Bulletin d`Information de l`Académie Hassan II des Sciences et

Transcription

Bulletin d’Information
de l’Académie Hassan II
des Sciences et Techniques
n°4
décembre 2008
Périodique semestriel d’information et de communication de l’Académie
Sommaire
• Editorial ........................................................................................................ 7
• Morphologie microstructurale et comportement
mécanique des matériaux hétérogènes .................................... 9
• Modèles d’évaluation et d’optimisation
de la disponibilité des systèmes ................................................. 13
• The role of the interphase on the flow stability
• Anthropozoonoses : Interface entre
maladies animales et humaines .................................................. 35
• L’Economie Marocaine en Questions ....................................... 38
• L’activité sismique au Maroc et moyens
de réduction de ses risques .......................................................... 44
• Activités de l’Académie................................................................... 45
of Reactive Functionalized Multilayer Polymers .................. 20
• La statistique, un outil d’aide à la décision ............................ 24
• Impact du Protocole de Montréal sur la protection
• Echanges et Coopération................................................................. 51
• Nouvelles des académiciens ......................................................... 54
de la couche d’Ozone et sur l’élimination du
• In memorium ......................................................................................... 57
Bromure de Méthyle......................................................................... 30
• Programme de la session plénière 2009................................. 59
Bulletin d’Information
Périodique semestriel d’information et de communication de l’Académie
ISSN :
Publié par :
L’Académie Hassan II des Sciences et Techniques
225, Avenue Belhassan El Ouazzani, Quartier Ambassador - Rabat.
Tél : 037 75 01 79 Fax : 037 75 81 71 E-mail : [email protected]
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Directeur de la publication : Omar FASSI-FEHRI
Rédacteur en Chef : Mohamed Ait-KADI
Dépôt légal : 2007 / 0067
Réalisation : AGRI-BYS S.A.R.L (A.U)
Impression: Imprimerie LAWNE
11,rue Dakar, Rabat 10 000
n°4
décembre 2008
Sa Majesté le Roi Mohammed VI - que Dieu Le garde Protecteur de l’Académie Hassan II
des Sciences et Thechniques
Bulletin d’Information de l’Académie Hassan II des Sciences et Techniques
n°4
E ditorial
Pour exploiter les opportunités de la mondialisation et en affronter les contraintes,
le Maroc a fait le choix stratégique de l’ouverture et l’insertion active de son
économie dans les segments les plus profitables des chaînes de valeur globales.
Il développe, à cet effet, de multiples pôles d’excellence dans les domaines des
infrastructures et des activités à forte valeur ajoutée, notamment l’agriculture
(Plan Maroc Vert), le tourisme (Plan Azur), la finance, les industries et les
nouvelles technologies (Plan Emergence). Cette construction économique doit
nécessairement reposer sur une production appropriée de connaissances et
d’innovations.
En même temps notre pays doit faire face à deux défis majeurs qui risquent
d’hypothéquer son développement et sa dynamique de progrès. Le premier défi
est celui de l’énergie. Le Maroc dépend à 96% du marché international pour ses
approvisionnements et l’envolée des prix du pétrole le touche de plein fouet. Un
plan d’urgence a été mis en place pour rationaliser la consommation d’énergie et
pour développer d’autres sources dont notamment les énergies renouvelables. Le
second défi est lié à la raréfaction des ressources en eau. Les motifs d’inquiétude
pour l’avenir sont connus. Ils sont pour l’essentiel imputables à l’accroissement
démographique et aux besoins en eau induits par l’intensification agricole et le
développement urbain, industriel et touristique dans un contexte hydrologique
de plus en plus versatile conséquence du changement climatique. Dans ces deux
domaines clé pour son développement le Maroc aura à développer des efforts
sans commune mesure avec ceux des décennies passées en mobilisant toutes
les ressources de la recherche scientifique et technique car si rien n’est changé la
crise de l’énergie comme celle de l’eau seront inévitables et aiguës.
Le Maroc dispose d’atouts scientifiques et technologiques qui lui permettent de
prendre une part active à la recherche au niveau international. Il peut légitimement
ambitionner occuper dans un certain nombre de domaines scientifiques et
technologiques une place mondialement reconnue. Cette participation à
l’aventure du progrès des connaissances et des technologies sera le véhicule
d’un développement avancé des ressources humaines. Elle servira également à
l’édification d’un fonds de connaissances nationales pour donner à la société les
instruments qui lui permettront de lutter contre les incertitudes d’un monde en
rapide évolution.
L’investissement dans la recherche scientifique est donc une nécessité stratégique
et vitale pour le Maroc. Si d’indéniables efforts on été faits et les progrès réalisés
sont bien réels, notre pays doit encore amplifier ses efforts pour réformer son
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décembre 2008
système de recherche et d’innovation et mettre en œuvre une stratégie
nationale ambitieuse lui permettant de faire valoir ses atouts tout en profitant
des opportunités du monde du XXIe siècle.
Il est donc urgent de donner un nouvel élan au système de recherche
scientifique et technologique national en s’engageant résolument et d’une
façon pragmatique dans la mise en œuvre d’un plan de relance de la recherche.
Ce plan doit s’inscrire dans le processus de réforme global dans les domaines
politique, institutionnel, économique et social engagé dans le cadre de la vision
et des choix de projet de société proposés par Sa Majesté Le Roi Mohammed VI
à la nation.
Ce plan de relance de la recherche scientifique et technique doit sceller certaines
grandes priorités fondamentales. D’abord créer un environnement porteur
offrant les conditions de l’exercice de la recherche scientifique au meilleur
niveau avec des performances répondant aux standards internationaux. Cette
exigence de l’excellence suppose des investissements budgétaires à la hauteur
des ambitions; sur ce plan les moyens mis à la disposition du Ministère de
la Recherche dans le cadre du plan d’urgence et en particulier du budget
2009 (250 millions de DH non compris les salaires) sont de bon augure; elle
passe aussi par des ressources humaines qualifiées et motivées, et enfin une
gouvernance réformée et des formalités administratives simplifiées permettant
aux chercheurs de consacrer leur temps avant tout à la recherche.
Ensuite, il faut traduire ces performances dans un lien organique avec le
monde économique et social pour nourrir durablement la prospérité de
notre pays en répondant non seulement aux enjeux économiques, sociaux et
environnementaux (compétitivité, productivité, emplois, sécurité alimentaire,
enjeux industriels, politiques publiques, pollutions, changement climatique, etc..)
mais aussi à des enjeux de science (avancement des connaissances) et des
enjeux de technologie (nouvelles technologies).
Enfin ce plan de relance doit permettre une très large diffusion de la culture
scientifique et technique à travers une action résolue orientée en premier
lieu en direction des jeunes générations pour la promotion de la science et
la technologie et au-delà pour qu’un nombre croissant de citoyens puisse
accéder et participer à la société du savoir. Il doit être l’expression d’une culture
nationale qui valorise le savoir et sait apprécier à sa juste valeur le désir de faire
progresser la connaissance.
Pr. Omar FASSI-FEHRI
-8-
Morphologie microstructurale
et comportement mécanique
des matériaux
hétérogènes
André ZAOUI *
Membre associé de l’Académie
Hassan II des Sciences et
Techniques
Cette contribution se situe, au sein du vaste domaine
des méthodes de traitement multiéchelle, dans le
cadre plus limité de la micromécanique des milieux
continus : cela implique que les échelles prises
en compte sont séparées et qu’elles sont toutes
justiciables des concepts et des méthodes de la
mécanique des milieux continus. Plus précisément,
il existe trois échelles de référence : l’échelle
«macroscopique» de la structure, de longueur
caractéristique $ et de taille caractéristique des
fluctuations des sollicitations appliquées L; l’échelle
«mésoscopique» de l’élément de volume, considéré
comme un volume élémentaire représentatif (le
«V.E.R.») du matériau hétérogène constitutif, de
taille caractéristique; l’échelle «microscopique» des
hétérogénéités prises en compte à l’intérieur du
V.E.R., de taille caractéristique d. Les conditions de
séparation d’échelles, résumées dans les inégalités
suivantes :
d 0 d l L
l L
(1)
où d0 représenterait la limite de validité de la
mécanique des milieux continus, assurant la macrohomogénéité du matériau étudié et la possibilité
de définir pour le V.E.R. un comportement
homogénéisé, celui d’un «milieu homogène
équivalent» (M.H.E.) [1]. Dans ce cadre, le but de
cette communication est double : préciser pourquoi
et en quoi une représentation adéquate de la
structure hétérogène du V.E.R. (sa «morphologie
microstructurale») est essentielle à une prévision
satisfaisante de son comportement homogénéisé et
de son état mécanique local ; définir, en alternative
à l’approche «ponctuelle» classique, l’approche
dite par «motifs morphologiques représentatifs»
(approche M.M.R.), montrer son intérêt pour une
description plus pertinente de la morphologie
microstructurale du V.E.R. et illustrer sa supériorité
sur quelques cas étudiés récemment (nanomatériaux
et milieux poreux).
*
LIM - Arts et Métiers, ParisTech, Paris
n°4
1. Importance d’une description adéquate
de la morphologie microstructurale
En dehors du cas des milieux périodiques, que
nous ne considérons pas ici, milieux dont la
microstructure est complètement définie à partir de
la description de la cellule de base et qui peuvent
donc bénéficier d’un traitement déterministe, les
matériaux hétérogènes aléatoires ne peuvent pas,
en pratique, jouir d’une description complète de leur
V.E.R. : une fois définies les «phases» constitutives et
précisé leur comportement mécanique individuel,
il reste à décrire la distribution spatiale de ces
phases dans le V.E.R.. Cette donnée essentielle
de la morphologie structurale est nécessairement
incomplète, même au sens statistique, du fait de la
difficulté pratique d’en acquérir les caractéristiques
au-delà des premières informations (fractions
volumiques, covariance…)1. Il en résulte que,
en général, le comportement homogénéisé est
indéterminé et que l’on ne peut procéder qu’à
des estimations, en ajoutant des hypothèses
complémentaires sur les propriétés inaccessibles
de la distribution spatiale, ou à des encadrements,
en utilisant aussi complètement que possible les
seules informations disponibles. Dans tous les cas,
les estimations seront d’autant plus pertinentes ou
les encadrements seront d’autant plus resserrés que
l’information morphologique effectivement prise
en compte sera plus riche, complète, adéquate et
précise.
L’approche classique de description de la
microstructure, surtout développée en élasticité
linéaire [2], ce qui permet de ramener la description
de la distribution spatiale des phases à celle des
modules d’élasticité, peut être qualifiée d’approche
«ponctuelle» : elle s’appuie sur la donnée des fonctions
de corrélation des modules à différents ordres. La
«théorie systématique» qui en découle montre
comment une troncature au rang n de la suite de
ces fonctions de corrélation peut conduire à un
encadrement optimal des modules homogénéisés,
cet encadrement étant d’autant plus resserré que
n est plus grand et conduisant à la limite, pour n
m ∞, vers une détermination. Dans la pratique,
cependant, il est exceptionnel que l’on puisse
accéder expérimentalement à des fonctions d e
corrélation d’ordre supérieur à 2, voire 3.
1
On n’échappe pas à cette difficulté quand on procède, comme c’est
de plus en plus le cas aujourd’hui, à des calculs numériques de réponse
de microstructures simulées, issues de l’observation : il reste en effet à
apprécier la représentativité de telles microstructures, qui ne représentent
que des réalisations particulières d’un ensemble statistique ou probabiliste
qui reste à définir… Si, d’un autre côté, l’on préfère utiliser un modèle
probabiliste de microstructure, encore faudra-t-il l’identifier à partir
des quelques caractéristiques accessibles, ce qui ne le définira pas
complètement.
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décembre 2008
Pour plus de clarté, nous nous concentrerons dans
la suite sur des morphologies de type «matrice/
inclusions» dans lesquelles une phase particulière, la
matrice, est géométriquement continue alors que les
autres phases, dont les éléments sont immergés au
sein de la matrice, ont une morphologie inclusionnaire.
Il est en effet pratiquement impossible d’exprimer
une telle propriété morphologique, notamment la
connexité de la matrice, par l’approche «ponctuelle»
classique, au contraire de l’approche M.M.R., le rang
des fonctions de corrélation nécessaires pour y parvenir
étant très élevé, voire infini.
Certains modèles, hérités de l’approche ponctuelle,
ont été élaborés pour contourner cette difficulté
mais jusqu’ici de manière toujours insatisfaisante.
Ainsi le modèle d’Eshelby-Einstein, fondé sur la
solution élémentaire du problème de l’hétérogénéité
ellipsoïdale d’Eshelby [3], n’y parvient que de
manière asymptotique, dans la limite des grandes
dilutions d’inclusions. Le populaire modèle de MoriTanaka souffre d’un certain manque de rigueur,
rigueur qu’il ne retrouve que dans les situations
où il se confond avec la borne inférieure, pour les
modules, de Hashin-Shtrikman [1] et revêt donc un
caractère extrêmal, pénalisant pour une estimation.
D’autres modèles empiriques, tels que le modèle
différentiel ou celui des trois phases [4], présentent,
malgré leur intérêt, des limitations comparables en
ayant un statut mécanique mal défini et un sens
physique incertain.
Il faut ici souligner que ces différents modèles font
tous, à un stade ou un autre, appel à la solution
du problème d’Eshelby, éventuellement pour une
inclusion à coquilles concentriques : ceci conduit
couramment à considérer ces inclusions non pas,
comme on le devrait, comme des représentants
abstraits de phases entières mais comme des
particules individuelles appartenant à ces phases et
à développer à partir de là des considérations sur la
forme ou la taille de ces particules. Ceci est, sauf dans
le cas limite des très grandes dilutions du modèle
d’Eshelby-Einstein, entièrement illicite et peut
conduire à des contresens complets sur la signification
de ces modèles : les caractéristiques géométriques
des inclusions qu’ils utilisent n’ont en effet de relation
qu’avec les propriétés de la distribution spatiale des
phases qu’elles représentent et en aucune façon avec
les caractéristiques des domaines de phase (grains,
fibres, particules individuelles…) dont ces phases
sont constituées. C’est précisément là un point
crucial de différence entre les approches ponctuelles
classiques et celles qui s’appuient sur la notion de
«motif morphologique représentatif» comme nous le
précisons maintenant.
- 10 -
2. L’approche par motifs morphologiques
représentatifs
Cette approche ([5], [6]) découle de l’idée de base
de l’Assemblage de Sphères Composites de
Hashin (A.S.C., [7]) : selon cette approche, on
identifie dans le V.E.R. des sphères composites de
taille finie et non des points. Cette idée peut être
généralisée en considérant plusieurs ensembles de
domaines composites identiques (les «motifs») de
contenu matériel quelconque mais connu : à partir
d’informations statistiques sur la distribution spatiale
de ces motifs, on peut établir de nouvelles bornes et
estimations pour les propriétés élastiques globales.
Contrairement aux «phases mécaniques» classiques
qui diffèrent par leurs propriétés mécaniques,
les motifs morphologiques, qui jouent le rôle de
«phases morphologiques», peuvent donner accès
aux particules ou aux domaines individuels et à leurs
caractéristiques propres, telles que la taille ou la
surface spécifique.
Plus précisément, on suppose que le V.E.R. peut
être décomposé en un ensemble de P familles de
motifs DL , L ;1, P = , de fraction volumique cL et de
modules d’élasticité CL ( x) : on peut considérer
cette microstructure comme un assemblage de
motifs généralisé de Hashin. Si les motifs ne
remplissent pas complètement le V.E.R. et si le
domaine environnant D0 est occupé par une seule
phase homogène, la «matrice», de fraction volumique
c0 et de modules C0 , ce domaine D0 peut être
considéré comme un motif supplémentaire. Dans
chaque motif (L), on peut considérer des “points
homologues”, par exemple les centres X Lk , qui ont la
même position relative dans les différents domaines
DLk , k ;1, N L = , du motif DL . Pour des conditions aux
limites homogènes sur le V.E.R., on peut aisément
établir des bornes généralisées de type Voigt-Reuss
en transférant ces conditions aux limites au bord de
chaque domaine DLk et en adoptant dans la matrice
les hypothèses classiques de champ uniforme. Des
bornes de type Voigt ou de type Reuss découlent
du calcul, analytique ou numérique, des solutions
associées respectivement pour des conditions
aux limites homogènes en déformations ou en
contraintes.
On peut établir des bornes plus resserrées pour les
propriétés effectives en utilisant, dans l’approche
variationnelle classique de Hashin-Shtrikman, un
champ de polarisation non uniforme p *( x) dans les
domaines, prenant la même valeur en des points
homologues de chaque motif, et* un champ de
polarisation homogène classique p 0 dans la matrice
à l’extérieur des motifs. Ces polarisations engendrent
des champs de contraintes et de déformations dans
un milieu de référence homogène fictif de modules
élastiques arbitraires C0 et de géométrie et de
conditions aux limites identiques à celles du V.E.R.,
champs qui peuvent être utilisés comme champs
admissibles pour le problème initial. La fonctionnelle
de Hashin-Shtrikman fournit alors, pour tout choix
de p *( x) , des bornes supérieure ou inférieure de
l’énergie élastique effective W ( E ) est la déformation
macroscopique) à condition de choisir les modules
C0 de façon à ce que la forme quadratique associée
à D C0 ( x) C( x) C0 soit respectivement négative ou
positive en tout point. Dans les conditions de macrohomogénéité, les champs mécaniques peuvent être
calculés par l’utilisation des techniques de Green
pour le milieu infini. On obtient des bornes optimales
pour des champs de polarisation optimisant la
fonctionnelle de Hashin-Shtrikman. Une façon
commode d’obtenir des bornes explicites repose sur
la définition de «valeurs moyennes par motif» pour
tout champ g ( x) du V.E.R., soit, pour le motif (L) :
g LM ( x) 1
NL
NL
¤ g(x X
k
L
), L
(2)
k 1
Les champs de polarisation optimaux
tels que :
« p ( x) ¨CL ( x) C0 · : E ( p )LM ( x), x DL
ª
¹
® L
¬
0
C
C
p
E
(
p
) 0 dans la matrice
® 0 0
p ( x) sont
n°4
HS
à partir des relations :
Hashin-Shtrikman CMMR
P
HS
CMMR
C0 : E ¤ cL CL : E L DL , E
M
L 0
(4)
Il s’agit d’une borne supérieure ou inférieure pour
les modules effectifs si C0 est choisi comme indiqué
ci-dessus. On obtient l’estimation autocohérente
AC
généralisée CMMR comme solution de l’équation
HS
AC
AC
implicite CMMR CMMR CMMR , par exemple par
itérations.
En appliquant cette approche à l’assemblage
classique de Hashin (A.S.C.), où un motif est défini
par l’ensemble des sphères composites de même
diamètre, et sous l’hypothèse d’une distribution
isotrope des centres, on constate que les différents
problèmes d’inclusions se réduisent à un seul dont
la solution analytique est connue en élasticité
isotrope; il en découle aisément de nouvelles
bornes et estimations de type Hashin-Shtrikman [8],
l’estimation autocohérente s’identifiant à celle du
modèle des trois phases. Pour un A.S.C. isotrope
généralisé à plusieurs familles de motifs, chacune
de ces dernières est associée à un problème de
type d’Eshelby. Ces problèmes peuvent être résolus
numériquement lorsque le contenu des motifs est
arbitraire [6] ou analytiquement pour des géométries
de coquilles sphériques concentriques à partir
de solutions connues [9]. S’il existe une matrice
résiduelle, son propre problème auxiliaire se réduit
au problème classique d’Eshelby.
(3)
où E ( p) 0 est la moyenne de E ( p) dans la matrice.
On obtient des résultats plus précis en adoptant
l’hypothèse d’une distribution ellipsoïdale des centres
de domaine : on montre alors que les déformations
moyennes par motif optimales sont la solution de
problèmes d’inhomogénéités du type d’Eshelby où
la matrice infinie, soumise à la même déformation
uniforme à l’infini E 0 , a les modules C0 et où les
inhomogénéités (composites) ellipsoïdales sont, tour
à tour, les différents motifs (ellipsoïdaux), la matrice
éventuelle étant elle-même traitée comme un motif
homogène de même forme. Il est à noter que, pour
une distribution isotrope des centres de motifs, une
description cohérente de la microstructure impose
aux différents motifs d’être de forme sphérique. A
partir de la solution de ces problèmes d’inclusions
hétérogènes, on obtient les modules généralisés de
3. Applications
La place manque dans ce texte résumé pour
détailler les applications qui peuvent être faites de
l’approche résumée ci-dessus. On se contentera
donc de renvoyer le lecteur à deux exemples récents
d’application et aux articles correspondants :
- la modélisation micromécanique des effets
d’empilement et de taille dans des composites
particulaires [10], notamment dans des nanocomposites. Alors que les approches ponctuelles
classiques ne peuvent pas donner accès à de
tels effets, l’approche M.M.R. offre des moyens
nouveaux de tenir compte de certains paramètres
géométriques tels que la distance moyenne entre
particules plus proches voisines ou leur taille et de
prédire, au moins de manière relative, leur influence
sur les modules globaux. De surcroît, lorsque l’on
introduit des longueurs internes, telles que l’épaisseur
- 11 -
décembre 2008
des coquilles d’interphase pour des particules
revêtues, on prédit des effets de taille absolue qui
ont pu être rapprochés de simulations de dynamique
moléculaire.
[4] Zaoui, A., 1997, Structural morphology and
constitutive behaviour of micro-heterogeneous
materials, in Continuum Micromechanics, P. Suquet
ed., 291-347, Springer Verlag New-York, USA.
- l’établissement de bornes et d’estimations pour
la surface de charge effective de milieux poreux à
matrice rigide parfaitement plastique, pour une
distribution de vides non uniforme. Les fluctuations
de porosité locale sont modélisées par un assemblage
de Hashin généralisé de sphères creuses et traitées
par une approche MMR où le comportement non
linéaire est approché par une discrétisation de la
couche de matrice dans les sphères creuses en
couches concentriques. Ceci permet des prédictions
(borne supérieure et estimation autocohérente
généralisée) de la surface de charge qui se comparent
avantageusement à celles d’approches de type
Gurson et sont en bon accord avec des simulations
numériques par FFT, sauf lorsque les vides forment
des amas et pour de forts taux de triaxialité.
[5] Stolz, C., Zaoui, A., 1991. Analyse morphologique
et approches variationnelles du comportement
d’un milieu élastique hétérogène, Comptes
Rendus de I’Académie des Sciences Paris (Série
II), 312, 143–150.
4. Conclusion
Il ressort de cette brève présentation que le
concept de «motif morphologique représentatif»
a une fécondité certaine, à ce jour non épuisée.
Il propose une alternative «désordonnée»,
potentiellement plus riche, à l’homogénéisation
périodique. Il lui manque encore de pouvoir
s’appuyer sur une méthodologie systématique
d’identification expérimentale. Son couplage fort
avec des méthodes de simulation et de résolution
numériques permettra sa pleine intégration dans
des traitements multiéchelles.
[6] Bornert, M., Stolz, C., Zaoui, A., 1996.
Morphologically representative pattern-based
bounding in elasticity. Journal of the Mechanics
and Physics of Solids, 44 (3), 307–331.
[7] Hashin, Z., 1962. The elastic moduli of
heterogeneous materials. Journal of Applied
Mechanics 29, 143–150.
[8] Hervé, E., Stolz, C., Zaoui, A., 1991. A propos de
l’assemblage des sphères composites de Hashin.
Comptes Rendus de l’Académie des Sciences
Paris (Série II) 313, 857–862.
[9] Hervé, E., Zaoui, A., 1993. n-layered inclusionbased micromechanical modelling. International
Journal of Engineering and Sciences, 31 (1), 1–10.
[10] Marcadon, V, Hervé, E., Zaoui, A., 2007.
Micromechanical modeling of packing and size
effects in particulate composites, International
Journal of Solids and Structures, 44, 8213–8228.
[11] Bilger, N., Auslender, F., Bornert, M., Moulinec,
H., Zaoui, A., 2007, Bounds and estimates for
the effective yield surface of porous media with
a uniform or a nonuniform distribution of voids,
European Journal of Mechanics A/Solids, 26,
810–836
Références
[1] Zaoui, A., 2000, Matériaux Hétérogènes et
Composites, Presses de l’Ecole Polytechnique.
**********
[2] Kröner, E., 1977, Bounds for effective elastic
moduli of disordered materials. Journal of the
Mechanics and Physics of Solids, 1977, 25,
137-155.
[3] Eshelby, J.D., 1957. The determination of the
elastic field of an ellipsoidal inclusion, and related
problems. Proceedings of the Royal Society of
London A421, 376–396.
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MODÈLES D’ÉVALUATION
ET D’OPTIMISATION DE LA
DISPONIBILITÉ DES
SYSTÈMES
Daoud Ait-Kadi *
Membre résident de l’Académie
Techniques
Résumé
Cet article traite de modèles d’évaluation et
d’optimisation de la disponibilité des systèmes dont
les caractéristiques opératoires se dégradent avec
l’âge et à l’usage. La complexité de ces systèmes et
de leurs processus de dégradation font en sorte que
leurs durées de vie et de réparation sont aléatoires.
À tout instant t, le système est soit en opération ou
en réparation. Selon le secteur d’exploitation du
système, trois mesures de disponibilité peuvent
être considérées : la disponibilité instantanée
(A(t)), la disponibilité dans un intervalle (AV(T))
et la disponibilité stationnaire UTR. Des modèles
d’évaluation et d’optimisation des disponibilités des
systèmes, avec et sans redondance, sont traités. Pour
illustrer la contribution de la maintenance préventive,
une stratégie de remplacements périodiques et
une stratégie d’inspection sont présentées. Des
considérations pratiques sont formulées en guise de
conclusion.
1. Introduction
Cet article traite de modèles d’évaluation et
d’optimisation de la disponibilité des systèmes dont
les caractéristiques opératoires se dégradent avec
l’âge et à l’usage. La complexité de ces systèmes et
de leurs processus de dégradation font en sorte que
leurs durées de vie et de réparation sont aléatoires.
À tout instant t, le système est soit en opération ou
en réparation. Selon le secteur d’exploitation du
système, trois mesures de disponibilité peuvent
être considérées : la disponibilité instantanée A(t),
qui correspond à la probabilité que le système soit
en opération à l’instant t et ce indépendamment
de ses états précédents; La disponibilité AV(T) dans
l’intervalle ]0,T] correspond à la proportion du temps
moyen de bon fonctionnement du système dans
l’intervalle ]0,T]; et finalement la disponibilité UTR,
*
Professeur titulaire, Département de Génie mécanique, Université
Laval, cité universitaire, Saint Foy, Québec, G1K7P4.
Membre du Centre Interuniversitaire de Recherche sur les Réseaux
d’Entreprises, la Logistique et le Transport (CIRRELT)
n°4
qui correspond à la proportion du temps moyen de
bon fonctionnement du système sur un horizon infini.
Pour améliorer la disponibilité de tels systèmes, on
utilise généralement des composants fiables, on
fait appel à la redondance lorsque les contraintes
budgétaires, spatiales et autres le permettent,
on met en place des stratégies de maintenance
préventive et un système de gestion des opérations
qui intègre toutes les contraintes de production et de
maintenance. Pour un choix optimal des paramètres
qui caractérisent chacune des options d’amélioration
de la disponibilité, on fait appel à la simulation et
aux modèles de programmation mathématique
en prenant en considération le savoir faire des
opérateurs et en s’inspirant des meilleures pratiques
dans les domaines de conception et de pilotage des
systèmes de production de biens et de services.
Le contenu de cet article est organisé comme suit :
la section 2 traite des modèles d’évaluation des
disponibilités instantanée (A(t)) et stationnaire (UTR)
dans le cas où le système est remis à neuf uniquement
après chaque défaillance (pas de maintenance
préventive); à la section 3 les expressions de A(t)
et du UTR sont établies pour un système utilisant de
la redondance active; la section 4 est consacrée à
la conception optimale d’un système constitué de
plusieurs sous systèmes opérant selon une structure
série. Pour chaque sous système j on déterminera le
nombre de composants mj à placer en parallèle ou en
attente pour maximiser la disponibilité du système,
sous des contraintes de budget; la section 5 traite
de la contribution de la maintenance préventive.
Une stratégie de remplacements préventifs visant à
maximiser la disponibilité stationnaire du système
est proposée dans le cas où les durées de vie et de
réparation sont quelconques. Des mesures globales,
intégrant certains aspects de la gestion de la
production et de la maintenance productive totale,
seront discutées à la section 6.
2. Modèles d’évaluation de la disponibilité
On conviendra de désigner par système réparable
tout système pouvant être remis en état d’opération
soit après une défaillance accidentelle ou après une
action préventive. Pour de tels systèmes, on retrouve
trois mesures de disponibilité :
i- La disponibilité instantanée (A(t)) : c’est la probabilité
que le système soit en état d’opération au temps t et
ce, indépendamment des états précédents.
ii- La disponibilité dans un intervalle AV(T) : c’est la
proportion du temps moyen de bon fonctionnement
du système dans l’intervalle ]0,T].
iii- La disponibilité stationnaire UTR : c’est la proportion
du temps moyen de bon fonctionnement du système
sur un horizon infini (UTR=
.
- 13 -
décembre 2008
Les durées de vie successives du système sont des
variables aléatoires indépendantes et identiquement
distribuées selon la loi de probabilité h(.). Il en est
de même des durées de réparation auxquelles on
associe une fonction de densité de probabilité g(.).
Les trois grandeurs A(t) et AV(t) sont liées par les
relations suivantes :
AV(T)=
(1)
UTR=
(2)
Si A(t) possède une limite finie lorsque t tend vers
l’infini, alors :
UTR=
(3)
En régime permanent, la disponibilité stationnaire
est donnée par :
connaissance à priori de la tenue du système et de
l’organisation du système logistique (voir El-Khair,
Ait-Kadi et Simard [8], Brender ([4], [5]).
Pour illustrer le processus de modélisation et
d’évaluation des différentes mesures de disponibilité,
examinons le cas où le système est considéré
comme une seule entité et le cas où il est constitué
de plusieurs sous-systèmes qui doivent être tous
disponibles pour que le système soit disponible.
Tous les sous systèmes sont stochastiquement
indépendants et opèrent selon une structure série.
L’approche utilisée exploite les concepts de la
théorie du renouvellement pour établir l’expression
de la disponibilité instantanée A(t) dans le cas où les
fonctions de densité h(.) et g(.) sont quelconques.
Rappelons que A(t) n’est autre que la probabilité que
le système soit en état d’opération à l’instant t. Deux
scénarios S1 et S 2 mutuellement exclusifs peuvent
conduire à cette situation :
(4)
•
S1 : le système installé à l’instant t=0 survit à
où MTBF représente la moyenne des temps de bon
fonctionnement du système et MTTR la moyenne des
temps techniques de réparation. Ces deux grandeurs
sont obtenues à partir des fonctions de densité h(.) et
g(.) par les relations suivantes :
•
l’instant t;
S 2 : le dernier remplacement a eu lieu entre u
UTR=
MTBF =
et MTTR =
(5)
(6)
Selon les modes de défaillance du système, les
distributions des durées de vie ont été ajustées par
des distributions : exponentielle négative, Gamma,
Weibull, Normale, Log normale, Rayleigh, Uniforme
ou une distribution générale. En ce qui concerne la
distribution de probabilité des durées de réparation,
la distribution Log normale s’est révélée plus réaliste
pour un grand nombre d’applications (Lie et al. [12]).
et u+du; ( 0 u b t ) et le système neuf, installé à
cet instant, survit pendant le temps restant (t-u).
Du fait que
vient :
S1 et S 2 sont mutuellement exclusifs, il
A(t ) P( S1 ) P( S2 )
(7)
P( S )
i est la probabilité que le scénario i se
Où
réalise; i = 1, 2 avec :
P( S1 ) R(t )
et
t
P( S 2 ) ° R(t u ).m(u )du
0
D’où :
t
Le choix de ces fonctions est effectué à partir des
données recueillies sur les durées de vie et de
réparation du système en exploitation. Plusieurs
logiciels commerciaux [Unifit – Expertfit –SAS] sont
disponibles pour traiter les données et suggérer la
distribution la plus appropriée. Il va sans dire qu’une
bonne connaissance de l’équipement, de la qualité
et de la fiabilité des données disponibles permettent
d’effectuer un choix éclairé de la distribution de
probabilité qui ajuste au mieux les données.
En l’absence de données fiables, on se sert de
l’approche Bayesienne pour choisir la loi de
probabilité et estimer ses paramètres à partir d’une
- 14 -
A(t ) R (t ) ° R (t u ).m(u )du
(8)
0
R(t) étant la fonction de fiabilité de l’équipement et
m(.) la fonction de densité de renouvellement ([14],
[3]).
d
R(t ) ° h(u )du
0
t
(9)
m(t ) f (t ) ° m(t u ).m(u )du
0
f(u) est le produit de convolution des fonctions h(u)
et g(u), qu’on conviendra de noter : f(u)=(h*g)(u).
Si A*(s), R*(s), m*(s), h*(s) et g*(s) désignent,
respectivement, les transformées de Laplace de A(t),
R(t), m(t), h(t) et g(t) alors, en prenant la transformée
de Laplace des deux membres de la relation (8), on
obtient :
A *( s ) R *( s ) R *( s ).m *( s )
1
R *( s ) (1 h *( s ))
s
Où
(10)
(11)
Et
h *( s ) g *( s )
m *( s ) 1 h *( s ) g *( s )
1 h *( s )
s (1 h *( s ) g *( s ))
t md
s m0
(13)
La structure considérée est constituée de deux
systèmes (a) et (b) pouvant assurer séparément la
fonction requise. En fonctionnement normal, un
système est en opération et l’autre est soit en attente
ou en réparation. Le tableau 1 résume les différents
états possibles du système (a,b).
(14)
D’où,
1 h *( s )
s m 0 1 h *( s ) g *( s )
UTR lim
(15)
Pour un système constitué de n sous systèmes,
opérant selon une structure série et sans stock
tampon, la défaillance de l’un quelconque des
sous systèmes entraîne la défaillance du système,
la disponibilité instantanée d’une telle structure est
donnée par :
n
A(t ) Ai (t )
donné. Al et Au désignent, respectivement, la borne
inferieure et la borne supérieure de la disponibilité
instantanée.
(12)
L’expression de A(t) est alors obtenue en prenant
la transformée inverse de A*(s). Pour le cas général,
cette opération n’est pas toujours simple à effectuer.
Pour obtenir la disponibilité stationnaire UTR, on se
servira directement de la relation (13) et du théorème
limite des transformées de Laplace qui stipule que :
lim A(t ) lim s. A *( s )
d’un système utilisant n sous systèmes opérant selon
une structure série. On se référera aux travaux de
Gaver et Mazumdar [9] pour évaluer la probabilité
que la disponibilité d’un système soit comprise dans
l’intervalle [ Al , Au ] avec un niveau de Confiance G
3. Disponibilités instantanée et stationnaire
d’un système utilisant de la redondance
passive
Des relations (10), (11) et (12) on déduit :
A *( s ) n°4
(16)
Tableau 1 : états possibles système (a,b)
États
Systèmes
1
2
3
4
a
O
H
O
H
b
O
O
H
H
Les états (1), (2) et (3) où, au moins un des systèmes
est en opérations (O), correspondent à des états de
fonctionnement du système (a,b). L’état (4) où a et
b sont hors d’usage (H) est un état absorbant. La
transition d’un état à l’autre s’effectue selon une loi
de probabilité connue. Si Pi (t ) désigne la probabilité
que le système (a,b) soit à l’état i, (i=1, 2, 3, 4) au
temps t alors, la disponibilité instantanée A(t) est
donnée par :
A(t ) P1 (t ) P2 (t ) P3 (t )
i 1
Où Ai (t ) est la disponibilité instantanée du sous
système i.
La disponibilité stationnaire est obtenue en utilisant
la relation (2). Pour simplifier les calculs, on se sert
de l’approximation suivante :
n
UTR UTRi
(17)
i 1
Où UTRi est la disponibilité stationnaire du système i.
Selon les distributions de probabilités des durées de
vie et de réparation, l’application de la relation (17) entraîne
une erreur relativement faible.
L’approche Bayesienne a été mise à contribution
pour estimer la disponibilité d’un système et celle
Pour illustrer l’approche de modélisation et de
traitement, supposons que : (i) les durées de vie
des systèmes (a) et (b) suivent des distributions
exponentielles de paramètres respectifs L a et L b et
( L a L b); (ii) les durées de réparation suivent
également des distributions exponentielles de
paramètres μa et μb, respectivement; (iii) une seule
équipe est disponible pour la remise en état le
système hors d’usage. Si les deux systèmes (a)
et (b) sont hors d’usage, l’équipement (a) sera
réparé en premier. La figure 1 présente le diagramme
des transitions entre les différents états ainsi que les
probabilités de passage d’un état à un autre dans un
intervalle de temps $t.
- 15 -
décembre 2008
La $t O($t )
1
Lb $t O ($t )
Ma $t O($t )
Mb $t O($t )
2
La $t O($t )
Lb $t O ($t )
1
3
Ma $t O($t )
Lb $t O ($t )
Dans le cas où deux réparateurs sont prévus pour
assurer la maintenance du système, les équations
d’état sont établies à partir du diagramme des
transitions de la figure 2.
Ma $t O($t )
4
Mb $t O($t )
2
La $t O($t )
3
Mb $t O($t )
Ma $t O($t )
Figure 1 : diagramme des transitions dans le cas d’un seul
réparateur avec priorité de réparation du système (a).
On négligera les termes de l’ordre de t. Les équations
d’état découlant du diagramme de la figure 1
s’établissent comme suit :
i)
P1 (t $t ) P1 (t )((t La $t )(t Lb $t ) P2 (t ) Ma $t P3 (t ) Mb $t
P1 (t $t ) P1 (t )
(La Lb ).P1 (t ) Ma .P2 (t ) Mb .P3 (t )
$t
(iv)
dP1 (t )
(La Lb ).P1 (t ) Ma .P2 (t ) Mb .P3 (t )
dt
dP2 (t )
La .P1 (t ) (Lb Mb ).P2 (t )
dt
dP3 (t )
La .P1 (t ) (Lb Mb ).P3 (t ) Ma .P4 (t )
dt
dP4 (t )
Lb .P2 (t ) Ma .P3 (t ) Ma .P4 (t )
dt
La résolution de ce système peut se faire aisément
en utilisant les transformées de Laplace et en tenant
compte des conditions initiales suivantes :
Pi (0) 0 pour i = 2,3,4 ; et P1 (0) 1 .
Si Pi désigne la probabilité que le système (a,b) soit à
l’état i en régime permanent (t+) alors, la disponibilité
stationnaire du système est donnée par :
UTR P1 P2 P3 , Ou
UTR 1 P4
(18)
Pour le cas particulier où :
La Lb L et Ma Mb M , on obtient (voir [11]) :
2
1
¥ L ´ ¨ 2L
L 2·
2( ) ¸
UTR 1 2 ¦ µ ©1 (19)
M
M ¹
§M¶ ª
- 16 -
Figure 2 : diagramme des transitions dans les cas de deux
réparateurs.
1
Par un raisonnement similaire, on obtient les trois
autres équations :
(iii)
La $t O($t )
¨ 2L
L · ¥L´
2( ) 2 ¸ . ¦ µ
UTR 1 ©1 M
M ¹ §M¶
ª
En faisant tendre t vers 0 on obtient :
(ii)
4
Pour ce cas particulier, la disponibilité stationnaire
UTR est donnée par [11]
d ' où
(i)
Lb $t O ($t )
2
(20)
Dans le cas général (h(t) et g(t) quelconques), il est
difficile d’obtenir l’expression de la disponibilité
instantanée. La disponibilité stationnaire peut
toutefois être obtenue à l’aide de la relation (4).
L’analyse de certains systèmes peut conduire à des
diagrammes des transitions relativement lourds à
manipuler. Le recensement de l’ensemble des états
possibles et l’estimation des probabilités de transition
entre les différents états peuvent introduire des erreurs
dans l’évaluation de la disponibilité des systèmes.
Dhouib et Aït-Kadi [7] ont examiné en détail ces
questions et proposent des méthodes d’agrégation
du réseau pour le calcul de la disponibilité des
systèmes de production cellulaires flexibles.
4. Conception optimale des systèmes
utilisant de la redondance mixte pour
maximiser la disponibilité sous des
contraintes de budget
Le recours systématique à la redondance constitue
certes, une alternative qui demeure techniquement
intéressante, mais qui peut être limitée par des contraintes
de coût, d’espace, de poids ou autres. Aït-Kadi [2] a
traité le cas d’une chaîne de production constituée de N
postes de travail opérant sans stocks tampons entre les
postes. Pour chaque poste de travail J, il est possible de
placer mj postes de travail identiques pouvant opérer
soit en parallèle ou en réserve selon les exigences de
la production. Le problème se ramène à déterminer,
pour chacun des postes J, le nombre optimal ( m * j )
de postes identiques qui permet soit de maximiser
la disponibilité tout en respectant les contraintes de
budget, d’espace, de poids, etc… ou d’atteindre un
seuil de disponibilité requis à un coût minimum.
Les tableaux 2 et 3 présentent les résultats obtenus
pour chacun des problèmes et ce dans le cas d’une
chaîne de production constituée de trois postes
de travail en série. Les postes 1 et 2 utilisent
la redondance active (parallèle) et le poste 3 la
redondance passive. La maintenance de la chaîne est
assurée par une seule équipe de réparateurs.
Rappelons que le UTR est donné par :
Pour cette stratégie de maintenance, le couple (MTBF,
MTTR) est donné par (Rau[14]).
d
MTBF ° R(t )dt
(21)
MTTR Tp .(1 R(t )) Tr .R (t )
(22)
0
Des relations (4), (21) et (22), on peut déduire :
Tableau 2 : configuration optimale dans le cas d’un budget limité
T
° R(t )dt
Solution optimale
26
Configuration
optimale
2, 3, 4
27
2, 3, 3
0.9995958
25.5
50
4, 5, 6
0.9999997
48.5
Budget
UTR*
Coût total
0.9995958
25.5
Les calculs ont été effectués avec les valeurs suivantes
des taux de pannes L j et de réparations M j pour
chaque poste de travail J; (J = 1, 2,3) :
UTR 0
¨T
·
© ° R(t )dt Tp .(1 R(T )) Tr .R (T ) ¸
ª0
¹
La stratégie optimale T* qui maximise la disponibilité
stationnaire vérifie nécessairement la condition :
dUTR
0 pour T T *
dt
L1 1.25.103 ; L2 5.103 ; L3 2.103 ; M1 0.08; M2 0.1; M3 0.1
Tableau 3 : configuration optimale qui satisfait un seuil de
disponibilité requis, à coût minimum
Seuil de
disponibilité
requis
Configuration
optimale
UTR atteint
Coût
0.99
2, 2, 2
0.9966183
19
0.98
1, 2, 2
0.9815253
16
Une approche utilisant l’énumération partielle
(Lawler et Bell [10]) a été utilisée pour générer la
configuration optimale de la chaîne. Misra et Sharma
[13] ont mis au point un nouvel algorithme pour
traiter le même problème.
5. Stratégie optimale de remplacements
périodiques pour la maximisation de la
disponibilité stationnaire du système
Pour illustrer cette contribution, considérons un
système qui est remplacé systématiquement à la panne
ou après T unités de temps sans panne. Si Tp désigne
le temps requis pour effectuer un remplacement à
la panne, et Tr celui d’un remplacement préventif,
on peut chercher à déterminer la stratégie optimale
T* de remplacements préventifs qui maximise la
disponibilité stationnaire UTR du système.
n°4
Si le système a un taux de panne L (t ) croissant vers
l’infini et si Tr est très petit par rapport à Tp alors, il
existe une stratégie optimale T*, finie et unique, qui
maximise la disponibilité stationnaire UTR. La valeur
optimale UTR* est donnée par :
UTR* 1
1 (Tp Tr ).L (T )
(23)
Pour les systèmes à taux de panne constant
(L (t ) L ) et ceux dont l’état ne peut être connu
qu’après inspection, la disponibilité stationnaire
peut être améliorée en effectuant des inspections
périodiques à tous les T0 unités de temps.
L’expression de la disponibilité stationnaire peut,
après simplification [4] se mettre sous la forme :
T L
1
UTR 1 .L.T0 i T0 M
2
(24)
Où Ti représente le temps requis pour effectuer une
inspection et μ le taux de réparation. Le terme L / M
reflète la perte de disponibilité due à la réparation en
cas de panne. D’une façon générale le terme (LT0 )
est très petit par rapport à l’unité et Ti est très petit
par rapport à T0. Si, de plus, L r M , on peut conclure,
qu’en augmentant la fréquence des inspections ( T0
petit), on améliore la disponibilité du système.
- 17 -
décembre 2008
Il est bien entendu que cette disponibilité n’est
valable que dans la mesure où l’inspection ne
risque pas d’altérer les caractéristiques du système
inspecté.
Chelbi et Aït-Kdi [6] ont réservé une attention
particulière au problème d’optimisation de la
disponibilité des systèmes dont l’état ne peut être
connu qu’après inspection. Ils ont développé des
stratégies optimales d’inspection qui tiennent
compte de la loi de dégradation et des coûts
encourus pour effectuer les inspections et les pertes
de production résultant d’une défaillance accidentelle
non détectée.
D’autres aspects du problème de l’optimisation de la
disponibilité ont été abordés par Aït-Kadi ([1], [2]) et
Chelbi et Aït-Kadi [6]
Aït-Kadi [2] s’est penché sur le choix du couple (MTBF,
MTTR) qui permet de maximiser la disponibilité
stationnaire du système. Cette recherche a débouché
sur plusieurs recommandations en manière de gestion
des opérations de maintenance et d’amélioration des
systèmes en phase de conception.
Les autres travaux cités ci-dessus tentent de modéliser
les systèmes de production et d’optimiser à la fois
leur configuration et les objectifs de disponibilité à
atteindre pour chaque sous système. On se sert dans
ces travaux des redondances, active et passive, pour
améliorer la disponibilité du système.
Walid, Aït-Kadi et Montreuil [15] se sont penchés
sur le problème de modélisation et d’évaluation
de la disponibilité des lignes de production où les
équipements sont sujets à des défaillances aléatoires
et où des stocks tampons sont prévus entre les
différents équipements pour atténuer les effets
négatifs des interruptions accidentelles de service.
6. Conclusions
Les modèles présentés dans cet article permettent
d’évaluer les disponibilités A(t), AV(t) et UTR d’un
système assujettis à des défaillances aléatoires et qui
est remis à neuf après chaque défaillance accidentelle.
Ces modèles reposent, fondamentalement, sur la
théorie du renouvellement pour évaluer la disponibilité
d’un système dans le cas où les remplacements n’ont
lieu qu’à la panne et dans le cas où des remplacements
préventifs sont effectués pour réduire la fréquence
et l’impact des défaillances accidentelles. Pour les
systèmes exploitant la redondance, les processus
markoviens sont utilisés pour évaluer la probabilité
que le système soit dans un état donné à un instant
t donné. La disponibilité instantanée est alors
- 18 -
obtenue en sommant les probabilités des états où
le système assure la fonction pour laquelle il a été
conçu. Pour les systèmes dont l’état n’est connu
qu’après inspection, un modèle d’évaluation de la
disponibilité stationnaire est proposé. Ce modèle
permet de déterminer la fréquence des inspections
en tenant compte du temps requis pour effectuer
chaque inspection et du taux de panne du système.
Tous les modèles considérés supposent que les
distributions des durées de vie et de réparation sont
connues (Lie et al. [12]). Ils supposent également
que les actions de maintenance ne dégradent
pas le système. En pratique, il importe qu’un
système d’information permettant d’assurer un
suivi rigoureux de la vie du système soit mis en
place. A noter également que la disponibilité d’un
système est fortement influencée par la technologie
utilisée, la configuration matérielle du système,
la qualification du personnel d’exploitation, de
maintenance et de gestion des opérations. Les
approchent contemporaines de gestion des
systèmes de production de biens ou de services,
militent en faveur d’une meilleure coordination des
activités de production et de maintenance en vue
de réduire voire d’éliminer toutes les sources de
gaspillage.
Pour plusieurs applications, autant civiles que
militaires, l’indisponibilité d’un système peut avoir
des conséquences désastreuses. Des technologies
très sophistiquées sont maintenant disponibles pour
un meilleur suivi des processus de dégradation des
systèmes. Plusieurs efforts de recherche sont en
cours pour évaluer la disponibilité des systèmes en
phase de conception. Le problème demeure entier
pour les systèmes innovants.
7. Références bibliographiques
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Failing
Equipment
Technical
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University, Québec, Canada 1991.
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IEEE transactions on reliability, Vol. R17, pp. 127138, 1968.
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évaluation de la disponibilité des systèmes
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doctorat, département de génie mécanique,
Université Laval, Québec, Canada. (1998).
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des
techniques
Bayesiennes
pour la prévision de la fiabilité et la formulation
des connaissances à priori. International Industrial
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[9] Gaver, D.P. and Mazumdar M;, Some Bayes
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system, IEEE transactions on Reliability, Vol. R 18,
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[12] Lie, C. H. Hwang C. L. and Tillman F. A., Some
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art survey, AIIE Tran., Vol. 9, 1977.
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to solve integer programming problems arising in
system reliability design, IEEE Trans. Reliability,
Vol. R40, pp 81-91, 1991.
[14] Rau, J. G., Optimization and probability in systems
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[15] A. Walid, Aït-Kadi, D. and Montreuil B.
Deployement strategy of buffer in transfer lines.
Proceeding of the 10th International conference
on CAD/CAM, robotics and factories of the future,
Cars and FOF 94, Ottawa, Canada, August 2124,1994. Pp. 773-780;
- 19 -
décembre 2008
The role of the interphase on the flow
stability of Reactive Functionalized Multilayer
Polymers in coextrusion process
Prof. Abderrahim MAAZOUZ *
Membre Résident de l’Académie
Techniques
The reaction rate /compatibilization plays a major role
that must be taken into account. Furthermore, the role
of viscosity ratio, elasticity ratio, and layer depth of the
stability of the interface were also investigated coupling
to the physicochemical affinity. It is necessary to obtain
links between the classic factors that are introduced
in the evaluation of the theoretical and experimental
stability charts. Hence, based on this analysis, guide lines
for stable coextrusion of reactive functionalized polymers
were provided.
Introduction
Abstract
Coextrusion technologies are commonly used to
produce multilayered composite sheets or films with a
large range of applications. The contrast of rheological
properties between layers can lead to interfacial
instabilities during flow. Few investigations in the
literature have been dedicated to their physicochemical
affinity at the interface. The present study deals with
the influence of this affinity on interfacial instabilities for
functionalized polymers. Multilayered structures, with
varying viscosity and elasticity ratios, of polyamide
(PA6) and either polyethylene functionalized (PEGMA) or pure PE were studied. It was experimentally
confirmed, in this case, that the interphase of nonzero thickness (corresponding to an interdiffusion/
reaction zone) should be taking into account instead
of a purely geometrical interface. As a first step, the
rheological behavior of the multilayered, coextruded
cast films was investigated in order to probe: (i)
the competition between the polymer/polymer
interdiffusion and the interfacial reaction and (ii)
the influence of various parameters related with the
process. The contribution of interface/interphase
effects was also studied along with the increase in the
number of layers. The results showed that the variation
in dynamic modulus of the multilayer system reflected
both diffusion and chemical reaction. Finally, and in
order to quantify the contribution of the effect of the
interface/interphase with a specific interfacial area, an
expression was developed to take into account the
interphase triggered between the neighboring layers
and rendered it possible to estimate its thickness at a
specific welding time and shear rate.
As a second step, an experimental strategy to
optimize the process was formulated by listing the
different parameters in control of the stability of the
reactive multilayer flows. Coextrusion of bi-, tri- and
fivelayered structures was carried out.
* Université de Lyon- Ingénierie des Matériaux Polymères-(IMP/
LMM), UMR-CNRS 5223, INSA-Lyon, F-69621, 17 Avenue Jean
Capelle, Villeurbanne Cedex, France
- 20 -
Coextrusion is an industrial process used to form
multilayered sheets of films that are suitable for
various products ranging from food packaging
material to reflective polarizers. The main problem
is to simultaneously process polymers of different
rheological properties. It is well known that under
certain operating conditions, wavy interfaces can
be observed inside the die, and this interfacial
instability affects the quality of the final product.
Important theoretical and experimental advances
have been made during the last decades on the
stability of compatible and incompatible polymers
using a mechanical approach [El Kissi et al. [1]].
Yih [2] first studied the stability of Poiseuille flows
of two Newtonian fluids submitted to very long
waves. By using a linear stability theory, he was
able to demonstrate that a difference in viscosity
could lead to instability, even for materials with low
Reynolds numbers. His analysis was extended by
numerous authors to other shearing flows. Indeed,
many studies have been devoted to this topic, and it
is therefore impossible to give an exhaustive survey
of the existing literature. Although the subject is old
in principle, we shall quickly list some investigations
of close relevance to the present paper. Let us,
for instance, mention the asymptotic methods
developed by Hooper [3], Hooper and Boyd [4] or
Yiantsios and Higgins [5]. Numerical solutions have
been proposed by Anturkar et al. [6-7]. A global
overview of theoretical results is given by Joseph and
Renardy [8].
Several authors have carried out stability experiments
mainly on polymeric liquids, including Han [9], Khan
and Han [10], Karagiannis [11], and White et al. [12].
All these investigations showed that the interfacial
stability of multilayer flows can be determined by
a number of factors including thickness, viscosity,
density, elasticity ratios and interfacial tensions.
The studies also demonstrated that the interfacial
stability of multilayer flows was determined by a
number of factors that were either essential (e.g.,
thickness, viscosity and elasticity ratios) or rather
uninfluential (e.g., density ratios and interfacial
tensions). Very comprehensive experiments have
been carried out by Wilson and Khomami on
both miscible and immiscible fluids [13-14]. Their
facilities made use of a system for introducing
temporally regular disturbances with controllable
amplitudes and frequencies. The authors first
investigated flows of immiscible fluids, and found
that theoretically predicted growth rates agreed
with their experimental data. Subsequently, they
considered a superposed plane Poiseuille flow of
a compatible polymer system. In such a system,
there is no interfacial tension and polymer chains
are able to diffuse across the original interface,
forming a diffuse interface (i.e. an interphase). In
this case, growth rates were found to be much
lower than those obtained for incompatible systems
or for classical theoretical studies. Valette et al.
[15,16] have investigated the interface stability
(convective nature of interfacial instability) of a PE/PS
Coextrusion flow. The experiments were performed
under both industrial and laboratory conditions in
order to point out the general behavior of such
stable/unstable transitions. The transitions were
observed by increasing the polyethylene flow rates
or by decreasing the temperature.
Although this kind of the present researches is
interesting, it is of no help in understanding neither
the instabilities generation nor its connection with
the physicochemical affinity and the resulting
final properties of multilayer polymers. In our best
of knowledge, little work has, for fundamental
and experimental aspects, been dedicated to the
physicochemical affinity between the neighboring
layers and the interdiffusion/reaction present at the
polymer/polymer interface.
In a previous study (K Lamnawar, A Maazouz
[17]), we demonstrated that Rheology coupled
to morphological investigations could be a useful
tool for (i) monitoring the competition between
interdiffusion and reaction at polymer/polymer
interfaces in bilayer sandwich structures and (ii) to
modelling the interphase triggered between the
neighboring layers [18].
The purpose of this communication, and according
to our previous works, is to present theoretical and
experimental studies dealing with quantification
of the influence of the physico-chemical affinity/
interphase on interfacial instabilities for functionalized
incompatible polymers. The parameters that control
the stability of the multilayer flows are investigated
and their relative importance is demonstrated
to elaborate the theoretical/experimental charts
for a plane die in symmetrical and asymmetrical
configurations.
n°4
Experimental section and main results
Base materials and methods
Table 1 present the main characteristics of the materials
used in this study.
Table1. Characteristics of the used materials
Sample code
Trademark/Supplier/ Reactive groups
PE
Lacqtene/ARKEMA/ Non-reactive
PEGMA
LotaderAX8840/ARKEMA/Epoxy
Glycidyl functions
PA6
1) PA6 (1): Capron/BASF &
2) PA6 (2): Ultramid/BASF/
Primary amino and carboxylic ends of
chains
Polyamide (PA6)/polyethylene-grafted with glycidyl
methacrylate (PE-GMA) was used as a reactive system
and PE/PA6 as a non reactive one. Two grades of
polyamide (PA6 (1) and PA6 (2)) were employed in
order to be able to vary the viscosity and elasticity
ratios between PE (or PE-GMA) and PA6. For clarity
purpose, rheological properties of these materials in
both dynamic and capillary modes can be found in
the following in our previous works ([17a,b]; [21]).
Nevertheless, it’s important to note that Relaxation
times and viscosities of the present materials were
fitted nicely by White–Metzner model (which will
be used in our theoretical approach to investigate
interfacial instabilities).
Coextrusion process
Multilayer samples were fabricated on a coextrusion
line in our laboratory into 360 mm wide films. Initially,
the polymers were brought together in a feed block
which arranged them into multiple alternating layers.
Not to obstruct the clarity of this paper, further
details concerning this specific setup are described
elsewhere (See reference [21]).
An experimental strategy was organized to optimize
the coextrusion process by listing the various
parameters that govern the flow stability of reactive
multilayer systems. Bilayer films were prepared, and
configurations were obtained for the coextrusion of
three up to five layers. All configurations (bi-, tri- and
five-layers) were realized at temperatures of 240 °C as
well as 260°C, in order to be positioned between the
interfacial reaction and the secondary reactions that
can occur during the extrusion of reactive systems.
- 21 -
décembre 2008
Experimental stability charts of reactive and nonreactive multilayer systems
Figure 1 summarizes the experimental results obtained
for the various bilayer systems where the empty and
hatchured small rectangles indicate the stability and
instability zones, respectively: The bilayer films of
PA6(1)/PE and PA6(1)/PE-GMA were compared.
Under these conditions, the resulting films were
always unstable independently of the process
parameters (viscosity ratio (variable by changing
the temperature), die gap, contact time in the feed
block/die …).
required numerous investigations. In addition,
bilayer blends containing 5% and 20% of PE-GMA
were co-extruded with PA6(2) in order to probe the
influence of the amount of compatibilizer on the
stability of the flow. Thus, the final behavior of these
systems was found to be somewhat intermediate
between that of a non-reactive bilayer system (PE/
PA) and that of a reactive system PE-GMA/PA6
(2). As a result, a larger amount of compatibilizer
induced an enhanced quality of the film. In the
future, it would be interesting to optimize the cost
of using PE-GMA as a binding layer of multilayered
systems.
Consequently, the interfacial instabilities which
show themselves in the case of the non reactive
systems are reduced by the creation of a copolymer
at the interface. In the case of the PE/PA6 structures,
the copolymer that is created at the interface could
be formed by adding a given percentage of PEGMA to the PE matrix. The PE-GMA would thus
react with the NH2/COOH groups at the end of
the PA6 chains [17a, 17b].
Fig. 1. A comparison of the stability/instability observed experimentally
at 240°C for several bilayer systems with various viscosity and layer
thickness ratios: PA6(1)/PE; PA6(1)/PE-GMA; PA6(2)/PE; PA6(2)/
PEGMA, PA6(2)/PE+20% PE-GMA.
In addition, a greater thickness was found at the
edge of the bilayer films which demonstrated the
contribution of the fluidity of PA6(1) in the binding
phenomenon. Moreover, a thinner PA6(1) layer was
found to lower the rate of instabilities, especially
in the case of PE-GMA/PA6(1). The principle of
the thin layer was therefore valid in the present
case. Nevertheless, these films remained unstable
presenting somewhat interfacial chaotic defects. In
the some direction, the PE-GMA/PA6 (2) structure
was found to have a much higher stability at the
temperature of 240°C.
Independently of the flow rate ratio, this configuration
was found to be very stable: the longer the contact
time in the feed block/die (>150s), the better was
the resulting stability. The interfacial chemical
reaction that occurs after very short contact times,
as in the case of coextrusion, has been evidenced
by NMR 13C. Such measurements were performed
on two stable PE-GMA/PA6 (2) bilayer systems
that were prepared with a contact time of ~150 s.
Despite the short contact time during the process,
the compatibilization reaction took place at high
temperature and high shear rate. Depending on the
chosen processing parameters, this phenomenon
- 22 -
The contact time of the various layers thus
determines the time available for the reactions
leading to the formation of the copolymers involved
in the creation of the interphase. This is a key
parameter for the creation of the interphase, since
this phenomenon was found to depend strongly on
parameters such as time and temperature. It could
thereby be assumed that the increase in contact
time through the decrease in the flow would
allow us to optimize the creation of the interphase
between the various layers («40 nm)[17b]. Thus, a
temperature of 240°C associated with a contact time
longer than 2 min would be enough to provide a
higher stability in the reactive multilayer. However,
the tendency observed experimentally concerning
the influence of the physico-chemical affinity at the
polymer/polymer interface on the stability of this
system was limited at higher temperature (beyond
260°C). The crosslinking reaction of the PE-GMA
drastically altered the stability.
These crosslinking reactions resulted in a higher
elasticity in the PE-GMA layer which could give rise
to a much more pronounced difference between the
rheological properties of the phases.
Longwaves asymptotic investigations : First
confrontations with experiments.
In this section, and according to the works of Valette
et al. [15, 16], we have investigated the interface
stability of a reactive and non reactive system and
test the capability of theory to forecast onset of wavy
interface defects in comparison with experiment.
Figure 2 shows one example of the stability curve
obtained by the White Metzner law at 240°C for
PE-GMA/PA6 (2). It can be noticed that the theory
predicted a much more significant zone of stability for
the PE-GMA/PA6 (2) system according to experiment.
Nevertheless, it was found experimentally that the
stable films (Q PA/QPE-GMA=5 for example) were
also situated in the unstable zones of the theoretical
curve.
n°4
6. Anturkar, N.R., Papanastasiou, T.C., Wilkes, J.O.,
AIChE Journal, 1990, 35 (5), 710-724
7. Anturkar, N.R., Papanastasiou, T.C., Wilkes, J.O.,
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Applications, Springer- Verlag, New-York, 1992
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10. Khan, A.A., Han, C.D., Trans. Soc. Rheol. 1976,
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11. Karagiannis, A., Mavridis, H., Hrymak, A.N.,
Vlachopoulos, J., Polym. Eng. Sci., 1988, 28 (15),
982-988
12. White, J.L., Ufford, R.C., Dharod, K.R., Price, R.L.,
J. Appl. Poly. Sci. 1972, 16, 1313-1330
13. Wilson, G.M., Khomami, B., 1992. J. of NonNewt. Fluid Mech., 45, 355- 384
Fig.2. one example of comparison of the stability charts from the
asymptotic study at 240°C to the experimental results for a bilayer flow
14. Wilson, G.M., Khomami, B., J. Rheol., 1993a, 37
(2), 315-339
of PA6 (2)/PE-GMA.
Consequently, it is necessary to obtain links
between the classic factors that are introduced in the
evaluation of the theoretical (given by linear stability
analysis/longwaves asymptotic investigations) and
experimental stability charts taking into account the
physicochemical affinity and the interphase triggered
at the polymer/polymer interface. .
Acknowledgements
We express our appreciation to the professors J.F.
Agassant, R. Muller, C. Carrot and M. Bousmina
for their constructive and meticulous assessment of
this work. Many thanks to ARKEMA and BASF for
providing samples.
References
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17. (a) Khalid Lamnawar, Maazouz A, Rheol. Acta,
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Maazouz A, Rheol. Acta, online first 22, January
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18. Bousmina M, Palierne J.F, Utracki L.A, Polym.
Engin. & Science, 1999) 39, 1049-1059
19 Koriyama H, Oyama HT, Ougizawa T, Inoue T,
Weber M, Koch E. Polymer 1999, 40, 6381
20. Patlazhan S., Schlatter G., Serra C., Bouquey M.,
Muller R, Polymer, 2006, 47, 6099-6106
21. (a) Khalid Lamnawar, A Maazouz, AIP Conf. Proc.
2007, 907: 908-914. (b) Khalid Lamnawar, PHD
thesis, INSA-Lyon, 2007
3. Hooper A.P., Phys. Fluids. 1985, 28,1613-1619
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5. Yiantsios, S.G., Higgins, B.G., Phys. Fluids, 31 (11),
1988. 3225-3238
- 23 -
décembre 2008
La statistique, un outil
d’aide à la décision
Pr. Nadia Ghazzali *
Membre correspondant de
l’Académie Hassan II des
sciences et techniques
1. Introduction
La statistique est la science ayant pour objet l’étude
quantitative des populations. C’est un outil essentiel
de la perception du réel et de l’élaboration de
modèles permettant d’accéder à la compréhension
de phénomènes complexes et à l’anticipation de leur
évolution. La statistique et la modélisation aléatoire
interagissent avec toutes les disciplines reposant
sur l’observation ou l’expérimentation: biologie,
médecine, agronomie et alimentation, écologie et
environnement, psychologie, justice, ingénierie,
production industrielle, etc.
La statistique est aussi un outil de communication
constamment utilisé pour informer les citoyens, les
décideurs et les divers acteurs sociaux et économiques.
C’est aussi un outil d’aide à la décision par les informations
pertinentes et objectives qu’il permet d’extraire des
données. On peut néanmoins déplorer que l’utilisation
systématique et efficiente des méthodes statistiques
dans tous les domaines d’activité soit encore limitée
ainsi que l’éducation des citoyens sur cette question et
la formation des statisticiens.
Cet article vise à présenter succinctement quelques
méthodes statistiques afin de mettre en exergue leur
diversité et leur richesse. Le but n’est pas de faire un
état de l’art de la recherche en statistique et de ses
domaines d’application, mais de mettre en évidence
le caractère pluridisciplinaire en exhibant certains
liens de partenariat et de collaboration scientifique
qui pourraient se faire avec de nombreux domaines.
On survolera ainsi les principes de base des méthodes
d’analyse discriminante et de classification ainsi que les
méthodes neuronales. On s’intéressera également à
deux types d’analyse couramment utilisés en statistique
soit l’analyse de variance pour les mesures répétées et
l’analyse de durées de vie. Chacune de ces méthodes
sera illustrée par des exemples d’application.
* Professeur titulaire de la chaire CRSNG- Industrielle
Alliance pour les femmes en sciences et génie au Québec.
Département de mathématiques et de statistique
Université Laval. Québec. G1V 0A6. Canada.
- 24 -
Comme la littérature est fort abondante et afin d’alléger
le texte, peu de références bibliographiques sont
fournies. Tous les détails sur les méthodes statistiques
ainsi que sur leurs applications peuvent être obtenus
directement auprès de l’auteure.
2. Quelques méthodes statistiques
2.1. Analyse discriminante
Le problème général de l’analyse discriminante
consiste à séparer au mieux les k classes contenues
dans la population à l’étude où chaque individu est
décrit par p variables explicatives. Il s’agit de définir
une règle d’affectation qui permet d’assigner un
nouvel individu à l’une des k classes tout en minimisant
le taux d’erreur de mauvaise classification.
On distingue deux types d’approche. L’approche
géométrique est une méthode non paramétrique qui
utilise la représentation des individus dans un espace
quelconque (Rp) pour discriminer les k classes. La
règle d’affectation pour assigner un nouvel individu
à l’une des classes est alors fonction de la position
qu’occupe cet individu dans l’espace engendré par
les k classes. L’approche probabiliste se base sur
la fonction de densité fi(x), selon que x appartient
à la classe i. Cette fonction de densité peut être
complètement connue (souvent basée sur une
distribution normale) ou partiellement connue ou
encore complètement inconnue, auquel cas il faut
estimer les paramètres. La règle d’affectation consiste
à minimiser la probabilité de commettre une erreur
de classification. Pour les deux types d’approche, la
frontière de séparation entre les différentes classes
définit la fonction discriminante. Elle peut être
linéaire, quadratique ou peut prendre une forme
quelconque. Le nombre de classes est de 2 ou plus.
On parlera alors d’analyse discriminante linéaire
ou quadratique. Hastie et al. (1994, 1995, 1996a,
1996b) ont développé d’autres types d’analyse
discriminante pour remédier à certaines contraintes
inhérentes à l’analyse discriminante linéaire. Il s’agit
notamment de l’analyse discriminante régularisée qui
fut développée afin d’améliorer la discrimination dans
le cas de petits échantillons (mauvais échantillonnage
ou sous-échantillonnage). Ils ont également mis en
œuvre l’analyse discriminante flexible afin d’analyser
des frontières de décision complexes dans le cas
où il n’y a pas suffisamment de prédicteurs pour
discriminer les classes.
Toujours dans le but de généraliser la fonction
discriminante linéaire, Hastie et al. ont introduit
l’analyse discriminante pénalisée, utile lorsqu’on
possède un ensemble de prédicteurs corrélés ou
lorsque le rapport du nombre de prédicteurs sur la
taille de l’échantillon est trop grand. Finalement,
afin d’apporter des ajustements à l’hypothèse de
normalité de la distribution des observations,
l’analyse discriminante mixte généralise l’estimation
d’une densité par une mixture de densités dans le
but d’améliorer la classification.
2.2. Classification
La classification automatique est constituée
essentiellement de méthodes et d’algorithmes qui
consistent à donner le meilleur groupement en classes
de l’ensemble à étudier. Qu’il s’agisse de méthodes
de classification hiérarchique ou non hiérarchique, la
formation des classes se fait de façon non supervisée
dans le sens où les critères d’agrégation des classes
n’utilisent pas de connaissance a priori présente dans
les données. La classification n’a donc pas recours à
des données d’apprentissage comme c’est le cas, par
exemple, en analyse discriminante. Par conséquent,
la détermination du nombre optimal de classes est
l’un des problèmes majeurs en classification. Il a
motivé et motive encore plusieurs travaux aussi bien
auprès des théoriciens que des praticiens. Plusieurs
ouvrages sont dédiés aux méthodes de classification
dont notamment celui de Gascuel et al. (2004).
2.3. Réseaux de neurones artificiels
Le cerveau est depuis longtemps un objet de
recherche sur lequel les neurologues ont accumulé
beaucoup d’information d’ordre anatomique,
physiologique et biochimique. Ce qui a poussé
plusieurs chercheurs à vouloir l’imiter, c’est-à-dire à
construire un système qui pourrait calculer, apprendre,
se souvenir et optimiser, tout comme le cerveau
humain. Les réseaux de neurones artificiels ont donc
été construits à cet effet et doivent être considérés
comme des modèles statistiques et mathématiques
fondés en partie sur le fonctionnement physiologique
du cerveau humain. Cependant, à l’heure actuelle,
aucun d’entre eux ne peut prétendre rivaliser en
complexité avec le réseau naturel de huit milliards
de neurones densément connectés à l’intérieur de
notre cerveau. En pratique, la plupart des réseaux
sont formés au plus d’une centaine de neurones
faiblement connectés entre eux. Ils requièrent tous
un algorithme d’apprentissage leur permettant
d’apprendre à réaliser automatiquement des tâches
diverses et complexes.
La première publication sur les réseaux de neurones
artificiels est apparue en 1943 à la suite des travaux
de Culloch & Pitts. Il y a eu par la suite un grand
développement notamment avec la publication
du théorème de convergence du perceptron de
Rosenblat (1959). Les réseaux de neurones artificiels
n°4
sont aujourd’hui utilisés dans plusieurs applications
en classification, en discrimination, en modélisation,
en prédiction et en reconnaissance. Les réseaux non
supervisés tels les réseaux GNG (Fritzke, 1995), ART
(Carpenter et al., 1991) et Kohonen (1990) peuvent
être vus comme des méthodes de classification,
alors que le perceptron multicouche (Rumelhart
& McClelland, 1986) est un réseau de neurones
supervisé qui s’apparente à l’analyse discriminante.
2.4. Analyse de variance pour les mesures
répétées
L’analyse de variance pour les mesures répétées
permet d’étudier les sources de variabilité lorsque les
sujets, qui peuvent être séparés en groupes soumis à
divers traitements, sont étudiés à plusieurs reprises au
cours d’une période de temps donnée (une semaine,
un mois, une décennie...). Il s’agit donc de données
longitudinales ou encore de mesures répétées. Le
but est de déterminer si les traitements administrés
aux unités expérimentales ont une influence sur la
variable mesurée, et si cette dernière évolue dans le
temps ou reste constante.
Trois approches peuvent être considérées afin de
traiter l’analyse de variance pour les mesures répétées.
La première considère un modèle univarié fortement
inspiré du plan d’expérience à parcelles partagées.
Le traitement constitue la parcelle principale dans
laquelle sont imbriqués les sujets, et le temps est
le facteur appliqué à la sous-parcelle. La deuxième
approche se base sur une modélisation multivariée
où il faut d’abord appliquer une transformation
linéaire sur les données par une matrice de contrastes
orthogonaux qui fait ressortir les différences de
la variable réponse entre les temps. Finalement,
la troisième approche basée sur le maximum de
vraisemblance permet d’ajuster un modèle mixte
aux données. Elle permet donc de tenir en compte la
présence des données manquantes et de modéliser
la structure de la matrice de covariance. Plusieurs
ouvrages sont dédiés à l’analyse de variance pour
les mesures répétées dont, par exemple, Verbeke et
Molenberghs (1997).
2.5. Analyse des durées de vie
L’analyse des durées de vie, aussi appelée analyse de
survie, désigne les techniques utilisées pour étudier
des données lorsque la variable réponse est une
durée. Il s’agit de décrire des données qui mesurent
le temps écoulé jusqu’à la survenue d’un événement.
La nature de cet événement peut être diverse: panne
d’une machine, maladie ou décès d’un patient,
premier enfant d’un couple, transition d’un état à un
autre, etc. Des phénomènes spécifiques à ce genre
- 25 -
décembre 2008
de données, comme la censure et la troncation, font
que des techniques particulières doivent être utilisées
pour les analyser. Bien que son nom fasse penser
au domaine médical, l’analyse des durées de vie est
utilisée dans des domaines variés, de la biologie à
l’ingénierie, en passant par les sciences humaines.
Une durée de vie est donc vue comme une variable
aléatoire, positive et continue. Elle mesure le temps
écoulé depuis une origine des temps. Si les dates
sont exprimées en fonction de l’âge d’un patient,
l’origine des temps est sa naissance. Mais le temps
0 peut aussi être la date du diagnostic d’une maladie
(à défaut de la date d’apparition), ou encore le début
de l’étude, etc. Le choix de l’origine des temps
dépend de l’étude et doit être effectué avec soin.
Les durées de vie ne sont pas des données comme
les autres, dans la mesure où toutes les données
ne sont pas obtenues dans les mêmes conditions.
Les durées les plus grandes seront plus longues à
observer. C’est dans ce contexte qu’apparaissent les
notions de censure et de troncation. Les techniques
d’analyse des durées de vie doivent absolument en
tenir compte, l’une des raisons étant que les unités
qui vivent le plus longtemps ont une plus grande
chance d’être censurées.
De nombreux ouvrages, tels que celui de Klein et
Moeschberger (1997), reprennent les techniques
maintenant bien développées pour analyser les
temps jusqu’à un événement. Parmi ces méthodes,
le modèle semi-paramétrique de Cox est le plus
utilisé. Les principaux progrès dans la recherche sur
l’analyse des durées de vie ont été rendus possibles
grâce à l’étude des processus stochastiques et à la
théorie des martingales. L’analyse des durées de vie
multivariées est plus récente, et fait encore l’objet de
recherches actives. On parle de données multivariées
dès qu’on ne peut plus supposer l’indépendance
entre les durées de vie observées, ce qui regroupe
un large éventail de situations. Comme les méthodes
classiques d’analyse des durées de vie se basent sur
l’hypothèse que les données sont indépendantes,
elles ne peuvent s’appliquer directement au cas
multivarié. Suivant la structure de dépendance,
diverses techniques peuvent être mises en œuvre
pour appréhender la dépendance. Si certaines se
concentrent sur l’étude de la dépendance même,
d’autres visent à reprendre l’analyse des durées
de vie en s’accommodant de la dépendance. Une
présentation presque exhaustive des techniques
utilisées pour l’analyse des durées de vie multivariées
se trouve dans le livre de Hougaard (2000).
Un exemple de données multivariées est celui des
événements récurrents, c’est-à-dire lorsqu’un même
événement peut survenir plusieurs fois sur un même
- 26 -
individu. Ce phénomène est bien sûr possible à
condition que l’ événement considéré ne soit pas
définitif, comme le sont, par exemple, un décès ou
une ablation. Dans le cas d’événements récurrents,
plutôt que le terme durée de vie, on utilisera donc
celui de délai de récurrence. L’étude de ce type de
données occupe une large part de la recherche sur
les données multivariées.
3. La statistique comme outil d’aide à la
décision
Les domaines d’application de la statistique sont fort
nombreux. Qu’il s’agisse de vérifier s’il y a présence
d’un phénomène d’anticipation (i.e. une augmentation
de la sévérité ou une diminution de l’âge du début
de la maladie d’une génération à l’autre) pour des
maladies génétiques à étiologie complexe, telles la
schizophrénie et la psychose maniaco-dépressive
ou de la reconnaissance des chiffres (voir figure 1,
Parizeau et al., 1997) et des lettres afin notamment
de faire le tri postal de façon automatique ou encore
d’identifier une personne par sa signature, la statistique
peut s’avérer un excellent outil pour analyser et
comprendre des phénomènes assez complexes et
fournir des informations pertinentes qui permettent
d’étayer des décisions. Les applications qui font l’objet
de cet article portent aussi bien sur l’environnement,
la reconnaissance des formes que le domaine de la
santé. Le but n’est pas de faire une analyse exhaustive,
mais plutôt de décrire brièvement les données et de
montrer comment des méthodes statistiques peuvent
répondre aux problèmes posés.
Figure 1. Échantillon aléatoire de chiffres manuscrits.
3.1. Pollution de l’environnement
Cet exemple illustre l’application des méthodes
d’analyse discriminante mentionnées auparavant à
savoir l’analyse discrimination linéaire, quadratique,
régularisée, flexible, pénalisée et mixte. On s’intéresse
à la teneur en nitrate des nappes d’eau contenues
dans des puits artésiens. Les données proviennent du
ministère des Ressources naturelles américaines.
Il s’agit de 9 variables mesurées sur près de 2000
puits entre le 5 janvier 1986 et le 29 décembre 1994.
Les variables explicatives sont:
- % d’urbanisation autour du puits dans un rayon
de 3.2 km
- % de terre agricole autour du puits dans un rayon
de 3.2 km
- % de forêt autour du puits dans un rayon de 3.2 km
- Groupe hydrologique du sol
- Type de surface géologique en trois catégories
- Densité de population en personne/km2
- Recharge de l’acquifère en cm/année
- Profondeur du puits en mètres
- Taux de nitrate contenu dans le puits en mg/litre
Le but de cette étude est de discriminer les puits pollués
de ceux qui ne le sont pas afin de les modéliser et prédire
pour de nouveaux puits. Pour ce faire, nous avons
utilisé les différentes méthodes d’analyse discriminante
mentionnées auparavant afin d’évaluer leur performance
et d’ajuster éventuellement la règle d’affectation sousjacente à ces méthodes. Ainsi, deux groupes de puits
ont été formés. Le premier groupe, celui des puits
pollués, est formé de puits ayant une valeur de nitrate
de 3mg/litre et le deuxième groupe, celui des puits
non pollués, est formé de puits pour lesquels la valeur
de nitrate ne dépasse pas 3mg/litre. Les données ont
été réparties de façon aléatoire en deux échantillons
dont 30% forme l’échantillon d’apprentissage et 70%
forme l’échantillon test. Plusieurs problèmes ont été
rencontrés dont la faible variabilité observée pour
chacune des variables et la taille imposante du groupe
des puits pollués, problèmes qui ont un impact direct
sur le taux de mauvaise classification et, par ricochet,
sur la qualité de la prédiction.
3.2. Reconnaissance de cellules orageuses
Cet exemple illustre l’application des méthodes de
classification et des méthodes neuronales où les
objets à l’étude sont des cellules orageuses. Le but
est d’analyser leurs déplacements en temps réel et
de prédire leurs mouvements. Le facteur temporel
doit être pris en considération soit en le fixant par
intervalles de temps de même longueur ou encore
en temps réel (Ghazzali et al., 2001).
Les données proviennent de Météorage Franklin.
Elles représentent une situation orageuse de 6 jours
consécutifs du 2 au 7 août 1999 sur l’Aquitain, où ont
été enregistrés 19012 points d’impact sur le sol. On
dispose donc d’un tableau de données où chaque
point d’impact est décrit par 4 variables, qui sont: 1)
la date de l’impact exprimée en jour, mois et année 2)
le moment de l’impact dans la journée exprimée en
heure, minutes et secondes, 3) la longitude exprimée
en degrés décimaux et 4) la latitude exprimée en
degrés décimaux. On s’intéresse à la reconnaissance
n°4
de cellules orageuses, c’est-à-dire des regroupements
d’impacts de foudre proches aussi bien dans l’espace
que dans le temps. Pour prendre en considération la
proximité temporelle, la première approche consiste
à partitionner le temps en périodes de 15 minutes
consécutives. La classification des points d’impact
se fait alors par tranche de 15 minutes en fixant le
temps et en ne considérant que les coordonnées
spatiales à savoir la longitude et la latitude. La
mesure de proximité entre ces points d’impact est,
par conséquent, la distance euclidienne. Plusieurs
méthodes de classification aussi bien hiérarchique
que non hiérarchique ont été considérées à cette fin.
En ce qui concerne la deuxième approche, le temps
n’est pas fixé par périodes de 15 minutes, mais en
temps réel, c’est-à-dire que chaque point d’impact est
analysé en tenant compte du moment où il se produit.
Le réseau de neurones artificiels GNG peut servir à
traiter des données temporelles, mais à condition que
celles-ci soient échantillonnées à intervalle régulier.
Or puisque la foudre peut frapper à n’importe quel
moment et que le temps qui sépare deux impacts
possède une signification importante, nous avons
modifié quelque peu l’algorithme d’apprentissage du
GNG pour en faire un GNG-RT («real-time»).
Les neurones du GNG-RT représentent les régions de
l’espace où dans un passé «récent», il y a eu des impacts.
À chaque neurone est associé un rayon spécifiant
l’étendue de la région correspondante (i.e. les régions
sont circulaires); il existe un paramètre qui spécifie
l’étendue maximale d’une région. La position du neurone
peut changer dynamiquement au fil du temps, de même
que l’étendue de la région qui lui est associée.
Une connexion reliant deux neurones indique qu’il
y a eu des impacts récents quelque part à proximité
des deux neurones en question. Chaque connexion
possède un âge. Les connexions vieillissent donc
avec le temps et peuvent finir par mourir si elles ne
sont jamais rajeunies. Lorsqu’un impact se produit
à proximité d’une connexion, l’âge de celle-ci est
réinitialisé à zéro. L’âge maximum d’une connexion
est fixé par un paramètre. Passé cet âge, la connexion
meurt et disparaît (voir figure 2).
Figure 2. Classification des impacts de foudre par la méthode GNG-RT
- 27 -
décembre 2008
3.3. Caractérisation et classification d’objets
astronomiques
Cet exemple illustre l’application des méthodes de
classification et des méthodes neuronales à des fins
de reconnaissance où les objets à l’étude, de forme
très complexe, sont décrits soit par leur contenu soit
par leur forme (Ghazzali et al., 1999).
On s’intéresse donc à la caractérisation et à la classification
d’objets astronomiques HI, c’est-à-dire des nuages
d’hydrogène non ionisé ou atomique. Les données
proviennent de la banque de données CGPS réalisée
par un consortium international de radioastronomes
qui a pour but d’établir les interrelations entre les trois
composantes gazeuses de notre galaxie, dont les
nuages HI, et de déterminer les processus physiques qui
les façonnent. Les nuages HI forment environ la moitié
de la matière interstellaire. Ils se présentent sous formes
de structures très étendues et difformes. La banque de
données est constituée de 80 mosaïques de dix champs,
chaque champ correspond à une mesure de vitesse. Une
mosaïque est une superposition de dix champs de vitesse
dont trois forment la partie supérieure, quatre constituent
la partie du milieu et trois forment la partie inférieure. Ces
cercles sont imbriqués afin de compenser la diminution
en sensibilité du centre vers le bord du champ d’une
antenne. La taille de nos données représentées par la
longitude, la latitude et la vitesse est 1080 x 760 x 80
pixels où chaque pixel est caractérisé par son intensité
lumineuse. Afin de mieux comprendre la structure et la
nature des ces nuages HI, on peut les caractériser soit
par leur contenu ou soit par leur forme afin de pouvoir
les classifier et les reconnaître. La caractérisation par le
contenu est faite, dans un premier temps, en estimant la
distribution de densité de ces objets. Cette estimation à
priori non paramétrique utilise la déconvolution puisque
les données sont bruitées et la distance retenue est de
type L1. Plusieurs méthodes de classification ont été
utilisées à cet effet dont notamment le saut minimal et
le saut maximal. Dans un deuxième temps, les objets
ont été caractérisés par leur forme où on a considéré
notamment le codage directionnel pour décrire la
forme et la distance utilisée est celle de Levenstein. Des
méthodes de classification et des réseaux de neurones
artificiels dont notamment le réseau ART ont été utilisés
afin de réaliser la classification de ces objets.
3.4. Concentration sanguine de potassium chez
les chiens
Cet exemple illustre l’application de l’analyse de
variance pour les mesures répétées. On s’intéresse à
l’évolution de la concentration de potassium dans le
sang de chiens. Le potassium est un élément minéral
indispensable dans notre corps et dans celui des
animaux. Lors d’une carence, le système musculaire
peut être endommagé et la contraction des muscles
- 28 -
grandement affectée. Les données proviennent d’une
étude vétérinaire portant sur 36 chiens sans race
particulière qui ont été répartis en 4 groupes de prétraitement, avant de subir une occlusion de l’artère
coronaire, soit l’obstruction de l’artère résultant du
rapprochement et de la fusion des parois. Les 4
groupes de pré-traitement sont définis ainsi:
- Groupe 1: Groupe témoin, aucun pré-traitement
- Groupe 2: Dénervation cardiaque extrinsèque trois
semaines avant l’occlusion
- Groupe 3: Dénervation cardiaque extrinsèque
immédiatement avant l’occlusion
- Groupe 4: Sympathectomie thoracique bilatérale et
stellectomie trois semaines avant l’occlusion.
Les expérimentateurs ont mesuré 7 fois la
concentration de potassium dans le sang de leurs
cobayes, soit 1, 3, 5, 7, 9, 11 et 13 minutes après
l’occlusion de l’artère coronaire. Les objectifs de cette
expérience sont de déterminer si la concentration de
potassium varie dans le temps après l’occlusion, si
les différents pré-traitements ont une influence sur la
manière dont les chiens réagissent, et de modéliser la
relation entre la concentration sanguine de potassium
et le temps après l’occlusion.
3.5. Risque d’infection au VIH
Cet exemple illustre l’application des analyses de
durée de vie où il y a de la censure, c’est-à-dire
un mécanisme qui rend incomplète l’information
disponible sur un temps de réponse. Les données
proviennent d’une étude portant sur des femmes
prostituées de Kinshasa (Zaïre), menée entre 1988
et 1991. Durant cette période, 746 femmes ont
été soumises à un examen trimestriel relativement
à leur éventuelle séroconversion, c’est-à-dire le
délai jusqu’à la détection de la présence du virus
d’immunodéficience humaine (VIH).
L’objectif initial de cette étude était d’évaluer l’effet
sur l’incidence du VIH d’un programme de traitement
des maladies transmises sexuellement (MTS) combiné
avec une campagne de promotion de préservatif.
Plusieurs études ont indiqué que la présence de
certaines MTS (autres que le VIH) pouvait accroître le
risque d’infection par le VIH (Boily et al., 1996). Dans
l’étude initiale, outre l’examen trimestriel concernant
le VIH, les femmes étaient soumises à un examen
mensuel relativement à l’utilisation du préservatif et à
la présence d’ulcères génitaux. Le degré d’utilisation
du préservatif était évalué à partir d’entretiens, et
classé en trois catégories. Au cours de ces entretiens,
le nombre de clients par semaine était également
évalué. Et une moyenne en a été déduite pour chaque
femme pour l’ensemble de la période pendant laquelle
elle aura été suivie. La présence d’ulcères génitaux
a également été relevée lors des visites mensuelles,
puis transformée pour chaque femme en une variable
indicatrice pour l’ensemble de la durée de la période
durant laquelle elle était suivie. On a en outre relevé
pour chaque femme son âge à l’entrée, ainsi que l’âge
de son premier rapport sexuel.
3.6. Cancer de la vessie
Cet exemple illustre l’application des analyses de durée
de vie avec des événements récurrents. Les données
proviennent d’une étude menée par le «Veteran
Administration Cooperative Urological Research Group»
qui a porté sur 86 patients présentant des tumeurs
superficielles de la vessie. Ces tumeurs sont enlevées
et les patients se voient attribuer aléatoirement soit un
placébo (48 patients), soit un traitement (38 patients).
Plusieurs patients ont eu des récurrences multiples de
la tumeur au cours de l’étude, et les nouvelles tumeurs
étaient ôtées à chaque visite. Les données étant très
rares au-delà de la quatrième récurrence, seules les
quatre premières récurrences sont considérées. Chaque
temps de récurrence est mesuré en mois depuis l’entrée
du patient dans l’étude. Le but est d’étudier l’effet du
traitement (placebo versus traitement). Les résultats
sont ajustés en tenant aussi compte du nombre de
tumeurs initiales de chaque patient et de la taille de la
plus grosse tumeur initiale.
Une première approche consiste à étudier les données
en se limitant à la première récurrence seulement et en
ignorant tout ce qui se passe ensuite. Les sujets n’ayant
subi aucune récurrence de leur tumeur pendant toute
leur durée de suivi donnent lieu à des observations
censurées. Cette analyse univariée montre que le
traitement a un effet positif, quoique modéré, sur la
prévention d’un retour de tumeurs cancéreuses. Mais
d’autres questions se posent, pour lesquelles une prise
en compte des récurrences au-delà de la première est
nécessaire. Par exemple: le traitement a-t-il un effet
significatif sur la prévention des récurrences multiples?
Si un patient subit une première récurrence, le traitement
sera-t-il efficace pour prévenir une seconde? D’autres
modèles peuvent alors être utilisés pour répondre à ce
type de questions.
4. Conclusion
Ce survol de quelques méthodes statistiques et
de certains domaines d’application vise à mettre
en exergue le caractère pluridisciplinaire de la
statistique, domaine de recherche scientifique à part
entière. Le but est de mettre en évidence certains
liens de partenariat et de collaboration scientifique
qui pourraient se faire avec de nombreux domaines.
Il est aussi de former des statisticiens.
n°4
5. Bibliographie
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Lectures Notes in Statistics, 126, SpringerVerlag, New-York.
- 29 -
décembre 2008
Impact du Protocole de Montréal sur la
protection de la couche d’Ozone et sur
l’élimination du Bromure de Méthyle
Pr. Mohamed Besri *
Membre Correspondant de
Sciences et Techniques
Le protocole de Montréal : Pourquoi faire?
En 1987, les gouvernements se sont mis d’accord
à Montréal pour réduire l’utilisation et la production
des substances qui appauvrissent la couche
d’Ozone (SAO) afin de protéger la santé humaine
et l’environnement Le Protocole de Montréal (PM)
réglemente la production et la consommation
des SAO et qui ont également un effet sur
les changements climatiques. Ces substances
sont les hydrochlorofluocarbures (HCFC), les
Chlorofluocarbures (CFC), les Halons, le Méthyle
Chloroforme, le Tétrachlorure de Carbone et le
Bromure de Méthyle. Les hydrofluocarbures (HFC)
et les hydrocarbures perfluorés (PFC) contribuent
uniquement aux changements climatiques et sont régis
par les dispositions de la Convention Cadre des Nations
Unies sur les changements Climatiques (CCNUCC) et
par le Protocol de Kyoto (Figure 1).
Parmi les moyens envisagés pour réduire les émissions
d’halocarbures figurent le renforcement du confinement,
la récupération, le recyclage, la destruction des
sous produits et des stocks actuels, le recours à des
techniques de remplacement et le choix de substances
qui présentent un potentiel de réchauffement global
moindre ou négligeable (Figure 1)
Cet article ne traitera pas de toutes les SAO ni
de toutes celles qui ont un impact direct sur les
changements climatiques. L’accent sera mis sur une
seule d’entre elles: le Bromure de Méthyle.
Pourquoi le Bromure de Méthyle est-il
utilisé?
Le Bromure de Méthyle (MB) a été utilisé pendant plus
de 60 ans et continue à l’être dans de nombreux pays
pour lutter contre les agents pathogènes telluriques
(champignons, bactéries, virus), les nématodes, les
insectes et les mauvaises herbes. Le MB est employé
pour la fumigation de sol avant la plantation des cultures
maraichères, des plantes ornementales, des arbres
fruitiers, et avant l’installation des pépinières horticoles
et forestières. Le BM est également largement utilisé
dans la désinfection des produits secs (pendant le
stockage, à titre sanitaire pour les importations et
exportations), des bâtiments et moyens de transports
(minoteries, navires, avions, conteneurs). Enfin, le
traitement au BM est exigé par de nombreux pays
importateurs de denrées agricoles et de bois pour
éviter l’introduction de parasites et de ravageurs de
quarantaine absents dans le pays importateur.
Figure 1. Substances appauvrissant la couche d’ozone et substances ayant un effet sur les changements climatiques.
www.ipcc-wg3.org/docs/IPCC-TEAP99/index.html
*
Vice Président du Comité des choix techniques
pour le Bromure de Méthyle du PNUE.
Lauréat du Prix d’excellence du PNUE.
Professeur à l’Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II,
Rabat, Maroc
- 30 -
Pourquoi interdire l’utilisation du
Bromure de Méthyle?
Le MB a été le fumigant le plus utilisé dans la
désinfection des sols à cause de sa facilité d’emploi,
de son large spectre d’action, de son prix et de sa
facilité d’application. En plus, le délai d’attente est
extrêmement court : les sols traités peuvent être
plantés une semaine après la fumigation. Il était
donc considéré par les horticulteurs comme étant
un produit miracle, sans lequel aucune production
rentable ne serait possible. Cependant, malgré ces
grands avantages, le BM s’est révélé être un puissant
destructeur de la couche d’Ozone (Figures 1et 2). En
1997, les Parties au Protocole de Montréal (MP) ont
convenu d’accélérer la réduction de la production et
de la consommation du BM.
n°4
exemple, en 1994, on dénombrait environ 50.000
cas, alors qu’en 1975, il n’y en avait qu’environ
20.000. La surexposition au rayonnement ultraviolet
est un facteur clé des cancers cutanés, mais elle peut
aussi accroitre le risque de cataracte et déprimer le
système immunitaire.
En 1997, le protocole a établi un calendrier visant
à éliminer progressivement l’utilisation du BM
aussi bien dans les pays développés que dans les
pays en développement (Tableau 1). Les parties
ont réclamé une élimination du BM en 2005 pour
les pays développés (pays ne figurant pas dans
l’Article 5= non A5) et en 2015 pour les pays en
voie de développement (pays de l’article 5= A5). De
nombreux pays industrialisés et en développement
se sont engagés à réduire leur consommation bien
avant les dates fixées par le PM.
Tableau 1. Calendrier d’élimination du Bromure de Méthyle au titre du
Protocole de Montréal
Pays industrialisés (Non A5)
Pays en développement (A5)
25% de réduction en 1999 à
partir du niveau de référence
de 1991
Gel en 2002 au niveau de
référence de la moyenne
1995-1998
de 1991
*
Figure 2. Trou d’ozone dans l’Antarctique (Septembre 2006). http://
en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion
La vie sur terre est protégée par la couche d’ozone
qui filtre les rayons ultraviolets-B dangereux produits
par le soleil. L’amincissement de la couche d’Ozone,
causée par les SAO, dont le BM, met en danger non
seulement l’environnement mais également la santé
humaine. L’Australie a l’incidence la plus élevée
du cancer de peau dans le monde : deux sur trois
Australiens sont atteints par ce cancer à un moment
donné de leur vie. Le cancer de la peau est aussi
le type de cancer le plus commun au Canada. Dans
ce pays, plus de 78.000 nouveaux cas de cancer
de la peau ont été diagnostiqués en 2005 et prés
de 880 personnes sont mortes la même année. La
fréquence des cancers de la peau y a augmenté
rapidement dans les trente dernières années. Par
de 1991
20% de réduction en 2005
Elimination prévue pour
2005 sauf pour QPS*
et exemptions pour
utilisations critiques
Elimination prévue pour
2015 sauf pour QPS
QPS : Quarantaine et Pré-expéditions
Les parties ont également adopté la décision IX/6,
décision qui porte sur les utilisations critiques et les
exemptions pour l’utilisation de ce fumigant. Cette
décision fixe les critères auxquels un pays non A5
(et plus tard les pays de l’A5) doit répondre pour
demander ces exemptions.
Quels sont les critères réglementant les
demandes d’utilisations critiques du
Bromure de Méthyle?
Par sa décision IX/6, la neuvième réunion des Parties
a décidé d’appliquer les critères suivants pour
présenter une demande d’utilisation critique (Critical
Use Nominations = CUNs) du BM: a) une utilisation
du BM ne sera considérée comme «critique» que
si la Partie qui formule la demande démontre
que l’absence du produit créerait un déséquilibre
important du marché, qu’il n’existe pas d’alternatives
techniquement et/ou économiquement possibles,
acceptables pour l’utilisateur et dans les conditions
décrites d’utilisation b) les utilisations critiques ne
- 31 -
décembre 2008
seront autorisées que si le pays demandeur prouve
que tous les efforts ont été réalisés afin de réduire
au minimum les utilisations critiques et les émissions
du BM et que toutes les actions ont été entreprises
pour évaluer les alternatives, les homologuer et les
commercialiser.
Quelles sont les différentes étapes
d’évaluation des demandes d’utilisations
critiques?
La procédure d’évaluation des demandes
d’utilisations critiques est définie par la décision IX/6.
Les utilisateurs nationaux désirant une exemption font
la demande auprès de leur gouvernement. Toutes
les demandes ainsi formulées sont incluses dans la
nomination du pays (Critical Use Nomination = CUN)
pour les exemptions critiques (Critical Use Exemption
= CUE). Les parties doivent justifier leur nomination
en se conformant aux critères définis par la décision
IX/6. Le gouvernement envoie ses nominations (une
nomination par culture) au Secrétariat de l’Ozone
(UNEP Nairobi), qui les fait parvenir ensuite au
Comité des Choix Techniques pour le BM (Méthyle
Bromide Technical Option Committee = MBTOC,
18 membres originaires de pays A5 et pays non
A5). Ce comité dépend du Groupe de l’Evaluation
Technique et Economique (GETE) ou (Technology
and Economic Assessment Panel = TEAP). Les CUNs
des pays sont alors évaluées par le MBTOC lors de
ses deux réunions annuelles. En 2008, 31 CUNs ont
été soumises par 5 pays, les Etats-Unis, le Japon,
Israël, l’Australie, et le Canada.
Après évaluation, le MBTOC recommande soit la
totalité des quantités de BM demandées (rarement)
soit des quantités inferieures. Le comité d’experts
peut aussi refuser la demande d’exemption. Toutes
les recommandations doivent être argumentées:
existence ou non d’alternatives techniquement et
économiquement réalisables, législations permettant
ou non l’adoption d’alternatives, conditions particulières
de la nomination (sol, climat, agents pathogènes
présents…), etc... Le MBTOC est un comité consultatif.
Il fait parvenir ses recommandations au TEAP et au
secrétariat de l’Ozone. Les Parties, lors de leur réunion
annuelle (Meeting Of the Parties = MOP), étudient ces
recommandations et acceptent ou modifient (rarement)
les recommandations du MBTOC.
Pouvons-nous produire sans Bromure de
Méthyle?
Des alternatives au BM techniquement et
économiquement réalisables, ont été identifiées pour
toutes les cultures et dans divers environnements
(sols, climats, spectre d’agents pathogènes présents
etc…). Parmi ces alternatives, on peut citer les
méthodes de lutte culturales (rotation, amendements
organiques, biofumigation, cultures hors sol,
- 32 -
résistance, greffage,), biologiques, physiques
(traitements à la vapeur, solarization, eau chaude)
et chimiques (chloropicrine, metam sodium, iodure
de méthyle, 1,3 D …). Ces alternatives ne sont
généralement pas utilisées seules, mais combinées
dans un programme de lutte intégrée ou Integrated
Pest Management (=IPM).
Les pays industrialisés et en développement
ont-ils réussi à éliminer ou réduire
l’utilisation du Bromure de Méthyle?
Les efforts consentis par les pays industrialisés et
par ceux en voie de développement pour trouver,
adapter, homologuer et commercialiser des
alternatives économiquement et techniquement
réalisables ont été considérables (Figures 3 et 4).
60,000
50,000
40,000
Soils
30,000
Post Harvest
20,000
10,000
0
1995
1998
2001
2005
2008
Figure 3. Evolution de la consommation du Bromure de Méthyle
(désinfections des sols et post récolte) de 1995 à 2008 (TEAP Octobre 2008)
Figure 4. Evolution des demandes d’utilisations critiques du Bromure
de Méthyle de 2005 à 2009. (TEAP Octobre 2008)
Cependant, l’importance de ces efforts varie d’un
pays à un autre. La communauté Européenne par
exemple, a interdit l’utilisation du BM pour la
désinfection des sols et n’a présenté aucune demande
d’exemption en 2008. Par contre, d’autres pays
(Etats-Unis, Japon, Australie et Canada), malgré une
forte diminution de leur consommation, continuent
à présenter des CUNs pour obtenir des exemptions
d’utilisation (Figure 4). Pour la production de la
tomate dans les pays industrialisés par exemple,
seuls les USA continuent à utiliser le BM pour la
désinfection des sols (Figure 5). La Belgique, la
Grèce et l’Italie qui avaient demandé des CUEs
depuis 2005, ont arrêté cette consommation se
conformant ainsi aux décisions de la Communauté
Européenne. L’Europe a atteint cet excellent
résultat pour plusieurs raisons: volonté politique,
mise en place de banques de données décrivant
les alternatives disponibles, homologation rapide
des alternatives, formation et sensibilisation des
utilisateurs etc… l’Europe a aussi encouragé la
mise en place et le financement de nombreux
programmes de recherches et de formation
sur les alternatives au BM. L’Europe a pu ainsi
adopter rapidement de nombreuses alternatives
comme le greffage des cultures maraichères, la
biofumigation, la solarisation, le traitement à la
vapeur et d’autres, alternatives encore très peu
connues aux USA.
T om atoe s
3500
3000
metric tonnes
2500
Belgium
2000
Greece
Italy
1500
USA
n°4
Quels sont les objectifs du Fonds
Multilatéral?
Les pays en développement se sont engagés à éliminer
l’utilisation du BM d’ici 2015, et pour certains, bien
avant cette date butoir. Pour aider ces pays à éliminer
ce fumigant, puissant destructeur de la couche
d’ozone, le PM a mis en place le Fonds Multilatéral
(Multilateral Fund = MLF). Le fonds fut décidé lors de
la seconde réunion des Parties au PM en juin 1990,
à Londres, et rendu opérationnel en 1991. Ce Fonds
s’est revelé être un outil indispensable pour permettre
à de nombreux pays en développement de mettre
en place des alternatives et d’éliminer l’utilisation du
BM. Le fonds est actuellement alimenté par 49 pays
industrialisés.
Les projets et les activités du Fonds sont mis en œuvre
par 4 agences contractuelles, qui sont le Programme
des Nations-Unies pour le Développement
(PNUD), l’Organisation des Nations-Unies pour le
Développement Industriel (ONUDI), le Programme
des Nations-Unies pour l’Environnement (PNUE) et
la Banque Mondiale. Le Fonds a distribué quelques
1,6 milliards de dollars pour environ 4 300 projets
dans 134 pays en développement (pour toutes les
SAO dont le BM), dont le Maroc. La mise en œuvre
de ces projets a conduit et continuera à conduire à
l’abandon progressif de toute consommation et de
toute production du BM (sauf pour les usages critiques
et de quarantaine).
1000
Le protocole de Montréal a-t-il atteint
ses objectifs?
500
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ye ar
Figure 5. Utilisations critiques du Bromure de Méthyle : Exemple de la
Tomate. (TEAP Octobre 2008)
60,000
Baseline Non-Article 5
Baseline Article 5
MB consumption (metric tonnes)
50,000
MB consumption Non-Article 5
MB consumption Article 5
40,000
30,000
20,000
10,000
0
06
20
05
20
04
20
03
20
02
20
01
20
00
20
99
19
98
19
97
19
96
19
95
19
94
19
93
19
92
19
91
19
Figure 6. Evolution de la consommation du BM de 1991 à 2006 dans
les pays industrialisés et en voie de développement (TEAP Octobre
2008)
Le Protocole de Montréal a fêté son 20ème
anniversaire en 2007. Il est actuellement admis que
ce protocole est le meilleur accord international
jamais signé. Grâce à cet accord, 95% des SAO
(dont le BM) ont été respectivement éliminées
des pays industrialisés et 60% dans les pays en
développement. Les Figures 5 et 6 illustrent les
progrès réalisés dans l’élimination du BM.
La figure 7 montre que les SAO appauvrissant la
couche d’Ozone ont fortement diminué grâce au
protocole de Montréal et à ses amendements. Cette
forte réduction a eu et continuera à avoir un impact
marqué sur la fréquence des cancers de la peau.
Les USA estiment qu’en 2165, le protocole sauvera
la vie de 6,3 m d’habitants menacés par le cancer
de la peau et fera gagner au pays prés $4.200 bn
en prestations de maladies. L’exemple des USA
peut être généralisé à de nombreux autres pays
développés ou en développement.
- 33 -
décembre 2008
Figure 7. Effets du Protocole de Montréal et de ses amendements sur l’élimination des substances appauvrissant la couche d’Ozone (haut) et sur la
fréquence des cancers de la peau (bas). http://www.grida.no/graphic.aspx?f=series/vg-ozone/08-Effects-of-the-Montreal-Protocol.jpg
Conclusion
Il est courant d’entendre des réflexions comme
«aucune alternative au BM techniquement faisable
et économiquement rentable n’existe», «la
production de plantes horticoles est impossible sans
BM», «l’élimination du BM poussera des dizaines
de milliers d’agriculteurs au chômage», «les pays
en voie de développement, en continuant à utiliser
le BM, feront concurrence aux pays industrialisés
où le BM n’est plus utilisé». Ce sont là de fausses
vérités. Les alternatives au BM existent pour
toutes les cultures et ont été adoptées avec succès
dans de nombreux pays aussi bien développés
qu’en développement. Les résultats obtenus dans
l’élimination du BM varient d’un pays à l’autre.
- 34 -
Certains pays en développement dont le Maroc,
ont réalisé de meilleurs progrès que des pays
industrialisés comme les USA et le Japon. Les
alternatives actuellement disponibles permettent
d’obtenir des rendements aussi élevés sinon plus
élevés qu’avec le BM. Le MP est considéré comme
étant le meilleur accord international jamais signé
par tous les pays du globe. Cet accord a permis
l’élimination de 95 % des SAO dans les pays
développés et 60% dans les pays en voie de
développement. Par leur mobilisation générale,
les anciens utilisateurs du BM à travers le monde
sont conscients de leur contribution à la protection
de la couche d’ozone.
n°4
Anthropozoonoses : Interface entre maladies animales et humaines
Antropozoonosis : frontera entre enfermedades animales y humanas
Discours de remerciement. Remise du Doctorat Honoris Causa
de la Grande Université Nationale de San Marcos (Lima, Pérou)
au Professeur Albert Sasson
Discurso de agradecimiento. Entrega del Doctorado Honoris
Causa de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos
(Lima, Perú) al Professor Albert Sasson
Señor Recto de la Universidad Nacional Mayor de
San Marcos
Aautoridades universitarias,
Estimados colegas,
Señoras y señores:
Mis primeras palabras son de profundo
agradecimiento al Consejo Universitario y al Rector
de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos,
así como al profesor Felipe San Martín, ex-decano de
la Facultad de Medicina Veterinaria por la propuesta
inicial, y a la doctora Luisa Negrón por la presentación
que acaba de hacer. Es un gran honor que me hace
la Universidad al incorporarme a su claustro. Es
también un sentimiento de reconocimiento y de
orgullo el sentirse parte, a partir de este mismo día,
de una universidad tan prestigiosa y la decana de las
universidades de América latina.
En efecto, la Universidad Nacional Mayor de San
Marcos fue fundada et 12 de mayo de 1551, por
Real Cédula firmada por el rey Carlos V en la ciudad
de Valladolid, España, lo que constituyó el inicio de la
historia universitaria del continente americano, pues
San Marcos es la única universidad de América Latina
que presenta una continuidad ininterrumpida. Desde su
inicio hasta hoy, han guiado su destino 210 rectores.
Asimismo, la evolución de los estudios impartidos en
San Marcos ha ido a la par de la historia. Si bien sus
primeras facultades fueron Teología, Arte y Leyes,
la Facultad de Medicina se creó en el siglo XVII, y
la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas en
1850. En el siglo XX fueron creadas cinco nuevas
facultades: Farmacia y Bioquímica, Odontología,
Medicina Veterinaria, Química y Educación.
Debo reconocer el mérito de los claustros
sanmarquinos, que han formado muchas de las
figuras más notables del arte, ciencia y política
del Perú y América. De sus aulas han egresado la
mayoría de profesionales y estudiosos que prestan
Pr. Albert Sasson
Membre Résident
sus servicios en las principales universidades, así
como en empresas e instituciones nacionales y
extranjeras.
Debido al hecho que la propuesta de otorgarme el
doctorado honoris causa se inició en la Facultad de
Medicina Veterinaria, aprovecho esta oportunidad
para llamar la atención de mis colegas sobre la
creciente dificultad de establecer una frontera entre
enfermedades animales y humanas. Este concepto
y sus consecuencias al nivel local y global fueron
expuestos en el número del 15 de Junio de 2007 de
la revista Science por Martin Enserink.
Casi dos tercios del total de las enfermedades
transmisibles humanas son zoonosicas (61%), es
decir, adquiridas a partir de un animal vertebrado y,
además, aproximadamente tres de cada cuatro (77%)
enfermedades emergentes humanas son también
zoonosis. Conviene no olvidar que las zoonosis
alimentarías son las que reciben más atención, y
que son la razón de ser de muchas actividades de la
seguridad alimentaría. Salmonelosis, encefalopatías
espongiformes, triquinosis, están asociadas a
alimentos de origen animal. Los animales actúan
como reservorios y vectores de enfermedades para
la especie humana y comparten muchas de ellas.
Entonces, controlando la enfermedad en los animales
evitamos la enfermedad humana. Esto corresponde
perfectamente con el lema veterinario «Higia pecoris,
salus populi» es decir, «la salud del ganado, la salud
del pueblo» y también de manera indirecta al lema de
Hipócrates «el alimento es tu medicamento».
Recuerden la brucelosis – principal zoonosis en
España, por ejemplo – y su marcada disminución
teniendo como único origen el control de la misma
en el ganado, no como consecuencia de nuevos
fármacos, vacunas u otras tecnologías aplicadas al
enfermo. Las tasa por 100,000 habitantes pasaron
de aproximadamente siete a mediados de los
anos noventa a menos de tres en diez anos, cifras
coincidentes con la disminución de la prevalecía
- 35 -
décembre 2008
en ganado ovino y caprino del 2.5% a un 0.5%
aproximadamente, en el mismo período.
En el caso de la gripe aviar, Bernard Vallat, director
general de la Organización Mundial de Sanidad
Animal (OIE, International Organization of Epizootics),
declaró que « la mejor manera de prevenir una
pandemia (que resultaría de la transmisión entre seres
humanos de la cepa viral aviar H5NI) era controlar el
virus en las aves ».
En Asia, Vietnam y Tailandia pudieron controlar la
enfermedad gracias a medidas estrictas aplicadas a la
avicultura. Indonesia, por el contrario, se retraso. En
2007, en este país ocurrieron mas muertes humanas
por la gripe aviar que en cualquier otro país (79
muertos durante los seis primeros meses de 2007). Es
verdad que en un país de 234 millones de habitantes
y de 1.3 mil millones de aves, el reto es enorme.
Es así que Christiane Jost del Instituto Internacional
de Investigación sobre el ganado (ILRI, International
Livestock Research Institute, Nairobi, Kenia) declaró:
«la gripe aviar no es solo un problema en si mismo,
sino también es un síntoma de los problemas de
Indonesia», como son la pobreza persistente, una
educación básica que aún queda por generalizar, un
archipiélago enorme y fragmentado y una autoridad
central débil.
En Indonesia, el patógeno de la gripe aviar se
transmite más rápidamente en una población de aves
que ha crecido muchísimo a favor de una llamada
«Revolución del Ganado», es decir, el crecimiento
rápido de la producción de animales domésticos
y de su consumo, en los países en desarrollo.
Siendo la proteína animal más barata, la producción
de pollos se ha multiplicado, especialmente en
Indonesia -país musulmán en su mayoría- donde la
crianza de cerdos es muy escasa. Esta situación ha
sido muy favorable para la diseminación rápida del
virus H5N1.
Al igual que en los países tecnológicamente
avanzados, Indonesia tiene fincas modernas de
crianza de pollos, pero una proporción más grande
de aves en los corrales de los pueblos del país. En
este caso, el control del virus es casi imposible,
mientras que en las unidades de producción
modernas el control es más factible. Mas aún, en los
pueblos y aldeas, los humanos viven al lado de las
aves, y el virus H5NI se transmite más fácilmente
de las aves a los seres humanos, la solución obvia
del problema seria entonces confinar las aves en
fincas comerciales dotadas de medidas de seguridad
efectivas y eliminar el resto de aves. Pero los pollos,
que fueron probablemente domesticados en Java,
forman parte de la vida cotidiana de los indonesios;
son una fuente de proteínas para los pobres
- 36 -
campesinos y son utilizados en ritos religiosos, como
en las ceremonias de cremación hindú en la isla de
Bali. Además, muchos indonesios urbanos prefieren
el sabor de los pollos criados en el campo al aire
libre y están dispuestos a pagar un buen precio por
estos animales en los mercados de Jakarta, donde
los pollos son matados, desplumados, limpiados
y repartidos a los consumidores. Los pollos son
también para los campesinos una fuente de ingreso
en cualquier momento.
La intima interacción entre las aves y los humanos
en el ambiente rural tal vez explica la lentitud de
la respuesta del país a la gripe aviar, durante los
dos primeros anos de la epidemia de gripe aviar.
Mientras que Tailandia reaccionó con un programa de
matanza de las aves, eliminándolas en un perímetro
de 5 Kilómetros alrededor de los brotes epidémicos,
y que Vietnam cerró los mercados de pollos e hizo
una vacunación masiva de las aves, los ejecutivos
indonesios reaccionaron solamente durante et verano
del 2005 cuando el virus empezó a infectar a seres
humanos. Pero ya el virus H5NI estaba bien radicado
en las aves criadas al aire libre en todo el país.
A pesar del inicio en otoño del 2005 de un
programa de monitoreo de la enfermedad financiada
principalmente por la Agencia de Desarrollo
Internacional de los Estados Unidos (USAID),
que involucró a 1,700 veterinarios trabajando
parcialmente para el programa en el campo, el
hecho de no poder dar una compensación efectiva
a los campesinos que matan a sus aves, explica la
respuesta tibia del gobierno central de Indonesia a
la epidemia de gripe aviar. Entonces, en la medida
que las aves quedan estrechamente ligadas a la
vida rural de Indonesia, los casos de gripe aviar en
seres humanos continuaran ocurriendo. Y si el virus
H5NI muta y se transmite dentro de las poblaciones
humanas, una pandemia podrá ser una realidad
global. La única estrategia es entonces controlar la
zoonosis aviar.
En todo caso, necesitamos que veterinarios y
médicos establezcan planes conjuntos en relación
con estrategias de investigación y de lucha
contra las antropozoonosis. Así, en septiembre
de 2004, empezó a operar la red MED-VET-NET,
cuyo objetivo es la vigilancia sanitaria de las
zoonosis en Europa. Consiste, pues, en la mejora
de la investigación, prevención y control de
las zoonosis, especialmente aquellas de origen
alimentario, teniendo en cuenta el concepto de
salud publica, la opinión de los consumidores
y de otros sectores implicados a lo largo de la
cadena alimentaría, mediante la integración de
especialistas veterinarios, médicos y expertos en
seguridad de los alimentos.
No obstante todo lo anterior, si se adopta el término
de “sanidad global”, las facetas de necesaria
colaboración entre estas profesiones son aún
mayores: toxicología ambiental, contaminación
biótica de recursos hídricos, cambio climático como
motor de cambios en la distribución de vectores de
enfermedad, ocio y transporte como diseminadores
mundiales. El caso de la influenza aviar es una
excelente ilustración des concepto de sanidad global:
meteorólogos, ecólogos, biólogos, veterinarios,
médicos, y alguna otra profesión confluyen para
estudiar una misma situación.
Así pues, parece evidente que la sanidad inmediata
-no futura- estará integrada por varias profesiones
estrechamente vinculadas. Formación es la palabra
clave, y me parece muy relevante en el ambiente
académico tan distinguido de hoy. Es necesario
ampliar el currículo de los estudiantes de medicina,
veterinaria y otras ciencias de la con nuevas materias
que permitan aprender de otros campos del saber
complementarios a los de la medicina veterinaria.
n°4
He dado este ejemplo de la necesaria
interdisciplinaridad para ilustrar la preocupación
general de nuestra época u que, estoy seguro,
comparten los colegas de la Universidad Nacional
Mayor de San Marcos. Mas detalles y otros datos
se pueden encontrar en mi próximo libro sobre
“Recent Progress in medical biotechnology and
nanomedicine”, publicado por el instituto de estudios
avanzados de la universidad de Naciones Unidas en
Tokio.
Concluyendo este discurso quiero reiterar mi
profundo agradecimiento al Consejo Universitario y
a todos ustedes por su presencia en esta preciosa
Casona de San Marcos, y aseguraros de mi total
disponibilidad para contribuir a las tareas de esta
Universidad y a su prestigio internacional porque,
como dice el refrán castellano, “el que a buen árbol
se arrima, buena sombra le cobija”.
- 37 -
décembre 2008
L’Economie Marocaine
en Questions
Khalid Sekkat
Membre Correspondant de
Sciences et Techniques
Compte rendu de la conférence
donnée le 22 Février 2008
à la Faculté de Droit Rabat-Agdal
La conférence était articulée autour d’une question
centrale: Les structures fondamentales de l’économie
marocaine lui permettent-elles d’affronter les défis
qui l’attendent et d’assurer un bien-être soutenable
à la population?
Partant de l’hypothèse que, dans une économie de
marché, la croissance économique est une condition
nécessaire à la création d’emplois et à la lutte contre
la pauvreté, l’orateur décline cette question centrale
en plusieurs sous questions:
¸ Y a t-il un problème avec la croissance
économique au Maroc, si oui lequel et quelles
en sont les raisons?
¸ Quel rôle joue la composition sectorielle de
l’économie à cet égard?
¸ Quel est le rôle des facteurs de production?
¸ Quel est le rôle des politiques économiques?
¸ Quel est le rôle des institutions et de la
gouvernance?
- 38 -
L’importance du secteur agricole joue, sans surprise, un
rôle important dans les performances de l’économie.
Les conditions climatiques sont, certes, responsables
des performances du secteur agricole et de leurs
répercussions sur le reste de l’économie mais un certain
nombre d’autres variables affectant non seulement
la production agricole, mais aussi son degré de
vulnérabilité aux conditions climatiques. En particulier
les schémas incitatifs de soutien à l’agriculture n’ont,
en réalité, pas soutenu les performances du secteur et
pourraient même avoir accentué sa vulnérabilité aux
conditions climatiques.
Cependant l’importance du secteur agricole, à elle
seule, n’explique pas tout. Si le reste de l’activité
économique avait été plus diversifié et plus
performant, l’effet négatif de l’agriculture aurait été
bien plus mitigé. L’analyse du secteur manufacturier
confirme cette constatation. Ce secteur est très
peu diversifié. Les branches de l’habillement et
des produits alimentaires sont, de loin, les plus
importantes. La productivité de ces deux branches
a connu la baisse la plus forte de tout le secteur.
Ces branches sont peu concurrentielles et exhibent
des taux de marge supérieurs à la moyenne, ce qui
n’incite pas à l’amélioration de la productivité.
Concernant le secteur des services, l’analyse
s’est concentrée sur deux branches clés:
télécommunications et services bancaires. Elle montre
que les efforts de libéralisation et de modernisation
ont significativement amélioré les performances de
ces branches et qu’au Maroc, ces performances sont
aujourd’hui meilleures que dans beaucoup de pays
en développement. La performance de ces branches
génère des effets d’entraînement considérables sur
le reste de l’économie.
En s’attaquant à chacune de ces questions, Khalid
Sekkat explique les méthodes qu’il a utilisées puis
présente les principaux enseignements de son
analyse. Celle-ci est quantitative, basée sur les outils
modernes de l’économie, accorde plus d’attention
aux facteurs structurels et elle est menée de façon
comparative avec d’autres pays de la région. Les
principaux enseignements peuvent être résumés
comme suit :
La contribution des facteurs de production à la
croissance souffre d’un double problème. Un problème
de qualité, qui concerne surtout le capital physique,
et un problème de quantité, qui se rapporte surtout
au capital humain. Concernant le capital physique, si
la capacité de financement de l’investissement s’est
améliorée récemment, le processus de transformation
de l’épargne en investissement productif reste encore
problématique à cause des contraintes d’accès et de
coût du financement bancaire.
Le taux de croissance du revenu réel par habitant
suit une nette tendance décroissante et il est de plus
en plus volatile. La décomposition de la croissance
montre que la diminution de la Productivité Totale
des Facteurs (PTF) est le principal responsable de cet
état de fait. Cette diminution est à son tour due à la
spécialisation sectorielle, à la qualité des facteurs de
production et à la qualité de la gouvernance.
La contribution du capital humain à la croissance
pâtit d’un double problème de demande et d’offre.
Du côté de la demande, cette contribution est limitée
par la capacité d’absorption de la main-d’œuvre par
les entreprises qui, elle-même, est influencée par les
politiques économiques mises en œuvre, souvent
au détriment du facteur travail. Du côté de l’offre,
la contribution est aussi limitée par le niveau de
qualification de la main d’œuvre, qui résulte de la
performance du système éducatif et du dispositif de la
formation professionnelle, de base ou en entreprise.
L’arsenal légal et réglementaire du marché du travail
(en pratique peu contraignant pour les entreprises)
ne semble pas affecter directement la contribution
du facteur travail à la croissance.
La libéralisation commerciale et la réforme du marché
de change mises en place depuis plusieurs années ont
contribué à la création d’un environnement favorable
à l’investissement, à la croissance et à l’emploi. En
revanche, l’environnement institutionnel et la qualité de
la gouvernance constituent un handicap majeur pour
l’économie. La comparaison avec les pays avancés
montre que le Maroc possède des marges de manœuvre
importantes pour améliorer la qualité de la gouvernance.
Cette amélioration augmenterait de façon très sensible
l’investissement, la productivité et les exportations
manufacturières. Selon les résultats présentés, si durant
les années 1990 la qualité de la gouvernance (par
exemple lutte contre la corruption) avait été de 10%
plus élevée le taux de croissance du revenu réel par tête
aurait été presque le double ce qu’il a été.
n°4
Revenant à sa question de départ, Khalid Sekkat fait
remarquer qu’une réponse simplement binaire (oui ou
non) n’est pas possible. Certains indicateurs comme
l’orientation des politiques macroéconomiques,
commerciales et de change incitent à une réponse
positive. D’autres indicateurs comme l’importance
de l’agriculture, la forte spécialisation dans des
branches manufacturières peu performantes, le
faible développement de certains services (comme
le tourisme), la faiblesse du capital humain et (‘Last
but not least’) la qualité de la gouvernance poussent
vers une réponse négative. Cependant, les choses
ne sont pas figées et des marges de manœuvre non
négligeables existent. Le principal défi consiste à
les exploiter toutes en utilisant au mieux les atouts
naturels et humains du pays, dans le cadre d’une
stratégie de développement active et dynamique.
- 39 -
décembre 2008
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décembre 2008
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- 42 -
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DeMETS et al. (1990), PONDRELLI et al. (2002), McCLUSKY et
al. (2003), NOCQUET et al. (2004).
4
BENSARI (1978), HATZFELD (1978), CHERKAOUI (1991).
3
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DUFFAUD et al. (1962), CHERKAOUI et MEDINA (1988).
- 43 -
décembre 2008
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L’activité sismique au Maroc
et moyens de réduction de ses risques
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Résumé
Il est certain que les tremblements de terre restent
l’une des catastrophes naturelles que l’Homme
craint le plus. Par leur caractère imprévisible et leur
violence inouïe, les tremblements de terre peuvent
dévaster, en l’espace d’une dizaine de secondes, des
régions entières provoquant ainsi la destruction des
habitations, des édifices, des bâtiments publics, des
voies de communication etc.
Malgré d’importantes avancés réalisées dans le domaine
de la sismologie, il n’est pour le moment pas possible de
prédire les séismes (date, lieu et magnitude), ceci reste
encore dans le domaine de l’impossible, néanmoins,
des mesures de prévention peuvent être prises pour
faire face à ce phénomène naturel.
Situé à l’extrémité nord-occidental de l’Afrique, là où
la plaque africaine rentre en collision avec la plaque
européenne, le Maroc, par sa position géographique,
n’est pas à l’abri des risques des tremblements de
terre, quelques villes ont même été partiellement ou
en grande partie détruites : Fès (1624, 1755), Meknès
(1755), Agadir (1731, 1761, 1960), Al Hoceima
(1994, 2004), etc. Cette position particulière du Maroc
se traduit actuellement par une sismicité relativement
importante qui reflète la poursuite de la convergence
entre ces deux plaques lithosphériques.
Après le tremblement de terre d’Agadir (1960),
d’importants efforts ont été déployés par les
responsables et les scientifiques dans le but de réduire le
risque sismique : (i) extension du réseau sismologique
(ii) établissement de cartes de sismicité, de zonage
sismique et d’aléa sismique (iii) établissement de code
de construction parasismique.
Malgré ces efforts et pour améliorer la prévention,
d’autres mesures devraient être prises en compte : (i)
le renforcement du bâtit existant et particulièrement
les bâtiments publics (construits avant l’application
du RPS 2000) et les monuments historiques (ii)
l’information et la sensibilisation du grand public
pour une meilleure prise en conscience des risques
liés aux séismes (iii) l’établissement de cartes de
microzonage sismique pour les grandes villes à
haut risque sismique (iv) la mise en place d’un plan
national de gestion des catastrophes naturelles.
- 44 -
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Activités de l’Académie
Réunions communes de la
Commission des Travaux et du
Conseil d’Académie
Relevé de conclusions de la réunion du
mardi 4 novembre 2008
L’Ordre du jour de cette réunion était le suivant :
• Préparation de la session plénière solennelle 2009;
• Préparation des journées les jeunes et la science;
• Projet de journal scientifique;
• Questions diverses.
1 – La session plénière solennelle 2009
• La date retenue pour cette session est : 25-27 février
2009.
• Le thème scientifique général pour cette session
portera sur «Les leçons de la crise alimentaire
mondiale : stratégies agroalimentaires et contribution
de la recherche scientifique».
• Plusieurs sujets en relation avec ce thème seront
abordés au cours de la session : les causes de la crise
alimentaire mondiale et ses implications, les solutions
à la crise, les relations alimentation, nutrition et santé,
le rôle de la recherche scientifique «pour produire
plus et mieux», comment la R&D peut contribuer à
la réussite du «Plan Maroc Vert».
• Le Pr. Jeffrey Sachs de l’Université Columbia et M.
Kofi Anan, Président de l’Alliance pour une révolution
verte en Afrique, sont invités à participer aux travaux
de la session.
Au terme de la discussion de ce point de l’ordre du
jour, il est apparu nécessaire que soient prises en
considération les conclusions suivantes :
Réduire le nombre d’intervenants pour laisser plus de
temps aux présentations et aux débats;
• La demi journée consacrée à la présentation
des résultats des travaux de recherche par des
académiciens et quelques chercheurs marocains
confirmés, ne devrait cibler qu’un ou deux champs
disciplinaires;
• Retenir deux Collèges Scientifiques pour 2009, et
lancer l’annonce pour les autres Collèges, pour 2010
et suivantes;
• Pour la prochaine session les deux Collèges
scientifiques retenus sont : le Collège des Sciences
Physiques et Chimiques, et le Collège d’Ingénierie,
Transfert et Innovation Technologique.
Ces choix sont justifiés pour le premier Collège,
par le fait que l’année 2009 sera l’année mondiale
de l’astronomie, et pour le deuxième Collège, par
l’importance et l’urgence qu’il y a à encourager et
développer l’innovation technologique. Il y aurait
ainsi une communication sur un sujet d’astronomieastrophysique et une communication sur un
aspect «pointu» de l’énergie.
2 – Les journées «les jeunes et la science»
L’édition 2008 des journées les jeunes et la science
aura lieu du 24 au 29 novembre. Trois Collèges
Scientifiques sont directement concernés par cette
édition. Il s’agit du collège des sciences et techniques
de l’environnement, de la terre et de la mer, du
collège des sciences physiques et chimiques, et du
collège des sciences et techniques du vivant.
Pour les besoins de l’impression du programme
des activités, les Collèges concernés sont invités à
remettre aux services de l’Académie les éléments
détaillés de ce programme.
3 - Le Journal Scientifique
Le Pr. Driss Ouazzar présentera ses propositions
relatives au projet de Journal Scientifique lors de la
prochaine réunion conjointe du Conseil d’Académie
et de la Commission des Travaux.
4 - Questions diverses
• Appel d’offre 2008-2009.
• Nécessité d’une réunion approfondie des directeurs
de Collèges pour mieux cibler les projets et éviter les
encombrements lors de l’étude des offres.
• Fonctionnement des Collèges Scientifiques : Une
réflexion devrait être engagée au sujet de la composition
et du fonctionnement des Collèges Scientifiques,
lesquels sont de plus en plus sollicités. Elle porterait
en particulier sur les questions d’absentéisme, du
personnel d’appui, de l’accompagnement dynamique
des travaux des Collèges, du maintien des contacts
avec les Membres Associés, etc.
Relevé de conclusions de la réunion du
mardi 18 décembre 2008
L’Ordre du jour de cette réunion était le suivant :
• Appel d’offres 2009;
• Préparation de la session plénière solennelle 2009;
• Questions diverses.
1. Appel d’offres 2009
Le Secrétaire perpétuel a présenté les conclusions
de la réunion, des directeurs et codirecteurs des
collèges, tenue pour le même objet.
- 45 -
décembre 2008
Outre la présentation de ces conclusions de la réunion
tenue par les directeurs et codirecteurs de Collèges,
le Secrétaire Perpétuel a précisé que les modalités
de gestion des dossiers d’appel d’offres ont été très
largement simplifiées.
L’ensemble de ces conclusions ont été approuvées par
les participants à cette réunion conjointe du Conseil
d’Académie et de la Commission des Travaux.
2. La session plénière solennelle 2009
• La date retenue pour cette session est : 25-27
février 2009;
• Le thème scientifique général pour cette session
sera «Les leçons de la crise alimentaire mondiale:
stratégies agroalimentaires et contribution de la
recherche scientifique»;
• La journée du 25 et le matin du 26 seront consacrés
au thème scientifique général (cf. projet de
programme des 3 demi journées, en annexe);
• L’après midi du 26 sera consacré à la présentation
de travaux scientifiques par des académiciens et des
chercheurs marocains confirmés dans deux champs
disciplinaires ciblés (astronomie astrophysique en
relation avec l’année mondiale de l’astronomie, et
énergie) faisant appel à la contribution du Collège
des Sciences Physiques et Chimiques, et du Collège
d’Ingénierie, Transfert et Innovation Technologiques;
• La matinée du 27 sera consacrée au rapport
d’activité de l’Académie pour l’année 2008;
• L’après-midi du 27 sera consacré, aux réunions des
Collèges Scientifiques, à l’élection des instances de
l’Académie, et à la clôture de la session plénière
solennelle 2009.
3. Questions diverses
• Réunion avec la délégation du CSIC espagnol les 4
et 5 novembre 2008. La réunion a donné lieu à des
propositions d’action connue dans deux domaines,
les biotechnologies et l’énergie solaire).
• Convention avec IRD (France) : signée le 7 novembre
par le Président de l’IRD, M. Jean François Girard et
par le Secrétaire Perpétuel de l’Académie.
• Visite au Mexique d’une délégation de l’Académie
formée de MM. A. Sasson et O. Fassi-Fehri.
• Convention avec le Haut Commissariat aux eaux et
forêts (projet chêne liège en particulier).
• Les journées «les Jeunes et la Science» édition 2008.
• Elles se sont déroulées du 24 au 30 novembre 2008
dans différentes académies régionales (El Jadida Rabat - Salé - Marrakech - Fès - Kénitra - Tanger…).
Une exposition réalisée par l’IRD sur «Océan et
Climat, des échanges pour la vie» a été présentée
à cette occasion. Par ailleurs, M. Bernard Pouyaud
Directeur de recherche émérite à l’IRD a donné une
conférence sur «Ressources en eau et changement
climatique» à Rabat, Fès, El Jadida, Marrakech.
- 46 -
• Olympiades : la réunion a adopté le principe
d’organiser des concours destinés à récompenser
les meilleurs élèves des classes terminales et
deuxièmes années de lycée, dans les matières
scientifiques. La récompense pour les lauréats
des classes terminales serait l’octroi d’une bourse
d’excellence durant leurs études supérieures.
L’Académie prendra les contacts nécessaires
avec le Ministère de l’Education Nationale, de
l’Enseignement Supérieur, de la Formation des
Cadres et de la recherche Scientifique, pour la mise
en œuvre de cette proposition.
• Rapport d’activité : sur proposition du Secrétaire
Perpétuel, les collèges sont invités à préparer
tous les deux ans un rapport d’activité du collège
relatant toutes les actions scientifiques menées
par les membres du collège dans le cadre de ses
activités ainsi que celles réalisées par les membres
du collège en dehors des actions de l’Académie.
Réunion commune des directeurs
et codirecteurs des collèges
scientifiques
Le 04 septembre 2008 a été tenue la troisième réunion
de coordination des directeurs et codirecteurs des
Collèges Scientifiques.
Outre le suivi des décisions des réunions précédentes,
l’ordre du jour de cette réunion a porté pour l’essentiel
sur, l’élaboration du document relatif à l’état de la
recherche scientifique au Maroc, la préparation de la
session ordinaire du 25 octobre 2008, la préparation
de la session plénière solennelle de Février 2009, la
préparation des journées «les jeunes et la science», le suivi
des projets de recherche bénéficiant de l’appui financier
de l’Académie, et sur l’appel d’offres 2008/2009
S’agissant de façon particulière de la session plénière
solennelle de Février 2009, le Collège des sciences
et techniques du vivant, conjointement avec celui
des sciences et techniques de l’environnement, de
la terre et de la mer, travaille sur la possibilité que le
thème général scientifique soit : «Nourrir l’humanité:
crise alimentaire, défis et solutions globales».
Pour ce qui est de l’appel d’offre 2008-2009, le
nombre de thèmes devrait rester relativement limité
pour pouvoir mieux cibler les secteurs où le Maroc
possède des atouts et occupe une place de choix.
Au titre des journées «les jeunes et la science», le
collège des sciences et techniques de l’environnement,
de la terre et de la mer concentrerait ses activités sur
les villes de Marrakech et d’El Jadida, autour de deux
volets : les sciences marines et les sciences de la
terre. D’autres Collèges Scientifiques développeront
également des activités dans des lycées et collèges
dans d’autres régions du royaume.
Réunions des Collèges
Scientifiques
Le Collège des sciences physiques et chimiques s’est
réuni les 27 juin, 29 juillet, et 25 octobre 2008 pour traiter
des questions relatives :
• A l’examen des documents préparés pour l’appel
d’offres 2008-2009 (formulaires de soumission et
formulaires d’évaluation financière, présentation des CV,
confidentialité, etc.)
• Au plan d’action du collège;
• A l’appel d’offres 2009 lancé par l’Inter Academic Panel;
• Aux journées «Les jeunes et la science»;
• Aux sociétés savantes;
• A des questions diverses, notamment la préparation de la
conférence internationale sur le traitement des polymères.
• Par ailleurs quelques membres de ce collège ont eu une
rencontre, le 23 juin, à Rabat, avec le Pr. Otto C.W. Kong
de l’Université de Chang-Li (Taiwan).
Le Collège des Sciences et Techniques du Vivant :
Le 3 juillet 2008, ce Collège a tenu une autre réunion élargie
à des acteurs nationaux impliqués dans l’importation, la
production, la commercialisation et la réglementation des
vaccins (et du médicament). L’objet de cette rencontre était
de faire le point des possibilités actuelles et des potentialités
du Maroc en matière de production, d’amélioration et de
recherche-développement dans le domaine des vaccins
humains, en raison de l’urgente nécessité ressentie en
matière de capacités nationale et régionale (région EMRO)
de production de ces vaccins humains.
Le débat fructueux engagé sur cette question a conduit
les participants à la réunion à constituer un groupe de
travail pour l’élaboration d’un document de synthèse sur,
les vaccins à produire, les technologies de production, les
innovations, les formations nécessaires, les partenariats qui
pourraient être envisagés, et la question de la rentabilité
économique.
En dehors de cette réunion élargie, les membres du Collège
ont eu à examiner, le même jour, puis le 4 septembre
2008, les points suivants :
- La session ordinaire consacrée à l’état de la recherche
scientifique au Maroc;
- La session plénière de février 2009 dont le thème
scientifique général concerne de façon particulière le
Collège;
- Les projets de recherche, et notamment leur suivi et leur
évaluation;
- La mise en œuvre des accords passés avec le CSIC
d’Espagne, l’Université des Nations Unies (Institute of
Advanced Studies), et l’EMBRAPA du Brésil, ainsi que
le projet d’accord avec le Haut Commissariat aux Eaux
et Forêts;
- Les journées «les jeunes et la science», et
particulièrement les visites aux laboratoires, aux centres
et instituts de recherche, et aux entreprises de l’industrie
pharmaceutique.
Le 5 juillet 2008, le Collège des Sciences et Techniques
de l’Environnement, de la Terre et de la Mer, s’est déplacé
à El Jadida, pour prendre connaissance du projet Ralbi,
dans tous ses détails, sur le site comme au laboratoire.
n°4
Ce projet qui consiste en la conception d’une station
pilote innovante pour le traitement des eaux usées pour
les petites agglomérations et complexes touristiques en
zones côtières, a été présenté sous ses différents aspects :
dimension, faisabilité, capacité de traitement, procédé
expérimental de traitement des eaux usées, appareils et
matériaux, processus de décontamination, etc.
A El Jadida également (faculté des sciences), les membres
du Collège ont visité le laboratoire de biotechnologies
marines et de l’environnement, ainsi que les sites
d’océanographie et d’écologie de la côte d’Oualidia.
Le 25 juillet et le 16 septembre 2008 ce même Collège
s’est réuni pour discuter essentiellement de sa contribution
aux journées «les jeunes et la science» dans leur édition
2008, ainsi que des documents relatifs à l’appel d’offres
2008-2009.
Le Collège des Sciences de la Modélisation et de
l’Information :
La réunion s’est tenue le 18 juillet, en présence de quelques
membres du pôle de compétence Sciences et Technologies
de l’Information et de la Communication (STIC); elle a été
consacrée à la présentation des activités de ce pôle, à ses
relations avec l’Académie, aux possibilités offertes en
matière de recherche en télécommunications. (Fonds de
soutien aux efforts d’innovation et de création de valeur
ajoutée, et ouverture aux entreprises des TIC du «Fonds
national de soutien à la recherche scientifique et au
développement technologique»)
Sessions ordinaires du 6 juin
et du 25 octobre 2008
Deux sessions ordinaires ont été tenues par les
membres résidents et les membres correspondants
marocains de l’Académie, les 6 juin et 25 octobre
2008.
Ces deux sessions ont été consacrées au «système
scientifique marocain : données et perspectives».
Auparavant, le 10 mai 2008, une journée d’étude
autour de ce même sujet avait également été
organisée.
Au terme des travaux de ces sessions ordinaires,
un comité restreint a été constitué pour la rédaction
du rapport de synthèse, qui présenterait le point
de vue de l’Académie sur l’état de la recherche
scientifique.
La question de l’appel d’offres 2008-2009, relatif aux
projets de recherches scientifiques qui bénéficieront
de l’appui financier de l’Académie, a également été
traitée au cours de ces réunions, particulièrement
pour ce qui est des thèmes et des documents
constitutifs des dossiers de soumission.
La session du 25 octobre a aussi été l’occasion
d’échanges sur la préparation de la session plénière
solennelle de février 2009.
- 47 -
décembre 2008
Mission à Mexico du Secrétaire
Perpétuel de l’Académie Hassan II
des Sciences et Techniques et du
Directeur du Collège des Sciences
et Techniques du Vivant
(22 - 26 novembre 2008)
PROPOSITIONS D’ACTION
Ces propositions sont présentées dans un ordre de
mise en œuvre plus ou moins rapide, en tenant
compte de la liberté d’action propre à l’Académie,
et des consultations indispensables avec d’autres
partenaires institutionnels, l’Académie jouant alors
le rôle de facilitateur dans un premier temps, puis
d’opérateur lorsque des programmes de recherche
bilatéraux seront définis.
1- Accord cadre de coopération entre l’Académie
des Sciences du Mexique et de l’Académie Hassan II
L’Académie mexicaine partage avec l’Académie
Hassan II la mission de réflexion, de diffusion de la
culture scientifique, de préparation de rapports sur
l’état de la recherche scientifique, mais elle n’est
pas une agence de moyens; ce rôle est dévolu au
CONACYT (Conseil national de la science et de la
technologie). L’Académie du Mexique organise des
«Olympiades» en science pour les jeunes et publie
une revue de vulgarisation scientifique.
En s’inspirant de l’accord cadre de coopération existant
entre l’Académie du Mexique et les Académies des
Sciences d’Espagne et de France, et en y ajoutant
quelques actions communes immédiates (année de
l’astronomie, participation de quelques chercheurs
mexicains à l’opération «Les jeunes et la science», etc.),
signature rapide d’un accord cadre de coopération, en
impliquant les deux Ambassades. La première activité
commune concrète à l’automne 2009.
2- Création d’une «Chaire de recherche» entre
l’Université Mohamed V - Rabat /Souissi, l’Académie
Hassan II et l’Université Nationale Autonome de
Mexico (UNAM) dans un domaine de recherche
prioritaire et des thèmes connexes, afin d’organiser
des séminaires conjoints entre chercheurs des
deux pays, et des chercheurs de pays tiers (par
exemple, Espagne, France, etc.); de faciliter les
échanges d’expérience et de savoir-faire; et de
progressivement contribuer à l’identification et à
la mise au point de projets de recherche entre des
consortiums marocains et des groupes ou centres
de recherche de l’UNAM et de CONACYT qui sont
nombreux et variés. Ces projets pourraient bénéficier
de l’appui et du soutien financier du CONACYT si les
centres ou instituts de l’UNAM sont liés à ce Conseil,
- 48 -
ce qui est souvent le cas, vu le poids considérable
de l’UNAM (une université de 300.000 étudiants en
plein cœur de la capitale mexicaine).
S’inspirer du modèle d’accord cadre existant entre
l’UNAM et de nombreuses universités de par le monde,
pour élaborer un accord impliquant l’Académie
Hassan II, l’Université Mohamed V- Souissi et
l’UNAM, spécifiant la création de la chaire, son
domaine de réflexion et d’action et les conditions de
mise en œuvre.
Impliquer très étroitement l’Ambassadeur du
Mexique à Rabat, M. Porfirio Thierry Muñoz-Ledo,
qui a étroitement collaboré avec le responsable à
l’UNAM des affaires internationales, M. Juan Carlos
Nolte Santillán.
3- Santé publique et recherche biomédicale
En concertation étroite avec le Ministère de la Santé
publique du Maroc, les facultés de médecine et
les centres hospitalo-universitaires intéressés et
compétents, l’Institut National d’Hygiène, etc., et
en donnant suite aux conclusions des trois réunions
de suivi du séminaire international parrainé par
l’Académie Hassan II et organisé à Rabat en mars
2008 sur «Biotechnologies médicales : potentialités
et perspectives au Maroc», l’Académie Hassan II
suggérerait des coopérations avec :
a. le groupe de recherche mexicain dirigé par la Dra.
Lourdes Garcia à Cuernavaca, Estado de Morelos,
sur la tuberculose;
b. la compagnie pharmaceutique publique Birmex,
spécialisée dans la production de vaccins (le
Mexique est, avec Cuba et le Brésil, le seul pays
d’Amérique latine, qui ait une capacité de production
de vaccins); la coopération pourrait être établie
avec BIOPHARMA et l’Association Marocaine de
l’Industrie Pharmaceutique (AMIP);
c.. l’Institut National Mexicain de Génomique
(Inmegen) et le Centre d’Etudes Génomiques
de l’UNAM (génomique humaine et médecine;
diagnostic génétique);
d. la Faculté de Santé Publique de l’Université de
Harvard, dont le doyen sera à partir de janvier
2009, le Dr. Julio Frenk, ancien ministre de la santé
publique du Mexique, qui connaît le Maroc et
qui travaille avec l’OMS; une réflexion commune
pourrait être conduite sur les systèmes de santé
publique et de recherche biomédicale au Maroc et
en Afrique et des projets de recherche conjoints
pourraient être conçus.
Dans chacun des quatre cas mentionnés ci-dessus,
l’Académie Hassan II pourrait apporter son concours
si des projets de recherche conjoints (incluant
éventuellement des pays tiers) étaient mis au point.
On pourrait alors aussi demander le concours de
l’Institut CARSO, qui fait partie de la Fondation CARSO
du philanthrope et homme d’affaires mexicain Carlos
Slim et cela par le biais du partenaire mexicain du
projet de recherche concerné.
L’Académie Hassan II, en concertation avec
l’Ambassade de Sa Majesté le Roi au Mexique,
devrait renouveler l’invitation au Dr. J. Frenk à visiter
le Maroc, à l’occasion de l’un de ses déplacements
en Europe. Elle pourrait aussi signaler aux autorités
compétentes qu’une visite au Maroc de M. Carlos
Slim serait très opportune.
4- Environnement, agriculture, sylviculture,
adapt at i o n a u c h a n g em en t c lim a t iq u e e t
développement durable
L’Académie Hassan II a constaté, avec et en présence
de l’Ambassadeur de Sa Majesté le Roi au Mexique,
la volonté politique de collaboration avec le Maroc,
qui partage avec le Mexique, des problématiques
voisines en matière de protection de l’environnement,
d’adaptation au changement climatique, d’agriculture
durable, de reforestation et de sylviculture. Il
faut noter que 25 des 30 provinces du Mexique
possèdent actuellement des plans d’adaptation
au changement climatique, qu’il existe un institut
mexicain de recherche sur les technologies de l’eau
(dont la compétence est reconnue); que le Président
mexicain a décidé de créer une banque nationale de
ressources génétiques agricoles, forestières et des
animaux d’élevage dont la coordination est assurée
par les ministères de l’agriculture, de l’élevage et
de la pêche (SAGARPA), de l’environnement et des
ressources naturelles (SEMARNAT), et la mise en
œuvre a été confiée à l’Institut National de Recherche
Agronomique et Forestière et d’Elevage (INIFAP)
ainsi qu’à la Commission Nationale des Forêts
(CONAFOR); qu’il existe désormais des dispositions
légales protégeant le patrimoine génétique du pays.
L’Académie Hassan II a pris note que le ministère
mexicain d’agriculture a manifesté un intérêt
particulier pour :
• les ressources génétiques (germoplasme) de l’olivier,
et notamment l’adaptation au stress hydrique;
• l’amélioration génétique du cheptel caprin;
• la génétique des légumineuses (pois chiche,
lentilles, fèves et haricot), notamment l’adaptation
au stress hydrique;
• les ressources génétiques des céréales (surtout blé).
Le ministère de l’agriculture et l’INIFAP ont signalé
leur disponibilité à partager avec le Maroc leur grande
expérience sur le figuier de Barbarie (inerme ou nopal)
dont les usages sont multiples (notamment fourrage
n°4
et protection des sols). Des projets de coopération
dans ce domaine existent en Egypte et en Jordanie
(où un expert mexicain a été récemment envoyé pour
examiner les conditions d’échange de germoplasme).
Les techniques de reboisement et de sylviculture,
de conservation des sols sont aussi un domaine de
coopération fructueuse.
A la suite des discussions tenues avec SAGARPA,
SEMARNAT et INIFAP (et aussi la Commission
nationale des zones arides - CONAZA), la procédure
suivante pourrait être envisagée :
a. avec l’aide des collègues académiciens spécialistes
dans les domaines ci-dessus mentionnés, informer
le ministère de l’agriculture (INRA, IAV Hassan II)
et le Haut Commissariat aux Eaux et Forêts sur les
potentialités de coopération;
b. identifier de façon précise les thèmes de recherchedéveloppement et les soumettre aux deux
Ambassades pour la rédaction de mémorandums
d’intérêt mutuel (notes Express);
c. organiser des ateliers conjoints qui auraient
pour objet de rédiger des projets de recherche,
que l’Académie pourrait soutenir sur des niches
particulières; si tel était le cas, l’Académie Hassan
II pourrait élaborer des accords de coopération
spécifiques avec les organismes mexicains (comme
l’INIFAP ou SEMARNAT ou CONAZA) en vue de
soutenir les projets de recherche retenus et pour
éventuellement impliquer des pays tiers comme
l’Espagne (CSIC) ou la France (IRD), avec lesquels
elle a signé des conventions de coopération;
d. impliquer le CONACYT qui est le principal
organisme national de financement de la recherche
au Mexique et qui relève de la Présidence de la
République, en lui demandant soutien financier et
intellectuel, à la suite de négociations bilatérales
et de la rédaction des esquisses de projets de
recherche. Le CONACYT désignera les partenaires
qui dépendent de lui ou qui sont soutenus par
lui, et qui feront alors partie des consortiums de
chercheurs de chaque projet. L’objectif est de
parvenir à un cofinancement des projets par les
organismes nationaux compétents (y compris
l’Académie Hassan II), et par le CONACYT et les
organismes de recherche spécialisés mexicains.
Tout cela, dans le cadre de l’accord général
de coopération existant entre le Mexique et le
Royaume du Maroc, ce qui implique la concertation
avec les deux Ambassades.
*****
- 49 -
décembre 2008
Troisième édition des journées
«les jeunes et la science»
24-30 novembre 2008
L’Académie Hasan II des Sciences et Techniques,
a organisé, du 24 au 30 novembre 2008, avec les
Académies Régionales d’Education et de Formation
(AREF), la troisième édition des journées «les jeunes
et la science», dont l’objectif principal, comme pour les
années précédentes, était de susciter la curiosité des
jeunes pour la science et de les sensibiliser au choix
d’une carrière scientifique.
C’est autour du thème de l’Année Internationale de la
Planète Terre, que le programme des manifestations de
cette troisième édition a été élaboré et mis en œuvre.
Du côté de l’Académie, l’animation des journées a été
assurée, par le Collège des sciences et techniques de
l’environnement, de la terre et de la mer, par le Collège
des sciences physiques et chimiques, par le collège
des sciences et techniques du vivant, et par le Collège
d’Ingénierie, Transfert et Innovation Technologiques.
Le collège des sciences et techniques de
l’environnement, de la terre et de la mer (CSTETM)
a organisé ses activités (conférences) autour des
thèmes suivants :
- Le patrimoine géologique marocain
- Les géomatériaux
- Le risque sismique au Maroc
- Gestion de l’eau dans le bassin de Tensift
- Problématique de l’eau souterraine dans le bassin
de Tansift
- «Importance des océans et enjeux des Sciences»
- Une exposition : Océan et climat, des échanges
pour la vie; organisée en collaboration avec l’IRD.
- Des conférences données par le professeur Bernard
POUYAUD, directeur de recherche émérite à
l’IRD, à Rabat, Fès, Tanger, El Jadida, et Marrakech,
sur le sujet «Ressources en eau et changement
climatique»;
- Trois films relatifs aux changements climatiques :
- Moi Sékou, mon exil, mon village, mon combat
- Neblina, montagnes des brumes
- Chercheurs de climat
Le CSTETM a également programmé des sorties sur
le terrain :
- La lagune de Oualidia pour le fonctionnement de
la lagune, l’élevage d’huîtres, etc… ;
- Sidi Bouzid pour l’explication du phénomène des
eaux froides;
- Littoral des Doukkala au sujet de la collecte des
algues rouges;
- Visite de la Lagune Sidi Moussa
- 50 -
- Littoral de la ville d’El Jadida pour ce qui concerne
la pollution marine
- Visite des Salines Sidi Abed
- Littoral de la ville d’El Jadida pour ce qui concerne
la pollution marine
- Visite du Port Jorf Lasfar
- Laboratoires de la Faculté des Sciences d’El
Jadida pour connaître du rôle des chercheurs, et
pour voir quelques démonstrations (substances
thérapeutiques, traitement des eaux, connaissance
du fonctionnement des écosystèmes…).
- Une excursion géologique à la mine de Hajar à
Marrakech, et une visite au barrage Yacoub Al
Mansour à Ouirgane.
Le collège des sciences physiques et chimiques a
contribué par des conférences et ateliers consacrés
aux thèmes suivants :
- Nanostructures et nanotechnologies;
- Nanosciences;
- Magnétisme;
- Evolution des idées scientifiques en physique;
- Voyage au cœur de la matière ;
- Sciences Physiques et Chimiques: Concepts et
Applications;
- Physique Moderne;
- La Chimie : Science Centrale utile et novatrice;
- De l’Atome à l’Etoile.
Le collège des sciences et techniques du vivant, a
organisé des visites à des instituts de recherche en
santé et des entreprises de l’industrie pharmaceutique.
Des lycéens de l’AREF de Rabat Salé Zemmour Zaer
ont été invités, avec leurs enseignants des sciences de
la vie et de la terre, à effectuer les visites suivantes:
• Institut National d’Hygiène
- Laboratoire de génétique humaine
- Laboratoire d’immunologie
- Observatoire des micro-organismes pathogènes
pour l’homme
- Laboratoire de toxicologie de l’environnement
• Laboratoire de contrôle des médicaments de la
direction des médicaments et de la pharmacie du
Ministère de la Santé
• Institut Biopharma du Ministère de l’Agriculture et
des PêchesSociété Pharmaceutical Institute à Ain
Aouda
La contribution du Collège d’Ingénierie, Transfert et
Innovation Technologiques à ces journées comprenait
des conférences à Kénitra sur les thématiques
suivantes :
- Energie et développement durable;
- Les énergies marines;
- Les biocarburants;
- L’énergie solaire.
n°4
Echanges et Coopération
Réseau inter-académique
de la Méditerranée
(Union pour la Méditerranée)
Le Professeur Omar Fasi-Fehri, Secrétaire Perpétuel
de l’Académie Hassan II des Sciences et Techniques,
et le Professeur Albert Sasson, membre résident de
cette même Académie, ont participé aux travaux
de la réunion organisée à l’initiative du Groupement
Inter-académique pour le Développement (GID)
qui comprend les Académies de France, d’Italie,
d’Espagne, du Sénégal, et du Maroc (Académie
Hassan II des Sciences et Techniques).
Cette réunion, tenue à Paris du 24 au 26 juin 2008, a été
consacrée à la présentation de l’esprit et des objectifs
du Projet d’Union pour la Méditerranée, ainsi qu’à
ses dimensions scientifiques, qui pour l’essentiel
concernent l’agriculture et le développement
durable, l’halieutique et l’environnement marin, les
impacts du changement climatique.
Au terme des travaux de cette rencontre, un projet
de réseau inter-académique de la méditerranée a été
élaboré, avec quatre objectifs:
- Promouvoir et renforcer l’identité scientifique de
la région méditerranéenne;
- Utiliser la science comme un vecteur permanent
du développement et du progrès social et
économique;
- Développer l’excellence des cadres scientifiques
et techniques;
- Jouer dans l’espace méditerranéen un rôle
essentiel de pivot en animant un réseau «Sciences
et Techniques» de collaboration et d’échanges.
Un programme d’activité dénommé «Programme
Académique pour la Région Méditerranéenne
National et International de Développement
Scientifique» (PARMENIDES) a été retenu par les
participants à cette rencontre.
Réunion de groupe spécial d’experts :
La promotion de la Recherche et
développement (R&D) en Afrique
du Nord
Dans le cadre de ses activités et priorités stratégiques
visant à promouvoir l’utilisation de la science et de la
technologie pour le développement, le bureau pour
l’Afrique du Nord de la Commission Economique
des Nations Unies pour l’Afrique (CEA) a organisé, à
Rabat, du 15 au 17 juillet 2008, un atelier d’experts
sur «la promotion de la R&D en Afrique du Nord».
Cet atelier a réuni des experts scientifiques de
haut niveau dans les domaines suivants : finances,
planification, enseignement supérieur, propriété
intellectuelle et brevets, agriculture, santé, énergie
et nouvelles technologies.
L’Académie Hassan II des Sciences et Techniques
a participé aux travaux de cette réunion. Le
Professeur Omar Fasi-Fehri, Secrétaire Perpétuel,
y a fait un discours lors de la séance d’ouverture,
et le Professeur Mostapha Bousmina, Chancelier,
y a fait une présentation scientifique portant sur
le thème «nanotechnologies et développement
économique».
Visite de Madame Nicole BOUTIN,
Présidente du Conseil Supérieur de
l’Education du Québec
En marge de sa participation aux travaux du Colloque
National sur «Le Partenariat institutionnel en faveur
de l’Ecole Marocaine» organisé à Casablanca, les
21 et 22 octobre 2008, par le Conseil Supérieur de
l’Enseignement, Madame Nicole BOUTIN, Présidente
du Conseil Supérieur de l’Education au Québec, a
été reçue, à l’Académie Hassan II des Sciences et
Techniques par le Professeur Omar FASSI-FEHRI,
Secrétaire Perpétuel.
Madame BOUTIN était accompagnée de Madame
Josée TURCOTTE, Secrétaire Générale du Conseil
Supérieur de l’Education au Québec.
Le Pr. Omar FASSI-FEHRI a fait une présentation de
l’Académie, de ses missions, de sa composition, de
son organisation et de ses activités notamment celles
dédiées au développement de la culture scientifique
parmi les jeunes..
Pour sa part, Madame Nicole BOUTIN a mis l’accent
sur l’intérêt porté au Québec à tout ce qui peut aider
à la promotion de la culture scientifique, tant en
milieu adulte que parmi les jeunes. Des exemples
précis, vécus au Québec, ont été relatés, et certain
d’entre eux pourraient être repris et adaptés au
contexte marocain.
- 51 -
décembre 2008
Délégation du CSIC d’Espagne
Dans le cadre des dispositions de la convention de
coopération passée en février 2008, entre l’Académie
Hassan II des Sciences et Techniques, et le Conseil
Supérieur de la Recherche Scientifique (CSIC)
d’Espagne, une délégation espagnole, conduite par le
Professeur José Juan Sanchez-Serrano, vice président
du CSIC a été reçue au siège de l’Académie, le 5
novembre 2008.
En vertu des dispositions de cet Accord, la
coopération entre l’Académie Hassan II des Sciences
et Techniques et l’Institut de Recherche pour le
Développement, s’exercera aussi bien au niveau
bilatéral qu’au sein de réseaux multilatéraux et de
programmes internationaux, notamment dans le
cadre euro-méditerranéen, ou encore au niveau de
relations tripartites et de promotion de la coopération
Sud-Sud.
Dans le cadre de projets élaborés en commun, des
actions pourront être menées sous diverses formes,
notamment :
Le vice président du CSIC, accompagné des
Professeurs Fernando Briones Fernandez-Pola, José
Miguel Martinez et Valeriano Ruiz Hernandez, a
été accueillie par le Professeur Omar Fassi-Fehri,
Secrétaire Perpétuel, en présence du Professeur
Mostapha Bousmina, Chancelier, et de plusieurs
membres, du Collège des sciences et techniques
du vivant, et du Collège d’Ingénierie, Transfert et
Innovation Technologique.
Signature d’un accord cadre
avec l’IRD
Le 7 novembre 2008, Messieurs Omar FassiFehri, Secrétaire Perpétuel de l’Académie Hassan
II des Sciences et Techniques, et Jean François
Girard, président de l’Institut de Recherche pour
le Développement (IRD - France), ont procédé à
la signature d’un accord cadre, concrétisent leur
volonté de promouvoir et de faciliter leur coopération
en matière scientifique et technique.
Cet accord cadre qui définit les modalités de la
coopération à venir entre les deux institutions,
traduit de façon particulière leurs préoccupations
communes en matière de recherche pour le
développement, et leur désir d’associer leurs
compétences pour développer et consolider leurs
relations de collaboration en matière de recherche, de
formation supérieure, d’information scientifique, de
suivi des indicateurs scientifiques, d’expertise et de
valorisation des résultats de la recherche.
- 52 -
• le soutien à des programmes de recherche;
• l’appui, avec co-labellisation, à la création de
structures mixtes internationales de recherche sur
des créneaux d’excellence;
• le soutien à des actions de formation à la recherche
(écoles thématiques, etc.);
• la mise en place de dispositifs d’évaluation et de
suivi de la production scientifique (indicateurs,
bibliométrie, etc.);
• des actions de diffusion de la culture scientifique
et technique, en particulier auprès des jeunes;
• des réalisations d’expertises;
• l’organisation de séminaires, de colloques et de
conférences;
• l’accueil ou d’échange réciproque de personnels.
Les activités de coopération de l’IRD au Maroc date
depuis de nombreuses années et porte sur des
programmes impliquant une diversification de plus
en plus marquée des thèmes traités, des disciplines
représentées et des institutions partenaires
(universités, instituts et centres de recherche, etc.).
Depuis 2005, l’IRD compte une Représentation
officielle à Rabat, témoin de sa volonté de promouvoir
des partenariats dans le cadre de l’importante
coopération scientifique et culturelle entre le Maroc
et la France, notamment dans le contexte des
réformes engagées dans l’enseignement supérieur
et la recherche scientifique.
n°4
Signature de conventions de
parrainage au profit de trois lycées
L’Académie Hassan II des Sciences et Techniques,
représentée par son Secrétaire Perpétuel, a signé des
conventions de parrainage le 24 décembre 2008 et
le 4 février 2009 respectivement avec l’Académie
Régionale de de l’Education et de la Formation de la
région du Gharb-Cherarda-Beni Hsen et l’Académie
Régionale de de l’Education et de la Formation de
la région de Rabat-Salé-Zemmour-Zaër. La première
concernait le Lycée Abdelmalek Essaâdi (Kénitra),
alors que la seconde concernait le Lycée El Ayoub
(Délégation de Salé) et le Lycée Ibn Sina (Délégation
de Rabat). Au vu de ces conventions, l’Académie
parraine ces lycées concernés pour la mise en place
de Clubs de culture scientifique et technologique
au profit des élèves et enseignats. L’Académie
s’engage à doter les Clubs de moyens nécessaires à
leur fonctionnement.
La durée de parrainage est de quatre ans.
Visite de travail de
Mme Catherine BRÈCHIGNAC,
Présidente de CNRS (France)
Madame Catherine Brèchignac, présidente du CNRS
(France), a effectué le 02 janvier 2009 une visite de
travail au siège de l’Académie. Elle y a été reçue par
Les objectifs du parrinage consistent à :
• sensibiliser les jeunes à la Science et à la
Technologie;
• créer des sites pilotes en mesure de se mettre en
relation avec d’autre institutions de la région;
• développer la culture scientifique et technologie
dans les lycées et collèges de la région.
Les actions à mener, dans le cadre du parrainage,
sont essentiellement les suivantes :
• soutien des deux clubs scientifiques autour
de différents thèmes
• soutien à la création d’un journal du club;
• aide à la réalisation et l’aquisition de montages
didactiques
• conférence de sensibilisation et de médiation
• organisation de manifestation scientifiques et
technologiques;
• création d’un site Web.
le Pr. Omar Fassi-Fehri, Secrétaire Perpétuel qui était
accompagné par quelques Directeurs de Collèges.
Une présentation lui a été faite concernant les organes,
les missions et les actions de l’Académie. De même,
ont été abordées lors de cette visite les possibilités
de coopération entre les deux institutions.
- 53 -
décembre 2008
Nouvelles des académiciens
and a whole industry are expanding worldwide.
Many investments are being made and industrial
conglomerates are being consolidated.
In addition to briefly reviewing the prospects for the
transition from non-renewable carbon and energy
resources to renewable bioresources, the book
presents the United States and European Union’s
agrofuel policies, the situation of bioethanol and
biodiesel production and industry in the United
States, Brazil, Europe, Latin America and the
Caribbean, Asia and sub-Saharan Africa, as well
as the potential of second-generation agro- and
biofuels, such as “cellulosic” ethanol, biokerosene
and fuels possibly derived from microalgae.
Most of global energy consumption is currently
met by fossil fuels, particularly oil and natural
gas, the prices of which have been increasing
steadily. Most countries are therefore trying to
save energy and to diversify their energy sources,
and in this respect to increase the share of
renewable sources, e.g. solar, wind, hydroelectric
energy. They are also looking at agroenergy as an
attractive prospect.
Bioethanol and biodiesel are the main types of
agrofuels, derived from the fermentation by yeasts
of feedstocks rich in sucrose (sugar-cane, sweet
sorghum, molasses) or in starch (maize and other
cereals, cassava), and from the esterification of
vegetable oils (e.g. palm, rapeseed, soybean and
castor bean oils) or animal fats or used frying oil,
respectively. Both liquid agrofuels are used for
transport as mixtures with gasoline and diesel.
Although agrofuels currently contribute to a small
fraction of the energy consumed in transport
worldwide, they are considered by many
countries as means to decrease their dependence
on oil and to improve their energy security. And
indeed plantations of energy crops, biorefineries
- 54 -
Agrofuels have raised controversial issues about
their real contribution to improving the energy
equation, reducing carbon dioxide emissions
significantly, and about becoming a threat to
food supply. Beyond the polemics, and while
acknowledging that agriculture must above all
continue to feed the world, the book advocates
that the production of agrofuels should be
reviewed country by country, in order to set
reasonable targets of production, particularly in
those countries that choose the most appropriate
energy crop and bioengineering process without
harming food production and farmers’ income.
**************
Distinction
Par décret du Président français, publié dans le
journal officiel (France) en juillet dernier, le Pr.
Albert Sasson a été promu au grade d’officier
dans l’ordre de la légion d’honneur.
This book authored by Professor A. Sasson, aims at
updating the information contained in a previous
book published in 2005 by the United Nations
University Press on medical and pharmaceutical
biotechnology, and nanomedicine – an incipient area
of the vast health care field.
In addition to briefly reviewing the biological bases
of medical biotechnology (molecular biology and
genetics, human and animal genomics, brain research
and synthetic biology), as well as the challenges of
contemporary health care and medical research, the
book presents recent progress in diagnostics and
genetic testing, vaccine production, control of chronic
diseases and viral illnesses, stem cells and regenerative
medicine, gene therapy, and nanomedicine.
Challenges and prospects of the pharmaceutical
industry are presented alongside the current trends in
restructuring of the entire sector and the contribution
of medical biotechnology, as well as through a
selection of country and company case studies.
Technology benefits from public support. Conversely,
innovation can be stalled or even frozen if the public
“opts out” of promising technologies. In general,
public perception of medical biotechnology and its
health-care applications is positive. Whatever the
prospects, we need to pay attention to developments
in the life sciences because the implications are
enormous, for all of us. It is imperative that decision
makers consider how medical biotechnology will
influence health-care insurance, pensions, privacy
laws and government regulations; and they must
plan for the transforming effects on long term care,
life insurance, industrial processes and much more.
n°4
Comme les systèmes distribués évoluent dans
le temps et l’espace, les explorations et les
recherches sur leur analyse et leur contrôle étaient
essentiellement centrées sur le domaine global
dans lequel évolue le système. Dans ce sens, des
considérations importantes manquaient : celles qui
consistent à considérer que le système peut faire
l’objet d’intérêt dans une certaine région donnée
de ce domaine global. Cela est le cas dans de
nombreuses applications allant des sciences de
l’ingénieur aux sciences du vivant. Pour cette raison,
tout en rappelant les pré-requis dans les domaines
de l’analyse et du contrôle des systèmes distribués,
cet ouvrage est dédié à une extension des résultats
classiques au cas régional.
Ce livre peut être utile pour les étudiants de licence
et master en mathématiques, en automatique, en
physique ou encore en mécanique, ainsi que pour
les élèves ingénieurs et même pour des étudiants
d’autres domaines scientifiques tels que les sciences
de l’environnement ou de la vie. Il peut également
être utilisé comme une source d’informations et de
résultats pour les chercheurs et les professionnels de
l’enseignement supérieur.
Le lecteur est supposé déjà familier avec les notions
de base sur l’analyse le contrôle des systèmes, en
général.
Le soutien apporté par l’Académie Hassan II des
Sciences et Technique, à travers le réseau Théorie
des Systèmes, a permis de finaliser cet ouvrage.
- 55 -
décembre 2008
Written for :
Industry practitioners, researchers in maintenance
management and engineering, and graduate students
in mechanical and industrial engineering.
Handbook of Maintenance
Management and Engineering
Table of contents :
• Maintenance Organization.
• Maintenance Productivity and Performance
Management.
• Failure Statistics.
Ben-Daya, M.; Duffuaa, S.O.; Raouf, A.;
Knezevic, J.; Ait-Kadi, D. (Eds.)
• Failure Mode and Effect Analysis.
• Maintenance Control.
• Guidelines for Budgeting and Costing Planned
Maintenance Services.
• Simulation Based Approaches for Maintenance
Strategies Optimization.
• Maintenance Forecasting and Capacity Planning.
2009, 741 pp. 330 illus.,
• Integrated Spare Parts Management.
• Turnaround Maintenance.
ISBN: 978-1-84882-471-3
• Maintenance Planning and Scheduling.
• Models for Production and Maintenance Planning
in Stochastic Manufacturing Systems.
The Handbook of Maintenance Management
and Engineering covers a wide range of topics
in maintenance management and engineering. It
includes extensive references to the theoretical
foundations, recent research and future directions of
this important subject.
• Inspection Strategies for Randomly Failing Systems.
• System Health Monitoring and Prognostics.
• A Review of Current Paradigms and Practices.
• Applied Maintenance Models.
• Reliability Centered Maintenance.
Using applications and examples which reflect
the growing importance of maintenance, this
book presents readers with an inter-disciplinary
perspective on topical issues which af fect any
organization engaged in manufacturing, process,
or service industry, no matter how large or small.
Contributors to the book are maintenance experts
with both academic and industrial backgrounds,
who are able to of fer a comprehensive analysis
of the subject matter, including both quantitative
treatment and discussion of management
issues.
The Handbook of Maintenance Management and
Engineering features both fundamental and applied
works from across the whole maintenance spectrum.
It will provide professionals with the solutions and
management skills needed to evaluate and to
continuously improve maintenance systems. This
handbook will also be an invaluable resource for
researchers and graduate students working in this
area.
- 56 -
• Total Productive Maintenance.
• Warranty and Maintenance.
• Delay Time Modeling for Optimized Inspection
Intervals of Production Plant.
• Integrated e-maintenance and Intelligent
Maintenance Systems.
• Maintainability & System Effectiveness.
• Safety and Maintenance.
• Maintenance Quality and Environmental
Performance Improvement: An Integrated
Approach.
• Industrial Asset Maintenance and Sustainability
Performance : Economic, Environmental, and
Societal Implications.
• Human Reliability and Error in Maintenance.
• Human Error in Maintenance - A Design Perspective.
n°4
In memorium
Décès du Pr. Henri Cartan, mathématicien français
Henri Cartan est décédé le 13 août 2008 à l’âge
de 104 ans. Nous nous proposons dans ce texte
de donner une courte biographie de ce grand
mathématicien qui a joué un rôle essentiel dans
le développement de l’école mathématique
française de la deuxième moitié du vingtième
siècle.
Les mathématiques sont la discipline dans
laquelle la position de la recherche française était
et reste parmi les meilleures au monde, comme
en témoigne la qualité exceptionnelle de ces
chercheurs. Ce succès repose notamment sur
l’existence de diverses structures (Universités,
Académie des sciences, Centre national de la
recherche scientifique CNRS, Institut des hautes
études scientifiques IHES, Institut Henri Poincaré
IHP, Ecoles Polytechnique, Ecoles normales
supérieurs ENS …) mais aussi sur son héritage
historique et des personnages de grande qualité
comme Henri Cartan.
Le grand mathématicien Henri Cartan est mort
le mercredi 13 août 2008, à l’âge de 104 ans
(8 juillet 1904 - 13 août 2008). Il est fils de
l’éminent mathématicien Élie Cartan (18691951) qui fut avec Henri Poincaré, un des plus
illustres mathématiciens français du début du
vingtième siècle. Henri Cartan a joué un rôle
essentiel dans le développement de l’école
mathématique française de l’après-guerre. Ses
travaux portent principalement sur les fonctions
analytiques d’une ou plusieurs variables
complexes, la topologie algébrique et l’algèbre
homologique.
Henri Cartan a été président de la Société
mathématique de France en 1950, membre du
comité Fields en 1954 et président de l’Union
mathématique internationale, de 1967 à 1970.
Correspondant à l’Académie des sciences
depuis 1965 et membre élu en 1974. Il a reçu la
médaille d’or du CNRS en 1976.
Henri Cartan est né à Nancy le 8 juillet 1904. Il a
soutenu sa thèse de doctorat ès sciences en 1928
sous la direction de Paul Montel. Il a commencé
sa carrière universitaire comme professeur de
mathématiques au lycée Malherbe à Caen, qu’il
quitte très vite pour enseigner, à l’université de
Lille de 1929 à 1931 puis celle de Strasbourg
jusqu’à 1940. Après une année à ClermontFerrand, Henri Cartan obtient un poste à la
Sorbonne et donne des cours aux normaliens. Il
retourne deux ans à Strasbourg de 1945 à 1947,
puis enseigne à l’Ecole normale supérieure de
1947 à 1965. On le retrouve à l’université de
Paris puis à celle d’Orsay (1970-1675), avec
un intermède d’un an passé aux Etats-Unis. Il
prend sa retraite en 1974, l’année même où il
entre à l’Académie des sciences.
Henri Cartan a formé plusieurs générations de
mathématiciens parmi lesquels deux médaillés
Fields : Jean-Pierre Serre (médaille Fields 1954)
et René Thom (médaille Fields 1958), ainsi que
d’autres mathématiciens de grande renommée,
comme Roger Godement, Jean-Louis Koszul,
Adrien Douady, Max Karoubi.
Les célèbres Séminaires Cartan (quinze éditions
rédigées de 1948 à 1964) ont eu une importance
fondamentale dans le développement de sujets
tels que la théorie des faisceaux, les variétés
de Stein, les espaces analytiques, la topologie
algébrique et la géométrie algébrique. Ils ont
en particulier ouvert la voie aux travaux de
Grothendieck (médaille Fields 1966).
- 57 -
décembre 2008
Le nom d’Henri Cartan est associé à celui du
groupe Bourbaki qu’il a fondé en 1935, avec
entre autres André Weil, Claude Chevalley, Jean
Delsarte et Jean Dieudonné. Ce groupe a publié
(à partir de 1939) un traité de mathématiques
«Éléments de mathématique» sous le
pseudonyme collectif de Nicolas Bourbaki, un
gros ouvrage composé de dix volumes, destiné
à unifier la discipline. Son influence a été décisive
durant la période 1940-1980 et reste une très
importante référence jusqu’à maintenant. A
nos jours, un prestigieux séminaire «Séminaire
Bourbaki» s’organise trois fois par an à l’institut
Poincaré de Paris.
Les premiers travaux d’Henri Cartan concernent
la démonstration et généralisation de l’inégalité
de Bloch, problèmes d’itération et de limites pour
les fonctions holomorphes, automorphismes des
domaines bornés, groupes de transformations
holomorphes. Dès 1931, il avait introduit la
notion de convexité holomorphe dans l’étude
des domaines d’holomorphie. On peut aussi
citer l’utilisation de la théorie des faisceaux dans
l’étude des fonctions analytiques de plusieurs
variables, l’introduction de la notion de cohérence
et le concept général d’espace analytique.
En topologie algébrique, son calcul explicite
des algèbres d’Eilenberg-MacLane constitue
une étape historique du développement de la
topologie algébrique moderne (sans oublier
à cette époque la contribution de jeunes
mathématiciens comme Armand Borel, JeanPierre Serre et Jean-Louis Koszul).
Henri Cartan a aussi été le premier à utiliser
systématiquement la cohomologie des faisceaux
introduite par Leray. Un apport très essentiel
de Cartan concerne l’algèbre homologique,
sujet qu’il créera avec Samuel Eilenberg dans
une monographie de quatre cents pages
Homological Algebra parue en 1956 dans
lequel les concepts essentiels de ces nouvelles
méthodes algébriques utilisées en topologie,
théorie des fonctions de variables complexes et
bientôt en géométrie algébrique, sont explicités
et étudiés systématiquement. Cette théorie
englobe dans un cadre général diverses théories
particulières en les plaçant dans le cadre général
des foncteurs dérivés. Ceci a servi de catalyseur
à un grand développement de la géométrie
algébrique dans les années 60. D’autres travaux
- 58 -
d’Henri Cartan concerne la théorie du potentiel
et l’analyse harmonique.
L’ensemble des Notes et Mémoires de
mathématiques d’Henri Cartan a été publié en
1979 par Springer Verlag (Berlin, Heidelberg,
New York) sous le titre : œuvres, Collected
Works (3 volumes). Il faut également ne pas
oublier les fameux trois manuels de second
cycle universitaire, publiés dans les années
1960, et devenus des grands classiques :
Théorie élémentaire des fonctions analytiques,
Calcul différentiel, Formes différentielles.
Henri Cartan est membre de nombreuses
Académies (Allemagne, Belgique, Danemark,
Espagne, Japon, Pologne, Suède), membre
étranger de la Royal Society (1971) et membre
associé étranger de la National Academy of
Sciences (1972). Il est correspondant étranger
de la Bayerische Akademie der Wissenschaften
(1974), membre étranger de la Finnish Academy
of Science and Letters (1979) et membre
d’honneur étranger de l’American Academy of
Arts and Sciences (1980). Il a obtenu le titre de
Docteur Honoris causa de l’École polytechnique
fédérale de Zurich, des universités de Münster,
Cambridge, Oxford, Oslo, Stockholm, Saragosse
et Athènes. Il est lauréat de la médaille d’Or du
CNRS (1976).
D’autres activités d’intérêt général ont aussi
intéressé Henri Cartan, il a ainsi mené des
actions pour la défense des mathématiciens
injustement privés de liberté selon sa vision. Il
a travaillé dès l’après-guerre au développement
des relations scientifiques entre mathématiciens
français et allemands.
Pr. Abdelhak Abouqateb
Professeur à la faculté des sciences et techniques,
Université Cadi-Ayyad, Marrakech.
n°4
Programme de la session plénière 2009
Mercredi 25 février 2009
Crise alimentaire mondiale
et les scénarios de solution
09h00-09h20 Cérémonie d’ouverture
Garcia-Garcia,
Directeur
Général,
• Francisco
Aménagement Forestier et Conservation des Sols
(Mexique). Membre associé de l’Académie Hassan II
09H20-10H00 La crise alimentaire mondiale, ses causes
et ses implications
• Mohamed Ait Kadi, Membre résident de l’Académie
• Noureddine El Aoufi, Professeur à la Faculté des
Sciences Economiques et Sociales (Rabat, Maroc).
Membre résident de l’Académie Hassan II des Sciences
et Techniques
10H00-10H40 Présentation du Plan Maroc Vert
• Aziz Akhannouch, Ministre de l’Agriculture et de la
Pêche Maritime
10h40-11h00 Pause café
12h00-13h00 Discussion
11H00-11H00 Les solutions à la crise
• Chandra A. Madramootoo (Doyen de la Faculté des
Sciences de l’Agriculture et de l’Environnement de
l’Université McGill, Canada)
13h00-14h00 Déjeuner
11H40-12H20 Les scénarios d’évolution
• Mark Rosegrant (IFPRI, Washington, USA)
12H20-13H00 Discussion
Alimentation, nutrition et santé
11h00-12h00 Reprise des débats et discussions du panel
Célébration de l’année mondiale de l’astronomie
14h00-14h30 Les modèles d’Univers
• Omar Fassi-Fehri, Secrétaire Perpétuel de l’Académie
Hassan II des Sciences et Techniques
14h30-15h00 l’Univers en théorie des cordes
• EL Hassan Saidi, Professeur à la Faculté des SciencesAgdal (Rabat, Maroc). Membre résident de l’Académie
15H00-15H30 Problématique Internationale
• Françis Delpeuch (IRD, France)
15h00-15h30 l’Observation en astronomie
Zouheir Ben Khaldoun, Professeur à la Faculté des
Sciences-Semlalia, Marrakech (Maroc)
15H30-16H00 Enjeux du profil nutritionnel marocain
• Sabah Benjelloune (Maroc)
16H00-16H30 Discussion
Energie
Stratégie en recherche agronomique nationale
17h00-18h00
Recherche scientifique dans le domaine végétal
• Mohamed Badraoui, Directeur de l’Institut National de la
Recherche Agronomique (Maroc)
Recherche scientifique dans le domaine animal
• Fouad Guessous, Directeur de l’Institut Agronomique et
Vétérinaire Hassan II (Maroc)
16h20-16h50 Une batterie Li-ion marocaine pour les
voitures électriques et les téléphones portables
• Ismaîl Akalay, Directeur Général de l’Hydrométallurgie
(ONA-Maroc). Membre correspondant de l’Académie
16h50-17h20 les concentrateurs à rayonnement
solaire de type paraboloïde et cylindro-parabolique et
comportement des matériaux à haute température
• Najib Abdenouri, Professeur à la Faculté des Sciences et
Techniques de Marrakech (Maroc)
18H00- 18H20 Discussion
Vendredi 27 février 2009
Jeudi 26 février 2009
Crise alimentaire : Aport de la recherche
09H00 – 10H40 Panel : Débat et Discussion.
Contribution de la recherche «Produire plus et mieux»
Modérateur Pr. Albert Sasson
• Tamás Németh, Secrétaire Général de l’Académie des
Sciences de Hongrie
• Mohamed Badraoui (Directeur INRA, Maroc)
• Silvio Crestana, Directeur-Président de l’EMBRAPA
(Recherche agronomique du Brésil), Membre associé de
l’Académie Hassan II des Sciences et Techniques
09h00-10h00 Rapport d’activité - année 2008
Pr. Omar Fassi-Fehri, Secrétaire Perpétuel de l’Académie
11h00-12h30 Réunions des collèges scientifiques
14h30-17h30 Séance plénière :
- Renouvellement des instances de l’Académie
- Clôture de session
- 59 -

Bulletin d`Information de l`Académie Hassan II des Sciences et

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