Les mod`eles d´ecrit pr´ec´edemment sont des mod`eles analogiques. Ils demeurent simples et ne sont pas rapport´es explicitement au terrain. Ils constituent des cadres conceptuels int´eressants qui nous permettent de mieux appr´ehender les dynamiques de pression sociale, d’apprentissage social ou de transmission d’information.
De nombreux mod`eles ont ´et´e d´evelopp´es dans un but plus descriptif ; nous nous int´eressons ici aux mod`eles bas´es agents, qui offrent une plus grande flexibilit´e pour d´ecrire un comportement individuel complexe ou un rapport `a l’environnement non trivial. On pourrait citer des mod`eles d’adoption de services de t´el´ephonie [Collings et al., 1999], d’adoption d’innovation agriculturales [Berger, 2001, Chattoe et Gilbert, 1998].
Le projet CUBES [Ben Said et al., 2002] a propos´e un mod`ele multi-agents d’une population int´egrant plusieurs ´el´ements que l’on retrouve dans les mod`eles de dif- fusion d’innovation : agents consommateurs poss´edant des opinions et des attitudes, agents marques pour d´ecrire les produits et des r´eseaux sociaux pour la communica- tion. Plusieurs comportements g´erant la dynamique du mod`ele ont ´et´e impl´ement´es. Si le syst`eme CUBES ne permet pas d’ˆetre confront´e directement `a des donn´ees r´eelles, un travail a permis de le calibrer `a l’aide d’algorithmes g´en´etiques afin de reproduire certaines tendances comportementales observ´ees [Ben Said, 2003].
Nous nous arrˆeterons sur deux mod`eles li´es `a la diffusion d’innovation. Le pro- jet IMAGES constitue un exemple de mod`ele fortement coupl´e au terrain, associ´e `a un important travail de collecte de donn´ees, qui r´ev`ele le potentiel et les difficult´es inh´erentes `a la mod´elisation orient´ee agents. L’approche consumat illustre quand `a
4.4. MOD `ELES MULTI-AGENTS ´EVOLU ´ES 79 elle un mod`ele bas´e agents plus d´etaill´e, fortement enracin´ee dans les observations et th´eories de sciences sociales.
4.4.1 Projet IMAGES
Description
Le projet IMAGES [Deffuant, 2001] est un projet collaboratif visant `a gagner en compr´ehension sur l’adoption de nouvelles mesures agro-environnementales en g´en´eral ; le projet a ´et´e rapport´e `a plusieurs cas de diffusion dans diff´erentes zones europ´eennes, comme la diminution de l’apport en engrais (Is`ere, France) ou l’agriculture biologique (Allier, France). Des enquˆetes individuelles ont ´et´e conduites aupr`es des agriculteurs dans plusieurs zones d’´etudes en Europe. Parmis les donn´ees collect´ees, les agriculteurs ´etaient notamment interrog´es sur les cons´equences qu’ils percevaient dans l’innovation, sur leur attitude vis-`a-vis des pratiques envers la conservation, et sur le r´eseau social de l’agriculteur. Le mod`ele d´evelopp´e a ´et´e param´etr´e et valid´e sur ces donn´ees, faisant de ce projet un exemple de mod´elisation orient´ee agents fortement coupl´ee au terrain. Chaque agent repr´esente une unit´e agricole. Les caract´eristiques des agents dans la
population g´en´er´ee sont d´etermin´ees sur la base des questionnaires.
Le comportement de communication est d´etermin´e par rapport `a l’´evaluation de l’innovation par l’agent ; les interactions sont donc motiv´ees. L’´emission et la recherche d’information sont toutes deux repr´esent´ees. Il n’y a ´emission d’infor- mation que si l’agent a re¸cu un quelconque stimulus portant sur l’innovation. La probabilit´e de parler de l’innovation d´ecroˆıt au fur et `a mesure de la diffusion. Les croyances sont comprises en terme de valeurs r´eelles repr´esentant le b´en´efice in-
dividuel et la valeur sociale (´evaluation par l’environnement social). L’incertitude est prise en compte pour chacune de ces croyances, en associant `a ces valeurs un intervalle de confiance qui d´efinit des bornes inf´erieures et sup´erieures attendues (on retrouve le mod`ele de relative agreement d´ecrit plus haut 4.2.3)
Le b´en´efice individuel n’est pas suppos´e connu par les adopants potentiels au d´epart, mais sera ´elabor´e lors de la r´eception d’information par un m´edia de masse ou par la rencontre d’un autre agent qui dispose d’une ´evaluation personnelle.
L’influence sociale n’existe que si les opinions des agents en interaction ne sont pas trop ´eloign´ees. Ce choix est conforme avec les constats de rejet d’information trop dissonnante.
Diff´erents ´etats ont ´et´e inclus dans les agents, qui correspondent (approximative- ment) aux ´etapes d’adoption. Un agent consid`ere qu’il a ou non suffisamment d’information `a propos de l’innovation (valeur Bool´eenne d´etermin´ee par l’in- certitude). Il peut ensuite s’estimer int´eress´e ou incertain, ce qui le conduira `a chercher de l’information et `a adopter ou rejeter l’innovation.
Evaluation Au d´epart, il ´etait pr´evu que les agents ´evaluent l’innovation sur la base de leurs motivations (approche multi-crit`eres). Les motivations des adoptants ont
´et´e d´etermin´ees par interviews, et raffin´ees par les mod´elisateurs. Ces motivations incluent des motivations ´economiques et psychosociales. Toutefois, la description de diff´erentes motivations n´ecessitant un nombre de param`etres trop important, il a ´et´e d´ecid´e de r´esumer l’´evaluation, `a l’instar des mod`eles `a seuil, aux deux forces de l’´evaluation de l’environnement social (valeur sociale) et du b´en´efice individuel attendu.
La structure des interactions a ´et´e collect´ee lors des interviews, puis g´en´er´ee en fonction de ces donn´ees (voir [Amblard et Deffuant, 2001]). Diff´erents types de lien sont repr´esent´es (voisinage, professionnel, al´eatoire).
Les variables d´ecisionnelles inclues dans le mod`ele portent sur l’´evaluation de l’in- novation (et l’incertitude associ´ee) qui r´esultera de la r´eception d’un message (pouvoir persuasif), ainsi que sur le ciblage d’un groupe d’agriculteurs et la visite personnelle de ces agriculteurs pour souscription `a l’innovation.
Apports
En tant que mod`ele de diffusion d’innovations, ce mod`ele l`eve de nombreuses limites des mod`eles d´ecrits pr´ec´edemments. La communication interpersonnelle est motiv´ee, l’incertitude de l’information est prise en compte dans le comportement de commu- nication et d’adoption. Diff´erentes ´etapes d’adoption sont repr´esent´ees, et l’´evaluation individuelle de l’innovation n’est pas suppos´ee connue a priori. La pr´esence des variables d´ecisionnelles en fait un mod`ele potentiellement utile pour une institution.
Du point de vue de la plausibilit´e, le mod`ele a ´et´e construit sur la double base des observations directes et des th´eories existantes. Les r´esultats de simulation ont ´et´e rapport´es aux cas r´eels, prouvant que ce mod`ele simplifi´e s’approche des observations r´eelles ; toutefois, ce mod`ele semblait trop g´en´erique pour reproduire en l’´etat certains cas de diffusions observ´es. Diverses exp´erimentations ont port´e sur le mod`ele avec des sc´enarios r´ealistes. Par ailleurs, l’espace des param`etres a partiellement ´et´e ´etudi´e de fa¸con abstraite par analyse de sensibilit´e.
La description d´etaill´ee des motivations des agents n’a pas pu ˆetre maintenue dans le mod`ele final, car cela aurait conduit `a un nombre de param`etres trop importants, param`etres qui s’av`erent d’ailleurs difficiles `a param´eter. On retrouve ici le difficile com- promis entre g´en´ericit´e et descriptivit´e que nous avions ´evoqu´e plus haut. Ce mod`ele, `a la suite d’un long processus it´eratif, propose un compromis int´eressant entre ces deux objectifs contradictoires.
D’un point de vue ´epist´emologique, ce projet illustre la pertinence d’un aller-retour entre mod`ele analogique et mod`ele descriptif : le mod`ele est bas´e pour partie sur de pr´ec´edents mod`eles de dynamique d’opinion, et a ´et´e simplifi´e pour en analyser plus pr´ecis´ement la dynamique [Deffuant et al., 2002, Deffuant et al., 2005]. Une ver- sion destin´ee `a la diffusion d’innovations en g´en´eral [Deffuant et al., 2005] a ´et´e extra- pol´ee du mod`ele appliqu´e. Par ailleurs, la collecte d’information elle-mˆeme s’est r´ev´el´ee
4.4. MOD `ELES MULTI-AGENTS ´EVOLU ´ES 81
Figure 4.6: Repr´esentation sch´ematique du comportement des consumats (d’apr`es [Jager, 2000])
it´erative : un premier questionnaire a ´et´e con¸cu, un travail de mod´elisation pr´eliminaire a r´ev´el´e la n´ecessit´e d’informations suppl´ementaires, conduisant `a une seconde vague d’enquˆete. L’´elaboration de ce mod`ele a d’ailleurs ´et´e collaborative, diff´erents cher- cheurs provenant de domaines diff´erents ayant ind´ependamment d´evelopp´e des proto- types cibl´es sur une composante particuli`ere avant fusion (et simplification) du mod`ele final.
4.4.2 Approche consumat
Principe
On appelle dilemme social une situation dans laquelle l’int´erˆet de l’individu va `a l’encontre du bien-ˆetre commun. Or, tout comme dans un dilemme de prisonniers, si chaque individu choisit la strat´egie qui maximise son b´en´efice individuel, la totalit´e des agents subit les cons´equences n´efastes de ces choix. C’est particuli`erement le cas pour les ressources naturelles, quand des entit´es ´economiques consomment des ressources communes `a renouvellement lent pour satisfaire des int´erˆets `a court terme.
L’approche consumat [Jager et al., 1999, Jager, 2000, Jager et al., 2001] propose d’´etudier cette probl´ematique par un mod`ele bas´e agents dans lequel le comportement des agents est inspir´e de th´eories psychologiques. Comme on peut le voir sur la figure 4.6, le mod`ele de comportement des agents est tr`es d´etaill´e. Les composantes essentielles d’un mod`ele comportemental r´ealiste, pour les auteurs, sont les besoins, la prise de d´ecision en fonction de ces besoins, et l’apprentissage [Jager et Janssen, 2003]. Les auteurs soulignent la n´ecessit´e d’utiliser des r`egles comportementales plausibles [Janssen et Jager, 2003]. Ce mod`ele a ´et´e appliqu´e `a divers probl`emes de gestion de ressources partag´ees [Jager et al., 2000, Jager et al., 2002].
Les facteurs pris en compte dans un agent consumat ´etant relativement g´en´eriques, le mˆeme mod`ele a ´et´e ´etendu `a des choix de produits. Il est par exemple possible de reproduire les situations de verrouillage du march´e sur un produit particulier (“lock- in”), ce qui est illustr´e par le cas du clavier QWERTY [Jager, 2000], ou est ´etudi´e de fa¸con g´en´erale [Janssen et Jager, 1999, Janssen et Jager, 2002]. Les auteurs insistent sur le besoin de contact entre le mod`ele et le terrain, notamment par param´etrage ou validation depuis des donn´ees d’enquˆete [Vindigni et al., 2002] ou des donn´ees en laboratoire [Jager et Janssen, 2002].
De fa¸con g´en´erale, les consumats sont des agents qui peuvent choisir entre diff´erentes opportunit´es, et agir sur leur environnement, en fonction de leurs caract´eristiques propres. Il forment des attentes, disposent de processus cognitifs ´evolu´es, et r´e´evaluent leurs choix et leurs connaissances. En autres, on peut retenir dans le mod`ele :
Les motivations des consumats sont bas´ees sur les motivations identifi´ees par Max- Neef [Max-Neef, 1992], qui incluent des motivations physiques et psychosociales. Comme cela fut identifi´e par Maslow ou Max-Neef, les motivations peuvent ˆetre satisfaites, auquel cas elle ne constituent plus une force dirigeant l’individu. En d’autres termes, si un besoin de reconnaissance sociale est satisfait par l’achat d’un produit, le sujet ne ressentira plus le besoin d’acheter un autre produit pour augmenter sa popularit´e pendant un moment.
Les caract´eristiques des consumats sont tr`es d´etaill´ees ; elles comprennent non seulement les motivations, mais ´egalement les aptitudes `a exploiter une oppor- tunit´e, leur budget, leur temps disponible, leur tol´erance `a l’incertitude. Ces ca- ract´eristiques peuvent changer dans le temps, le choix d’une opportunit´e menant `
a d’autres aptitudes, un autre budget, etc.
Le traitement cognitif (raisonnement et d´ecision) tient compte des diff´erents types de prise de d´ecision, depuis la d´ecision habituelle jusqu’`a la d´ecision raisonn´ee. Le choix de ces modes de cognition est d´etermin´e par l’intensit´e des besoins, le contrˆole per¸cu de l’individu sur l’action et l’´etat d’incertitude de l’agent. Se- lon ces param`etres, le consumat se repose sur le comportement des autres (imi- tation), r´ep`ete son action pr´ec´edente (r´ep´etition) ou raisonne pour choisir un meilleur choix (d´elib´eration). Il peut ´egalement observer le comportement des autres agents et se (comparaison sociale)
4.5. DISCUSSION 83