:1) La cour doit décider si un accusé est coupable ou non:

Il y a 2 erreurs que la cour peut faire : reconnaître coupable un innocent ou acquitter un coupable. Quels principes la cour appliquera-elle ?

(cid:1) Un comité doit prendre une décision, mais ses membres ont des

opinions différentes:

Quelle procédure utiliser pour atteindre une décision acceptable ?

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La difficulté de prise de décision

(cid:1) Presque tout ce que fait un être humain comporte des

décisions:

(cid:1) Dans la vie quotidienne, nos décisions sont souvent prises sur la base d’intuitions et d’expériences passées: ce type de stratégies ne peut s’appliquer qu’à des problèmes familiers.

sommes

confrontés à des situations (cid:1) Lorsque nous nouvelles, la tâche de prise de décision devient beaucoup plus difficile: l’environnement des décideurs est de plus en plus complexe et évolue rapidement.

La difficulté de prise de décision

(cid:1) Il est plus difficile de prendre des décisions du fait

de: (cid:1) D’un nombre croissant d’alternatives (décisions

potentielles) notamment du fait de la puissance des NTIC

(cid:1) La quantité des informations accessibles est de plus en

plus importante (Web)

(cid:1) Le principal problème est de déterminer les informations pertinentes pour la décision.

(cid:1) Le coût des erreurs de décision est de plus en plus

grand, en raison de la complexité et de l’importance des conséquences engendrées par une décision et de la chaîne de réaction dans les différentes parties.

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La difficulté de prise de décision

(cid:1) Il est nécessaire d’adapter en permanence sa stratégie

au vue de la rapidité de changement de l’environnement qui nous entoure.

(cid:1) Il est ainsi difficile d’adopter une stratégie d’essai- erreur pour gérer une organisation par exemple.

Théorie de la décision

Prise de décision

(cid:1) La planification implique la prise de décision

(cid:1) qu’est qui doit se faire, (cid:1) quand, (cid:1) où, (cid:1) pourquoi, (cid:1) comment, (cid:1) par qui, (cid:1) dans quel but?

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Typologie de décision

programmables: (cid:1) Décisions décisions et répétitives routinières, et une procédure a été définie pour les effectuer, évitant ainsi d’avoir à les reconsidérer fois qu’elles se présentent

chaque

(cid:1) Décisions non programmables: il n’a pas été possible de définir procédure spécifique pour les effectuer: structurées, non nouvelles, inhabituelles…

une

gestion des commandes, gestions de stock,…

choix du lieu d'implantation d'une machine à café

choix de lieu d’un produit sur une étagère

Méthodes & techniques de prise de décision

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Traditionnelles

Modernes

Décisions programmables

• L’habitude, • La routine • Procédures opérationnelles standardisées

• Le jugement, • L’intuition, la créativité • Les règles empiriques • La sélection et la formation des décideurs

Décisions non programmables

• Recherche Opérationnelle (RO) : - Les modèles, - L’analyse mathématique - La simulation par ordinateur • Le traitement informatique des données par programmes (algorithmes)

• Les techniques heuristiques de résolution de problèmes et leur informatisation (intelligence artificielle, systèmes experts, programmation sous contraintes, …) • Le traitement informatique d’extraction de connaissance à partir de données (entrepôt et fouille de données)

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Typologie de décision

(cid:1) Du point de vue du degré de risque attaché à la

prise de décision (cid:1) Décision certaines (cid:1) Décisions aléatoires (cid:1) Décisions incertaines

Décisions certaines

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(cid:1) se caractérisent par un risque nul dans la mesure où l’on connaît le résultat de la prise de décision dans 99 % des cas.

(cid:1) Notons toutefois qu’un risque totalement nul n’existe

pas (la faute d’un décideur ou un cas de force majeure peut, en effet, introduire un élément d’incertitude si faible soit-il).

(cid:1) Les décisions certaines sont souvent les décisions les

moins importantes c’est-à-dire les décisions de gestion courantes.

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Décisions aléatoires

(cid:1) Ces décisions sont un peu moins certaines que les décisions certaines

mais un peu plus certaines que les décisions incertaines.

(cid:1) Une décision est dite aléatoire lorsque certaines variables ne sont pas totalement maîtrisées par l’entreprise mais sont connues en probabilité « pouvant être mathématiquement probabilisées »).

(cid:1) Lorsqu’une variable est connue en probabilité, il s’agit d’une variable aléatoire c’est-à-dire une variable dont on sait qu’il y a telle ou telle probabilité pour qu’elle prenne telle valeur

Exemple: dois-je jouer pile ou face (pour un seul jet de pièces) ?

On peut affecter une probabilité aux différents résultats possibles. On dira alors que le coefficient de probabilité (CP) de pile est 0,5 et le coefficient de probabilité (CP) de face est également de 0,5.

Décisions incertaines

(cid:1) Lorsque interviennent des variables qui ne sont ni

maîtrisées par l’entreprise, ni même probabilisables en raison de la trop grande complexité de l’environnement et des conditions d’évolution du marché, on parlera de décisions « incertaines ». (cid:1) Ce sont souvent les décisions les plus importantes

(décisions stratégiques)

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Typologie de décision

(cid:1) Avenir certain: plus facilement optimisées (cid:1) Avenir aléatoire/incertain:

(cid:1) évaluer une probabilité d’occurrence pour un

évènement

(cid:1) Mesurer l’espérance d’un événement (cid:1) Se base sur des heuristiques :

(cid:4) MAXIMIN: méthode de prudence où on essaie d’avoir l’utilité minimale (le pire cas) la plus élevée possible

Typologie de décision

(cid:1) Les décisions stratégiques: ce sont

(cid:1) Trois grands types de décisions par ordre d’importance les décisions les plus importantes c’est-à-dire celles qui déterminent l’orientation générale de l’entreprise. Elles se situent au sommet de la hiérarchie.

(cid:1) Les décisions tactiques ou de gestion (encore appelées les décisions

décisions de pilotage): elles prolongent stratégiques et commandent les directions opérationnelles (cid:1) Les décisions opérationnelles: ce sont les décisions de gestion les moins

correspondent aux décisions

courante qui importantes.

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Décisions stratégiques

(cid:1) Ce sont effectivement les décisions les plus

importantes dans la mesure où elles déterminent l’orientation générale de l’entreprise et, parfois même, conditionnent sa survie.

(cid:1) Il peut s’agir par exemple des décisions

d’investissement qui sont lourdes de conséquences ou encore des décisions de lancement de nouveaux produits, des décisions financières telles qu’une prise de participation, d’une fusion,..

(cid:1) Ce sont finalement les décisions les plus incertaines

Décisions stratégiques

(cid:1) Caractéristiques des décisions stratégiques sont:

(cid:1) Elles sont toutes centralisées à un haut niveau hiérarchique (cid:1) Elles présentent un caractère non répétitif: ce n’est pas tous les jours qu’une entreprise procède à une augmentation de capital, une implantation d’unité de production à l’étranger...

(cid:1) Ces décisions sont toujours incertaines car les données

exogènes en provenance de l’environnement sont parfois difficiles à connaître, surtout, sont très mouvantes.

(cid:1) Exemple d’outils d’aide à la décision: la théorie des jeux. C'est un instrument de recherche qui permet l'analyse des décisions des agents économiques. Les critères du minimax et du maximax sont généralement retenus.

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Décisions tactiques

(cid:1) Elles prolongent les décisions stratégiques et commandent aux

décisions opérationnelles.

(cid:1) Ces décisions sont susceptibles d’être décentralisées. (cid:1) Ces décisions correspondent souvent à des décisions de gestion être aidées par des modèles

qui peuvent parfois mathématiques.

(cid:1) Exemple d’outils d’aide à la décision: la technique des arbres de décisions (intéressante lorsque l'on veut étudier les conséquences d'une série de décisions successives) pourront l'assister dans le processus conduisant au choix final

Décisions opérationnelles

(cid:1) Il s’agit des décisions qui sont relatives à la gestion courante. (cid:1) Il peut s’agir, par exemple, de passer des commandes,… (cid:1) Ces décisions sont, bien entendu, répétitives dans la mesure où elles ont un effet immédiat et leurs résultats sont connus avec certitude (ce sont donc des décisions certaines ).

(cid:1) Exemple d’outils d’aide à la décision: la programmation linéaire (elle vise à déterminer un optimum en tenant compte des diverses contraintes de ressources)

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Modélisation du processus décisionnel

(cid:1) Processus décisionnel: la majorité des décisions ne sont pas instantanées, elle prennent du temps

(cid:1) Contributions majeures à la modélisation des

processus décisionnels : (cid:1) Les classiques (néo-classiques) : Condorcet (1743-

1794), …

(cid:1) Les modernes : John Dewey (1910), Simon (1960), Brim et al. (1962), Witte (1972), Mitzberg et al. (1976)

Modèle de Condorcet

(cid:1) La première théorie générale des étapes d’un processus de décision proposée en tant qu’élément de sa motivation pour la constitution française de 1793

(cid:1) Processus de décision en 3 étapes :

1. Discussion préliminaire

(cid:4) discuter les principes qui serviront de base à la décision

dans une issue générale;

(cid:4) examine les divers aspects de cette issue et des conséquences de différentes manières de prendre la décision. (cid:4) à ce stade,

les avis sont personnels, et aucune tentative

n’est faite de former une majorité.

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Modèle de Condorcet

2. Discussion approfondie

(cid:4) dans

laquelle la question est

s'approchent et nombre restreint d'avis plus généraux

se combinent

clarifiée,

les avis l'un avec l'autre à un

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(cid:4) De cette façon la décision est réduite à un choix entre un

ensemble gérable d’alternatives.

3. Choix réel entre ces alternatives

Pradoxe de condorcet

(cid:1) Considérant une assemblée de 60 votants ayant le choix entre trois

propositions a, b et c.

(cid:1) Les préférences se répartissent ainsi (en notant a > b, le fait que a

est préféré à b) : (cid:1) 23 votants préfèrent : a > c > b (cid:1) 19 votants préfèrent : b > c > a (cid:1) 16 votants préfèrent : c > b > a (cid:1) 2 votants préfèrent : c > a > b

(cid:1) Le candidat a sera élu, ayant remporté 23 voix, soit la majorité. (cid:1) Néanmoins, a n'est pas le choix préféré de la majorité des électeurs, puisque 35 électeurs (19 + 16) préféraient b à a, mais qu'ils n'ont pas réussi à faire élire b car ils ont chacun préféré voter pour leur candidat préféré dans l'absolu, c'est-à-dire b ou c.

(cid:1) En termes concrets: si la gauche (ou la droite) possède une majorité

dans le pays, mais présente deux candidats plutôt qu'un, elle perdra les élections face au candidat unique de l'autre camp.

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Modèle IDC - Simon

(cid:1) Herbert Alexander Simon (1916-2001)

(cid:1) A été prix Nobel d'économie en 1978

(cid:1) Il a reçu avec Allen Newell, en 1975 le Prix Turing, principale distinction

en informatique.

(cid:1) En 1955, il souligne la rationalité limitée du décideur

(cid:1) En 1960,

il propose le modèle IDC (Intelligence Design Choice) décrivant les phases de prise de décision, complémenté par une 4ème phase d’Implementation: modèle de référence

(cid:1) Très longtemps (avant le développement de l’informatique), l’aide à la décision s’est réduite à à l’aide au choix (phase de « Choice » dans le modèle de Simon)

Les phases de la décision

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Modèle IDC de SIMON

Accès aux différentes informations

Modélisation et calculs

Saisie et maintenance

Intelligence- Intelligence

Design- Modélisation

Choice- Choix

Découvrir le problème

Imaginer des solutions

Choisir parmi les alternatives

Implementation- Implémentation

Vérifier que la réalisation est conforme aux attentes

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Modèle IDC (Simon)

Phase d’intelligence: (cid:1) processus de formulation du problème décisionnel (problem

setting)

(cid:1) définition de valeurs, d’objectifs, de frontières, d’actions

(solutions) possibles

Phase de modélisation:

(cid:1) élaboration de modèle, d’actions possibles, de plans d’action intentionnels, de stratégies possibles permettant la résolution du problème (problem solving)

(cid:1) décrire/prévoir l’état du système si on lui applique une action

possible

Modèle IDC (Simon)

Phase de choix : (cid:1) évaluation, comparaison, classement des actions possibles (cid:1) choix d’une action parmi ces actions possibles

Phase d’implémentation: (cid:1) exécution de la décision (cid:1) après le choix, et dans la mesure où la décision s'intègre dans

un processus dynamique, une rétroaction (feed-back) intelligente permet de corriger bien des erreurs sur le déroulement d'un processus décisionnel.

(cid:1) peut amener le décideur à mettre en cause le scénario choisi

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e c n e g

i l l e t n

I

n o i t a s i l é d o M

x i o h C

Modèle IDC (Simon)

(cid:1) Les étapes décrites par Simon ne se déroulent pas

forcément suivant un processus purement séquentiel, il peut y avoir des retours en arrière.

Exemple-modèle IDC

La réalisation d’un nouveau bâtiment dans une entreprise publique soumise à la procédure d’appel d’offres.

Perception du besoin de construire un nouveau bâtiment.

Précision des besoins et des caractéristiques, lancement d’un appel d’offres, comparaison des projets des différents soumissionnaires.

L’alliance stratégique avec un concurrent dans une grande entreprise privée.

Ouverture d’un nouveau magasin pour un chocolatier de luxe.

Identification des besoins matériels, techniques, immatériels ou humains de l’organisation.

Etude des différentes opportunités permettant d’acquérir les ressources souhaitées (achat de brevets, recrutement, alliances…).

Souhait d’élargir la zone de chalandise et d’augmenter le volume des ventes.

Recherche des différentes opportunités permettant d’atteindre l’objectif souhaité (ex ; possibilité de commercialiser les produits chez des traiteurs de luxe…).

Sélection du meilleur projet au cours d’un conseil d’administration.

Réalisation d’un partenariat avec une entreprise concurrente disposant des ressources recherchées.

Décision de créer un nouveau magasin dans un quartier huppé de la capitale.

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Modèle IDC et aide à la décision

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Phase

Exemple

Type d’aide à la décision

- recherche - définition de relations - interprétation de faits

Intelligence (Intelligence)

Modélisation (Design)

- Formulation d'hypothèses - modélisation - simulation - estimation - prédiction

Choix (Choice)

- analyse - optimisation... - comparaison - choix

- faciliter l'accès à des données, - recherches d'information sur situation similaires - recherche de différences - analyse de données

- recherche de structures de décisions similaires - recherche d'outils de modélisation - évaluation de critères

- accès à des modèles de: statistiques, simulation, évaluation, optimisation

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