Dynamique des systèmes complexes - Concepts et méthodologie

Confronte a un systeme complexe (nous appellerons ainsi toute structure, par exemple une entreprise comportant un grand nombre d’elements interconnectes entre eux par des relations de causalite), l’etre humain semble avoir du mal a analyser, a comprendre, encore moins a predire son comportement dans le temps. Cette difficulte d’apprehension est essentiellement due a la presence de boucles de retroaction au sein de presque tout systeme de ce type. Que quelques-unes de ces boucles — ces cercles « vicieux » ou « vertueux », ces structures homeostatiques, regulatrices, ou au contraire explosives — interviennent simultanement ou successivement au sein d’une structure, et nous voila impuissants a predire le comportement dans le temps du systeme correspondant. Nous n’avons pas le don d’analyse, d’intuition de ce qui va se passer lorsque, au sein d’un systeme, plusieurs variables interconnectees jouent a la fois le role de cause et d’effet. Pourtant, il y a plus de cinquante ans, est apparue une science, la cybernetique — generalisation de la theorie des asservissements —, utilisee de facon reguliere dans toutes les sciences de l’ingenieur, et qui facilite l’analyse des systemes boucles. Son succes aupres des ingenieurs a amene certains chercheurs [5] a transposer cette science au domaine des sciences humaines (au sens le plus general du terme, celui qui attire de plus en plus les jeunes ingenieurs : management, economie, structures psychologiques et sociales, urbanisme et meme politique). Cette demarche, analysant d’un point de vue a la fois systemique et cybernetique le comportement de structures diverses dans de tres nombreux domaines des sciences humaines, a connu un developpement certain depuis quelques annees et a donne naissance a une demarche specifique, voire meme a une ecole de pensee que son createur — Jay Forrester — et les auteurs les plus connus ont appele «  dynamique des systemes . » Les travaux correspondants, developpes maintenant dans le monde entier, concernent tous les domaines pour lesquels le temps est une variable essentielle. Citons, entre autres, les domaines suivants en insistant sur ceux qui interessent plus particulierement les ingenieurs : strategie d’entreprise et politique nationale et internationale [23] ; finance, gestion de production, marketing, management ; environnement, ecologie, problemes urbains, transports ; relations humaines (psychosociologie) [22] ; biologie, medecine [24]. A qui s’adresse cette demarche, que nous appelons aussi «  systemique de l’ingenieur  » ? Repondre a cette question revient d’ailleurs en grande partie a introduire les principes de la dynamique des systemes. Cette demarche s’adresse : Tout d’abord aux personnes qui travaillent dans les tres nombreux domaines ou le temps est une variable essentielle, et qui rejettent, en la considerant comme dangereuse, l’attitude « y’a qu’a ». A toutes celles qu’interesse le changement, qu’intrigue l’evolution des structures et des evenements environnants, qui desirent comprendre le pourquoi et le comment de certaines evolutions. Donc a quiconque veut analyser et comprendre le comportement dynamique de structures complexes, quelle que soit leur nature (on sait que cette demarche est depuis tres longtemps employee, sous d’autres noms ou sous un nom presque semblable, par les scientifiques, les ingenieurs, pour analyser, simuler, ameliorer le fonctionnement de systemes physiques et technologiques : physique nucleaire, aeronautique, construction de centrales, d’usines, de plates-formes petrolieres, etc. C’est avant tout son extension aux systemes qualitatifs, dits « flous », qui nous interesse). Aux personnes qui desirent mettre en evidence les facteurs structurels agissants d’un systeme, au‐dela d’explications purement conjoncturelles des phenomenes. A celles et a ceux qui sont conscients de l’importance — souvent mal percue — des structures bouclees dans les comportements complexes et difficilement analysables de tres nombreux systemes. Ces structures bouclees, la plupart du temps complexes (delais, non-linearites), souvent meme compliquees (interconnexions multiples), sont a l’origine de la difficulte qu’a l’etre humain a en prevoir et en analyser de maniere intuitive le comportement dynamique. A quiconque est pret a aller jusqu’au bout de la demarche, a savoir : formalisation, quantification et simulation des systemes etudies. A celles et a ceux, enfin, qui voulant faire de la prospective intelligente et ne se contentant pas d'extrapoler les tendances en cours, veulent profiter d'une demarche et d'outils nouveaux pour analyser toutes les situations, toutes les evolutions possibles, meme les plus improbables, les moins credibles a priori, celles que l'on n'ose a peine imaginer. Ainsi, les pages qui suivent sont destinees : a presenter les concepts de base de la dynamique des systemes complexes ; a donner une methodologie de base permettant d’appliquer la demarche. Ceci est accompagne d’un exemple traite tout au long du deroulement de cette demarche.