Cadre de modélisation

• concernant le système de production :
• configuration non aberrante (parcelles en rapport avec nombre de vaches, lui-même en rapport avec la quantité de maïs disponible le 1^er février),
• seul un troupeau de vaches productrices composé de vaches identique (même poids, même potentiel génétique, même date de vêlage) est considéré,
• homogénéité intra-parcelle avec 3 types (graminées dactyle) de couvert possibles,
• stock de concentré non limitant,
• stock d'azote non limitant,
• pas de problème lié à l'utilisation des machines (non limitant, pas d'indisponibilité),
• pas de problème lié à la main d'oeuvre (non limitant,  pas d'indisponibilité).
• concernant la conduite :
• un pas de temps d'un jour est considéré,
• on ne considère pas un pâturage de parcelle durant moins de 1 jour,
• l'ensilage s'il se fait, se fait un jour donné,
• l'apport d'azote se fait en trois fois (le 1^er février, puis à 2 dates données) avec la même quantité par hectare, cette quantité peut avoir chaque fois 3 valeurs qualitatives possibles,
• on ne gère pas la constitution de stocks fourragers.

Modélisation systémique du système de production

• un système biotechnique constitué d'une part des ressources humaines et matérielles et d'autre part des composantes biophysiques (plantes, animaux, milieux). Ce système est caractérisé par son état à un moment donné et par les processus d'évolution dans le temps. Ces prosessus dépendent de l'environnement extérieur (le climat) et des actions réalisées.
• un système de décision qui raisonne l'élaboration et l'adaptation de plans ainsi que les décisions d'actions à réaliser.
• un système d'information qui réalise les tâches d'observation, de mémorisation et de surveillance du système biotechnique et de l'environnement extérieur. Il renseigne le système décisionnel sur l'état perçu (courant et passé) ainsi que sur l'occurrence d'événements (changements caractéristiques d'état).

Le système de production est en interaction avec l'environnement extérieur (ce qui ne fait pas partie du système de production), ici le climat (température, rayonnement, pluie, ETP).

Chacun des trois systèmes est ensuite décomposé en deux sous-systèmes.

Le système biotechnique est composé :

• du système exécutant : les ressources humaines et matérielles (par exemple un agriculteur, un tracteur) qui ne sont pas des facteurs limitants dans notre problème,
• du système biophysique : les composantes biologiques que le décideur désire piloter (contrôler l'évolution dans le temps).

• d'un système planificateur qui élabore un plan pour chaque activité considérée puis les coordonne et les adapte si nécessaire,
• d'un système opératoire qui détermine en fonction de la situation courante quelles sont les actions que le système exécutant doit réaliser.

• d'un système d'observation qui élabore les informations demandées par le système de décision,
• d'un système de surveilllance capable de détecter, mémoriser et signaler l'occurence d'un événement (par exemple, atteinte d'un état particulier du système biotechnique et/ou de l'environnement extérieur, d'une date particulière).

Compte tenu du cadre de modélisation posé, le système exécutant peut être ignoré. La modélisation peut alors être représentée de manière simplifiée comme le montre le schéma suivant.

Modélisation décisionnelle

Le système décisionnel simule au jour le jour la prise de décision des interventions techniques (actions). Une caractéristique essentielle et novatrice du modèle est sa structuration en deux niveaux de décision : organisation générale (planification) et opératoire. Au niveau de l'organisation générale, les grandes lignes de conduite sont définies sous forme de plans définis pour chaque activité. Les décisions portent alors, par exemple, sur le nombre de parcelles allouées au pâturage à différentes périodes ou sur la durée de la transition vers le tout pâturage au printemps. Au niveau opératoire, chaque jour, les actions sont décidées compte tenu des décisions du niveau précédent et de l'état observé ou anticipé du système biophysique et de l'environnement (le climat). Les décisions portent par exemple, sur la parcelle où il convient de mettre le troupeau, ou sur la quantité de maïs à distribuer par vache. Le processus de décision peut être illustré de la manière suivante.

Une autre caractéristique essentielle du modèle décisionnel est de gérer des activités relativement indépendantes et leur relations. Gérer une activité revient à prendre des décisions d'organisation et d'actions propres à cette activité. Les activités suivantes ont été identifiées :

• activité alimentation conservée, menée à bien avec les actions donner du maïs ensilé, du concentré, du foin aux vaches,
• activité pâturage, menée à bien par l'action pâturer une parcelle,
• activité fauche, menée à bien avec les actions ensiler, faucher une parcelle,
• activité fertilisation, menée à bien avec l'action apporter de l'azote sur une parcelle.

• règles d'organisation ou planification : SI tel événement est détecté ALORS définir ou modifier le plan à suivre,
• règles opératoires : SI tel plan doit être suivi et tel état est observé ALORS appliquer telle action,
• indicateurs : ils mémorisent la date à laquelle l'état caractéristique qui leur est associé est devenu vrai,
• fonctions d'interprétation : procédure d'élaboration d'une information particulière.

Modélisation biotechnique