Sélection de groupe, fitness et utilité

C.H.

Dans la série « ce que l’économie et la biologie ont en commun », je suis tombé sur ce très stimulant article de Samir Okasha paru dans Biology & Philosophy l’an passé (papier disponible sur demande). L’article aborde l’un des problèmes dans les modèles de sélection multi-niveaux : les groupes ont-ils une valeur sélective (fitness) propre distinctes de celle des individus qui le composent ? Pour le dire autrement, la valeur sélective d’un groupe n’est-elle que la somme (ou la moyenne) de la valeur sélective des membres du groupe (comme je l’ai moi-même supposé dans ce récent billet), ou bien le rapport entre valeur sélective individuelle et valeur sélective du groupe est-il autre ? Cette question comporte plusieurs enjeux philosophiques et théoriques : si l’on considère que la sélection de groupe est le résultat d’un phénomène d’émergence, alors faire la valeur sélective du groupe la simple somme des valeurs sélectives individuelles est problématique. A l’inverse, si la valeur sélective du groupe est plus que la somme des valeurs sélectives individuelles, comment le justifier sans tomber dans la métaphysique ? Remarquez au passage qu’un débat similaire en économie existe concernant « l’unité d’agence » (un groupe peut-il agir) et notamment si cela a un sens (ontologique, pas pragmatique) de doter un groupe d’une fonction d’utilité.

L’originalité de l’article d’Okasha est qu’il mobilise la théorie du choix social développée par les économistes pour traiter de ce problème biologique. Un article de Michod et al. sur l’évolution de la multicellularité développe un modèle de sélection multiniveaux où la valeur sélective du groupe est différente de la somme des valeurs sélective individuelle. Okasha se sert de la théorie du choix social et de l’analogie entre fitness et utilité pour interpréter ce modèle et déterminer si cette hypothèse est justifiée. L’auteur remarque que l’hypothèse « additive » (fitness du groupe = somme des fitness individuelles) est en tout point comparable à une fonction de choix social utilitariste. Comme on le sait, la construction d’une fonction d’utilité sociale repose sur un certain nombre d’axiomes (notamment indépendance parétienne, indépendance par rapport aux alternatives, anonymité, critère faible de Pareto). Par ailleurs, pur que cette fonction soit utilitariste, il faut que les fonctions d’utilité des individus aient certaines propriétés (il faut que les utilités soient cardinales et comparables). Okasha suggère que les axiomes des fonctions d’utilité sociale sont raisonnablement transposables en biologie mais montre que l’on ne peut pas définir une fonction de valeur sélective de groupe qui soit utilitariste (en raison des propriétés des fonctions de fitness, ces dernières ne pouvant être soumises aux transformations requises par les axiomes d’une fonction sociale utilitariste) . Conclusion : faire l’hypothèse que la valeur sélective d’un groupe est la somme des valeurs sélectives de ses membres n’a rien d’évident et ne va pas de soi.

Okasha va plus loin et montre que dans le modèle de Michod et al., a peu près tous les axiomes d’une fonction de choix social sont violés, à commencer par celui d’indifférence parétienne (qui indique que si tous les individus reçoivent la même utilité pour deux choix x et y, alors l’utilité sociale est la même que l’on choississe x ou y) et celui du critère parétien. Cela indique qu’il n’y a plus de relations « rationnalisables » entre la valeur sélective du groupe et celle des individus, ou plus précisément que la première ne dépend plus des secondes.

Le modèle de Michod et al. sert à expliquer une « transition évolutionnaire », c’est à dire une phase de l’évolution où se produit une sorte de saut ontologique et où émerge de nouvelles entités ayant une autonomie propre. L’idée est donc que pour qu’une telle transition se produise (et donc qu’il y ait émergence), il faut qu’il y ait une violation du critère parétien. Il s’agit là d’une interprétation originale de la sélection de groupe et de son rôle dans les transitions évolutionnaires. On a aussi une démonstration de la manière dont les outils issus d’une discipline peuvent permettre de réinterpréter un phénomène étudié depuis longtemps par une autre discipline. Sur ce dernier point, j’apporterai toutefois deux bémols : d’une part, la théorie du choix social est par nature normative puisqu’elle vise, à partir d’axiomes considérés comme raisonnables, quelles fonctions d’aggrégation sociales doivent être utilisées pour prendre des décisions collectives. Son importation dans la biologie se fait à des fins positives et explicatives, et je ne suis pas sûr que la transition soit évidente. D’autre part, l’analogie entre utilité et fitness est intéressante, mais comporte des limites. Il est vrai que cela est surtout problématique dans les modèles de jeux évolutionnaires où l’assimilation utilité/reproduction est clairement problématique ; il n’y a rien de tel ici. Néanmoins, les deux concepts restent très différents concernant leur « cible ontologique » respective, et le fait qu’ils aient un statut formel similaire dans les deux disciplines (basiquement, ils sont à la base des méthodes d’optimisation sous contrainte) n’empêche pas qu’il faille être prudent sur leur transposition d’une discipline à l’autre.

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