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AVERTISSEMENT
Ce document est le fruit d'un long travail approuv par le jury de soutenance et mis disposition de l'ensemble de la communaut universitaire largie. Il est soumis la proprit intellectuelle de l'auteur. Ceci implique une obligation de citation et de rfrencement lors de lÕutilisation de ce document. D'autre part, toute contrefaon, plagiat, reproduction illicite encourt une poursuite pnale.Contact : ddoc-theses-contact@univ-lorraine.fr
LIENS Code de la Proprit Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Proprit Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10 - 1 -NNAANNCCYY UUNNIIVVEERRSSIITTEE
IINNSSTTIITTUUTT NNAATTIIOONNAALL PPOOLLYYTTEECCHHNNIIQQUUEE DDEE LLOORRRRAAIINNEE ((IINNPPLL)) EQUIPE DE RECHERCHE SUR LES PROCESSUS INNOVATIFS (ERPI) ECOLE DOCTORALE RP2E (RESSOURCES, PROCEDES, PRODUIT, ENVIRONNEMENT) THESEPrésentée en vue de l'obtention du titre de
DOCTEUR DE L'INPL
Discipline : GENIE DES SYSTEMES INDUSTRIELS
Présentée et soutenue publiquement par
N'Doli Guillaume ASSIELOU
Le 18 décembre 2008
" EVALUATION DES PROCESSUS D'INNOVATION »Directeur et Co-directeur de thèse :
M. Vincent BOLY
- Professeur en Génie des Systèmes Industriels - Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs - I.N.P.L.Mme Laure MOREL-GUIMARAES
- Professeur en Génie des Systèmes Industriels - Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs - I.N.P.L. JURYM. Miguel ALFARO,
Professeur associé PrésidentM. Simon RICHIR,
Professeur RapporteurM. Didier GOURC,
Maître de Conférences - HDR RapporteurM. Henri SAMIER,
Professeur ExaminateurM. Steeve AUGOULA,
Directeur de l'innovation de Glaizer Group Examinateur Mme Martine GAUTIER, Maître de Conférences ExaminateurM Yves-Alain BEKRO, Professeur associé Membre invité
M.Vincent BOLY, Professeur Directeur de thèse
Mme Laure
MOREL-GUIMARAES, Professeur Co-directeur de thèse " L"innovation est une chose merveilleuse. C"est une force au pouvoir d"attraction pragmatiqueet esthétique : elle déchaîne notre créativité, ouvre nos esprits vers des possibilités inexplorées,
tout en accélérant simultanément la croissance économique et en permettant des avancées dans
des domaines aussi importants que la médecine, l"agriculture et l"éducation. Pour les
organisations industrielles - principaux moteurs de l"innovation dans le monde occidental -l"innovation offre à la fois des opportunités exceptionnelles et des défis importants. Elle est un
moyen puissant de différentiation, permettant aux entreprises de pénétrer de nouveaux marchés
et d"augmenter leurs profits, mais c"est également une course concurrentielle qui nécessite
vitesse, adresse et précision. L"entreprise ne doit pas seulement être innovante ; pour réussir,
elle doit innover mieux que ses concurrentes. »Gestion de l'innovation technologique,
Melissa Schilling ; [Traduit et adapté de l"anglais par] François Thérin, Paris : Maxima-Laurent de Mesnil Editeur, cop. 2006, France. L' institut National Polytechnique de Lorraine n"entend donner ni approbation ni improbation aux opinions émises dans cette thèse. Ces opinions devant être considérées comme propres à l"auteur. - 3 -REMERCIEMENTS
Je débute ces remerciements par préciser que cette thèse est le fruit de travaux de recherche
menés au sein de l"Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs (ERPI). J"adresse des remerciements particuliers au Professeur Vincent BOLY pour m"avoir accueillidans cette équipe et de m"avoir donné l"opportunité de mener à bien ces travaux de recherche.
Mes remerciements vont aussi à l"endroit de Laure MOREL-GUIMARAES, professeur àl"INPL pour avoir accepté de co-diriger ma thèse, ainsi que pour les orientations, les multiples
questionnements et le suivi qu"elle m"a accordé. Mes remerciements et ma profonde reconnaissance s"adressent aussi à tous mes collègues, aux enseignants ainsi qu"à tous les membres de l"ENSGSI pour leur soutien, leur sympathie et l"ambiance de travail chaleureuse à laquelle ils contribuent tous. Je tiens aussi à remercier le gouvernement ivoirien pour son financement, sans lequel ces travaux n"auraient jamais été possibles. Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à mes proches, mes amis, mes parents pour leur soutien, leur patience et leur encouragement sans faille pendant toutes ces années d"études enFrance.
Enfin, mes tendres remerciements à mon épouse qui a admis cette longue séparation et pour qui mon amour grandit de jour en jour.RESUME
L'innovation représente un processus vital pour les entreprises en vue d'assurer leurdéveloppement. Diverses actions et stratégies nouvelles sont mises en oeuvre par les
entreprises pour faire face aux exigences de marchés et accroître leurs performances. Une bonne connaissance du processus d'innovation et de l'organisation de l'entreprise estnécessaire pour permettre aux managers de les gérer efficacement et les adapter aux défis et
changements dans leur environnement. D'où la nécessité pour les entreprises de disposer
d'outils et de méthodes pour mesurer en continu leurs activités d'innovation. L'objectif de notre recherche est de proposer un cadre de mesure des capacités à innover des entreprises basé sur un ensemble de quinze pratiques d'innovation, chacune des pratiquesétant subdivisée en plusieurs critères qui sont des phénomènes directement observables en
entreprise. L'approche méthodologique s'appuie sur les méthodes d'agrégation multicritères
et utilise la notion statistique de la valeur-test pour proposer une typologie des entreprises enquatre classes d'entreprises innovantes (proactive, préactive, réactive et passive). Une étude
expérimentale a été menée sur un panel de vingt entreprises industrielles françaises.Un outil logiciel mettant en oeuvre notre proposition méthodologique a été développé. Il
permet d'analyser et d'évaluer les processus innovants d'un ensemble d'entreprises, de les affecter à une classe d'entreprises et de leur donner des recommandations sur les actionspertinentes à mettre en place pour accroître leur capacité à innover. Ce qui en fait un support
efficace pour l'aide à la décision en matière de management de l'innovation. Mots-clés : Innovation, processus, évaluation, indice, valeur-test, analyse multicritères ERPI - EQUIPE DE RECHERCHE SUR LES PROCESSUS INNOVATIFS ENSGSI - ECOLE NATIONALE SUPERIEURE EN GENIE DES SYSTEMES INDUSTRIELS8 RUE BASTIEN LEPAGE - 54000 NANCY FRANCE
- 5 -EVALUATION OF INNOVATION PROCESSES
ABSTRACT
Innovation represents a vital process for companies to insure their development. Several actions and new strategies are implemented by companies to increase their performances and so face market requirements. A good knowledge of both the innovation process and the company organization is necessary to allow the top management to manage them effectively and to adapt them to the challenges and the changes in their environment. Consequently, it is important for the companies to have tools and methods to measure continuously their innovation activities. The objective of our research is to suggest a framework to measure innovation capacities of companies based on a set of fifteen innovation practices, each practice is subdivided into several criteria which are directly observable phenomena in company. The methodological approach is based on the multicriteria aggregation method and the use of statistical notion of value-test to propose a typology of innovative companies of four classes (proactive, preactive, reactive and passive). An experimental study was led on a sample group of twenty French industrial companies. A software implementing our methodological proposition was developed. It allows to analyze and to estimate the innovative processes of a set of companies, to allocate them to a class and to give them recommendations for the relevant actions to follow to increase their innovation potential. This research proposes an effective decision-aid tool that helps in the innovation management.Keywords
: Innovation, process, evaluation, index, value-test, multicriteria analysisTable des matières
Introduction générale........................................................................ ....................................14 PARTIE 1 : ETAT DE L'ART ET PROBLEMATIQUE DE LA RECHECHE....................18 Introduction de la partie 1 ........................................................................ ............................191. Chapitre 1 - Quelques enjeux de l'innovation au plan mondial......................................20
2. Chapitre 2 - L'innovation technologique........................................................................
.262.1. Définitions de l'innovation........................................................................
...........262.2. Les typologies d'innovations existantes...............................................................29
2.3. Le processus d'innovation et ses spécificités.......................................................34
2.4. Les différents niveaux opérationnels d'intervention de l'innovation...................42
2.5. Conclusion du chapitre........................................................................
.................463. Chapitre 3 - Les approches et critères d'évaluation de l'innovation...............................48
3.1. Evaluation ou mesure........................................................................
...................483.2. Techniques de collecte et de traitement des données...........................................52
3.2.1. Les techniques de collecte de données...............................................................52
3.2.2. Les techniques de traitement de données...........................................................53
3.3. Les approches d'évaluation en innovation...........................................................55
3.3.1. Evaluation des inputs ........................................................................
.................593.3.2. Evaluation des activités........................................................................
..............613.3.3. Evaluation des outputs ........................................................................
...............703.3.4. Evaluation transverse ........................................................................
.................773.3.5. Conclusion du chapitre........................................................................
...............814. Chapitre 4 - Problématique de recherche ........................................................................
82PARTIE 2 : DEMARCHE METHODOLOGIQUE ET OUTIL D'AIDE A L'AUTO- Introduction de la partie 2 ........................................................................ ............................85
5. Chapitre 5 - Contribution théorique et méthodologique..................................................88
5.1. Définition du modèle : pratiques d'innovation ....................................................88
5.1.1. Les activités de R&D ........................................................................
.................905.1.2. La gestion de la relation client (CRM)...............................................................91
5.1.3. Conclusion du paragraphe........................................................................
..........955.2. Collecte des données : définition des critères à évaluer.......................................95
- 7 -5.3. Notre proposition méthodologique.......................................................................98
5.3.1. Prise en compte de travaux précédents ..............................................................99
5.3.2. Principes de notre méthodologie......................................................................103
5.3.2.1. Notre contribution initiale : fixation des bornes des classes d"entreprises
pour le démarrage de l"évaluation 2.......................................................................104
5.3.2.2. Autre contribution : une démarche d"évaluation itérative.........................105
5.3.2.3. Détermination des pratiques-clés et des profils de préférences : utilisation
du concept statistique de la valeur-test...................................................................109
5.3.2.4. Autre contribution : Sélection des entreprises par classe grâce à l"approche
de Pareto........................................................................5.3.2.5. Description détaillée de l"ensemble de la démarche d"évaluation proposée
.1135.3.3. Conclusion du paragraphe........................................................................
........1155.4. Conclusion du chapitre........................................................................
...............1166. Chapitre 6 - Contribution industrielle : Application de la démarche ............................118
6.1. Description de l"outil INNOEVALUATOR et fonctionnalités..........................118
6.2. Conclusion du chapitre........................................................................
...............125 Conclusion de la partie 2........................................................................ ............................127 PARTIE 3 : EXPERIMENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS...........................128 Introduction de la partie 3 ........................................................................ ..........................1297. Chapitre 7 - Expérimentation........................................................................
.................1307.1. Objectifs expérimentaux ........................................................................
............1307.2. Cadre d"expérimentation........................................................................
............1317.3. Constitution du panel expérimental....................................................................131
8. Chapitre 8 - Traitement et analyses des résultats...........................................................133
8.1. Evaluation 1 et interprétation des résultats ........................................................133
8.2. Déploiement de notre méthode : Evaluation 2...................................................139
8.2.1. Classification initiale........................................................................
................1408.2.2. Constitution progressive des classes d"entreprises...........................................141
8.2.3. Evolution des indices d"innovation potentielle (IIP) des entreprises...............145
8.2.4. Profils de préférences des classes d"entreprises...............................................146
8.2.5. Comparaison d"entreprises........................................................................
.......1488.3. Classification des systèmes innovants................................................................152
8.3.1. Système innovant de la classe passive .............................................................154
8.3.2. Système innovant de la classe réactive ............................................................155
8.3.3. Système innovant de la classe préactive ..........................................................156
8.3.4. Système innovant de la classe proactive..........................................................157
8.3.5. Conclusion du paragraphe........................................................................
........1588.4. Caractérisation des classes d"entreprises par la logique floue ...........................158
Conclusion de la partie 3........................................................................ ............................160 CONCLUSION ET PERSPECTIVES........................................................................ ...........162 Conclusion et perspectives........................................................................ .........................163 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES........................................................................ .......166Annexe 1 : GRILLE D"OBSERVATION........................................................................
..177 Annexe 2 : CALCUL DES VALEURS-TESTS ET POIDS..............................................193 - 9 -Liste des figures
Figure 1 : Index d"innovation moyens SII 2007, source (PRO INNO Europe, 2008).............21 Figure 2 : Ecart d"innovation de l"UE par rapport aux Etats Unis et au Japon, source (PRO INNO Europe, 2008)........................................................................Figure 3 : Typologie des innovations de produits, source (Veryzer, 1998).............................30
Figure 4 : Typologie des innovations proposées par Geroski et Markides, source (Prax et al., Figure 5 : Courbes en S de la technologie et/ou du marketing, source (Foster, 1986) ............37 Figure 6 : Modélisation dynamique de la création de valeur par une organisation dans sonenvironnement, source (Portnoff et Joyeux, 2006)..................................................................38
Figure 7: Les cinq différents niveaux d"étude du processus d"innovation, source (Boly et
Morel, 2006)........................................................................Figure 8 : Vision systémique de l"évaluation de l"innovation en entreprise, source : notre
recherche ........................................................................ Figure 9 : Cadre conceptuel d"évaluation de la capacité d"innovation des entreprises, source (Romijn et Albaladejo, 2002)........................................................................ ...........................63Figure 10 : Système input-output d"évaluation de la compétitivité, source (Guan et al., 2006)
...................66 Figure 11 : Structure hiérarchique des TICs pour l"évaluation d"une entreprise, source (Wang et al., 2008)........................................................................Figure 12, Modèle synthétique des conditions de succès d"un projet d"innovation, source
(Millier, 2005)........................................................................ Figure 13 : Diagrammes de Venn avec différents degrés de chevauchement, source (Hagedoorn et Cloodt, 2003)......................................................................... ...........................79Figure 14 : Schématisation de nos contributions, source : notre recherche.............................87
Figure 15 : Structure hiérarchique des pratiques de l"innovation et des critères observablesassociés pour l"évaluation de la capacité à innover des entreprises, source : notre recherche.97
Figure 16 : Démarche globale de l"évaluation des entreprises, source : notre recherche......106
Figure 17 : Process global de traitement, source : notre recherche........................................107
Figure 18 : Process de constitution des classes d"entreprises, source : notre recherche........108 Figure 19 : Exemple d"application de la méthode ABC, source : notre recherche................113 Figure 20 : Page d"accueil et cadre des choix offerts à l"utilisateur, source : notre recherche .................120 Figure 21 : Comparaison des entreprises E1 et E14 en fonction de leur degré dedéveloppement des pratiques d"innovation, source : notre recherche....................................122
Figure 22 : Ecarts des degrés de développement des pratiques entre deux entreprises, source : notre recherche........................................................................Figure 23 : Niveaux d"évaluation de l"innovation, source (Diedrichs et al., 2006)...............126
Figure 24 : Structure hiérarchique descendante des recommandations à préconiser aux
entreprises, source : notre recherche........................................................................
..............148 Figure 25 : Calcul des valeurs d"appartenance de l"IIP pour chaque classe d"entreprises(proactive, préactive, réactive et passive), source : notre recherche......................................159
- 11 -Liste des tableaux
Tableau 1 : Typologie de l"innovation, source (Garcia et Calantone, 2002)...........................32
Tableau 2 : Typologie des modes d"évaluation des performances de l"innovation selon lesindicateurs utilisés, source (Romon, 2006)........................................................................
......57Tableau 3 : Nombre de critères observables et de critères qualitatifs de la grille d"observation,
source : notre recherche........................................................................ ....................................98 Tableau 4 : Limites des indices d"innovation potentielle (IIP) pour chaque classed"entreprises, source : notre recherche........................................................................
...........105 Tableau 5 : Exemple de détermination des pratiques-clés et des poids des pratiques (profil depréférences) de deux classes, source : notre recherche..........................................................111
Tableau 6 : Table servant à visualiser les informations d"une entreprise dans la base de
données, source : notre recherche ........................................................................
..................121Tableau 7 : Résultats généraux de l"évaluation pour chaque entreprise, source : notre
recherche ........................................................................Tableau 8 : Profils de préférences des classes d"entreprises (proactive, préactive, réactive,
passive), source : notre recherche ........................................................................
..................124 Tableau 9 : Résumé de l"information obtenue après l"application de la grille d"observation, source : notre recherche........................................................................ ..................................134 Tableau 10 : Degré de développement des pratiques pour le panel d"entreprises (Evaluation1), source : notre recherche........................................................................
............................134 Tableau 11 : Classification initiale des entreprises participantes, source : notre recherche ..140 Tableau 12 : Constitution successive des classes d"entreprises, source : notre recherche.....142Tableau 13 : Evolution de l"IIP des entreprises entre les classifications, source : notre
recherche ........................................................................ Tableau 14 : Profils de préférences des classes d"entreprises et les valeurs-testscorrespondantes, source : notre recherche........................................................................
......146 Tableau 15 : Comparaison des degrés de développement des entreprises E10 et E13 suivantles profils de préférences de la classe préactive (A) et de la classe réactive (B), source : notre
recherche ........................................................................ Tableau 16 : Indices d"innovation potentielle (IIP) des entreprises dans les différentes classesd"entreprises, source : notre recherche........................................................................
...........151 Tableau 17 : Degrés de développement de l"entreprise E18 et poids correspondants dans lesclasses proactive et préactive, source : notre recherche.........................................................151
Tableau 18 : Valeurs maximales et minimales des pratiques par classe d"entreprises, source : notre recherche........................................................................Tableau 19 : Système innovant de la classe passive, source : notre recherche......................154
Tableau 20 : Système innovant de la classe réactive, source : notre recherche.....................155
Tableau 21 : Système innovant de la classe préactive, source : notre recherche...................156
Tableau 22 : Système innovant de la classe proactive, source : notre recherche...................157
Tableau 23 : Description floue des classes d"entreprises (proactive, préactive, réactive et
passive) en fonction des IIP, source : notre recherche...........................................................158
- 13 - IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN
Evaluation des processus d"innovation
Introduction générale
De plus en plus, une entreprise pour assurer sa survie dans un environnement en perpétuelmouvement, doit chercher continuellement à proposer de nouveaux produits, procédés et
services. Elle doit constamment faire face aux changements de son environnement en adaptant ses processus et son organisation interne aux évolutions externes, aux contraintes ou opportunités sociales, politiques, environnementales, technologiques et économiques (Rakotondranaivo, 2006). Face à la concurrence qui s'intensifie et au renouvellement rapide des données économiques(produits, procédés, services, marchés, technologies, savoirs et savoir-faire connaissances,
etc.), l'innovation devient un impératif pour les entreprises. C'est un moyen important et vitalà leur disposition pour leur permettre :
D'assurer leur développement,
De renforcer leur compétitivité et leur rentabilité, De promouvoir leur pérennité et leur croissance,De gagner des positions concurrentielles,
D'améliorer leurs résultats commerciaux,
De rehausser leur niveau de performance global.
C'est tout naturellement que (De Ramecourt et Pons, 2001) affirment : " qui innove aujourd'hui vivra demain ». Le processus de mondialisation influe sur l'innovation de plusieurs manières : il accroît la concurrence internationale et il permet de voir le mondecomme un marché large, un flux de biens, de services et de savoirs par delà les frontières et
les interactions internationales (OCDE1, 2005). La capacité à introduire de nouveaux produits
et adopter de nouveaux procédés en premier et dans un temps plus court est devenu un
impératif de compétitivité (Sen et Egelhoff, 2000). De plus, une rapide transformation des idées de l'entreprise en innovations est aussi une source importante de performance. " L'entreprise dans les pays industriellement développés comme la France, n'innove ni pour suivre une mode, ni par goût de l'aventure car l'innovation est toujours risquée, mais parceque c'est le moyen qui lui paraît le plus efficace pour maintenir sa compétitivité face à une
concurrence devenue mondiale » (Ferney-Walch et Romon, 2006).Les entreprises accordent à l'innovation de plus en plus d'intérêt en investissant davantage
dans la conception, la créativité et dans la recherche de nouveaux produits à lancer sur lemarché. C'est un processus délicat qu'elles se doivent de maîtriser, de piloter et d'améliorer
continuellement et dans lequel la technologie prend une part importante. L'innovation peut concerner tous les secteurs d'activité de l'entreprise et ne pas se limiter seulement à la recherche. Nombre de recherches menées dans différents champs disciplinaires depuis plus d'une vingtaine d'années ont conduit à montrer que l'innovation n'est pas ou rarement un processus linéaire de R&D alimenté mécaniquement par une recherche scientifique autonome (Ait-El-Hadj et Brette, 2006). L'activité d'innovation sollicite quasiment l'ensemble des fonctions de l'entreprise : le service de production, le département des études et de la recherche, la cellule de marketing et de commercialisation, les opérateurs1 OCDE : Organisation de Coopération et de Développement Economiques.
Introduction
- 15 - financiers et le service de gestion du personnel notamment. Tous les étages de l'entreprise yparticipent et sont directement impliqués dans le processus d'innovation (François et al.,
1999).
L'innovation descend de sa tour d'ivoire. Avant, elle concernait les 5 à 10% dupersonnel ayant à charge la conception de la stratégie et l'organisation. Maintenant, elle
touche l'ensemble du personnel et fait parfois participer les clients (De Ramecourt et Pons,2002). En effet, l'innovation suppose une dynamique complexe d'interactions entre une
multitude d'acteurs appartenant à différents départements d'une même firme, à diverses
entreprises et/ou à plusieurs autres organismes (centres de recherche publics ou privés,
établissements d'enseignement supérieur, etc.). Les processus innovatifs apparaissent dans les systèmes industriels et non marchands sous la forme d'actions de pilotage de l'innovation technologique, de pratiques de gestion des connaissances (knowledge management) et d'opérations visant des changements organisationnels (Hatchuel et Weil, 2002). Dans ce contexte, les entreprises mettent en oeuvre divers processus et stratégies pour faire face aux nouveaux enjeux de développement. Pourfaire progresser leur processus d'innovation, les entreprises doivent être en mesure de savoir à
tout moment en interne, si les actions menées sont justifiées et si elles disposent des moyenset ressources suffisantes. C'est donc pour elles une nécessité de pouvoir évaluer leurs actions
de management de même que leur capacité à innover.Une mesure de la capacité à innover pourrait fournir une base utile aux managers des
entreprises en vue de contrôler et d'évaluer leurs processus d'innovation, de diagnostiquer leurs limites et d'en prescrire des remèdes (Cebon et Newton, 1999). Ce constat justifie notresujet d'étude. Notre cadre de mesure cherche à aller plus loin en permettant aux entreprises de
connaître leur position, leurs forces et faiblesses par rapport à d'autres entreprises
concurrentes. La mesure du processus d'innovation a été de tout temps une activité critique et un souci majeur tant pour les praticiens que pour les chercheurs. De telle sorte que la littérature estcaractérisée par une diversité d'approches, de prescriptions et de pratiques qui est parfois
confuse et même contradictoire (Adams et al., 2006). Notre recherche est une contribution aux travaux internationaux visant à élaborer les principes fondamentaux d'une métrologie del'innovation et à apporter des solutions aux besoins en évaluation des industriels. Elle s'inscrit
dans la lignée des travaux réalisés depuis quelques années au sein du laboratoire de recherche
ERPI2, laboratoire pluridisciplinaire de Génie Industriel spécialisé dans l'étude des processus
d'innovation, par (Boly et al., 2000 ; Boly, 2004 ; Corona Armenta, 2005 ; Boly et Morel,2006 ; Morel, 2007).
Notre travail de thèse est tout d'abord théorique dans la mesure où nous allons réfléchir à la
notion d'évaluation appliquée au processus d'innovation. Il est aussi méthodologique car nous
essaierons de définir une nouvelle approche d'évaluation des entreprises et de proposer unetypologie des entreprises en fonction de leur capacité à innover. Il sera enfin d'ordre
opérationnel puisque nous souhaitons développer un outil permettant d'automatiser cette
évaluation.
2 ERPI: Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs.
Evaluation des processus d"innovation
L'objectif théorique consiste à poser les bases de l'évaluation. La première question
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