Le calcul comme aide a la décision
Le Second Empire, les grandes compagnies de chemin de fer et les grandes entreprises qui se développent alors donnent aux ingénieurs des grandes écoles loccasion de réaliser leurs ambitions.
Certains deviennent hommes dorganisation. On les voit appliquer appliquent aux problèmes quils rencontrent les principes quon leur a enseignés. Ils mathématisent le management et introduisent des techniques de calcul économique dans un milieu qui ne les pratiquait guère. Les économistes voient en eux les inventeurs de la micro-économie, ce sont aussi les pionniers de ce que lon a appelé beaucoup plus tard la recherche opérationnelle. Leurs travaux ne ressemblent guère à ceux de leurs prédecesseurs. Le lyrisme de Flachat, lambition pédagogique de Bergery, la vision stratégique de Dupin sont abandonnés. Les remplace linvention doutils daide à la décision.
Dautres deviennent inventeurs, créateurs dentreprises. On pense à H.Giffard, qui invente linjecteur que lon trouve rapidement sur toutes les locomotives, à tous ceux qui tentent leur chance avec un brevet et se lancent à la veille de la première guerre mondiale dans lindustrie électrique, le télégraphe, lautomobile ou laviation, à Rateau, Belleville, Citroën, Bréguet Entrepreneurs au sens que Schumpeter a donné à ce mot, ils profitent dune évolution technique pour créer des entreprises, dont certaines vivent toujours. Leurs prédecesseurs exploitaient des richesses naturelles ou des positions financières et politiques (les chemins de fer), ils batissent autour dune idée.
Ce sont les travaux des hommes de lorganisation qui nous intéressent ici. Leurs textes sont souvent courts, difficiles daccés, au mieux publiés dans des revues, au pire conservés dans des archives dentreprise. Il était impossible dêtre exhaustif. Nous avons choisi de présenter quelques uns de leurs travaux dans le domaine où cette école française du management fut le plus dynamiques : lintégration du calcul économique dans lart de la décision.
Lart de lingénieur et le calcul économique : Jules Dupuit
Ladministration des Ponts et Chaussées est, traditionnellement, la place forte de ces ingénieurs qui choisissent pour faire carrière lEtat, un Etat quils veulent construire à leur image ou, plutôt, à la mesure de leur ambition : ce nest pas celui, minimal, des libéraux qui se contente de dire la loi et de gérer la propriété, non, leur Etat finance, organise et administre. Né en 1804, Jule Dupuit appartient à cette génération dingénieurs dont la carrière a été marquée par le développement de chemin de fer et par les questions économiques quils posent. Il est surtout connu pour ses travaux sur lutilité, la demande et le surplus du consommateur qui en font lun des pères du marginalisme. Mais il écrivit aussi dautres textes et, notamment, en 1852, un rapport sur le roulage où lon voit se méler, de manière très subtile, le regard de lingénieur qui se penche longuement sur des questions de détail, le savoir-faire du mathématicien qui pratique le calcul économique et lart de ladministrateur.
Ce rapport porte sur une question qui préoccupe depuis longtemps les ingénieurs des Ponts et Chaussées et les politiques. Faut-il faire payer lentretien des routes aux utilisateurs et comment? Cette question technique donne à Jules Dupuit loccasion de réfléchir sur lentretien. "Il y a longtemps, dit-il, quon entretient les routes, il y a peu de temps quon sait les entretenir ( ) On réparait tant bien que mal les routes lorsquelles étaient mauvaises ; mais personne ne savait ce quil fallait faire pour les maintenir bonnes. Il ny avait ni règles, ni système, ni théorie, ni pratique, mais une routine convenue quon acceptait de ses prédecesseurs sans se rendre compte de sa valeur." Lentretien des routes ne peut se satisfaire de la routine, de la coutume, des habitudes, il doit faire lobjet dune réflexion rigoureuse, quasi scientifique. Lingénieur fait des essais, des expérimentations, il emprunte son vocabulaire aux manuels de physique ou de mécanique. On en plein positivisme, dans lunivers dAuguste Comte. Ce nest pas surprenant, le Discours sur le positivisme date de 1848, le catéchisme positiviste est exactement contemporain de notre texte.
"On est, poursuit Jules Dupuit, plus avancé aujourdhui ; on a observé les faits, on les a expliqués et on en a déduits quelques principes certains, daprès lesquels un système rationnel dentretien a été établi." Appliquée aux travaux du cantonnier, la méthode expérimentale a permis de comprendre comment se forment les ornières. On a longtemps cru, que les voitures les plus lourdes arrachaient le revétement. Cest faux. Ces sont les dépôts de poussière qui deviennent boue, les jours de pluie, qui font les ornières. Le mélange pluie et de poussière dessine sur la route un frayé, une sorte de chemin, que toutes les voitures empruntent. Rendue moins résistante par lhumidité, la partie dure de la route se comprime sous les roues et se relève en bourrelets à gauche et à droite. Cette observation minutieuse de lingénieur que lon devine accroupi de longues heures sur le bord de la route sous la pluie, conduit Jules Dupuit à deux conclusions :
- lune utile à léconomiste qui conseille les politiques : "les ornières sont produites par le passage continu des voitures, même les plus légères, sur la piste." Il nest donc pas nécessaire de se souceir dans le calcul de la taxe que lon fait payer au transporteur du poids des marchandises. De toutes manières, il triche
- lautre aux cantonniers chargés de lentretien des routes : "lentretien doit se faire de manière continue" : "le premier principe de lentretien est donc lenlévement continu de la boue et de la poussière avant quelles naient atteint de degré dépaisseur qui fait naître ce résultat." Le cantonnier doit savoir conserver la même épaisseur à la route.
Suit un développement sur lart de lentretien qui oppose ce que lon appelle aujourdhui maintenance préventive et maintenance corrective (ou palliative) et indique que les ingénieurs des Ponts et Chaussées ont été les premiers théoriciens de la maintenance : "Entretenir une route, ce nest donc pas, comme on le disait autrefois, réparer les dégradations à mesure quelles se produisent, cest les prévenir. Une dégradation nest pas une nécessité de la circulation, mais une faute de la part de ceux qui sont chargés dentretenir les routes. ( ) Dès quil est démontré que leffet de la circulation est duser les routes, que chaque cheval chargé parcourant 1 km, consomme pour 1 centime de pierres, il devient évident quil faut fournir tous les ans autant de centimes quil y a de chevaux par jour et par kilomètre." Le calcul économique et lart de lingénieur sont une nouvelle fois étroitement mélés dans un texte qui donne tous les éléments dune politique de maintenance : procédé à mettre en oeuvre, mode de calcul des investissements
Colson et la tarification rationnelle
Cest en 1844 et 1849, que sont parus le deux textes majeurs de Jules Dupuit, De la mesure de lutilité des travaux public. et De linfluence des péages sur lutilité des voies de communications, deux textes dune "pénétration extraordinaire" (Maurice Allais) dans lesquels il sinterroge sur lutilité dun service, des travaux publics ou de la distribution des eaux. "Lutilité est une quantité qui se mesure ( ) Le sacrifice maximum quon serait disposé à faire pour se procurer une chose quon désire, ou le prix de cette chose qui vous déterminerait à vous en passer, peut servir de mesure à lutilité. Ce sacrifice ou ce prix na pas de rapport avec le prix quon est obligé de payer pour se procurer lobjet quon désire." En dautres mots, Jules Dupuit invente la notion de surplus du consommateur : du fait des préférences et revenus des autres consommateurs, certains paient un produit ou service moins cher quils ne seraient disposés à le faire. Il montre que dans une situation de monopole naturel, et les transports publics offrent de nombreux cas de ce type, la meilleure solution pour le capitaliste nest pas celle qui permet à la collectivité de tirer le meilleur parti de léquipement. Il reproche aux compagnies dappliquer des tarifs qui sont "une gène, un obstacle pour le commerce." Conclusion : "Le trafic est diminué dans une notable proportion et le public ne tire pas des chemins de fer toute lutilité que pourrait lui procurer cette admirable intervention." Il faut donc confier à lEtat le contrôle des monopoles naturels : chemin de fer, poste, distribution de gaz Ce nest pas quil soit socialiste, il serait plutôt réactionnaire et soppose vigoureusement à la liberté de coalition, ce qui lui vaut des critiques de ses très conservateurs collègues de la société déconomie politique. Mais, il est rationnel.
Jules Dupuit ne se contente pas de critiquer les compagnies, il propose une méthode pour calculer le juste prix des tarifs. Il ne sagit plus, comme dans une gestion privée de maximiser le profit, mais, une fois couverts les investissements, de maxmiser le surplus du consommateur. Il faut, en dautres mots, que le tarif soit construit de telle manière quil permette 1/ de couvrir les coûts du service rendue, et /2 daporter satisfaction au maximum de consommateurs.
Les thèses marginalistes de Dupuit furent reprises et longuement développées, dans la deuxième moitié du siècle, par Clément Colson, autre membre des corps des Ponts et Chaussées, qui les appliqua à la tarification des chemins de fer.
Clément Colson est un libéral pour qui lintervention de lEtat dans la politique commerciale des compagnies nest pas naturelle. Il lui faut donc lui donner un fondement. Il le trouve dans une réflexion sur le droit de propriété qui rappelle étrangement les thèses de Fichte et de Hobbes, deux adversaires du libéralisme. On ne peut, dans un pays comme la France, créer de ligne de chemin de fer sans expropriation puisquil suffit quun seul propriétaire refuse de vendre sa parcelle pour que la ligne ne puisse se construire. LEtat seul a le droit dexproprier, mais il ne peut exercer ce pouvoir régalien que pour un motif dintérêt public. En dautres mots, lEtat ne peut exproprier que sil sengage à ce que la collectivité tire le maximum dutilité des chemins de fer. Il ne peut donc laisser aux compagnies le soin de calculer les prix du transport. En bon libéral, il ne fait pas non plus confiance aux politiques pour définir les tarifs. Ces tarifs doivent donc être rationnels, cest-à-dire calculés selon les principes de Dupuit.
Ce tarif doit être calculé selon le principe dutilité de Dupuit. Le prix acceptable pour un transport varie dun produit à lautre. Une tonne de fonte vaut 45F en Meurthe et Moselle et 75F dans la Loire. Le transport ne peut coûter plus de 30F. Au delà, on na plus intérêt intérêt à transporter. "La valeur du transport est la limite supérieure du prix total auquel il peut être payé." Autant dire que le prix du transport doit varier selon les cas. Chaque marchandise doit être frappée de la taxe quelle peut supporter. Ce quon exprimait plus simplement en disant : "il faut faire rendre à la machandise son maximum." Reste à appliquer ce principe. Ce qui nest pas facile, Colson est le premier à le reconnaître : "Si, du moins, les éléments très nombreux qui influent sur la fixation des prix étaient susceptibles de calcul mathématique, on pourrait en tenir compte dans chaque espèce sans grands inconvénients ( ) Par malheur ( ) il est bien difficile de distinguer ce qui est appréciation équitable de ce qui est pur arbitraire." Il faut donc, pour éviter toute apparence dinjustice, des tarifs égaux sur tout le réseau
Lalanne, Ocagne et la nomographie
On trouve lapplication du calcul économique à des problèmes de management dans dautres cas. Favorable au développement des lignes de chemin de fer locales, Louis Michel lutilisa pour calculer la rentalibilité de ces investissements. Mais dès quon voulut généraliser son application, on rencontra une difficulté majeure : on ne peut utiliser le calcul dans le management que si lon est soi-même mathématicien. Les polytechniciens avaient une solide formation mathématique, pas leurs collaborateurs. Très tôt, on voit donc des ingénieurs metre au point des outils qui permettent dutiliser les mathématiques sans être soi-même mathématicien.
Nous avons déjà cité Lalanne et son arithmomètre. Il faut aussi linventeur dun abaque, technique qui connut une grande expansion dans la deuxième moitié du siècle, jusquà donner naissance à une nouvelle dicipline, la nomographie, dont se fit le champion lauteur du premier livre sur les machines à calculer : Maurice dOcagne. Il sagit, dit dOcagne, de "réduire à de simples lectures sur des tableaux graphiques, construits une fois pour toutes, les calculs qui interviennent nécessairement dans la pratique des divers arts techniques." "Cette discipline, ajoute-t-il, est née du besoin qui simpose à tous les techniciens déchapper à la sujétion de calculs laborieux,fatigants et sujets à erreur, grâce à lemploi de tables de résultats tout calculés pour les relations mathématiques auxquelles il leur faut fréquemment recourir."
La nomographie, ou sciences des abaques, est née avec Descartes, sest développée avec les artilleurs (Obenheim, Piobert, Bellecontre) et tournée, avec Lalanne et quelques autres (Lallemand, Davaine, Massau) vers les travaux publics (calcul des terrassements), lindustrie, la banque et lassurance. Le mécanisme est toujours le même : un problème se pose, on trouve une équation, une formule mathématique qui le généralise, on représente graphiquement les solutions puis on cherche à fabriquer un instrument qui permette de lire rapidement le résultat. Dans son livre Ocagne mèle les formules mathématiques aux descriptions dinstruments faits de fils tendus, de papier fort ou transparent Lobjectif était de faire des économies. On en faisait, comme en témoigna Gustave Lyon, directeur de la maison Pleyel, dans une conférence, en 1897. Lutilisation de labaque de Prévot lui avait fait, dit-il, économisre les 11/12e du temps nécessaire pour calculer à la main la harpe chromatique.
Lalanne, Ocagne restent des mathématiciens. Ils construisent des abaques, dessinent des graphiques, mais sinterrogent rarement sur lusage que lon peut faire de leurs calculs. Emile Cheysson aborde de front cette question.
Emile Cheysson et la géométrie statistique
Lui aussi polytechnicien, disciple de Le Play, Emile Cheysson est lauteur dun texte qui participe des deux traditions du calcul économique. Cest un outil pour diffuser la pratique du calcul mathématique dans des populations qui ne possèdent les compétences nécessaires pour réaliser directement les calculs, mais cest aussi une méthode qui lui vaut encore dêtre cité dans les histoires déconomie. Schumpeter en dit le plus grand disant de larticle qui présente la statistique géométrique, quil "déborde didées, dont certaines sont remarquablement originales."
Chaque fois quil présentait cette méthode, Cheysson insistait sur les mêmes points :
- lingénieur qui conçoit et dirige a besoin de collaborateurs compétents et qualifiés, il ne peut tout faire tout seul,
- les problèmes techniques sont en général correctement traités (grâce au savoir-faire de lingénieur), mais pas les fonctions commerciales (achat, vente ), si bien que lon voit la direction commerciale "paralyser" la direction technique,
- il faut donner aux commerciaux des instruments pour prendre les bonnes décisions.
La statistique géométrique quil propose sinscrit donc dans la tradition de Lalanne, quil cite, et de ses abaques : elle "a pour objet dindiquer avec sûreté, dans bien des cas, la solution la meilleure et de mettre aux mains du commerçant une sorte de fil conducteur qui lempêche de ségarer dans les faits." Elle utilise une méthode graphique de présentation des problèmes et des résultats empruntée à la géométrie qui "présente sur lanalyse lavantage dêtre plus aisément accessible aux personnes qui nont pas une préparation spéciale et surtout de traduire immédiatement les données expérimentales." Plus que Lalanne ou dOcagne, Cheysson insiste sur cette dimension pratique. Sa statistique géométrique est un outil de management, elle permet de partager le travail entre lingénieur qui conçoit une solution, et des employés de niveau inférieur peuvent qui lappliquent : "Quand lingénieur a dressé le barème, un commis du rang le plus modeste suffit à lappliquer dune façon presque automatique, et la marche ainsi donnée au service sera empreinte dune sûreté que ne pourraient jamais atteindre des tâtonnements guidés par le seul intérêt." On est dans lunivers intellectuel de Taylor. La distinction entre la préparation du travail et son exécution est clairement énoncée. Mais, à la différence du taylorisme à venir, la méthode dEmile Cheysson sapplique à des problèmes de management. Cest un outil pour ceux qui doivent prendre des décisions.
Cheysson donne de nombreux exemples de lutilisation de son système : lachat de matières premières, le calcul dinvestissements (à quel moment faut-il remplacer un outillage? augmenter la force motrice dans une compagnie de chemin de fer?), de tarifs, de salaires Il lapplique aux décisions les plus complexes comme aux plus simples : faut-envoyer un colis en un ou deux paquets? En fait, la méthode convient pour toutes les décisions dans lesquelles intervient le calcul. Elle met à disposition de qui nest pas ingénieur loutil mathématique : "La statistique géométrique a pour objet d'indiquer avec sûreté, dans bien des cas, la solution la meilleure et de mettre aux mains du commerçant une sorte de fil conducteur qui l'empêche de s'égarer dans l'obscure dédale des faits." Elle rend lisible et intelligible un monde complexe. Les graphiques "nous permettent non seulement d'embrasser d'un seul coup d'oeil la série des phénomènes, mais encore d'en signaler les rapports ou les anomalies, d'en trouver la cause, d'en dégager la loi".
La statistique géométrique appartient à la nomographie, mais la confondre avec un simple abaque ne serait pas lui rendre justice. Cheysson était statisticien, il avait lu Quételet et édité au ministère des transports des bulletins de statistiques. Il introduit dans son raisonnement des notions empruntées à cette discipline. "Voici deux compagnies de chemin de fer dont les réseaux ont des longueurs inégales. Elles ont encaissé en un an, l'une 50 millions de recettes brutes, l'autre 30 millions. Ces deux chiffres ne disent rien à l'esprit, mais divisez les par les longueurs respectives du réseau : vous faites apparaître la recette kilométrique annuelle qui a un sens très net et se prête aux comparaisons." Lingénieur doit être capable de choisir les rapports significatifs, de les élaborer, de les construire. Mais il doit aussi sappuyer sur lobservation. Ses graphes sont nourris de données prises dans le monde réel.
Cheysson sadresse à des acheteurs, à des vendeurs, à des financiers, il met laccent sur ce que les économistes appellent courbes doffre et de demandes. Leur analyse et comparaison doit permettre de définir le prix de vente optimum. Les mêmes analyses peuvent aussi bien servir pour la définition du montant dun impôt, comme celui que lEtat perçoit sur les alcools. Cest ce qui lui vaut dêtre aujourdhui cité dans les histoires de la micro-économie, mais plus quen économiste, cest en spécialiste du management, soucieux de créer des outils pour ses collaborateurs peu formés aux méthodes mathématiques, quil mérite dêtre jugé.