L’un des postulats fondateurs de la pensée systémique est d’ordre épistémologique : la compréhension d’un système ne peut pas se réduire à la seule analyse de ses composants pris isolément. Cette affirmation constitue une rupture profonde avec la tradition analytique héritée des sciences classiques – celle qui, de Descartes à Newton, a fait de la décomposition en parties élémentaires la voie royale de la connaissance.
Préambule – Article #2 de la catégorie Systèmes et Complexité
L’article qui suit s’inscrit dans le cadre d’une présentation globale de la systémologie et de la science de la complexité, qui a débuté avec cet article. Pour une meilleure compréhension, il est suggéré d’en suivre l’ordre.
Comprendre un système, selon l’approche systémique, c’est adopter une posture globale, relationnelle et organisationnelle, qui s’intéresse autant à ce qui se produit entre les éléments et ce qui résulte de leurs interactions qu’aux éléments eux-mêmes. Pour saisir la portée de ce renversement, il faut remonter au débat philosophique qui l’articule : l’opposition entre le mérisme et le holisme.
Méréologie : la science du tout et des parties
La méréologie (du grec meros, « partie ») est la théorie formelle des relations entre les parties et les touts. Elle s’interroge sur ce qui constitue un assemblage, sur l’identité d’un objet lorsque ses parties changent, ou sur la question de savoir si les parties préexistent au tout. Cette discipline philosophique et logique fournit un cadre pour penser la composition, mais elle décrit d’abord une structure statique : elle s’intéresse peu à la dynamique, aux flux, aux régulations.
La systémique, quant à elle, pose une question différente : comment les interactions entre les parties produisent-elles un comportement global ? Elle s’intéresse donc davantage à la dimension processuelle, dynamique, à ce qui émerge du jeu des relations.
C’est dans cet espace que s’affrontent deux grandes perspectives épistémologiques, qui considèrent différemment l’articulation parties/tout.
Mérisme
Le mérisme – apparenté aux approches atomistique, analytique et sommative – soutient que la connaissance du tout procède de celle de ses parties. Il repose sur deux thèses solidaires
- d’une part, les relations entre parties sont dites externes, c’est-à-dire non constitutives, en ce sens qu’elles n’affectent pas les propriétés de chacune de ces parties telles qu’on les observerait à l’état isolé
- d’autre part, les propriétés manifestées par une entité complexe ne sont rien d’autre que la somme des propriétés individuelles de ses composants – c’est le principe de sommativité.
Cette position, féconde sur le plan heuristique, a structuré une large part de la science moderne. Newton formulait ainsi que le mouvement d’un tout est identique à la somme des mouvements de ses parties. Et pourtant, la logique méristique se révèle inadéquate dès lors qu’on considère des phénomènes comme, par exemple, l’isomérie chimique : deux molécules de composition atomique identique, ne différant que par la configuration spatiale de leurs atomes, peuvent manifester des propriétés radicalement différentes. La structure fait une différence que la simple sommation des parties ne peut pas capturer.
Holisme
Le holisme s’oppose point par point aux deux thèses exposées ci-dessus. Il affirme d’abord que certaines relations sont constitutives des entités qu’elles relient : elles affectent les propriétés des parties par rapport à ce que celles-ci manifesteraient à l’état isolé. Les propriétés d’une partie ne sont donc pas toujours stables, données indépendamment de la structure globale – elles sont relationnelles.
Il affirme ensuite le principe de non-sommativité : au moins certaines propriétés manifestées par l’entité globale sont non dérivables des seules propriétés intrinsèques de ses parties. Le tout ne se limite pas à la somme de ses éléments ; il possède une réalité organisationnelle propre.
Aristote, dans la Métaphysique, avait déjà formulé cette intuition : le tout est plus que la somme de ses parties. La psychologie de la forme – la Gestalt – en a fait l’un de ses principes directeurs. La systémique reprend ce point de départ holiste, mais en neutralise la charge métaphysique excessive : le tout n’est pas une entité mystérieuse ou transcendante, mais une organisation dynamique, accessible à l’analyse et à la formalisation.
Non-sommativité et anti-réductionnisme : deux thèses à distinguer
Il importe de ne pas confondre deux thèses que la pensée systémique articule mais ne rend pas équivalentes : la non-sommativité et l’anti-réductionnisme.
Non-sommativité
La non-sommativité est une thèse ontologique : elle porte sur ce qui existe. Elle affirme que le tout possède une réalité organisationnelle propre, que les interactions entre les parties produisent des propriétés nouvelles absentes des composants isolés, et que l’organisation compte autant – sinon davantage – que les éléments eux-mêmes. Autrement dit, dans cette perspective : 1 + 1 n’égale pas 2, mais un 2 augmenté.
Non réductionnisme
L’anti-réductionnisme, en revanche, est une thèse épistémologique : elle porte sur la façon dont on connaît. Elle affirme que pour comprendre certains phénomènes, il ne suffit pas d’analyser leurs composants élémentaires – que l’explication par les parties peut être insuffisante, et que certains niveaux d’organisation possèdent une autonomie explicative irréductible.
Ces deux thèses sont liées sans être identiques : la non-sommativité fournit souvent un argument en faveur de l’anti-réductionnisme, mais cette implication n’est pas logiquement nécessaire. De nombreux scientifiques contemporains reconnaissent que les propriétés émergentes existent et que les systèmes sont non sommatifs, tout en soutenant que ces propriétés sont en principe explicables à partir des interactions des parties. C’est la position de l’émergentisme faible ou épistémologique : le tout est bien différent de la somme des parties, mais cette différence reste ultimement explicable, pour peu que nous en ayons la capacité, par les mécanismes sous-jacents.
La position de la systémique : entre holisme et analyse
La systémique n’adopte pas le holisme dans sa version la plus radicale. Elle n’affirme pas que toutes les relations entre les parties sont constitutives, ni que chaque partie est incompréhensible si on la considère hors du tout – thèses que l’on peut qualifier de holisme intégral, et qui ont été critiquées pour leur tendance à rendre toute connaissance impossible, chaque partie présupposant pour être comprise la connaissance du tout entier. La systémique adopte un holisme dit « de base », tolérant à l’égard du mérisme et voyant les deux approches comme complémentaires.
Elle reconnaît l’utilité de l’analyse des composants et de l’étude des mécanismes locaux. Elle n’exclut pas a priori l’existence de propriétés intrinsèques, indépendantes de la structure relationnelle. Mais elle refuse le réductionnisme exclusif : l’idée que l’explication par les parties serait toujours suffisante. Elle affirme que les propriétés émergentes existent, que les relations sont constitutives dans un nombre significatif de cas, et que le système ne se réduit pas à l’inventaire de ses éléments. L’analyse reste pertinente, mais elle pose des limites au type d’information qu’elle peut fournir.
C’est en ce sens que la globalité systémique s’inscrit dans une longue tradition philosophique tout en la dépassant. Elle reprend l’intuition holiste fondamentale – le tout est différent de la somme de ses parties – mais en fait un objet d’investigation rigoureuse plutôt qu’une affirmation métaphysique. Elle distingue les niveaux de propriétés globales, thématise la question de l’émergence avec précision, et articule les thèses ontologiques sur la réalité des systèmes avec les thèses épistémologiques sur la façon de les connaître. Ce faisant, elle propose une épistémologie de la complexité qui ne renonce ni à la rigueur analytique ni à la prise en compte de ce que les systèmes organisés produisent de radicalement nouveau.
Les propriétés globales
La première affirmation concrète de l’approche systémique est que les interactions entre les éléments d’un système produisent des propriétés globales. Une propriété est dite globale lorsqu’elle est un effet observable au niveau macroscopique de l’organisation du système dans son ensemble : elle appartient au tout en tant que totalité organisée, et ne peut être attribuée à l’un quelconque de ses composants isolé sans perdre son sens. En d’autres termes: les propriétés globales sont ce que le tout possède et que les parties n’ont pas.
L’exemple du levier mécanique illustre clairement ce principe. Un levier est constitué d’une barre rigide, d’un point d’appui et de deux forces appliquées à des distances données. Aucun de ces éléments pris séparément ne « fait » un levier. La propriété globale caractéristique du levier – l’avantage mécanique, c’est-à-dire le rapport entre la force de sortie et la force d’entrée – n’appartient à aucun composant isolé. Elle dépend de la configuration relationnelle, notamment des distances au point d’appui, et ne peut être définie qu’au niveau du système entier.
Supprimer les relations, c’est supprimer la propriété. On retrouve la même logique dans le cas de la température d’un gaz : elle n’a aucun sens au niveau d’une molécule isolée, mais naît du comportement collectif de l’ensemble des molécules en interaction. Ou encore dans l’identité d’un organisme vivant, qui ne réside dans aucune cellule particulière, mais dans l’organisation dynamique de leur ensemble.
On peut distinguer plusieurs types de propriétés globales selon leur nature : structurelles (architecture, connectivité), fonctionnelles (régulation, performance), dynamiques (stabilité, résilience) et téléonomiques (finalité, viabilité). Cette pluralité montre que la globalité systémique n’est pas un concept monolithique, mais une famille de notions qui couvrent des dimensions très différentes de la réalité des systèmes.
Hiérarchie de propriétés globales: additives ou émergentes
Toutes les propriétés globales ne sont pas équivalentes. La pensée systémique introduit ici une distinction essentielle : si tous les systèmes présentent des propriétés globales, tous ne produisent pas pour autant une émergence au sens fort du terme. Il convient de distinguer au moins trois niveaux.
Propriétés additives
Au premier niveau se trouvent les propriétés globales additives : la masse totale d’un système, ou la quantité de stock dans un entrepôt. Ces propriétés résultent d’une simple agrégation, calculable par sommation. Elles sont bien globales – elles concernent le système dans son ensemble – mais elles ne sont pas émergentes : elles ne font qu’additionner ce qui existe déjà au niveau des parties. L’intégration ne produit ici aucune nouveauté qualitative.
Emergence faible
Au deuxième niveau se situent les propriétés émergentes au sens faible, que l’on peut aussi appeler émergence structurelle. La rigidité d’une structure architecturale en est un exemple : elle dépend de la configuration du système et n’est pas strictement additive. Le flocon de neige offre un cas classique : sa forme hexagonale caractéristique n’appartient à aucune molécule d’eau isolée, mais elle peut être expliquée à partir des lois physiques qui gouvernent les interactions entre ces molécules. Ces propriétés sont bien différentes de celles des parties, mais elles restent, en principe, réductibles à la connaissance de ces parties et de leurs relations. L’émergence est réelle, mais non radicale.
Emergence forte
Au troisième niveau enfin se trouvent les propriétés émergentes au sens fort. La vie et la conscience, en sont des exemples paradigmatiques, et à un moindre niveau des phénomènes tels que l’intelligence collective, la valeur économique ou les normes sociales. Ces propriétés sont imprévisibles à partir des seules parties, irréductibles sans perte explicative, et fortement dépendantes de la dynamique du système. Elles caractérisent les systèmes complexes adaptatifs, marqués par la non-linéarité, les rétroactions, la décentralisation et les effets de seuil – systèmes capables d’apprentissage, de mémoire et de co-évolution. L’émergence forte désigne ici des propriétés radicalement nouvelles : les éléments d’un système ne possèdent tout simplement pas les propriétés que ce système manifeste. Il semble survenir une rupture de niveau, une discontinuité ontologique qu’aucune analyse des composants ne peut anticiper.