Pour une meilleure approche du management des risques : de la modélisation ontologique du processus accidentel au système interactif d'aide à la décision, Towards a better approach of risk mangement : from the ontological modelling of the accidental process to the interactive decision-making system

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Ecole doctorale IAEM Lorraine
Département de Formation Doctorale en Automatique





Thèse
Présentée et soutenue publiquement le 13 Novembre 2008 pour l’obtention du :

Doctorat de l’Institut National Polytechnique de Lorraine
Spécialité : Automatique, Traitement du Signal et Génie Informatique

Pour une Meilleure Approche du Management des Risques : De la Modélisation Ontologique du Processus Accidentel au Système Interactif d’Aide à la Décision


Par :
Mohamed-Habib MAZOUNI

Composition du jury :
Rapporteurs : SHÖN Walter Professeur, Université de Technologie de Compiègne
BAYARD Mireille Professeur, Université des Sciences et Technologies de Lille
Examinateurs : AUBRY Jean-François Professeur, INPL – Directeur de Thèse
EL-KOURSI El-Miloudi Directeur de recherche, INRETS-ESTAS
PETIN Jean-François Professeur, Université Henri Poincaré Nancy 1
CAMBOU Bernard Directeur scientifique de l’INRETS



Dédicaces










À la mémoire de mon Père, de Baba et de Mani


ii


Remerciements




Mes premiers remerciements s’adressent naturellement à Monsieur Jean-François
Aubry et ceci à plusieurs titres :
Je veux d’abord le remercier d’avoir endossé la responsabilité de directeur de thèse et
de m’avoir guidé dans mon travail. Je sens parfaitement la confiance qu’il m’a témoignée et
j’apprécie beaucoup l’attitude qu’il adopte à mon égard. Plus globalement, je crois
sincèrement avoir profité pleinement de son expérience de chercheur mais aussi
d’enseignant, de sa pédagogie et de ses méthodes de travail. J’estime avoir beaucoup appris
sous sa tutelle et j’ai aujourd’hui conscience des aspects sur lesquels je dois travailler.
J’apprécie que madame Mireille Bayard et Monsieur Walter Schön m’aient fait
l’honneur de rapporter sur ce mémoire et je les remercie en conséquence ; j’ai conscience de
la lourdeur de cette tâche. Je tiens également à exprimer ma profonde gratitude à l’ensemble
des membres de mon jury pour avoir accepté de participer à l’évaluation de mon travail :
Monsieur El-Miloudi El-Koursi, Monsieur Jean-François Pétin et Monsieur Bernard Cambou.
Mes remerciements vont également à mes collègues de l’INRETS, et je cite à titre
personnel Dominique Bied-Charreton et Edgar Mazouth.
Je remercie également l’ensemble du personnel du CRAN et plus particulièrement
l’équipe de recherche SACSS.
Enfin, et bien au-delà de ces années de thèse, je remercie toute ma famille et mes proches.



iii
SOMMAIRE

CHAPITRE 1: SECURITE DES SYSTEMES……………………………………………………………………………..…..8 1 Sécurité (Safety)…………………………………………………………………………………………………………………….....9 1.1 Sécurité vs. Sûreté de Fonctionnement………………………………………………………………………..10 1.2 Sécurité vs. Fiabilité……………………………………………………………………………........….……………..11 1.3 Sécurité vs. Disponibilité : ou les effets pervers de l’ultra-sécurité ………………..……………12 1.4 Sécurité vs. Maintenabilité…………………………………………………………………….……………………12 1.5 Sécurité vs. Sûreté………………………………………………………………………………...……………………13 2 Notions de danger et de phénomène dangereux………………………………………………….……………………14 2.1 Danger……………………………………………………………………………………………………………………….14 2.2 Phénomène dangereux…………………………………………………………………………...…………………..15 3 Notions de dommage et de conséquence d’accident……………………………………………….…………………15 3.1 Dommage…………………………………………………………………………………………………………………..15 3.2 Conséquence……………………………………………………………………………………………………………...16 4 Notions de gravité, de fréquence d’occurrence et d’exposition……………………………….………..…………17 4.1 Gravité…………………………………………………………………………………………………………………..……………….17 4.2 Fréquence d’occurrence ……………………………………………………………………….……..……………..19 4.3 Exposition………………………………………………………………………………………………………………….21 5 Facettes du risque……………………………………………………………………………………………………...…………….22 5.1 Risque…………………………………………………………………………………………………………..……………22 5.2 Classification du risque………………………..………………………………………………………...…..…........23 5.3 Acceptabilité du risque………………………………………………………………………………….……………28 5.4 Risque vs. Danger…………………………………………………………………………………………..…………..28 5.5 Risque vs. Gravité…………………………………………………………………………………………..…………..28 5.6 Risque vs. Probabilité d’occurrence…………………………………………….………………………………29 5.7 Risque vs. Incertitude……………………………………………………………………………………...………….29 5.8 Perception du risque………………………………………………………………………………………..…………30 5.9 Prise de risque………………………………………………………………………………………………….………..31 6 Conclusion………………………………………………………………………………………………...……………………………33 7 Travaux cités…………………………………………………………………………………………………………………...………34


iv
CHAPITRE 2 : L’ANALYSE DE RISQUE DANS LE PROCESSUS DE MANAGEMENT DES
RISQUES………………………………………….………………………………………….……………………………..………..…………….38 1 Management des risques ………………………………………………………………………………………………….……..39 1.1 Analyse de risque……………………………………………………………………………………………………….40 1.2 Evaluation de l’acceptabilité des risques……..…………………………………………….……..….…………41 1.3 Maîtrise des risques……………………………………………………………………………………………………43 2 Classification des méthodes d’analyse de risque………………………………………..….……………………………46 2.1 Approche déterministe……………………………………………………………………………………………….46 2.2 Approche probabiliste………………………………………………………………………………………………..46 2.3 Méthodes qualitatives vs. Méthodes quantitatives ………………………………………………………47 3 Panorama des méthodes d’analyse de risque…………………………………………………………………………...50 3.1 L'Analyse Préliminaire de Risque - APR / Analyse Préliminaire de Danger – APD (Preliminary Hazard Analysis –PHA) ………………………………………………………………………………………………..….50 3.2 Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets - AMDE /et de leur Criticité - AMDEC (Failure Modes, and Effects (and Criticality) Analysis – FME(C)A )……………………………………………………..….50 3.3 Hazard and Operability Study (HAZOP) ………………………………………...…………………………….51 3.4 What-If Analysis ……………………………………………………………………………………………………..….52 3.5 Analyse par Arbre de Défaillances, Arbre de Causes ou Arbre de Fautes (Fault Tree Analysis - FTA) ………………………………………………………………………………………………………..………………………….52 3.6 Analyse par Arbre d’Evènements (Event Tree Analysis - ETA) ………………………………….…53 3.7 Nœud papillon (Bowtie Model) ………………………………………………………………………………..…54 3.8 Analyse de la fiabilité humaine (Human Reliability Analysis) ………………………………………54 3.9 Modèle de danger MADS ………………………………………………………………………………………….…55 3.10 La méthode MOSAR……………………………………………………………………………………………………56 4 Propriétés des méthodes d’analyse de risque……………………………………………….……………..…………..…57 4.1 Avantages généraux des méthodes d’analyse de risques……………………………………………....57 4.2 Lacunes des méthodes d’analyse de risque………………………………………………………………….57 4.3 Comparaison des méthodes d’analyse de risques étudiées ………………………………………….59 4.4 Critères de choix d’une méthode d’analyse de risque……………………………………………………60 4.5 Evaluation de la qualité d’une analyse de risque………………………………………………………….60 5 Conclusion………………………………………………………………………………………………………………………………62 6 Travaux cités…………………………………………………………………………………………………….…………………….63
CHAPITRE 3: L'Analyse Préliminaire des Risques……………………………………….…………………...66 1 Méthodologie d’APR dans le domaine des transports terrestres………………………………………………..67 1.1 Cadre réglementaire………………………………………………………………………………...………………….67

v 1.2 Méthode d’APR à « Entreprise 1 » ………………………………………………………………………………71 1.3 Méthode d’APR à « Entreprise 2 » ………………………………………………………………………………71 1.4 Méthode d’APR à « Entreprise 3 » ………………………………………………………………………………73 1.5 Méthode d’APR à « Entreprise 4 » ………………………………………………………………………………74 1.6 Méthode d’APR appliquée au « sous-système X » ………………………………………………………...75 2 Méthode d’APR issue du domaine aéronautique……………………………………………………………………….76 3 Méthode d’APR issue du domaine de l’énergie………………………………………………………………………….77 4 Conclusion…………………………………………………