Analyse hiérarchique de tâches (AHT)

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1 (AHT) Définition Cette méthode consiste à décomposer la tâche principale (ou le but) de l'opérateur en sous-tâches (ou sous-buts), puis chacune de ces sous-tâches en plusieurs sous-sous-tâches, et ainsi de suite jusqu'à ce que l'on ait atteint un niveau de décomposition jugé satisfaisant pour l'application visée. La décomposition hiérarchique peut être considérée comme étant proche de la représentation mentale que l'opérateur se fait de sa tâche, si les données proviennent directement de ce dernier (ex., en utilisant des entrevues, ou la méthode "penser tout haut") et si elles ont été validées par lui. Raison d utiliser cette méthode d analyse Connaître la structure des buts et sous-buts de l opérateur. Historique et applications L AHT a été développée par Annett et Duncan (1967) dans un contexte de formation technique. Elle a été disséminée par Annett et al. (1971) et Duncan (1972), puis raffinée par Duncan (1974), Shepherd (1976) et Piso (1981) afin de tenir compte des rôles changeants de l'opérateur dans un contexte d'automatisation et de développement technologique. Elle est connue depuis 40 ans. Elle a été utilisée en ergonomie pour analyser des tâches de nature perceptive et cognitive ayant une faible composante motrice (ex., Grégoire et St-Cyr, 1995; Pelletier, 1992; Régnier, 1992 ; St- Cyr, 1998). Elle a été appliquée avec succès à plusieurs domaines, notamment à la formation technique (ex., Shepherd, 1989) et au contrôle de processus (ex., Duncan, 1974; Shepherd & Duncan, 1980; Shepherd, 1986; Astley & Stammers 1988). Bien-fondé psychologique Le bien-fondé psychologique de l'aht est que l organisation des tâches procédurales passe le plus souvent par la planification hiérarchique (Miller, 1962; Sacerdoti, 1974, 1977). On établirait une sorte de plan d'action pour atteindre un objectif, et ce plan agit comme un véritable guide du comportement. Ainsi, pour une tâche donnée, on définit un but principal, que l on affine en le décomposant en sous-buts, et cette décomposition se poursuit jusqu'au niveau d'opérations élémentaires. Cela se manifeste de la façon suivante dans la pratique: si on demande à un opérateur de nous décrire son travail, il va vraisemblablement répondre en présentant d'abord la tâche du plus haut niveau ou son but principal (ex., contrôler un centre de production), puis une série de sous-tâches ou de sous-buts qui forment la tâche principale, et ainsi de suite pour chacune de ces sous-tâches ou sous-buts. L AHT nous renvoie à la théorie des schémas de Donald Norman (1978) qui est basée sur une organisation hiérarchique des connaissances pour des tâches procédurales : un schéma-parent (ex., rentrer chez soi) comprend plusieurs schémas-enfants (ex., ramasser ses affaires, fermer son bureau, se rendre à sa voiture, conduire, garer sa voiture, marcher à la maison) qui eux-mêmes sont les schémas-parents d autres schémas-enfants, jusqu à ce que l on ait des opérations élémentaires qui permettent de faire des choses et changer l état d une situation (ex., marcher jusqu à ma voiture, sortir mes clés, déverrouiller, ouvrir, entrer, faire démarrer la voiture, etc.).

2 Critiques Certains auteurs s'opposent à cette thèse d'organisation hiérarchique des connaissances ou des comportements humains, arguant que la représentation hiérarchique est une construction a posteriori nette et bien structurée qui n'a rien ou très peu à voir avec la réalité qui serait beaucoup plus complexe et bien moins ordonnée. Cette critique prend son appui sur les trois points suivants: D'abord l'aht est un modèle de l'activité et non pas une description de l'activité réelle; cette dernière est plus complexe que le modèle épuré de l'activité, qui implique divers processus perceptifs, cognitifs et moteurs mis en jeu par l'opérateur. Puis, l'opérateur fait inévitablement des erreurs au cours de l'exécution d'une activité, que l'on ne peut pas prévoir et qui ne sont donc pas décrites dans l'aht, et qui souvent doivent être corrigées sur le champ avant que l'on puisse effectuer une autre activité. Une AHT est donc toujours incomplète par rapport à la réalité, sans compter que certaines erreurs peuvent provoquer une réorganisation importante de l'activité de l'opérateur, rendant ainsi une bonne partie des plans invalides. Enfin, les plans dans l'aht sont beaucoup moins présents, puissants et utiles que les auteurs de l'aht ne le laissent penser a priori parce qu'ils ne tiennent pas compte des caractéristiques de la situation immédiate de travail qui font que l'activité ne se déroule jamais tout à fait comme prévu, non seulement à cause de la présence des erreurs évoquées ci-dessus, mais à cause des innombrables facteurs qui interviennent dans toute situation de travail et qui rendent l'exécution d'une activité étroitement liée à un contexte particulier. On retrouve ici les arguments fondamentaux des auteurs de la théorie de l'action située ou de la cognition située (ex., Suchman, 1987). Ainsi, l'opérateur n'aurait pas un plan précis et détaillé des activités à effectuer, qui de toute façon serait peu utile, parce qu'il ne peut pas prévoir comment son activité va se dérouler dans la réalité. Il aurait plutôt une représentation de l'action très "située" ou limitée à un contexte. Ces critiques sont majeures et montrent les limites de l'aht. Malgré leur importance, l'aht demeure une méthode très utilisée en ergonomie et en génie industriel (et dans d autres disciplines telles que la gestion), que l'on va sans doute continuer à utiliser encore longtemps. D'ailleurs, elle est à la base de deux autres méthodes d'analyse de tâches très connues dans le domaine des interfaces humain-ordinateur: GOMS de Card et al. (1983) et MAD de Scapin & Pierret-Golbreich (1989). Caractéristiques de l'aht Chaque nœud de décomposition (c.-à-d. tâche, sous-tâche, ) est généralement représenté par un verbe et un nom (par ex., vérifier la température, entrer des données) qui proviennent des opérateurs eux-mêmes; en ce sens, l'aht respecte la terminologie utilisée par les opérateurs pour décrire leurs tâches. La décomposition des tâches se fait du haut vers le bas, mais on peut aussi procéder du bas vers le haut, ou de façon mixte lorsque les deux approches sont combinées. Chaque nœud doit être numéroté; on utilise habituellement le 0 pour le but le plus élevé, puis 1, 2, 3, n pour le premier niveau de décomposition, par la suite, on numérote soit à nouveau 1, 2, 3, n ou 1.1, 1.2,, 2.1, 2.2, etc. L'essentiel est d'avoir un système clair, complet et cohérent. Les plans sont essentiels dans une AHT, ils sont la clé de lecture à chaque niveau hiérarchique et à chaque nouvelle branche de l'arbre. Ils montrent comment on effectue les tâches et les 2/5 Jean-Marc Robert

3 sous-tâches à chaque niveau (ex., séquentiel, parallèle, simultanée, ) et quelles sont les conditions d exécution de chacune (ex., avec butée temporelle, conditionnelles, alternatives, facultatives, en boucles, en dilettante). On peut mettre dans un plan toute l'information nécessaire sur la façon de réaliser la tâche. On peut utiliser l'une ou l'autre des règles suivantes pour mettre fin au processus de décomposition de la tâche dans une AHT. Règle 1: on arrête la décomposition lorsque l'opérateur (qui fournit les données) ne peut plus décomposer la sous-tâche car elle ne lui semble plus pénétrable cognitivement. Cette règle a l'avantage d'être simple à utiliser, par contre elle dépend du niveau de compétence de l'opérateur et donne des résultats très différents d'un opérateur à l'autre. Règle 2: l'analyse décide d'arrêter la décomposition de la sous-tâche jugeant que des informations de ce niveau ne sont pas nécessaires à l'usager final de l'analyse de tâche (ex., le responsable de la formation). Règle 3: P x C, où P est la probabilité (valeur entre 0 et 1) de faire une erreur pour l opérateur si on n'a pas décomposé suffisamment, et C est le coût de cette erreur (valeur entre 0 et 1). Cette règle a l'avantage d'identifier les paramètres pertinents à considérer pour décider de continuer ou d'arrêter une décomposition, par contre elle est difficile à mettre en application, d'une part parce que l'évaluation des deux paramètres reste subjective, et d'autre part parce que l'évaluation doit être faite à la fin de chaque branche de l'arbre, ce qui devient rapidement très coûteux et fastidieux. Les résultats d'une AHT peuvent être représentés sous forme d'arbre ou de tableau, chaque mode de représentation ayant ses avantages et ses inconvénients. Plusieurs analystes utilisent simultanément les deux modes de représentation, d'où l'intérêt de pouvoir passer rapidement d'un à l'autre et de faire de modifications simultanément dans les deux modes si possible. Avantages Cette méthode d'analyse est connue depuis presque 30 ans et très bien documentée. Elle a été validée par de nombreux auteurs dans différents domaines d'applications, et elle s'applique à une multitude de tâches perceptives, cognitives et motrices. C'est une méthode flexible qui permet de décomposer la tâche du haut vers le bas (c.-à-d. des buts vers les sous-buts), ou de procéder du bas vers le haut (des sous-buts vers les buts) ou de façon combinée en utilisant les deux approches à la fois. À toutes fins pratiques, la méthode est a-théorique, ce qui la rend facile à utiliser par différentes personnes. Le résultat est facile à comprendre et à utiliser. Limites L'AHT présente une tâche faite sans erreurs, sans interruptions par d'autres tâches, sans variations ou sans imprévus. Or, nous faisons tous des erreurs, les tâches sont parfois interrompues par d'autres tâches, et il y a toujours des variations ou des imprévus qui modifient la tâche. Dès que survient l'un de ces problèmes que l'on peut pas prévoir et que l'on n'a donc pas décrit, l'aht ne correspond plus à la tâche. Cette méthode est uniquement centrée sur les buts et les sous-buts de l'utilisateur, elle ne montre pas l'état et les réponses du système à chaque action de l'opérateur dans les tâches interactives. Cela peut être une lacune importante dans les situations où on veut connaître l'état et la réponse du système suite à chaque action de l'opérateur. 3/5 Jean-Marc Robert

4 Débat sur la largeur vs la profondeur de l'ah : il n'y a pas de critères précis et rigoureux pour décider. Cela dépend de l'opérateur et de l'analyste. De façon générale, on ne dépasse pas 3-4 niveaux de profondeur. L'AHT n'est pas universelle parce qu'elle ne s'applique pas à tous les types de tâches, notamment celles où plusieurs activités fines (perceptives et cognitives) se déroulent en même temps ou de façon parallèle (ex., lecture, conduite, traduction). Il est difficile de noter des facteurs qui affectent toutes les tâches à tout moment (ex., la sécurité, la recherche de performance). Il peut être difficile de faire une AHT si les opérateurs d'un groupe ne voient pas la tâche de la même manière: comment alors concilier différentes représentations? Il n'y a pas de lignes directrices à suivre dans tels cas. La représentation hiérarchique, sous forme graphique, peut être difficile à suivre lorsque la tâche est vaste et comprend de nombreux renvois à d'autres pages, et difficiles à manipuler lorsque l'analyse nécessite plusieurs corrections surtout si l'on n'a pas de logiciel approprié. L'analyste ne connaît pas l'impact de son AHT (ex., du nombre de niveaux, de branches, de feuilles) sur l'application (ex., la conception du système). Pourtant, il transmet sa compréhension ou son interprétation de l'activité de l'opérateur en montrant une certaine hiérarchie de buts, sous-buts, et actions. Cela n est pas neutre. La méthode n apporte aucune aide sur ce plan. Logiciels Plusieurs logiciels disponibles sur le marché permettent de construire et d'éditer des hiérarchies (ex., ABC FlowCharter, VISIO, Power Point, etc.). Logiciel dédié à l AHT Il s'agit d'une version démo sans date d'expiration, mais ayant des limitations quant à la quantité de sous-tâches que l on peut représenter. Coût : 450 $ CAD. Avec la réduction de 20% pour l'éducation, 360 $ CAD. Terminologie Activité : c est le comportement mis en jeu par l opérateur pour faire la tâche. Aussi appelée tâche réelle, ou tâche effective. Tâche : c est ce qui est à faire. Aussi appelée tâche prescrite. Tâche conditionnelle : SI les conditions 1, 2, 3, sont satisfaites, ALORS la sous-tâche t peut être effectuée. Tâche avec butée temporelle : la sous-tâche t doit être faite avant tel moment : par ex., sortir le train d atterrissage avant d atterrir Tâche en boucle : on refait la même tâche avec une certaine fréquence. Par ex., vérifier les données d un tableau de bord à toutes les 5 minutes. Tâche facultative : l opérateur a le choix de faire ou de ne pas faire la tâche. Par ex., faire le rangement ou le nettoyage de son poste de travail, une copie de sauve-garde de ses fichiers, etc. 4/5 Jean-Marc Robert

5 Tâche optionnelle (c.-à-d. avec options ou alternatives): la tâche doit être effectuée mais l opérateur a le choix entre des options. Par ex., se déplacer à pied, avec sa voiture, en transport en commun, en faisant du co-voiturage, etc. Tâche effectuée en dilettante : l opérateur effectue la tâche lorsqu il a le temps, ou qu il en a envie. Par ex., faire le rangement de son poste de travail. Tâches prioritaires vs interrutibles : dans le cas de conflits entre tâches, la tâche prioritaire est prédominante, donc effectuée avant les autres, et les autres tâches sont interrompues. Tâches séquentielles: les sous-tâches qui la composent sont strictement faites l une à la suite de l autre, ce qui signifie qu une sous- tâche ne peut commencer que lorsqu une autre soustâche est terminée. Par ex., un correcteur corrige l examen de l étudiant 1, puis de l étudiant 2, 3, 4,... n, ou bien la réponse 1, puis la 2, la 3, etc. Tâches parallèles : n sous-tâches évoluent en même temps, dû au fait que l opérateur, qui est seul, partage son temps entre celles-ci. La différence entre le mode séquentiel et le mode parallèle est que chaque sous-tâche évolue par petits bouts qui sont intercalés entre les petits bouts d une autre tâche. Tâches simultanées : 2 sous-tâches sont effectuées exactement en même temps. Par ex., conduire une voiture tout en faisant la conversation avec quelqu un. A toutes fins pratiques, il est impossible pour un opérateur de faire 2 tâches en même temps si celles-ci mobilisent des ressources semblables (c.-à-d. 2 tâches visuelles, 2 tâches auditives, 2 tâches avec réponses motrices des mains ou avec réponses verbales). 5/5 Jean-Marc Robert