Develop a prospective simulation model for waste management that integrates socio-technical challenges and evaluates environmental impacts at the territorial level.
Rejoindre Mines Saint-Étienne, c’est s’engager dans une institution où la science et l’innovation bâtissent un avenir plus durable. Une école d’excellence où chacun a l’opportunité de révéler son plein potentiel et de contribuer à relever les défis de demain.
Classée parmi les meilleures écoles d’ingénieurs en France et reconnue mondialement, notre école, membre de l’Institut Mines-Télécom, forme les talents de demain tout en contribuant activement à relever les grands défis industriels, numériques et environnementaux. Avec nous, vous intégrez une communauté de 500 collaborateurs, 2500 étudiants, et participez à un projet ambitieux : conjuguer excellence académique, recherche d’avant-garde et impact sociétal positif.
L’Institut Mines-Télécom fédère les grandes écoles françaises autour des défis industriels majeurs, numériques, énergétiques et écologiques. Avec ses 8 Grandes Écoles publiques et 2 écoles filiales, il est le premier institut public dédié aux ingénieurs et managers. Ensemble, nous imaginons et construisons un avenir durable, en formant les acteurs qui façonneront les transitions de demain.
Transitions numériques, écologiques, industrielles : les grands défis de notre époque sont aussi ceux de l’Institut Henri Fayol.
Ici se mêlent Informatique, Sciences des données, Management, Sciences humaines et sociales, Génie environnemental pour penser les systèmes complexes de demain : territoires, entreprises, filières industrielles.
📊 Résilience, performance, durabilité… Nous développons et expérimentons en lien étroit avec les acteurs socio-économique pour répondre aux exigences des transitions actuelles.
✨ Une recherche interdisciplinaire à fort impact, où l’humain est toujours au centre.
🏠 Contexte
Le département ISI contribue au développement de modèles, d’algorithmes et d’architectures informatiques pour l’interconnexion des mondes physiques, numériques et sociaux. Dans cette perspective, il aborde diverses facettes de l’intelligence artificielle dont particulièrement, les systèmes multi-agents, “thème principal de la thèse proposée”, l’ingénierie des connaissances et le raisonnement automatique, et l’apprentissage machine.
Pour répondre aux enjeux des transitions écologique, énergétique et industrielle, le département GEO accompagne les acteurs des territoires (acteurs publics et privés) vers une meilleure prise en compte des enjeux environnementaux et de résilience territoriale. Il s’attache ainsi à apporter des solutions nouvelles en matière d’analyse, de modélisation et d’évaluation environnementale des systèmes industriels et territoriaux dans un double contexte d’industrie des futurs et de villes et territoires soutenables. Fort d’une expertise sur la question de la gestion des déchets, le département GEO souhaite poursuivre ses travaux sur l’évolution de cette dernière.
Contexte applicatif :
La valorisation des déchets répond à un double enjeu de réduction d’impact associée à la gestion des matières en fin de vie et de relocalisation des métabolismes des territoires, en permettant d’exploiter des ressources de proximité qui peuvent se substituer à des matières non-renouvelables ou des énergies fossiles. A ce titre, elle est au cœur des politiques publiques et des stratégies industrielles visant la mise en place de filières d’approvisionnement davantage « circulaires ».
Du fait de cette importance stratégique, les déchets sont aujourd’hui des ressources en tension, autour desquels s’organisent différentes filières de récupération et de traitement (1) . Sur l’exemple des biodéchets, on retrouve des filières de proximité (compostage individuel, de quartier), parfois en compétition avec des filières industrielles de méthanisation (2). Pour les déchets textiles, les filières réemploi de l'économie sociale et solidaire (ESS) se retrouvent aujourd’hui en difficulté et pourraient également se retrouver en compétition avec le recyclage, plutôt opéré par des acteurs privés (3). Or, le choix d’orienter les flux de déchets vers l’une ou l’autre (ou plusieurs) de ces filières n’est pas neutre : cela a des implications en termes d’impact environnemental, mais aussi d’implication citoyenne, de gouvernance et de souveraineté de la matière secondaire dans les territoires. Dans ce contexte, la simulation prospective peut être un outil puissant pour tester différents scénarios et anticiper les conséquences de ces choix.
🎯 Ce que nous attendons de vous
Proposition scientifique envisagée :
Cette thèse vise à développer un modèle de simulation prospective de filières de gestion des déchets, capable d’intégrer explicitement les enjeux sociotechniques de la valorisation, incluant des facteurs exogènes, venant des contextes politique, réglementaire, économique qui évoluent (4), et endogènes comme la pré-existence d'infrastructures de traitement, de tissus industriel et associatif spécifiques au territoire. En outre, la modélisation prospective reposera sur une approche « backcasting » (5), qui mobilisera notamment les travaux prospectifs de l’ADEME « Transition(s) 2050 » développés à l’échelle nationale. Ceux-ci, en présentant différents futurs souhaitables, fourniront des exemples de contextes contrastés qui définiront en partie les facteurs exogènes à la planification des filières. Afin de prendre en compte l’influence des stratégies d’acteurs dans le choix des filières, et de combler le manque identifié dans les outils d’aide à la décision, l’originalité de la thèse consistera en l’adoption du paradigme des systèmes multi-agents dans toutes ses dimensions. Ce paradigme permet en effet de modéliser l’ensemble d’une filière à travers ses quatre niveaux d’abstraction : i) un ensemble hétérogène d’acteurs, ii) un territoire aux ressources limitées et géographiquement contraintes, iii) des interactions, et iv) un cadre réglementaire guidant ou contraignant les acteurs. On parle de ces quatre niveaux d’abstraction comme des « voyelles » : a(gent), e(nvironnement), i(nteraction) et o(rganisation). Leur structuration en couches est schématisée ci-dessous. Les approches prospectives classiques pour l’économie circulaire utilisant des techniques d’analyse des flux de matières ou de simulation basée agents, en comparaison, ne permettent pas de modéliser les quatre couches (6) : l’analyse des flux matériels ne prend en compte que la couche inférieure (environnement), tandis que les simulations basées agents dans ce domaine ne prennent pas souvent explicitement en compte la couche supérieure (organisation).
L’intégration des différentes couches d’un système multi-agents a conduit au développement d’une forme de programmation orientée multi-agents, qui associe aux quatre voyelles un langage de modélisation dédié (7). La programmation orientée multi-agents permet de passer d’un ensemble de modèles à un programme exécutable, simulant les interactions entre acteurs de la filière et l’impact de ces acteurs sur leur environnement, dans différentes configurations.
Cette thèse vise donc à développer un modèle de simulation prospective de filières de gestion des déchets, capable d’intégrer différents niveaux structurant la décision à l’échelle d’un territoire, en fonction d’éléments contextuels exogènes et endogènes au territoire d’étude. L’objectif, à terme, sera d’être en capacité de proposer des scénarios de valorisation des déchets qui soient adaptés à un territoire et à un contexte réglementaire et économique donné, d’analyser l’évolution des filières et de leurs impacts environnementaux dans une perspective où les choix sociotechniques les plus à mêmes de répondre aux besoins des territoires restent à faire. Les cas de la valorisation des déchets textiles et des biodéchets seront examinés. Ce travail de recherche appliquée nécessitera :
- De comprendre et appliquer un modèle pré-existant d’un système sociotechnique associé à la valorisation des déchets textiles et des biodéchets. Celui-ci comprend le métabolisme territorial de la gestion des déchets (les gisements, les usages, les circuits de récupération et de traitement, les acteurs) mais aussi le contexte réglementaire, économique et technologique propres aux gisements considérés (actuel mais aussi les contextes futurs envisagés)
- De construire un modèle de simulation prospective selon le paradigme des systèmes multi-agents, capables d’intégrer les différents niveaux présentés ci-dessus, qui se traduisent à la fois dans les contextes réglementaires et économiques (par exemple) mais aussi dans les décisions d’orientations de filières
- D’évaluer l’impact environnemental des scénarios de filières construits en utilisant la méthodologie Analyse de Cycle de Vie (ACV).
(1) RECORD, 2025. Compétitions d’usage et variations de valeur sur les gisements de « déchets – ressources ». Évaluation des conséquences économiques, environnementales et sociétales.107p.
(2) Bahers, J.-B., & Giacchè, G. (2018). Échelles territoriales et politiques du métabolisme urbain : La structuration des filières de biodéchets et l’intégration de l’agriculture urbaine à Rennes. VertigO. La revue internationale en sciences de l’environnement, (Hors-série 31). https://doi.org/10.4000/vertigo.21609
(3) Wiart, L., André, C., Thénot, M., & Béfort, N. (2025). Stratégies hégémoniques dans le secteur de la gestion des déchets : Filières REP et instrumentalisation des acteurs de l’ESS. Revue française de gestion, 324(5), 39‑58.
(4) Pansera, M., Genovese, A., & Ripa, M. (2021). Politicising Circular Economy : What can we learn from Responsible Innovation? Journal of Responsible Innovation, 8(3), 471‑477.
(5) qui consiste à définir un futur souhaitable et à élaborer différentes trajectoires permettant d’y parvenir à partir du présent
(6) Walzberg, J., Carpenter, A., Frayret, J., Heath, G., Eberle, A.L., 2023. Agent-based modeling and simulation for the circular economy. Lessons learned and path forward. Journal of industrial Ecology. 1227–1238.
(7) voir notamment la plate-forme JaCaMo, https://jacamo-lang.github.io/
🔍 Ce que nous recherchons
Le ou la candidat·e devra avoir de solides compétences en programmation et des connaissances en modélisation et simulation dynamique de systèmes complexes.
Des compétences spécifiques en simulation basée agent seraient un plus.
Des connaissances sur le contexte réglementaire, institutionnel, économique etc. de la gestion des déchets en France et/ou dans des approches de modélisation prospective seraient appréciées, même si non rédhibitoires car l’équipe d’encadrement sera à même d’accompagner la personne recrutée dans la compréhension de ces aspects de la thèse.
Le ou la candidat·e devra montrer un intérêt pour les problématiques environnementales.
La connaissance de la méthodologie ACV serait également un plus (mais non rédhibitoire).
On attend de bonnes capacités de synthèse, de rédaction et de communication. Vous devrez savoir travailler en équipe en étant tout de même autonome sur votre travail.
Niveau de français requis: Intermédiaire supérieur: Vous pouvez utiliser la langue de manière efficace et vous exprimer précisément.
Niveau d'anglais requis: niveau B1 minimum.
📩 Candidatez dès maintenant !
Date limite de candidature : 25/03/2026
🔗 Les dossiers de candidature (CV, lettre de motivation, notes du parcours académique des deux dernières années, contact d’au moins une personne référence (tuteur stage master par exemple). sont à déposer sur la plateforme RECRUITEE :
ou envoyer votre dossier à l’adresse [email protected] et mettre en sujet du mail : « Candidature thèse 2026 »
Prise de poste envisagée : septembre ou octobre 2026 (sous réserve de l’obtention d’un financement).
Dans le cadre de sa politique Égalité, Diversité et Inclusion, l’École des Mines de Saint Etienne est un employeur soucieux de l’équité de traitement entre les candidatures.
ℹ️ Informations complémentaires
Cette offre de thèse s'inscrit dans l'appel à propositions faite par le Collège Ingénierie (regroupant Centrale Lyon, ENTPE, INSA Lyon et Mines Saint-Etienne) et l'Université Jean Monnet Saint-Etienne pour financer 5 à 6 thèses, en 2026, sur le thème de l'économie circulaire. L'objectif de ce "bouquet de thèses" est de construire une approche scientifique pluridisciplinaire impliquant les établissements partenaires. Pour le/la doctorant.e recruté.e, cela impliquera de contribuer à la mise en œuvre d'un processus d'échanges scientifiques entre les 5-6 doctorant.e.s et leurs encadrant.e.s, tout au long des trois années du cursus doctoral.
La thèse est par construction multidisciplinaire, mobilisant des enseignants-chercheurs de deux disciplines, rattachés à deux départements de l’Institut Fayol : département ISI (Informatique et Systèmes Intelligent), et le département GEO (Génie de l’Environnement pour les Organisations). L’ancrage disciplinaire sera les sciences informatiques, appliquée à une problématique issue des sciences de l’environnement.
Le directeur de thèse sera Flavien Balbo (département ISI). Les co-encadrants de thèse seront Victor Charpenay (département ISI), Audrey Tanguy (département GEO) et Vincent Jourdain (département GEO).
· Contrat doctoral - CDD de 3 ans
· Localisation du poste : Saint-Etienne (42), Institut Henri Fayol, département Informatique et Systèmes Intelligent. ED SIS 488 Laboratoire d’appartenance : UMR 6158 LIMOS International : une mobilité internationale de 3 à 6 mois est à prévoir pendant la durée de la thèse
· Rémunération fixée selon le profil du candidat, en fonction des règles définies par le cadre de gestion de l’Institut Mines Télécom.
· Les postes offerts au recrutement sont ouverts à toutes et tous avec, sur demande, des aménagements pour les candidates et candidats en situation de handicap.
· Toute candidature peut faire l’objet d’une enquête administrative
Les candidats retenus après examen de leur dossier de candidature seront reçus en entretiens (physique ou par visio).
📞 Contacts
· Sur le contenu du poste :
Victor CHARPENAY - Maître de conférence FAYOL : [email protected] ou
Audrey TANGUY - Maître Assistante FAYOL : [email protected]
· Sur les aspects administratifs/RH :
Amélie HUCHET – Gestionnaire RH
Mail : [email protected]
Tél. : +33 (0)4 77 42 93 05
🌍 Pourquoi rejoindre Mines Saint-Étienne ?
Nous accompagnons chacun de nos collaborateurs sur le chemin de l’excellence, avec la conviction qu’ensemble, nous pouvons avoir un impact durable et significatif sur notre monde.
Rejoindre Mines Saint-Étienne, c’est l’opportunité de trouver :
· Un environnement stimulant : des moyens expérimentaux de pointe, un réseau international solide (T.I.M.E., EULIST) et des campus à taille humaine avec un environnement urbain
· Un impact réel : des projets de recherche contractuelle à hauteur de 11 M€/an, majoritairement avec des partenaires industriels, un centre de culture scientifique la Rotonde qui s’engage depuis 25 ans dans la médiation des sciences avec plus de 50 000 visiteurs/an
· Une qualité de vie incomparable : entre 46 et 49 jours de congés et RTT, télétravail partiel, prise en charge des transports en commun à 75 %, soutien financier au covoiturage et au vélo et un baromètre social où 83 % des collaborateurs plébiscitent la qualité de vie au travail
Construisons un avenir plus durable, à travers la science, l’ingénierie, et des projets qui font sens.
Liens utiles :
https://www.mines-stetienne.fr/
La protection de vos données :
Flexible Work Hours
Télétravail partiel
Bicycle and carpooling support
Soutien financier au covoiturage et au vélo
Paid Time Off
Entre 46 et 49 jours de congés et RTT, télétravail partiel
Institut Mines-Télécom is a leading French group of engineering and management schools, focused on shaping the future through education in digital, energy, and environmental transitions. They educate engineers and professionals who are equipped to tackle the pressing challenges faced by society and industry, emphasizing innovation and scientific excellence.
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