Green Requirements Engineering

À l’heure d’une digitalisation avancée et d’une situation où les enjeux environnementaux deviennent toujours plus critique, la question de la durabilité prend une place centrale dans le processus de développement de logiciel. Cela concerne non seulement l’infrastructure, mais aussi la manière dont nous formulons les exigences d’un système.

Le Green Requirements Engineering (Green RE) s’intéresse précisément à cette problématique : comment intégrer les aspects de durabilité de manière systématique et mesurable lors de la définition et de la spécification des exigences ?

Le Green Requirements Engineering (Green RE) désigne l’identification et l’intégration systématique d’exigences visant une conception et une utilisation des logiciels plus respectueuses de l’environnement. Cela concerne par exemple une consommation d’énergie réduite, une réelle efficacité des ressources utilisées et une limitation de l’empreinte carbone.

Cela inclut non seulement les exigences fonctionnelles, mais surtout les exigences non fonctionnelles (NFRs), telles que la consommation énergétique, l’utilisation du CPU ou encore le CO₂footprint d’un système.

Concepts clés du Green RE :

• Green Coding : une programmation durable, grâce à des algorithmes optimisés.
• Green Operations : une exploitation des logiciels qui minimise l’usage des ressources.
•  Digital Environmental Footprint : l’équivalent CO₂ ou l’impact environnemental d’un produit numérique.

Dans le cycle de vie d’un logiciel, le  Requirements Engineering (RE)  représente le tout premier moment où il est possible d’intégrer des aspects de durabilité. Et donc d’influencer positivement les décisions futures.

Plus les objectifs de durabilité sont définis tôt, plus leur impact environnemental peut être maîtrisé et minimisé. À l’inverse, intervenir plus tard au niveau du code ou de l’infrastructure implique souvent des efforts bien plus importants.

Le Green RE permet ainsi d’adopter une démarche durable dès le départ, en intégrant explicitement ces considérations dans les exigences fonctionnelles et non fonctionnelles.

Dans le contexte logiciel, la durabilité couvre  cinq dimensions essentielles  qui peuvent être intégrées de manière ciblée dans le Requirements Engineering.

• Durabilité écologique  : Réduction de la consommation d’énergie, des besoins en ressources et des émissions de CO₂ grâce à des exigences efficaces concernant l’architecture et l’exploitation des systèmes.
• Durabilité économique  : Promotion de l’efficacité des coûts et de la valeur à long terme, notamment grâce à la réutilisabilité, à des frais de maintenance réduits et à une meilleure sécurité des investissements.
•  Durabilité sociale  : Garantie de l’accessibilité, de l’équité et de la convivialité, par exemple via des fonctionnalités accessibles ou une diversité linguistique et culturelle.
•  Durabilité technique  : Accent mis sur la longévité, la maintenabilité et la capacité d’adaptation des systèmes, notamment grâce à des architectures modulaires, une bonne documentation et une stabilité technologique.
•  Durabilité individuelle  : Prise en compte de la charge cognitive et du bienêtre des utilisateurs grâce à une expérience transparente, respectueuse et non manipulatrice.

Ces dimensions constituent une base solide pour formuler le Green RE de manière systématique, structurée et ciblée.

Il convient toutefois de noter que des conflits surviennent fréquemment entre ces dimensions.

Dans la mise en place pratique du Green RE, des conflits d’objectifs apparaissent fréquemment entre les cinq dimensions de durabilité. Le plus courant concerne la tension entre les objectifs économiques et écologiques : les solutions économes en énergie ou en ressources exigent souvent des efforts techniques plus importants ou entraînent des investissements initiaux plus élevés.

Ces conflits ne peuvent pas être entièrement évités. C’est pourquoi une partie essentielle du Green RE consiste à les identifier de manière explicite, à les documenter et à les évaluer avec les parties prenantes. Les conflits d’objectifs ne doivent donc pas être perçus comme un obstacle, mais comme un élément constructif d’un travail véritablement durable.

Des méthodes telles que les scénarios ou les analyses de compromis (tradeoff) permettent de rendre les impacts des différentes options plus transparents et d’identifier des solutions adaptées aux conflits potentiels.

Les aspects liés à la durabilité peuvent être intégrés de manière ciblée dans les activités classiques du Requirements Engineering.

• Collecte des exigences  : dès la phase de intiale, il est essentiel de poser des questions liées à l’impact environnemental et à l’efficacité énergétique. Les entretiens avec les parties prenantes, les ateliers et les questionnaires peuvent être enrichis d’aspects liés à la durabilité, par exemple : « Quels objectifs environnementaux le système doitil soutenir ? » Il est également important d’identifier les Sustainability Stakeholders, c’estàdire les parties prenantes concernées par les enjeux de durabilité.
• Analyse  : durant l’analyse, il est possible d’identifier et d’évaluer les conflits potentiels entre objectifs de durabilité et autres exigences de qualité (par exemple la performance ou l’ergonomie). Il est recommandé d’intégrer explicitement la durabilité comme objectif.
• Documentation  : les exigences doivent être formulées de manière à rendre les aspects de durabilité mesurables et vérifiables, par exemple sous la forme de NFRs assorties de seuils ou de limites concrètes.
• Validation : la validation doit garantir que les exigences liées à la durabilité soient complètes, compréhensibles et acceptées par toutes les parties. Des checklists ou des scénarios de durabilité peuvent également être utiles à ce stade.
• Gestion  : les Green Requirements doivent être versionnables et traçables, notamment pour pouvoir suivre leur mise en œuvre tout au long du projet. Des métriques telles que la réduction de CO₂ par release permettent de quantifier les progrès.

Un outil particulièrement utile pour intégrer les aspects de durabilité de manière structurée dans le processus de Requirements Engineering est le Sustainable Awareness Framework. Ce cadre méthodologique aide les équipes à systématiquement analyser les impacts écologiques, sociaux et économiques des exigences.

Il propose un panel de questions, de critères et d’aides à la décision pouvant être utilisés dans des ateliers ou des revues. L’objectif est de favoriser une approche durable, tant chez les parties prenantes qu’au sein des équipes du projet, et d’assurer que les aspects de durabilité soient pris en compte dès le début et de manière cohérente.

Exemple d’une User Story intégrant des objectifs de durabilité

User Story : En tant que responsable produit, je souhaite que le système backend passe automatiquement en mode économie d’énergie lorsqu’il est inactif, afin de réduire la consommation électrique.

Critères d’acceptation :

• Le mode économie d’énergie s’active lorsque l’utilisation du CPU est inférieure à 10 % pendant au moins 5 minutes.
• En mode économie d’énergie, la consommation énergétique diminue d’au moins 30 %.
• Les transactions utilisateur actives ne doivent pas être interrompues.
• Le changement d’état doit être consigné dans le système de monitoring.

Le thème de la Green IT et du développement logiciel durable gagne continuellement en importance, y compris en Suisse. Les entreprises reconnaissent de plus en plus la pertinence des enjeux environnementaux. Mais dans bien des cas, la mise en œuvre opérationnelle reste encore limitée.

État des lieux :

• Au cours des dernières années, l’IT durable a été largement débattue et est désormais considérée comme un élément essentiel de la durabilité écologique au sein des entreprises.
• En pratique, il manque cependant souvent des outils et des mesure claires pour réaliser les objectifs de durabilité de manière systématique.
• Les premiers indicateurs de performance « green » émergent progressivement (comme la consommation d’énergie par transaction par exemple).
• L’arrivée de solutions spécialisées et basées sur l’IA ouvre désormais la voie à une collecte automatisée de métriques de durabilité, rendant ainsi le Green Requirements Engineering nettement plus concret et plus robuste dans son application.
• Cependant, l’utilisation de l’IA peut être utile afin de mesurer des indicateurs de durabilité. Mais il faut garder à l’esprit que les systèmes d’IA nécessitent davantage de puissance de calcul, et donc plus d’énergie et de matériel. Cela crée un nouveau conflit d’objectifs, qui doit être analysé et évalué en fonction du contexte. Cet exemple illustre clairement que le Green RE est étroitement lié à l’infrastructure et aux systèmes sur lesquels il repose.
• Par ailleurs, les équipes de développement logiciel et d’exploitation sont de plus en plus sensibilisées aux pratiques de Green Coding et à l’optimisation énergétique.
• Accessibilité : le European Accessibility Act (EAA) impose depuis 2025 aux fabricants et fournisseurs de rendre accessibles les produits et services numériques tels que les sites web et les applications dans l’ensemble de l’UE. Cette réglementation concerne également les entreprises suisses qui fournissent des produits ou services dans des pays membres de l’UE. Cela renforce la dimension Social de la durabilité et exige l’intégration d’exigences d’accessibilité dès la phase de Requirements Engineering.
• ESG – Environmental, Social, Governance : ce cadre d’évaluation oblige les entreprises à rendre transparents leurs impacts environnementaux, sociaux et éthiques. En Suisse, depuis l’année 2023, les grandes entreprises sont soumises à des obligations de reporting ESG, à satisfaire pour la première fois en 2024 (selon les articles 964a–964c du Code des obligations). Ces prescriptions visent à publier des informations clés liées à la durabilité, telles que les émissions de CO₂, les risques sociaux ou les structures de conformité. Pour le Requirements Engineering, cela signifie que les exigences doivent être documentées, traçables et vérifiables, de manière à permettre la création de produits et services conformes aux normes ESG.

Malgré son importance croissante et les avancées méthodologiques, le Green Requirements Engineering se heurte dans la pratique à plusieurs limites :

•  Systèmes basés sur le cloud : de nombreuses applications modernes fonctionnent sur des infrastructures cloud où les ressources sont allouées dynamiquement. Même si une solution logicielle est conçue de manière efficace, son impact direct sur la consommation totale d’énergie d’un centre de données reste limité, car celuici continue de fonctionner indépendamment des optimisations apportées à un service isolé.
•  Consommation énergétique accrue liée à l’IA : l’utilisation de l’intelligence artificielle, pour l’analyse d’usage, l’automatisation ou la mesure de critères de durabilité par exemple, peut être bénéfique, mais elle génère elle-même une charge de calcul importante. Il en résulte un conflit d’objectifs qu’il convient d’évaluer selon chaque contexte.
•  Dépendance visàvis des infrastructures et décisions techniques : le Green RE peut formuler des exigences d’efficacité, mais cellesci ne sont réellement efficaces que si les décisions d’infrastructure, comme les mécanismes de mise à l’échelle (p. ex. Kubernetes) ou l’efficacité matérielle, sont également prises en compte. La durabilité ne se crée pas uniquement au niveau des exigences, mais résulte d’une interaction cohérente entre l’architecture, l’exploitation et l’organisation.

Ces limites montrent que le Green RE constitue un outil précieux pour sensibiliser et structurer les exigences, mais qu’il ne remplace pas une stratégie globale de durabilité.

Le Green Requirements Engineering est un domaine en pleine expansion. Les entreprises reconnaissent de plus en plus que les aspects de durabilité dans le cycle de vie logiciel ne relèvent pas uniquement d’une responsabilité sociétale, mais représentent aussi de réelles opportunités stratégiques.

Le Green RE doit donc être compris comme un complément, et non comme un substitut, qui s’intègre dans toutes les activités de Requirements Engineering. Cela permet en conséquence de prendre plus consciemment en compte l’impact écologique et de favoriser le développement de solutions plus durables à long terme.