Cours 5e_Outils Méthode de Comparaison de Saaty

7/24/2019 Cours 5e_Outils Mthode de Comparaison de Saaty

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Galle Guesdon

Facult des sciences et de gnieUniversit Laval

VALUATION DES IMPACTS

ENVIRONNEMENTAUX (EIE)

5e. Mthodes et outils

Aide multicritre la dcision-

Comparaison de Saaty2011-03-15


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1. Aide multicritre la dcision comparaison de Saaty

Dans lanalyse multicritre, quatre grandes tapes:

dfinition des solutions potentielles (actions ou scnarii) et dsignation de laproblmatique (tri, choix,);

analyse des consquences des actions, llaboration des critres et valuation de

chaque action sur les critres (tableau de performance);

modlisation des prfrences globales et des procdures dagrgation des

performances (critres retenir, importance relative des critres);

synthse multicritre (analyse de rsultats, sensibilit ou robustesse).


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Mthode de Saaty

Lanalyse hirarchique multicritre, invente par le mathmaticien Thomas Saaty(1980), permet la comparaison et le choix entre des options prtablies.

Elle repose sur la comparaison de paires doptions et de critres.

Cration de la mthode AHP = Analyse Hirarchique des procds

Principes fondamentaux de la mthode AHP:1. Structuration hirarchique (classes - critres - poids)2. Structuration des priorits (sous critres - rangs)3. Cohrence logique

4. Mthode semi-quantitativeLe logiciel Expert Choicedvelopp aux US par F. Saaty (1985) est la versioninformatique de la mthode.

1. Aide multicritre la dcision Comparaison de Saaty


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Mthode multicritre daide la dcision intgrant plusieurs critres et arrivant un choix justifi de technologie, la dcision est alors dite rationnelle, systmatiqueet correctement prise.

Avantage de la mthode AHP :

sa capacit de structurer un problme complexe, multicritre, multi personne et

multi priode de faon hirarchique,

la comparaison binaire des lments (alternatives, critres et sous critres),

et la facilit de son support informatique, le logiciel Expert Choice.

Trois principes de la mthode AHP : la structuration hirarchique

la structuration des priorits, comparaison binaire

la cohrence logique


Description de la mthode AHP


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La mthode AHP passe par une conversion ordinale attribution dun facteur depondration aux critres poids

Utilisation dune chelle de valeurs :

Degrsdimportance

Dfinitions Explications

1.0 importance gale des deux

lments

Deux lments contribuent autant la

proprit

3.0 un lment est un peu plusimportant que lautre

Lexprience et lapprciation

personnelles favorisent lgrementun lment par rapport un autre

5.0 un lment est plus importantque lautre

Lexprience et lapprciation

personnelles favorisent fortement in

lment par rapport un autre7.0 un lment est beaucoup plus

important que lautre

Un lment est fortement favoris etsa dominance est atteste dans lapratique

9.0 un lment est absolument plusimportant que lautre

Les preuves favorisant un lmentpar rapport un autre sont aussiconvaincantes que possible

Echelle de valeurs (daprs Saaty, 1984)



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Critres conomique technique social co. Tech. Soc. = / 3

conomique 1 2 3 0.55 0.57 0.50 1.62 0.54

technique 1/2 1 2 0.27 0.29 0.33 0.89 0.30

social 1/3 1/2 1 0.18 0.14 0.17 0.49 0.16

= 1.83 3.5 6 1.00 1.00 1.00

La valeur propre (poids) des diffrentslments s'obtient par la normalisation de lamatrice rciproque.

Le poids total des alternatives est obtenupar l'addition des diffrents poids de chacundes critres et sous-critres.

6

w w w w w w w w

w w w w w w w w

w w w w w w w w

w w w w w w w w

n

n

n

n n n n n

1 1 1 2 1 3 1

2 1 2 2 2 3 2

3 1 3 2 3 3 3

1 2 3

/ / / ... /

/ / / ... /

/ / / ... /

... ... ... ... ...

/ / / ... /

1er

conomique > 2me

Technique > 3me

Social

Exemple: Cas de critres poids variables

Matrice rciproque : La matrice sert

une comparaison binaire


Matrice de comparaison


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Trois calculs sont ncessaires pour arriver aux valeurs des priorits :

additionner les colonnes de la matrice: tous les lments dune mme colonnesont additionns;

normaliser la matrice: chaque entre de la matrice est divis par le total de sacolonne. La normalisation de la matrice permet alors des comparaisonssignificatives entres les lments;

et calculer la moyenne des lignes: tous les lments dune mme ligne de lamatrice normalis sont additionns et ensuite divis par le nombre dentres quellecomporte.

Le rsultat des tapes prcdentes fournit les pourcentages des priorits globales

relatives. Ces calculs sont effectus par le logiciel Expert Choice.


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Avantages de la mthode Permet une analyse de sensitivit rapide :

- Les critres peuvent avoir des importances variables.

- Le nombre de critres et sous-critres nest pas limit.

Le problme tel que pos par la mthode AHP donne une certaine rponse, mais si ledcideur dsire il peut modifier la valeur dun critre ou ajouter ou liminer des critres

quiljuge pertinent.

La mthode lui permet de le faire sans reprendre toute la hirarchie dj tablie.

Par exemple, le critre conomique est sujet des frquentes fluctuations, cette

mthode permet de rajuster lvaluation pralablement effectue.



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Projet :

Projet dlargissement et transformation dun centre de transfert en Centre detraitement de substances dangereuses. Ce centre reoit 1/3 de dchets dangereuxde Qubec. (Groupe Sani-Mobile, Rive Sud de MTL).

Objectifs:

Faire linventaire des technologies disponibles

Vrifier leur tat davancement et potentiel conomique

Choisir une technologie/procd de traitement pour chacune des filires traiter

Appliquer une mthode multicritre daide la dcision pour le choix destechnologies

Utiliser des critres techniques, conomiques et sociaux pour justifier le choix

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2. Exemple: Choix de technologies pour un centre de transfertde Dchets Dangereux (DD)

Source du projet : Galvez-Cloutier R., Ferigutti S., Dub J-S. (1998). Approche mthodologique pour la

transformation progressive dun centre de transfert en centre de traitement de substances dangereuses, Vecteur

Environnement, Vol. 31-n2.


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Hirarchie et rangs descritres et sous-critresde dcision


Critres Sous-critres Rang Justifications

ECONO

MIQUE

Cot de capital 123

Peu levElevTrs lev

Prix de vente desservices

123

$100 $200/tonne$200 $300/tonne< $100 ou > $300/tonne

Cot associ llimination desrsidus

123

Aucun traitement requisRsidus peuvent ne pas tre traitsRsidus doivent tre traits

Profits effectus de lavente de produitsrecycls

123

Profit effectuProfit potentielAucun profit

Cot dopration 1234

< $100/tonne$100 $200/tonne$200 $300/tonne> $300/tonne

TECHNIQUE

Faisabilit 123

Trs favorableFavorableMoins favorable

Flexibilit 12

Traite des contaminants mixtesTraite seulement des organiques ou desinorganiques

Capacit de traitementou temps de traitement

123

> 50 tonnes/heure ou < 20 jours10 50 tonnes/heure ou 20 100 jours< 10 tonnes/heure ou >100 jours

Efficacit du traitement(limination de lacontamination)

123

Plus de 95%Entre 80 et 95%Moins de 80%

SOCIAL

Acceptation du public 1

23

Peu de contestations

Contestations ponctuellesContestations localesExposition destravailleurs et de lapopulation auxmissions potentielles

123

Peu dexpositionExposition modreExposition importante

Nuisance lapopulation

123

Ponctuelle faibleContinue modreConsidrable

Accessibilit financire 12

34

< $100/tonne$100 $200/tonne

$200 $300/tonne> $300/tonne


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Dchets dangereux: inflammables, corrosifs, lixiviables, radioactifs, ractifs ou

toxiques.Exemple : rsidus miniers, dchets de fabriques de ptes et papiers, rsidus

dalumineries, dchets dangereux domestiques, huiles uses, boues dpuration,

sdiments contamins, dchets biomdicaux

Production annuelle de dchets dangereux :

Canada: 6,5 millions de tonnesQubec: 1,4 millions de tonnes

Au Qubec, 15 centres de transfert (CT) dont 9 dans les rgions de Montral et laMontrgie.

Au Qubec, 75% de la production totale des dchets dangereux provient des rgionsde Lanaudire, Montral et la Montrgie;

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Etude sur un CT pendant 25 mois :

Dchets classs selon leur tat physique (influence la technologie de traitement)

liquide boues sols contamins solides non traitables

Fluctuations hebdomadaires des matires dangereuses pendant la priode dtude

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

ju

in-93

juil-93

ao

t-93

se

pt-93

o

ct-93

nov-93

d

c-93

janv-94

f

vr-94

ma

rs-94

a

vr-94

m

ai-94

ju

in-94

juil-94

ao

t-94

se

pt-94

o

ct-94

nov-94

d

c-94

janv-95

f

vr-95

ma

rs-95

a

vr-95

m

ai-95

ju

in-95

Mois de la priode d'tude

Poids

en

kg

liquides boues sols contamins solides non traitables


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Problmatique :

Choisir les meilleures technologies afin de traiter 3 types de dchets contenantdes multiples contaminants.


Paramtres Liquides BouesSols

contamins

Moyenne hebdomadaire (kg) 104 585 48 571 20 200

Moyenne journalire (kg) 20 917 9 714 4 040Ecart-type (kg) 68 884 32 056 68 813

Moyenne - Ecart-type (1) (kg) 35 701 16 514 0

Moyenne + Ecart-type (1) (kg) 173 469 80 626 89 013

Frquence intervalle [(1)/(2)] 88 81 104

% (frquence / 108) 81.5 75.0 96.3

Coefficient de variation 66.2 66.0 287.3Statistique descriptive sur les donnes des dchets


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CONTAMINANTS TRAITSTAT

PHYSIQUEDES DCHETS

EVALUATION DESTECHNOLOGIES

TYPESDE

PROCDS

Ractifs

Cyanures

Mtaux

BPC

Organiqueschlors

Solvantshalogns

Organiquesnon

halogns

Autresorganiques

Liquidesetmtaux

Liquidesetorganiques

LIQUIDES

BOUES

SOLSCONTAMINS

Biopile biologique

Bioracteur biologique

Compostage biologique

Lavage des sols phys.-chim.

Extraction chim. solvants phys.-chim.

Adsorption au charbon physique

Distillation physique

Air stripping physique

Steam stripping physique

Dshalognation chimique

Oxydation / rduction chimique

Seulement pour les liquides


Technologies retenues pour le traitement des matires dangereuses :


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Construction dun arbre hirarchique (exemple pour le cas de sols contamins)


Meilleure technologie

Economique Technique Social

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Objectif principal

Critres

.Biopile Bioracteur

Sous-critres

Alternatives

Lavage des sols Oxydo - rduction

Construction de larbre avant lutilisation du logiciel Expert Choice 4 niveaux hirarchiques

2 E l Ch i d t h l i t d t f t


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Rsultats AHP pour les sols contamins (critres poids diffrents)

conomique Technique Social

0.540 0.297 0.163

Cotducapital

Prixdevente

Cotdel'liminationdes

rsidus

Profitsdelaventede

produitsrecycls

Cotd'opration

Faisabilit

Flexibilit

Capacitoutempsde

traitement

Efficacit

Acceptationdela

population

Expositionfaceaux

missions

Nuisancelapopulation

Accessibilitfinancire

Vecteur depriorit global =

poids des

critres X poidsdes souscritres X

valuation desrangs

Poids relatifs 0,167 0,333 0,167 0,167 0,167 0,167 0,333 0,333 0,167 0,333 0,333 0,167 0,167

TECHNOLOGIES

Biopile 0,270 0,076 0,283 0,188 0,259 0,270 0,143 0,125 0,090 0,200 0,111 0,125 0,259 0,175

Bioracteur 0,148 0,239 0,090 0,063 0,136 0,148 0,143 0,125 0,090 0,200 0,111 0,125 0,136 0,145

Compostage 0,270 0,076 0,283 0,188 0,259 0,270 0,143 0,125 0,090 0,200 0,111 0,125 0,259 0,175

Lavage des sols 0,148 0,239 0,164 0,188 0,136 0,148 0,286 0,250 0,164 0,200 0,222 0,125 0,136 0,199

Extraction aux

solvants 0,082 0,239 0,090 0,188 0,136 0,082 0,143 0,250 0,283 0,100 0,222 0,250 0,136 0,172Dshalognation 0,082 0,132 0,090 0,188 0,075 0,082 0,143 0,125 0,283 0,100 0,222 0,250 0,075 0,134

1,000

Sous-critres

= 1

3 calculs effectus par Expert Choice :Additionner les colonnes, normaliser la matrice Calculer la moyenne des lignes Calculer les vecteurs de priorits globales de la technologie




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17

0,54

0,297

0,163

0,199

0,1750,172

0,145

0,134

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

conomique technique social total

Poids

des

c

ritres

Poidsdesalternatives

critres

poids

lavage des sols

biopile

compostage

extraction aux solvants

bioracteurs

dshalognation


Prsentation graphique des rsultats dExpert Choice pour les sols contamins :



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Rsultats des poids globaux pour les technologies de traitement:

conomique Technique Social Global

Liquides

Oxydation rduction 0.196 0.254 0.144 0.205Adsorption au charbon 0.172 0.201 0.162 0.179

Air Stripping 0.168 0.149 0.181 0.164

Dshalognation 0.173 0.123 0.167 0.157

Steam Stripping 0.128 0.153 0.204 0.148

Distillation 0.163 0.120 0.144 0.147

Boues

Oxydation rduction 0.190 0.249 0.178 0.206

Lavage des sols 0.215 0.190 0.187 0.203

Extraction auxsolvants

0.174 0.148 0.160 0.164

Bioracteur 0.167 0.118 0.219 0.161

Distillation 0.125 0.170 0.178 0.147

Dshalognation 0.129 0.126 0.077 0.119

Solscontamins Lavage des sols 0.186 0.231 0.184 0.199

Biopile 0.192 0.149 0.168 0.175

Compostage 0.192 0.149 0.168 0.175

Extraction auxsolvants

0.162 0.192 0.172 0.172

Bioracteur 0.152 0.129 0.147 0.145

Dshalognation 0.116 0.150 0.162 0.134



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Rsultats du ranking des technologies selon des critres de mme poids(conomique = technique = social) Evaluation de la sensibilit de la

mthodeLiquides

Global

Oxydation rduction 0.198

Adsorption au charbon 0.179

Air Stripping 0.166

Steam Stripping 0.161

Dshalognation 0.154

Distillation 0.142

Boues

Global

Oxydation rduction 0.206

Lavage des sols 0.197

Bioracteur 0.168

Extraction aux solvants 0.161

Distillation 0.158

Dshalognation 0.111

Sols contamins

Global

Lavage des sols 0.200

Extraction aux solvants 0.175

Biopile 0.170

Compostage 0.170

Bioracteur 0.143

Dshalognation 0.143

Conclusions:

Lanalyse de sensibilit a permis dliminer 2 technologies: distillation etdshalognation.

La premire option reste la mme pour les 3 cas, cela dmontre la supriorit du1erchoix.




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Alternatives proposes

1) - Systme doxydo-rduction pour les boues et les liquides (23.6% + 50.9%)- Lavage chimique des sols pour les Sols contamins + boues (9.8 + 23.6%)

2) - Lavage des sols pour les Sols contamins + boues (9.8 + 23.6%)-Adsorption au charbon pour les Liquides (50.9%)

Rang final des technologies :


TechnologiesLiquides(50,9%)

Boues (23,6%)Sols

contamins

(9,8%)Biopile 2

Bioracteur 4 4

Compostage 2

Lavage des sols 2 1

Extraction chim solvant 3 3

Dshalognation 4 6 5

Adsorption au charbon 2

Distillation 6 5

Air stripping 3

Steam stripping 5

Oxydo-rduction 1 1


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Phases de lEIEListes

decontrle

Matrices Rseaux Superposition Modles SIGMthodedaide la

dcision

Tri prliminaire + +

Cadrage + + + + + +

Ralisation de ltude :

- Description de

lenvironnement+ + + + + +

- Dtermination des

impacts + + + + +

- Prvision des

modifications +

- Evaluation des impacts + + +

- Dtermination des

mesures dattnuations +

- Evaluation desmesures dattnuations + + +

- Evaluation de la

surveillance et du suivi +

Examen +

Dcision +

Surveillance et suivi +

3. Les outils appropris chaque phase de lEIE


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4. La prise de dcision en EIE

Le processus dEIE peut donner diffrents rsultats :

Acceptation du projet sans modification,

Acceptation du projet certaines conditions,

Acceptation du projet conditionnelle la ralisation de recherches complmentaires,

Le rexamen du rapport dtude dimpact,

Complment au rapport,

Rejet du projet.

En EIE, la prise de dcision est habituellement unique, globale et sans recours.soulevant des questions dordre thique et humanitaire en plus des aspects

environnementaux.


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Pour une prise de dcision efficace :

Tenir compte de la dimension environnementale afin daboutir une dcision

favorable aux milieux biophysiques et humains.

Processus dEIE de qualit, depuis la phase de tri prliminaire et de cadrage

participation du publique.

Rpondre aux questions : le projet est-il justifi ? Aprs sa ralisation ? tendue etimportance des changements ?

> Liste non exhaustive des lments dinformation essentiels la prise de

dcision (Inspir de OCDE/CAD, 1994)


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Le contexte gnral Le contexte dans lequel le projet sinscrit et les enjeux environnementaux soulevs

Le contexte politique Le problme ou lenjeu essentiel soulev

La relation avec les objectifs, les politiques et les plans de protection de lenvironnement

Les variantes de localisationLes options la proposition concernant la localisation

Les options technologiquesLes options technologiques la proposition

La participation du publiqueLes perceptions et les enjeux publics cls

Les proccupations de la population touche

Les valeurs et les enjeux de consensus et de conflits actuels

Les sources ventuelles de conflits

Lanalyse dimpact

Les cot et les bnfices

La distribution des gains et des pertes

Lattnuation, les mesures de compensation, les programmes de surveillance et de

suivi

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