La caractéristique essentielle des systèmes naturels auto-régulés, tels les systèmes biologiques, que modélisent les SEM réside dans la coexistence de tout un réseau de Corégulateurs (CR) différant à la fois par leur complexité et leur temporalité et pouvant interagir, soit directement, soit indirectement par boucles fonctionnelles. 

  

 

Jeu des stratégies

A chaque instant t de l'échelle de temps d'un SEM, les stratégies qui ont été choisies dans les paysages actuels des différents CR sont répercutées à la catégorie-état Kt du système avec une distorsion (car choisies sur les paysages qui ne donnent qu'une vue partielle du système). Toutes les stratégies Si ainsi répercutées devraient être réalisées pour que les objectifs des CR soient réalisés. Dans ce cas, le nouvel état du système serait représenté par la complexification de Kt par rapport à une stratégie englobant les différentes Si et éventuellement des commandes globales imposées par des contraintes externes.

Une telle stratégie serait bien déterminée si les commandes des différentes Si étaient compatibles, comme dans le cas où les CR seraient strictement parallèles, avec leurs propres ressources. Mais ceci n'est pas le cas dans un SEM où les différents CR sont plus ou moins hétérogènes et rentrent en compétition pour les ressources communes (énergétiques ou informations), de sorte que des conflits peuvent surgir entre deux stratégies. Parmi les causes d'incompatibilité, mentionnons:

• Conflit entre deux stratégies utilisant de manière différente un même objet ne pouvant remplir simultanément les deux fonctions (exemple: un réparateur ne pourra réparer qu'une seule machine à la fois).

• Mauvaise coordination entre deux CR si les commandes d'une stratégie dépendent du choix par un autre CR d'une stratégie spécifique, qui n'est pas celle qu'il a choisie.

• Imposition à un CR d'une stratégie par un autre CR (directement ou indirectement).

Le résultat est qu'il peut ne pas exister de stratégie intégrant toutes les commandes des Si et dans ce cas la stratégie S finalement effectuée par le système sur Kt sera le résultat d'un processus d'équilibration, appelé "jeu entre stratégies" résultant de la compétition, des interférences et des compensations entre les différentes Si. Ce processus tient compte à la fois des contraintes externes (e.g., lois physiques) et internes (contraintes structurales temporelles des CR), ainsi que des poids respectifs des stratégies pour minimiser le coût global.

Dans ce processus, certaines stratégies Si peuvent ne pas être effectuées, causant une fracture dans le paysage correspondant. Remarquons que des fractures peuvent aussi se produire lorsque toutes les stratégies sont compatibles, au cas où la situation avait été mal évaluée par un CR (exemple: rupture de stock par suite d'une mauvaise gestion). 

 

Interactions entre deux CR hétérogènes

Deux CR sont dits hétérogènes si le niveau de complexité de l'un est supérieur à celui de l'autre et si la période du premier est d'un ordre de grandeur supérieur à celui du second.

Pour simplifier, parlons d'un macro CR et d'un micro CR. Ces deux CR forment, dans leurs paysages actuels respectifs, des représentations très différentes du système global, et de chacun d'eux en particulier. Au microniveau, on a de courtes étapes avec changements rapides; au macroniveau les étapes sont beaucoup plus longues et les microchangements n'y sont pas transmis en "temps réel", mais connus seulement par leurs effets cumulés tout au long de la macroétape, à cause des délais de propagation. Par suite la représentation qu'ont les macroagents du micro CR est de plus en plus inadéquate, entraînant un risque accru de fracture dans le macropaysage. C'est le cas en particulier si la situation est très instable, conduisant à la destruction ou à l'adjonction d'un grand nombre de microcomposants (empans de stabilité réduits) et/ou au changement de la micropériode, tout ceci sans que le macroniveau en soit informé à temps.

Pour réparer une telle fracture le macro CR devra changer sa stratégie, ce qui peut avoir des conséquences pour tout le système, et, en particulier, se répercuter ultérieurement au micro CR en lui imposant de nouvelles normes. Et le processus, en se réitérant, risque d'entraîner une cascade de fractures entre les CR. Par exemple, des changements lents dans une société ne sont pas toujours vus à temps par les dirigeants, d'où des révolutions qui modifient toute la société et conduisent à un changement de régime. 

 

Dialectique entre CR

En pratique, l'évolution à court terme d'un SEM dépend surtout des niveaux inférieurs, car le comportement d'un objet complexe est dicté par celui de ses composants agissant en synergie. Mais ce "réductionnisme fonctionnel" est tempéré par l'irruption de fractures aux niveaux supérieurs causées par l'accumulation de microchangements; ce qui conduit ces niveaux supérieurs à imposer un changement profond pour maintenir leur homéostasie et éventuellement modifier leur période pour respecter les normes temporelles. Puis ce changement peut se répercuter à tous les niveaux, modulant l'évolution à long terme. Autrement dit, les macrochangements sont plus lents à intervenir, mais ils sont plus dangereux pour le système, car retentissant sur les autres niveaux de manière plus profonde. Les fractures peuvent avoir un rôle créateur en obligeant à revoir complètement la situation et à chercher des stratégies originales, c'est-à-dire à générer de nouvelles normes.

 Cette dialectique entre CRs hétérogènes caractérise le comportement d'un système complexe auto-régulé et montre que toute approximation (ou simulation) par un système physique "simple" n'est valable que "localement et temporairement" (comme l'a suggéré Rosen). En effet, les modèles classiques basés sur des équations différentielles (ou des systèmes dynamiques) ne peuvent décrire qu'un processus de complexification particulier, entièrement déterminé par l'état initial (la catégorie qu'on complexifie) et la stratégie (qui donne les paramètres). Mais ils ne peuvent pas décrire une suite non-réductible de complexifications, dans laquelle des objets d'ordres croissants émergent à chaque étape.