HISTOIRE - GEOGRAPHIE - EDUCATION CIVIQUE -  ACADEMIE D'ORLEANS-TOURS
QUELQUES APPPLICATIONS DE MICROGEO

UNE JEU DE SIMULATION URBAINE (JF LE BORGNE)

Ce document est extrait du guide de mise en oeuvre fourni par le concepteur de Microgéo. Il est destiné à vous mettre en appétit.

Ce module repose sur une idée de Christian GRATALOUP. Le principe est facile à comprendre : dans un territoire quelconque, des hypermarchés sont créés dans des villes. Par convention, les consommateurs font leurs achats dans les hypermarchés de leur ville. Ces hypermarchés sont organisés en réseaux, autour d'entrepôts et de centres de gestion (1 entrepôt pour 4 hypermarchés, 1 centre de gestion pour 7 hypermarchés). A chaque " année " de la simulation, c'est-à-dire à chaque tour, un solde financier est établi (dépenses : achats d'établissements, frais occasionnés par la distance ; recettes : bénéfices des hypermarchés permettant de définir la marge brute d'autofinancement de l'entreprise) et les réseaux autour des entrepôts et des centres de gestion sont automatiquement optimisés.

Ce module est interactif et permet donc d'innombrables simulations, selon les choix des utilisateurs. Il fournit l'occasion de réfléchir principalement aux concepts géographiques de distance et de réseau (même pour un seul joueur) et accessoirement au concept économique de concurrence (à deux ou trois joueurs). Les variables (bénéfices des hypermarchés et frais occasionnés par la distance) ont été choisies de telle sorte que des réseaux conçus de façon cohérente permettent des soldes positifs durant une grande partie de la simulation, alors que des réseaux aberrants (par exemple, en Europe, un entrepôt à Varsovie desservant des hypermarchés situés à Glasgow, Lisbonne, Palerme et Athènes) entraînent rapidement un bilan déficitaire.

Règles du jeu

Nombre de joueurs : 1, 2 ou 3. Chaque joueur est le responsable d'une firme de grandes surfaces commerciales

Capital de départ : 50 millions d'euros. Lorsqu'un joueur a un solde général déficitaire et se trouve donc " dans le rouge ", son bilan apparaît en rouge. A chaque tour, conventionnellement, lles achats sont effectués au 1er janvier et les soldes sont calculés au 31 décembre, en incorporant donc le chiffre d'affaires du nouvel hypermarché.

Types d'établissements

Hypermarché Entrepôt Centre de gestion

Prix 5 M 3 M 7 M

Symbole · + G

NB.- Par souci de simplification, le prix des hypermarchés est le même, quelle que soit la taille de la ville d'accueil.

Nombre maximum de tours (années) : 28. Au-delà, il n'y aurait plus de place sur l'écran principal pour créer de nouveaux établissements, les bilans financiers ne tiendraient pas sur une page-écran, les cartes de réseaux seraient difficilement lisibles.

A chaque tour (année), chaque joueur crée un hypermarché et, éventuellement, un entrepôt ou un centre de gestion. Un entrepôt est nécessaire dès le deuxième hypermarché, mais il en dessert 4. Un centre de gestion est obligatoire dès le quatrième hypermarché mais il en dessert 7.

La création d'entrepôts a lieu aux tours 2, 5, 9, 13, 17, 21 et 25.

La création des centres de gestion a lieu aux tours 4, 8, 15 et 22.

Nombre d'établissements : dans chaque ville, le nombre d'établissements autorisés est fonction de la population.

Population Hypermarchés Entrepôts Centres de gestion

2 M 2 2 1

4 M 3 2 1

6 M 4 4 1

10 M 5 4 2

Bénéfices annuels des hypermarchés : ils dépendent de deux variables, la taille de la ville et le nombre d'hypermarchés qui existent à un moment donné.

Population Hypers autorisés Bénéfices annuels

Œ  Ž  

2 M 2 1,0 0,20 - - -

4 M 3 1,5 0,75 0,2 - -

6 M 4 2,0 1,0 0,1 -1,0 -

10 M 5 2,5 1,25 0,2 -0,2 -1,0

Tableau des distances : pour le territoire livré avec le logiciel, il existe, dans le répertoire du disque dur contenant Microgeo, un fichier au format du tableur EXCEL 5.0 de type *.xls comprenant le tableau des distances entre villes, sous forme de matrice carrée. Les distances entre une ville quelconque et toutes les autres est disponible pendant la simulation.

Ces distances sont des nombres, de 0 à 30 environ, qui correspondent à des centaines de kilomètres. Il s'agit à peu près des distances réelles par la route. Elles n'ont pas été pondérées par l'état du réseau routier (routes secondaires, nationales ou autoroutes), ni par les frais supplémentaires éventuels (péages). L'utilisation de la voie maritime entraîne un accroissement de la distance, du fait des ruptures de charge.

Frais occasionnés par la distance : ils sont directement proportionnels à la distance. Pas de frais si l'hypermarché et l'entrepôt sont situés dans la même ville.

D = 0 D=1 D=2

Hypermarché-entrepôt 0 0,15 0,3

Hypermarché-centre 0 0,04 0,08

Stratégie conseillée

Un joueur a intérêt à installer ses premiers hypermarchés dans des grandes villes, qui procurent un chiffre d'affaires plus élevé. Mais la concurrence dans la même ville fait baisser rapidement les gains. Cette conséquence pousse donc à disperser les hypermarchés. Pourtant, les frais occasionnés par la distance incitent chaque joueur à rapprocher ses hypermarchés. Dans certains cas, créer un deuxième ou un troisième hypermarché dans une même ville ne procure que des revenus médiocres, mais fait baisser aussi le chiffre d'affaires des concurrents et limite les frais occasionnés par la distance.

On évitera de localiser entrepôts et centres de gestion sur les marges d'un territoire et on s'efforcera de créer un ensemble d'hypermarchés autour de chaque entrepôt et de chaque centre de gestion, afin de minimiser les frais dus à la distance. Au moment de la mise en place des entrepôts et des centres de gestion, on n'oubliera pas d'anticiper les futures créations d'hypermarchés afin de faciliter l'optimisation des réseaux. Un joueur peut même décider de créer un hypermarché dans une ville qui ne lui est pas particulièrement favorable mais en sachant qu'il empêchera l'installation d'un concurrent et perturbera ses réseaux. En effet, au bout d'une douzaine de tours, les localisations les plus attractives risquent d'être saturées.

Le fait qu'un centre de gestion contrôle 7 hypermarchés alors qu'un entrepôt n'en dessert que 4 oblige à choisir très soigneusement les localisations des uns et des autres, puisqu'un même hypermarché est obligatoirement en rapport avec un entrepôt et un centre de gestion et appartient donc à deux réseaux différents..

ª DÉMARCHE À SUIVRE

Le module est automatisé au maximum, afin que les utilisateurs (élèves, étudiants et leurs enseignants) puissent se concentrer sur le choix des localisations et les résultats. Chaque joueur est associé à une couleur (rouge pour le n° 1, vert pour le n° 2, bleu pour le n° 3).

a) Préalables

Lancer le module avec [Analyse spatiale/Simulation réseau...]. <Fichier/Choisir territoire...> fait apparaître une boîte* de message indiquant où trouver un fichier de type *.res. Celui qui est livré avec le logiciel concerne l'Europe et doit être obligatoirement cherché dans le répertoire du disque dur contenant Microgeo (normalement c:\wingeo), et non sur la disquette du logiciel où il est compressé. A terme, une disquette complémentaire de travail est prévue avec différents territoires : ces fichiers pourront être directement lus sur la disquette ou chargés sur le disque dur.

Après une attente variable selon la puissance de l'ordinateur, une boîte* de dialogue permet de fixer le nombre des joueurs (1 à 3). Le territoire apparaît avec des carrés noirs dont la taille est proportionnelle à la population des villes. Sur toute la surface du territoire le pointeur de la souris* a la forme d'une croix ; dès que le centre de la croix est placé sur un carré, le nom de la ville est visible dans un petit rectangle. Un clic sur une ville fait apparaître, dans la partie gauche de l'écran, une zone* de liste avec barre* de défilement donnant les distances de cette ville à toutes les autres, ainsi que d'autres renseignements 

Analyse spatiale

Pour chaque ville sont précisés en bas sa population, son indice d'accessibilité et son potentiel relatif de population.

L'indice d'accessibilité d'une ville est la moyenne de ses distances à toutes les autres.

n

Ai = å (dij) /(n - 1)

j=1

Ai = indice d'accessibilité de la ville i

n = nombre de villes

dij = distance entre la ville i et la ville j

Sur les marges du territoire, les villes ont un indice d'accessibilité sensiblement plus élevé que celui des villes situées au coeur du territoire et entourées dans toutes les directions de villes proches.

Le potentiel de population d'une ville tient compte de sa population et de la population de toutes les autres pondérée par la distance, selon le modèle de gravitation. Le potentiel mesure l'interaction spatiale entre une ville et toutes les autres.

Pour une ville donnée, le potentiel absolu de population se calcule ainsi :

Pa1 = M1 + M2 + ... + Mn

(½D1 · )2 (D12)2 (D1n)2

Pa1 = potentiel absolu de la ville 1

M1, M2 = population des villes 1, 2

n = nombre de villes

D12 = distance entre la ville 1 et la ville 2

D1 · = distance entre la ville 1 et sa plus proche voisine. Moyen de prendre en compte l'effet de la population de la ville sur elle-même.

Dans la simulation est indiquée le potentiel relatif de population :

Pr1 = Pa1

Pmax * 100

Pour chaque ville est calculé le pourcentage de son potentiel absolu par rapport au potentiel absolu le plus élevé de toutes les villes. Il est donc normal que, pour chaque territoire, le potentiel relatif le plus élevé soit égal à 100 %. Pour les autres villes, le pourcentage est d'autant plus fort qu'elles sont plus grandes et mieux situées par rapport aux autres.

<Bilan/accessibilité et potentiel...> permet d'accéder à un tableau récapitulatif pour toutes les villes du territoire.

b) Déroulement de la simulation : l'écran principal

En s'appuyant sur les renseignements à sa disposition et compte tenu de sa stratégie ainsi que de ses décisions antérieures, chaque joueur peut créer des établissements. Une étiquette rappelle la somme encore disponible et les établissements à créer (hypermarché à chaque tour mais aussi, éventuellement, entrepôt ou centre de gestion). Lorsque les localisations ont été décidées sur l'écran principal, il suffit de cliquer le bouton* de commande correspondant au joueur pour les enregistrer.

Apparaît alors une boîte* de dialogue intitulée "CHOIX", qui couvre tout l'écran. Les cadres* avec cases* d'option sont inacessibles*, afin d'éviter tout risque d'erreur. Le joueur n'a qu'à cliquer la ville choisie pour l'hypermarché dans la zone* de liste à barre* de défilement. Si un deuxième établissement doit être créé, une boîte* de message l'invite à recommencer.

Le retour à l'écran principal permet de voir l'établissement nouvellement créé s'ajouter à ceux qui existent déjà. Les figurés sont de petite taille mais restent lisibles. Un clic sur le bouton* de commande <SUITE> permet au joueur suivant de faire ses choix.

c) Les bilans

Ils ne sont accessibles* qu'après chaque tour complet, c'est-à-dire après que les deux ou trois joueurs (éventuellement un seul) aient fait leur choix. Apparaissent alors des boutons* de commande aux couleurs des joueurs pour le bilan financier d'ensemble. Ces boutons constituent un raccourci, puisque ces tableaux sont également disponibles à partir de la commande <Bilans/Bilan financier...>.

Le bilan financier tient à jour, année par année, tous les éléments comptables, c'est-à-dire les transactions, les bénéfices, les frais et les soldes. La colonne la plus importante, dans une perspective géographique, est celle intitulée "Frais distance", elle-même subdivisée en deux, afin de distinguer les frais occasionnés par les entrepôts et ceux dus aux centres de gestion. Ces frais sont évidemment nuls avant la création du premier entrepôt ou du premier centre de gestion.

Le capital de départ est indiqué en bleu. Tout solde annuel déficitaire ainsi que tout solde général déficitaire apparaissent en rouge, selon les règles de la comptabilité. Les investissements annuels étant obligatoirement de 5, 8 ou 12 millions d'euros, il est normal que le solde annuel soit négatif au début pendant plusieurs années. Ensuite, l'augmentation du nombre des hypermarchés accroît le chiffre d'affaires et permet d'espérer un solde positif. Les investissements sont imposés mais les bénéfices varient selon la taille des villes et la concurrence. La variable la plus importante sur laquelle chaque joueur peut agir est celle des frais occasionnés par la distance. Elle dépend directement des choix de localisations.

Le tableau des réseaux fournit sur une page-écran des précisions sur le réseau des entrepôts et sur celui des centres de gestion. Il s'agit, à chaque tour et pour chaque joueur, de la combinaison la plus favorable, c'est-à-dire celle dont la distance totale est la plus faible.

Optimisation des réseaux

L'optimisation idéale est difficile à obtenir. Les arrangements possibles deviennent en effet très nombreux au fil des tours. Le nombre de combinaisons de n hypermarchés pris r à la fois (4 ici) est donné par la formule :

é n ù n !

C ê ê = ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

ë r û (n - r)! r !

.NB.- n ! désigne la factorielle de n. Exemple : 5! = 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = 120

Au bout de 28 tours, ce nombre de combinaisons est de 20 475. Mais il ne représente que le réseau potentiel d'un des 7 entrepôts. Quelle que soit la combinaison retenue, il restera 24 hypermarchés qui peuvent se combiner de 10 626 manières différentes avec l'un des entrepôts suivants, etc. Du point de vue de la programmation, on se heurte à la difficulté bien connue des concepteurs de logiciels d'échecs 

Toutes les combinaisons ne pouvant être calculées, la solution adoptée est la suivante : chaque entrepôt (ou centre de gestion) est associé à la liste de tous les hypermarchés existants. Pour le premier entrepôt (par exemple Bruxelles) sont choisis les 4 hypermarchés dont la distance est la plus faible. L'ordinateur passe ensuite au deuxième entrepôt (par exemple Marseille), en choisissant, parmi ceux qui restent, les 4 hypermarchés dont la distance est la plus faible, etc. L'ordinateur détermine ainsi une combinaison avec une distance totale. Puis il essaye une autre combinaison en décalant l'ordre des entrepôts, le premier devenant par exemple Marseille et le dernier étant le premier de la combinaison précédente, c'est-à-dire Bruxelles. On obtient ainsi deux fois plus de combinaisons que d'entrepôts, c'est-à-dire un maximum de 14 dans le cas de 7 entrepôts. C'est la combinaison dont la distance totale est la plus faible qui est finalement retenue

L'algorithme est amélioré lorsque le nombre d'hypermarchés n'est pas un multiple de 4. Dans ce cas, 1, 2 ou 3 hypermarchés seulement seront affectés à l'un des entrepôts. Le nombre des combinaisons est alors doublé, afin que l'entrepôt dont le réseau est incomplet soit au début ou à la fin de chaque combinaison. A titre d'exemple : 5 hypermarchés à Milan (2), Gênes, Turin et Madrid face à 2 entrepôts à Milan et à Vienne. Sans l'amélioration de l'algorithme, l'ordinateur choisira l'entrepôt de Milan desservant Milan (2), Gênes et Marseille, tandis que l'hypermarché de Madrid sera rattaché à l'entrepôt de Vienne, ce qui n'est manifestement pas la meilleure solution. Avec l'amélioration, l'entrepôt de Vienne desservira l'un des hypermarchés de Milan et l'entrepôt de Milan les autres hypermarchés, y compris Madrid.

Le graphique des réseaux fournit séparément le réseau des entrepôts et celui des centres de gestion. Sur chaque graphique ne figurent que les villes possédant des établissements du joueur concerné, avec leurs noms en abrégé. L'entrepôt ou le centre de gestion sont représentés par des carrés et les hypermarchés par des cercles. Pour rendre la carte plus lisible, chaque entrepôt et les hypermarchés qui en dépendent ont la même couleur, différente de celles des autres sous-ensembles du réseau.

Tous les bilans peuvent s'imprimer, les couleurs étant transformées en niveaux de gris avec une imprimante en noir et blanc.

UTILISONS BRIEVEMENT LES POSSIBILIITES PERIPHERIQUES de MICROGEO ( parmi beaucoup d'autres )

LANCEZ MICROGEO :

3) Une barre de menu s'affiche et vous trouvez la 6éme rubrique : GRAPHIQUES, vous cliquez dessus et vous arrivez sur PYRAMIDES DES AGES , que vous lancez !

IL faut alors suivre la procédure de saisie proposée et savoir qu'il y a possibilité de corriger les erreurs en bas d'écran avec le correcteur par colonnes et lignes

A la fin de la saisie , on retourne dans le module "Pyramides des âges " et on sauvegarde le dessin sous format BMP ( c'est un dessin) et le fichier sous le format PYR de Microgéo . Les calculs sont faits automatiquement et de ils sont révélateurs de situations intéressantes ( la version 4 doit permettre de juxtaposer deux fenêtres et donc de comparer ces pyramides )  

 SOURCE : " Gouvernement général , Service commun " 1955. Repris par P.Gourou Hachette ( manuel de 2^ème ; 1966

  · ) RETOURNONS A LA BARRE DE MENU POUR CLIQUER SUR GRAPHIQUES PUIS CLIMATOLOGIE .

Une boîte de dialogue apparaît et il faut suivre les instructions pour dessiner un diagramme ombrothermique ou un climogramme.

Prenons l'exemple de Bordeaux .

ON PEUT SAUVEGARDER LES NOUVELLES FIGURES , MAIS EN FAISANT FICHIER et OUVRIR EN HAUT A GAUCHE , IL EST POSSIBLE DE LIRE UNE DISQUETTE A : QUI CONTIENT 600 stations utilisables répertoriées , dans la version 4 elles seront reliées à un planisphère pointable.

Comme le LOGICIEL CLIMATS fourni par METEO France avec 3000 stations !!!

Pour ceux que la METEOROLOGIE scolaire intéresse :

L'ESA ( AGENCE SPATIALE EUROPEENNE ) FOURNIT DES CD ROM DE GRANDE QUALITE , en écrivant à l'adresse suivante :

European Space Agency

Observation of the Earth and its environment

8-10 rue Mario Nikis

75738 PARIS cedex 15 .

Le logiciel MICROGEO peut alors servir de base à ne cartographie automatique complète avec des données issues de ces CD ROM .

JF LE BORGNE

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