Les phénomènes émergents comme objet des sciences sociales

C.H.

Attention : billet un peu complexe et « bordélique » pour cause de réflexion en cours. Soyez indulgent !

« One singular deception… which often occurs, is to mistake the sensation produce by our own unclearness of thought for a character of the object we are thinking. Instead of perceiving that the obscurity is purely subjective, we fancy that we contemplate a quality of the object which is essentially mysterious ; and if our conception be afterward presented to us in a clear from we do not recognize it as the same, owing to the absence of the feeling of unintelligibility », Charles Sanders Peirce, « How to Make Our Ideas Clear », 1879.

Les sciences sociales ont-elle un objet commun ? Cette question peut paraître étonnante à une époque où la spécialisation disciplinaire est la règle. Il y a quelques temps, mon co-blogueur Isaac avait répondu positivement à la question en faisant des phénomènes émergents cet objet commun, reprenant sur ce point la position d’Anthony Giddens. Sans émergence, pas de sciences sociales. Je suis largement d’accord avec cette idée, mais il me semble que le concept d’émergence nécessiterait d’être définit de manière plus systématique.

Fondamentalement, l’existence des sciences sociales repose effectivement sur l’existence d’effets émergents. En leur absence, il serait en principe possible de réduire l’explication de n’importe quel phénomène à ses déterminants physiques voire moléculaire. Cette idée n’est pas nouvelle : dès la fin du 19ème siècle, des sociologues et anthropologues vont développer une philosophie « émergentiste ». L’anthropologue C. Lloyd Morgan publie par exemple en 1923 son ouvrage Emergent Evolution dans lequel il indique que l’on ne peut étudier l’évolution socioéconomique si l’on fait abstraction des effets émergents résultant des processus biologiques et qui donnent naissance aux phénomènes psychologiques et culturels. Il faut resituer les premiers développements du concept d’émergence dans le cadre des débats autour du darwinisme social et du lamarckisme. L’un des arguments mobilisés à l’époque par les critiques de la théorie darwinienne est le fait que le mécanisme de la sélection naturelle ne peut expliquer l’extraordinaire vitesse à laquelle se sont développées les sociétés humaines et leur culture. Des auteurs comme Herbert Spencer vont alors être amené à mettre en avant l’hypothèse d’héritabilité des caractères acquis au niveau biologique, seuls moyens selon eux de faire coïncider la théorie de l’évolution avec les « faits ». La philosophie émergentiste se développe comme une alternative à cette vision réductionniste de l’évolution culturelle. L’idée est que l’évolution culturelle ne se réduit pas à l’évolution biologique mais qu’elle dispose de son autonomie propre ; autrement dit, on ne peut pas comprendre l’évolution culturelle en se concentrant uniquement sur les caractéristiques biologiques des individus. Il y a une « discontinuité » ontologique.

On trouve des phénomènes émergents partout. La conscience est un phénomène qui émerge des « interactions » entre les neurones. L’eau est un résultat émergent qui résulte de la rencontre de deux molécules d’hydrogène et d’une molécule d’oxygène. Le marché est un phénomène émergent qui résulte des interactions entre individus s’échangeant des biens et des services. Toutefois, les premières réflexions autour des phénomènes d’émergence se sont inscrites dans une perspective déiste, vitaliste et donc largement non scientifique. Ainsi, Morgan définissait les phénomènes émergents par l’impossibilité absolue de pouvoir les expliquer. La discontinuité ontologique qui caractérise tout phénomène émergent s’accompagnerait donc d’un saut logique : on ne pourrait déduire le phénomène émergent de ses composants. C.D. Broad, a peu près à la même époque que Morgan, caractérise ainsi un phénomène émergent de cette manière (The Mind and Its Place in Nature, 1925) :

« Put in abstract terms the emergent theory asserts that there are certain wholes, composed (say) of constituents A, B, and C in a relation R to each other… and that the characteristic properties if the whole R(A,B,C) cannot, even in theory, be deduced from the most complete knowledge of the properties of A, B, and C in isolation or in other wholes which are not in the form R(A,B,C) ».

Cette définition correspond souvent à la manière plus traditionnelle dont on désigne un phénomène émergent : « le tout est plus que la somme des parties ». Néanmoins, elle repose sur une confusion logique qui tient à la manière dont le terme de « déduction » est utilisée. Sur un plan logique, on ne peut pas « déduire » une théorie macro d’une théorie micro à partir du moment où la théorie macro ne contient pas des termes (prédicats, variables) contenus par la micro théorie. L’impossibilité de la déduction est uniquement relative une théorie spécifique. Ainsi, en reprenant la notation de Broad, on ne peut rendre compte d’un phénomène émergent P par la déduction si pour une microstructure R(A,B,C) et une théorie T les propositions suivantes sont satisfaites :

1)      La loi L suivante est valable : pour tout x, quand x possède la microstructure R(A,B,C) alors x a la propriété P, et

2)      Au moyen de la théorie T, on ne peut déduire L des lois gouvernants les éléments A, B et C de manière isolée ou pour toute autre microstructure que R.

Il s’agit d’une version relative de la non déductibilité de l’émergence : le problème ne vient pas de l’impossibilité ontologique de rendre compte d’un phénomène d’émergence par l’inférence déductive, mais des limites épistémologiques d’une théorie spécifique. C’est une autre manière de formuler la remarque du philosophe pragmatiste C.S. Peirce que j’ai donné au début de l’article : il ne faut pas confondre notre incapacité actuelle à rendre compte d’un phénomène donné avec l’impossibilité logique de rendre compte de ce phénomène. On peut même aller plus loin : l’essence même du progrès scientifique est de repousser sans cesse les domaines du domaine de l’expliqué en développant des théories capables de rendre compte d’un nombre croissant de phénomènes émergents.

Où est-ce que cela nous mène concernant notre question initiale ? Le problème est de savoir la nature des phénomènes émergents au niveau socioéconomique. Formellement, tout les phénomènes émergents se caractérisent par le fait qu’une microstructure donnée va posséder une certaine macro propriété que l’on va pouvoir expliquer par le fonctionnement de ses composants. Cela est vrai de n’importe quel phénomène émergent, de la conscience au marché. Le monde socioéconomique est rempli de phénomènes émergents : le marché donc, mais aussi la plupart des institutions qui gouvernent nos interactions. A ce point, je m’écarte de la position de mon co-bloggueur qui dans son billet écrivait :

c’est parce que l’homme est incapable de connaître de manière précise les structures et causalités sous-jacentes qui fondent l’émergence qu’il lui est impossible de les introduire au cœur de ses desseins afin d’agir en conséquence (…). La définition de l’émergence est donc consubstantielle d’un manque de connaissance causale que les sciences sociales ont pour mission de pallier afin d’arriver à un monde d’actes volontaires aux conséquences desires”.

Je ne suis pas sûr que les phénomènes émergents au niveau socioéconomique aient à voir avec les limites cognitive des individus. Il y a au moins deux arguments contre cette idée. En premier lieu, comme on vient de le voir plus haut, ce n’est pas le manque de connaissances causales qui définit un phénomène émergent. En effet, l’émergence est de nature ontologique et non pas épistémologique. Pour s’en convaincre, il suffit de penser à la conclusion à laquelle on serait conduit si on adoptait la position des premiers émergentistes : si l’émergence est ce que l’on ne peut expliquer, et si on parvient à expliquer par une nouvelle théorie un phénomène que l’on ne pouvait pas expliquer avant, alors cela signifie que ce phénomène a changé de nature. Il est vrai que ce n’est pas exactement ce que dit Isaac. L’émergence ne découle pas du fait qu’elle est inexplicable, mais plutôt que les individus n’ont pas la capacité cognitive de la saisir.

Cela dit, et c’est le deuxième argument, il me semble que le degré de rationalité des individus importe peu. En effet, comme a pu le souligner Hayek, il est logiquement impossible pour un système de prédire le fonctionnement d’un système aussi ou plus complexe que lui. Quelque soit le degré de rationalité des individus, ces derniers appartiennent à un système plus complexe qu’eux puisqu’ils sont une partie du système. Autrement dit, l’émergence est ontologiquement inévitable. Même pour des individus à la rationalité surdéveloppée de nombreuses situations sont par nature (mathématiquement) indécidables.

Les phénomènes émergents sont bien un objet d’étude commun à l’ensemble des sciences sociales mais aussi des sciences tout court puisqu’ils sont inévitables sur le plan ontologique. Cependant, j’insiste sur le fait qu’il convient de débarrasser le concept d’émergence de toute connotation métaphysique. D’après Joshua Epstein (sur lequel je me suis largement appuyé pour rédiger ce billet), un des principaux partisans de l’utilisation des agent-based models, on peut rendre compte des phénomènes émergents par une méthodologie réductionniste, dans le sens où l’explication des propriétés d’un système se retrouve bien dans les propriétés de ses parties et de leurs relations. Cette position est intéressante mais aussi discutable : si on l’accepte, cela signifie qu’il est en principe possible de réduire tous les phénomènes à leurs déterminants ultimes. Seules des limites de nature épistémologiques (l’avancement des théories) nous empêcherait de mener la stratégie réductionniste jusqu’à son terme. Existe-t-il un point de vue intermédiaire entre cette position réductionniste et la perspective métaphysique des premiers émergentistes ? La position d’Epstein est dictée par le fait que toute explication à partir d’agent-based models procède effectivement par réduction et déduction. Dans le modèle de ségrégation de Schelling, la propriété macro du système (la ségrégation spatiale) se déduit totalement des propriétés des composantes du système (règles de comportement). Il n’y a aucun effet mystérieux dans le comportement macro du système. L’économie, depuis Smith, procède finalement de manière similaire : déduire le comportement d’un système de ses parties. L’agent-based modeling, de ce point de vue, procède de la même manière que les modélisations plus analytiques ; seuls les outils mathématiques utilisés changent. En même temps, si on interrogeait les économistes sur ce point, je pense que la plupart ne serait pas enclin à admettre que leur science repose uniquement sur des limites théoriques temporaires qui nous empêchent de réduire davantage les phénomènes économiques. Si l’on suit Epstein, c’est pourtant la seule raison valable.

Pour l’instant, ma réflexion s’arrête à ce point. Je ne sais pas comment on peut échapper au réductionnisme d’Epstein sans retomber d’une manière ou d’une autre sur une conception métaphysique de l’émergence. Les enjeux sont malgré tout importants. Par exemple tous les débats relatifs à la sélection multi-niveaux en biologie évolutionnaire et en sciences sociales, dont j’ai déjà parlé plusieurs fois ici, sont affectés par la question de l’émergence. La thèse de la sélection multi-niveaux repose sur l’idée que des processus de sélection autonomes ont lieu à différents niveaux ontologiques. Par conséquent, ces différents niveaux doivent nécessairement être partiellement autonomes. Parler de sélection par le groupe (au niveau biologique comme au niveau culturel) implique nécessairement de reconnaître l’existence ontologique du groupe. En l’état actuel de ma réflexion, je dirais que l’agent-based modeling est une stratégie heuristique (stratégie de théorisation et de modélisation) qui procède par réduction partielle puisque les agents du modèle pourraient être dans l’absolu décomposés en sous-agents. Le degré de réduction serait alors un choix heuristique. D’une certaine manière, on retrouve la distinction entre processus et perspective proposée par Sober et Wilson. Cela me conduit (provisoirement) à la conclusion suivante : les phénomènes émergents sont bien un objet pour les sciences sociales, mais les manières de les étudier sont multiples. Le réductionnisme n’en est qu’une parmi d’autres.

Quelques références pour ceux qui voudraient approfondir ce sujet :

Epstein J. (2006), Generative Social Science, Princeton University Press.

Hayek F. (2007), Essais de philosophie, de science politique et d’économie, Belles Lettres.

Hodgson G. (2004), The Evolution of Institutional Economics : Agency, Structure and Darwinism in American Institutionalism, Routledge.

Holland J. (1996), Hidden Order : How Adaptation Builds Complexity, Basic Books.

4 Commentaires

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4 réponses à “Les phénomènes émergents comme objet des sciences sociales

  1. elvin

    Je souhaite apporter quelques éléments dans l’espoir de contribuer un peu à la réflexion de C.H. et (j’espère) de quelques autres.

    1. Le « niveau ultime de réduction » peut être vu comme une simple question de frontières entre disciplines. Le comportement de l’individu est en même temps le résultat émergent de phénomènes biologiques et la composante fondamentale des phénomènes sociaux. Les sciences sociales posent l’individu humain comme LEUR niveau ultime de réduction, laissant à d’autres disciplines le soin d’aller voir les niveaux inférieurs (« Economics begin where psychology leaves off » (Mises).

    2. Contrairement aux caractères biologiques, les caractères culturels acquis sont transmissibles (par l’exemple, puis par la parole). C’est une différence fondamentale entre l’évolution sociale et l’évolution biologique, qui peut peut-être expliquer pourquoi la première est beaucoup plus rapide que la seconde.

    3. « Le tout est plus que la somme des parties » : bien sûr puisque le tout comprend non seulement les parties mais aussi les relations entre elles. Et il est clair que deux systèmes composés des mêmes parties, mais où les systèmes de relations sont différents, auront des propriétés émergentes différentes.
    Ça rejoint la question de l’individualisme méthodologique, qui se résume à dire comme Cyril (citant Epstein) que « l’explication des propriétés d’un système se retrouve bien dans les propriétés de ses parties et de leurs relations » (c’est moi qui souligne), ou comme Mises : « It is uncontested that in the sphere of human action social entities have real existence. Nobody ventures to deny that nations, states, municipalities, parties, religious communities, are real factors determining the course of human events. Methodological individualism, far from contesting the significance of such collective wholes, considers it as one of its main tasks to describe and to analyze their becoming and their disappearing, their changing structures, and their operation. And it chooses the only method fitted to solve this problem satisfactorily ». [Human Action, II, 4]
    D’un autre côté, on peut soutenir que les règles relatives aux relations entre individus sont internalisées par les individus eux-mêmes, ce qui apparaît clairement quand on s’essaie à l’agent based modeling et qu’il faut représenter concrètement ces règles.
    4. Ni la complexité ni l’inintelligibilité des comportements individuels ne sont nécessaires à l’apparition de phénomènes émergents. Des phénomènes émergents peuvent résulter de comportements individuels très simples, comme dans le cas du jeu de la vie de Conway ou de la recherche de nourriture par les fourmis.
    Dans la phrase de Cyril « L’émergence ne découle pas du fait qu’elle est inexplicable, mais plutôt que les individus n’ont pas la capacité cognitive de la saisir. », je crois qu’il faut préciser « les individus qui provoquent ces phénomènes » (les cases du jeu de la vie, les fourmis ou les humains ordinaires). Cela n’exclut pas que d’autres individus dotés de capacités cognitives différentes pourraient (peuvent) expliquer l’émergence : le mathématicien pour le jeu de la vie, l’entomologiste pour les fourmis, l’économiste pour les humains.
    Là encore, la pratique de l’agent based modeling met bien en lumière la différence entre le modélisateur et les agents qu’il modélise, notamment les informations auxquelles ils ont accès et leurs capacités cognitives respectives.

  2. tiberius

    L’émergence est très intéressante je l’ai vu développé dans « Philosophie des sciences » de Daniel Andler, Anne Fagot-Largeault et Bertrand Saint-Sernin. Si le concept est intéressant pour rendre compte de la discontinuité qu’il y entre phénomènes de deux ordres, pour les scientifiques ce n’est que le cache sexe de notre ignorance qui peut être ne sera jamais comblé. Et attention à ne pas confondre un phénomène émergent avec un phénomène théoriquement calculable mais pratiquement impossible à calculer.
    Mais l’émergence n’en demeure pas moins très captivante pour exister réellement on doit avoir une création d’information ayant des propriétés très particulières, il faudrait voir du coté des physiciens s’occupant d’objet étrange comme les trous noirs. Quoi qu’il en soit le concept est sans doute très pratique en sciences humaines où l’on ne peut pas avoir la même efficacité que la physique.

  3. Je fais quelques remarques que voici:

    1- Il y a une manière de comprendre la citation de C.D. Broad qui, je crois, échappe à vos arguments.

    Elle dit la chose suivante:
    Soit A,B des objets tels que leur mise en relation R(A,B) produise une propriété P. Alors P est un phénomène émergent s’il n’existe pas T, élément de l’ensemble des théories possiblement imaginables par l’homme, tel qu’il soit possible de déduire P de la connaissance isolée de A,B dans R(A,B) ou dans d’autres relations. Ici il n’y a pas de confusion possible dans le sens du mot déduction et il n’est pas possible de dire qu’un phénomène change de nature si on trouve une théorie unificatrice T qui permette de déduire P de A,B: ce n’est alors tout simplement pas un phénomène émergent, et si on a cru le contraire jusqu’ici, c’est qu’on s’est fourvoyé.

    Votre argument, si vous décidez toujours de vous y tenir, revient alors soit à dire qu’il existe des macro propriétés P de microstructures R(A,B) pour lesquelles il existe une telle théorie T, soit à dire qu’une telle théorie existe FORCÉMENT pour tout P. La première position vous conduit à une simple définition que l’on doit opposer dans les cas particuliers de macro propriétés à celle de Broad(il peut exister des phénomènes émergents au sens de C.H. et des phénomènes émergents au sens de Broad, disons). La deuxième position(les phénomènes émergents au sens de Broad n’ont pas de dénotation), par contre, m’apparait très forte sur le plan épistémologique(vous qui vous situez sur le terrain de l’ontologie…).

    2- Je crois qu’il est plutôt difficile d’interpréter la citation d’Isaac dans un sens ou dans l’autre. Il commence par dire qu’il y a émergence s’il y a incapacité à intégrer tous les processus causaux dans les décisions(et desseins), pour ensuite dire que la science sociale peut palier à ce problème(mais alors il est possible de les intégrer dans nos décisions). Je suis entièrement d’accord avec vous pour dire que même dans le cas de connaissance causale totale ou de rationalité totale il n’est pas dit que l’émergence ne se produira pas. Cela dit il ne faut pas confondre (comme vous et Isaac semblez le faire à certains moments(ou c’est moi qui divague?)) manque de connaissance causale et incapacité cognitive à saisir le sens du résultat ultime de nos desseins et actions. La connaissance causale peut être suffisante et le degré de rationalité insuffisant pour bien traiter l’information reçue. Le degré de rationalité peut être suffisant pour traiter l’information reçue, mais pas le degré de connaissance causale(cas dans lequel Isaac devrait logiquement se situer).

    Ne vous méprenez pas sur les intentions qui ont présidé à l’écriture de ces deux (modestes) remarques, j’ai bien lu votre commentaire introductif.
    J’espère seulement que ces remarques vous aideront(un tant soit peu) dans vos réflexions.

    Cordialement

  4. citoyen

    Vous connaissez Daniel Dennett? J’ai été convaincu sur ceci par Don Ross (Economic Theory and Cognitive Science). Ce petit livre est excellent comme introduction http://www.amazon.com/Dennett-Oneworld-Thinkers-Tadeusz-Zawidzki/dp/1851684840/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1266434697&sr=1-1

    Surtout, truc interessant c’est le « game of life » http://www.bitstorm.org/gameoflife/

    Desolé pour tous ces liens, je suis un peu pressé pour laisser mon avis, j’espère qu’ils seront utiles.

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