La modélisation (4/5)

La modélisation (4/5)

“Nous ne raisonnons que sur des modèles”

Paul Valéry

J-L Le Moigne, grand spécialiste français de la systémique, disait que “les projets de modélisation ne sont pas de résoudre un problème déjà posé. Ils sont de formuler le ou les problèmes pertinents. Le but est de résoudre le problème qui consiste à poser le problème”.

La modélisation est une sorte de projection cartographique du système que l’on se propose d’étudier afin de mettre en évidence ou de concevoir sa structure et ses fonctions et d’y déceler les finalités, les vulnérabilités, les meilleures alternatives et les éléments qui méritent une analyse plus approfondie.

“All models are wrong but some are useful.”

George E.P. Box

Il n’existe pas de modélisation “universelle” ou “vraie”, elle dépend avant tout du modélisateur et des finalités du système qu’il souhaite étudier ou implémenter. Par ailleurs, tout exercice de prospective, via des modèles statistiques par exemple, est soumis à l’incertitude du fait de l’impossibilité de connaître l’exhaustivité de l’état initial (variables cachées) et d’appréhender la complexité des interactions.

Une nouvelle fois, l’approche systémique est avant tout une façon de penser, de se représenter le réel en dépassant les obstacles épistémiques de la pensée linéaire et réductionniste. Le but étant de rendre le plus intelligible possible l’état d’un système et sa dynamique, tout en étant bien conscients de ses éventuels biais d’interprétation.

1- Aspect structurel

Il s’agit de l’organisation spatiale du système. Il est quasiment invariant.

Composants :

– Limites (frontières). C’est l’interface entre le système et l’environnement, un lieu d’échanges de flux (intrants et extrants) de matière, d’énergie ou d’information.
– Réseau de transport et de communication entre les éléments du système ou entre le système et son environnement au travers duquel circule des flux.
– Eléments (ou agents) : les “briques” du système, elles sont classifiées et peuvent être quantifiées.
– Réservoirs : ce sont les “stocks” du système, peuvent être des documents, des matériaux, de l’énergie, de la mémoire etc…
– Niveaux hiérarchiques : ils dépendent des relations de dépendance entre des éléments simples et les éléments dits “de décision”.

Ces composants et leurs relations sont en général formalisés par des organigrammes.

2- Aspect fonctionnel

Il s’agit de l’ensemble des processus qui habitent le système, son organisation temporelle.

Composants :

– Flux (matière, énergie, information).
– Boucles de rétroaction.
– Délais : ils jouent le même rôle que les réservoirs mais dans une dimension temporelle.
– Fonction décisionnelle : par exemple une information entraîne une action agissant sur d’autres flux.

Les aspects fonctionnels évoluent plus vite que les aspects structurels.
Les notions essentielles sont celle de transformation et de contrôle qui interviennent au sein du système sur les intrants et dont dépendront les extrants.
Le but de ces contrôles est de réguler le système pour le maintenir à l’équilibre, dans un état de stabilité. Chez l’être vivant, on parle d’homéostasie.
Si des rétroactions positives (effets amplificateurs) entraînent un écart trop important entre les extrants et l’objectif du système ou les attentes de l’environnement, le système évoluera soit vers un changement de finalité, soit vers un crash.

Les aspects fonctionnels sont en général formalisés par des algorithmes.

 

A quoi sert la modélisation systémique ?

Aide à la décision et anticipation

L’approche systémique, en multipliant les points de vue et perspectives, en intégrant les éléments des organisations (humaines ou artificielles) et leurs interactions, en identifiant ses limites et ses relations avec l’environnement, permet d’identifier les vulnérabilités du système et de mettre en lumière ses réelles finalités. Il est donc plus aisé d’anticiper les risques pour penser et activer des leviers de résilience.
Notre système économique et social est aujourd’hui basé sur des structures optimisées qui échangent sur des principes de flux tendus et sont dépourvus de stocks. Ce système s’est auto organisé à partir d’une lecture analytique du réel qui promeut l’efficacité de chacune de ses briques, indépendamment des autres. La crise du Covid19 est une illustration de cette pensée parcellaire qui ignore la probabilité de chocs extérieurs au champ de l’analyse classique.

Outil pédagogique

L’aspect visuel de la modélisation systémique permet de rendre intelligible des événements dont la complexité est souvent masquée par des interprétations simplistes et un regard étroit.

La modélisation peut aider à éclairer les chaînes de causalité.
Par exemple, la crise des subprimes apparaît d’abord comme une conséquence d’un choc pétrolier initial qui entraîne l’effondrement d’une structure fragile (titrisation d’actifs pourris) via l’augmentation des taux d’interêts (Cf. article sur le pétrole). Remonter cette chaîne de causalité exige d’avoir une approche systémique, des points de vue élargis, pas uniquement focalisés sur le “sous-système” financier.

De même, elle permet de mettre en évidence des situations multi-causales.
Prenons l’exemple de la crise syrienne. Les causes des catastrophes en chaîne qui eurent lieu dans ce pays ne sont pas réductibles au simple fait que Bachar El Assad soit un tyran. La Syrie, comme de nombreux pays arabes, est dépendante de sa production de pétrole pour ses revenus nationaux. Or, la Syrie a passé son pic de production au début des années 2000, ce qui a entraîné une baisse de ses revenus (et donc une difficulté à “acheter” la paix sociale). Par ailleurs, peu avant les “événements”, la Russie a connu une sécheresse exceptionnelle et une baisse de ses rendements agricoles qui l’a contrainte à limiter ses exportations de céréales, notamment celles dont la Syrie était destinataire. Or, comme l’aurait dit Churchill, “entre la civilisation et la barbarie, il y a 5 repas”. On connaît la suite, même si cette dernière est difficilement lisible, quelle que soit la “méthode” employée…

Enfin, un  schéma (simplifié) permet de comprendre en quoi notre système productif induit à long terme des déséquilibres sur le “supra système” dont il est dépendant (le Milieu, au sens large) et ainsi produit ses propres vulnérabilités. 
Par exemple :

Nous retrouvons ici une variante de l’effet rebond évoqué dans le premier article de ce dossier : notre technicité, n’optimise pas seulement l’utilisation des ressources naturelles, elle optimise surtout leur prédation et leur déclin (boucle de rétroaction positive). Apparaissent ici plus globalement quelques uns des effets amplificateurs d’une dynamique délétère (+).

La biosphère (ensemble du monde vivant), pâtit à la fois de l’accumulation de déchets (polluants liquides et solides) déversés dans les eaux et les sols mais aussi de l’affaiblissement des “habitats naturels” par l’étalement des structures humaines (“empreinte au sol”).

Mise en place d’écosystèmes régénératifs

Outre le fait de comprendre le fonctionnement des systèmes existants et d’en détecter les failles, l’approche systémique permet de concevoir des organisations soutenables. C’est exactement l’objet de la permaculture.
Sans toujours l’avoir présenté de cette manière, les créateurs de la permaculture se sont emparés de l’approche systémique et notamment du principe d’autorégulation par la gestion efficiente des flux. Le concept de résilience y est prépondérant, l’idée étant de créer des redondances pour que les fonctions essentielles du système soient préservées, quel que soit les chocs subis. Ainsi, chaque fonction doit être assurée par plusieurs éléments et chaque élément doit assurer plusieurs fonctions.

L’aboutissement de cette démarche est le design en permaculture, qui n’est rien d’autre qu’une modélisation spatiale et temporelle de l’écosystème (l’humain et son milieu) à mettre en place, en cartographiant l’ensemble des éléments du système, leur hiérarchie et interdépendance, leurs fonctions et besoins ainsi que l’influence de l’environnement. 
Pour plus de détails, se référer à l’article “permaculture versus predaculture”.