mon-entreprise/publicodes/README.md

Publicode est un langage déclaratif pour encoder les algorithmes d'intérêt
public. Il permet de réaliser des calculs généraux tout en fournissant une
explication permettant de comprendre et de documenter ces calculs.

Publicode est adapté pour modéliser des domaines métiers complexes pouvant être
décomposés en règles élémentaires simples (comme la [législation socio-fiscale](https://github.com/betagouv/mon-entreprise/tree/master/publicodes),
[un bilan carbone](https://github.com/laem/futureco-data/blob/master/co2.yaml),
un estimateur de rendement locatif, etc.).

Il permet de générer facilement des simulateurs web interactifs où l'on peut affiner
progressivement le résultat affiché, et d'exposer une documentation du calcul explorable.

## Projets phares

- **[mon-entreprise.fr](https://mon-entreprise.fr/simulateurs)** utilise publicodes
  pour spécifier l'ensemble des calculs relatifs à la législation socio-fiscale
  en France. Le site permet entre autre de simuler une fiche de paie complète,
  de calculer les cotisations sociales pour un indépendant ou encore connaître
  le montant du chômage partiel.
- **[futur.eco](https://futur.eco/)** utilise publicodes pour calculer les bilans
  carbone d'un grand nombre d'activités, plats, transports ou biens.

## Syntaxe

### Principe de base

La syntaxe de Publicode est basée sur le langage
[Yaml](https://en.wikipedia.org/wiki/YAML).

Un fichier Publicode contient une liste de _règles_ identifiées par leur _nom_ et
possédant une _formule de calcul_ :

```yaml
prix d'un repas:
  formule: 10 €
```

Une formule de calcul peut faire _référence_ à d'autres règles.
Dans l'exemple suivant la règle `prix total` aura pour valeur 50 (= 5 \* 10)

```yaml
prix d'un repas:
  formule: 10 €

prix total:
  formule: 5 * prix d'un repas
```

Il s'agit d'un langage déclaratif : comme dans une formule d'un tableur le `prix
total` sera recalculé automatiquement si le prix d'un repas change. L'ordre de
définition des règles n'a pas d'importance.

### Unités

Pour fiabiliser les calculs et faciliter leur compréhension, on peut préciser
l'unité des valeurs littérales :

```yaml
prix d'un repas:
  formule: 10 €/repas

nombre de repas:
  formule: 5 repas

prix total:
  formule: nombre de repas * prix d'un repas
```

Le calcul est inchangé mais on a indiqué que le "prix d'un repas" s'exprime en
`€/repas` et que le "nombre de repas" est un nombre de `repas`. L'unité du prix
total est inférée automatiquement comme étant en `€`. (`€/repas` \* `repas` =
`€`)

Ce système d'unité permet de typer les formules de calcul et de rejeter
automatiquement des formules incohérentes :

```yaml
prix d'un repas:
  formule: 10 €/repas

nombre de repas:
  formule: 5 repas

frais de réservation:
  formule: 1 €/repas

prix total:
  formule: nombre de repas * prix d'un repas + frais de réservation
# Erreur:
# La formule de "prix total" est invalide.
```

Dans l'exemple ci-dessus Publicode détecte une erreur car les termes de
l'addition ont des unités incompatibles : d'un côté on a des `€` et de l'autre
des `€/repas`. Comme dans les formules de Physique, cette incohérence d'unité
témoigne d'une erreur de logique. Ici une manière de corriger l'erreur peut être
de factoriser la variable "nombre de repas" dans la formule du "prix total".

```yaml
prix total:
  formule: nombre de repas * (prix d'un repas + frais de réservation)
```

> **Attention :** Il ne faut pas insérer d'espace autour de la barre oblique dans
> les unités, l'unité `€ / mois` doit être notée `€/mois`

### Conversion

Publicode convertit automatiquement les unités si besoin.

```yaml
salaire:
  formule: 1500 €/mois

prime faible salaire:
  applicable si: salaire < 20 k€/an
  formule: 300€
```

On peut forcer la conversion des unités via la propriété `unité`, ou la notation
suffixée `[...]`.

```yaml
salaire:
  unité: €/mois
  formule: 3200

salaire annuel:
  formule: salaire [k€/an]
```

**Types de base disponibles pour la conversion :**

- `jour` / `mois` / `an`
- `€` / `k€`

### Pages d'explications

L'explication des règles est un des objectifs fondamentaux de Publicodes.

Chaque règle se voit générer automatiquement une page explicatives
correspondante dans le front-end, contenant une information facilement digeste
mise en regard des calculs eux-mêmes.

Plusieurs propriétés sont reprises dans ces pages d'explications :

- le **titre**, qui s'affiche en haut de la page. Par défaut on utilise le nom
	de la règle, mais la propriété `titre` permet de choisir un titre plus
	approprié ;
- la **description** qui peut être rédigée en Markdown et est généralement
	affichée comme paragraphe d'introduction sur la page. On utilise le caractère
	`>` pour indiquer au parseur Yaml que la description utilise du Markdown ;
- les **références** externes (documentation utile) affichées en
	bas de page et qui sont constituées d'une liste de liens avec une description.

```yaml
ticket resto:
  titre: Prise en charge des titres-restaurants
  formule: 4 €/repas
  description: >
    L'employeur peut remettre des titres restaurants sous plusieurs formats:
    - ticket *papier*
    - carte à *puce*
    - appli *mobile*
  références:
    Fiche service public: https://www.service-public.fr/professionnels-entreprises/vosdroits/F21059
    Fiche Urssaf: https://www.urssaf.fr/portail/home/taux-et-baremes/frais-professionnels/les-titres-restaurant.html
```

Voir aussi la rubrique sur les mécanismes.

### Espaces de noms

Les espaces de noms sont utiles pour organiser un grand nombre de règles. On
utilise le `.` pour exprimer la hiérarchie des noms.

```yaml
prime de vacances:
  formule: taux * 1000 €

prime de vacances . taux:
  formule: 6%
```

Ici `prime de vacances` est à la fois une règle et un espace de noms. La variable
`taux` est définie dans cet espace de noms et c'est elle qui est référencée dans
la formule de calcul de la règle `prime de vacances`.

La règle `prime de vacances` est elle-même définie dans l'espace de nom racine.

On pourrait avoir une autre variable `taux` dans un espace de nom
différent, sans que cela entre en conflit:

```yaml
# Ceci n'entre pas dans le calcul de `prime de vacances` définie plus haut
autre prime . taux:
	formule: 19%
```

On dit que la formule de la règle `prime de vacances` fait référence à la
règle `prime de vacances . taux` via le nom raccourci `taux`.

Pour faire référence à une règle hors de son espace de nom, on peut écrire le
nom complet de cette règle:

```yaml
prime de vacances v2:
	formule: autre prime . taux * 1000 €
```

Dans le cas d'espaces de noms imbriqués (à plus qu'un étage), le nom inscrit
dans une règle donnée est recherché de plus en plus haut dans la hiérarchie des
espaces de nom jusqu'à la racine.

```yaml
contrat salarié . rémunération . primes . prime de vacances:
	formule: taux générique * 1000 €

contrat salarié . rémunération . taux générique:
	formule: 10%
```

Ici `contrat salarié . rémunération . primes . prime de vacances` va faire
référence à `contrat salarié . rémunération . taux générique` trouvé deux
espaces de noms plus haut, et va donc valoir `100 €`.

### Mécanismes

Les règles de calcul élémentaires sont extraites dans des "mécanismes" qui
permettent de partager la logique de calcul et de générer une page d'explication
spécifique par mécanisme.

Par exemple on a un mécanisme `barème`:

```yaml
revenu imposable:
  formule: 54126 €

impôt sur le revenu:
  formule:
    barème:
      assiette: revenu imposable
      tranches:
        - taux: 0%
          plafond: 9807 €
        - taux: 14%
          plafond: 27086 €
        - taux: 30%
          plafond: 72617 €
        - taux: 41%
          plafond: 153783 €
        - taux: 45%
```

La syntaxe hiérarchique de Yaml permet d'imbriquer les mécanismes :

```yaml
prime . fixe:
  formule: 1000€

prime . taux du bonus:
  formule: 20%

prime:
  formule:
    somme:
      - fixe
      - produit:
          assiette: fixe
          taux: taux du bonus
```

> **[Aller à la liste des mécanismes existants](./mécanismes)**

### Applicabilité

On peut définir des conditions d'applicabilité des règles :

```yaml
date de début:
  formule: 12/02/2020

ancienneté en fin d'année:
  formule:
    durée:
      depuis: date de début
      jusqu'à: 31/12/2020

prime de vacances:
  applicable si: ancienneté en fin d'année > 1 an
  formule: 200€
```

Ici si l'ancienneté est inférieure à un an la prime de vacances ne sera pas
_applicable_. Les variables _non applicables_ sont ignorées au niveau des
mécanismes (par exemple le mécanisme `somme` comptera une prime non applicable
comme valant zéro, voir la page spécifique aux mécanismes).

La syntaxe suivante est également valable:

```yaml
dirigeant . assimilé salarié:
  formule: dirigeant = 'assimilé salarié'
  rend non applicable:
    - contrat salarié . convention collective
```

### Remplacement

Certaines règles ne s'appliquent parfois que dans quelques situations
particulières et modifier la définition des règles générales pour prendre en
compte ces particularismes pose des problème de maintenabilité de la base de
règle.

Publicode dispose d'un mécanisme de remplacement qui permet d'amender n'importe
quelle règle existante sans avoir besoin de la modifier :

```yaml
frais de repas:
  formule: 5 €/repas

convention hôtels cafés restaurants:
  formule: oui

convention hôtels cafés restaurants . frais de repas:
  remplace: frais de repas
  formule: 6 €/repas

montant repas mensuels:
  formule: 20 repas * frais de repas
```

On peut également choisir de remplacer uniquement dans un contexte donné:

```yaml
a:
  formule: 10 min

b:
  formule: 20 min

règle nulle:
  remplace:
    - règle: a
      sauf dans: somme originale
    - règle: b
      dans: somme avec remplacements
  formule: 0

somme originale:
  formule: a + b

somme avec remplacements:
  formule: a + b
```

### Références de paramètres

Si le mécanisme de remplacement permet de faire des substitutions de règles
complètes, il est parfois utile de ne modifier qu'un seul paramètre d'une règle
existante, par exemple modifier le facteur d'une multiplication tout en
conservant le reste de sa définition inchangée.

Une première manière de faire consiste à extraire le paramètre en question dans
une règle indépendante, le rendant ainsi accessible et modifiable depuis
l'extérieur :

```yaml
prime:
  formule:
    multiplication:
      assiette: 1000€
      taux: taux

prime . taux:
  formule: 5%

super-prime:
  remplace: prime . taux
  formule: 10%
```

Ce code fonctionne mais il nous oblige a créer une règle `prime . taux` qui
n'est pas pertinente en tant qu'entité autonome (avec sa propre page de
documentation, etc.), uniquement pour pouvoir la modifier avec un `remplace`. On
a aussi introduit une indirection dans la définition de la prime en remplaçant
une ligne explicite `taux: 5%` par une référence vers une règle tierce
`taux: taux`, qui est loin d'être aussi claire.

Pour ce cas d'usage il est possible d'utiliser une _référence de paramètre_.
On garde la définition de la prime inchangée et on annote l'argument auquel on
veut accéder depuis l'extérieur avec le mot clé `[ref]` :

```yaml
prime:
  formule:
    multiplication:
      assiette: 1000€
      taux [ref]: 5%

super-prime:
  remplace: prime . taux
  formule: 10%
```

Par défaut le paramètre est référencé avec son nom dans l'espace de nom de la
règle, ici `prime . taux`. Il est possible de choisir un nom personnalisé :

```yaml
prime:
  formule:
    multiplication:
      assiette: 1000€
      taux [ref taux bonus]: 5%

super-prime:
  remplace: prime . taux bonus
  formule: 10%
```

Lors d'une relecture future de la règle `prime` le mot clé `[ref]` indique
explicitement que du code extérieur dépend du paramètre `taux`, ce a quoi il
faut être vigilant en cas de ré-écriture.

La syntaxe suivante est équivalente :

```yaml
prime:
  formule:
    multiplication:
      assiette: 1000€
      taux:
				définition: taux bonus
				formule: 5%

super-prime:
  remplace: prime . taux bonus
  formule: 10%
```

## Évaluation

Le ticket
https://github.com/betagouv/mon-entreprise/issues/796#issuecomment-569115296
détaille le fonctionnement de l'évaluation d'un fichier Publicode.