Approches systémiques de la créativité

Créativité en conception

Les activités de conception amont que nous avons précédemment décrites requièrent des connaissances techniques, une expertise dans le domaine considéré, mais aussi «quelque chose» qui semble plus énigmatique : le « talent » ou la « créativité » de la personne qui crée (Borillo et Goulette, 2002, cité par Bonnardel, 2006). Toutefois, malgré plus d’une centaine d’années de recherche sur ce sujet (Ribot, 1900 ; Poincaré, 1908), le concept de créativité reste encore difficile à appréhender, les grands inventeurs eux-mêmes admettent ne pas savoir clairement expliquer leur processus de genèse, des zones d’ombres demeurent. Pour Bertoluci (1999) dans un contexte industriel complexe, la créativité ne s‘apparente en rien à un trait de génie ou à une découverte instantanée. En effet le produit créatif doit être non seulement original et esthétique, comme dans les disciplines artistiques par exemple, mais aussi utile, fonctionnel et valorisable (Christiaans, 2002). Faucheux et Moscovici (1968) admettent l’existence de plusieurs formes de créativité : artistique ou expressive, orientée dans la résolution de problèmes, et enfin constructive. En conception, il s’agit donc d’un type spécifique de créativité (Casakin et Kreitler, 2011).
Ayant précédemment exprimé la relation entre conception et innovation, on ne peut passer à côté du lien existant entre créativité et innovation. Ettlie (2000) décrit l’idée créative en tant que fondement pour l’innovation. Ainsi, une organisation qui néglige l’importance de la créativité, risque un avenir sans produits nouveaux ou sans amélioration de ses processus, et dépendra uniquement de l’achat de méthodes issues des autres (Hussey, 1997). Pour Brennan et Dooley (2005) le processus d’innovation commence par la génération d’une idée ou une étape de reconnaissance du problème (Farr et Ford, 1990), qui est l’endroit où la créativité se produit principalement. La créativité serait donc le point de départ pour toute innovation (Rosenfeld et Servo, 1991 ; Ozer, 1999 ; Jaoui, 2003 ; Ngassa et al., 2003 ; De Brabandere, 2004 ; Jakobiak, 2005), tout en précisant qu’elle opère au sein d’un processus personnel et solitaire, là où l’innovation implique un processus social. Afin d’optimiser l’innovation, certains auteurs définissent plus précisément le cadre d‘utilisation des méthodes de créativité dans certaines phases d‘un processus de conception de produits nouveaux (Aoussat 1990,Groff 2004). Mais la question du positionnement des activités créatives au sein du processus de conception conserve des zones de flou, et demeure une problématique importante tant pour les chercheurs que pour les praticiens.

Approche systémique

Parce qu’elle constitue le cadre englobant de notre recherche, nous commençons par présenter l’approche systémique. Dans cette partie, nous allons tout d’abord expliciter les principes fondamentaux de la systémique. Ensuite nous détaillons précisément les caractéristiques des systèmes complexes. Enfin nous présentons les principes de la modélisation systémique, la méthode que nous avons utilisée pour étudier la créativité .

Principes fondamentaux

Comprendre et accepter la complexité et l’incertitude de notre monde, a inéluctablement favorisé la diffusion du paradigme, ou modèle systémique (Durand, 1979). La complexité caractérise, non pas les éléments constitutifs d’un système, mais la richesse de ses interconnexions, la variété de ses états et de ses évolutions (Manzano, 1998). Cependant, face à un nombre important de sous-systèmes et de liens les interconnectant, la vision d’ensemble et l’analyse s’avèrent difficile (Le Moigne, 1994 ; Manzano, 1998). En conception, cette complexité s’illustre à travers des systèmes composés d’un grand nombre de produits, de procédés et de technologies, utilisant des interfaces et des connexions dynamiques et non linéaires, pour interagir avec un environnement et assurer des fonctions qui respectent ou dépassent les besoins des utilisateurs (Carayannis et Coleman, 2005). Paradoxalement, cette évolutivité des systèmes complexes est propice à la créativité et à l’adaptabilité aux évolutions des besoins des clients et de la concurrence (Manzano, 1998), si bien qu’en définitive, la complexité est à prendre en tant que source de richesse et de créativité (Mélèze, 1979). Parce qu’elle permet de traiter de façon adéquate, non seulement complexité et incertitude, mais aussi ambiguïté, flou et hasard (Durand, 1979), la «démarche systémique» s’avère particulièrement appropriée pour aborder la complexité. Durand (1979) résume la démarche systémique comme suit :
« Une capacité à penser autrement toute réalité géographique ou historique dans sa globalité et sa complexité ; à la représenter intellectuellement et graphiquement comme une combinaison de relations et d’interrelations complexes ; à l’expliquer en montrant qu’elle est à la croisée de multiples éléments (culturels, sociaux, physiques, etc…) ».
L’essentiel de la pensée systémique consiste en la mise en évidence et la création de correspondances (Minati, 1997). L’approche systémique s’appuie sur la notion souvent vague et ambigüe de «système», plébiscitée en raison de son pouvoir d’unification et d’intégration, mais également employée à tort et à travers dans divers domaines. Joël De Rosnay (1975) rappelle qu’il ne s’agit pas tant de réduire ou transposer un système à un autre, mais bien de dégager des principes généraux, structuraux et fonctionnels, pouvant s’appliquer aussi bien à un système qu’à un autre, et ce avec un double objectif : permettre l’organisation des connaissances et rendre l’action plus efficace (De Rosnay, 1975). D’autre part pour Minati (1997), on doit distinguer ensembles et systèmes. Un ensemble est une collection d’éléments munis de caractéristiques objectives données, et qui n’interagissent pas entre eux. Les stratégies traditionnelles de division et de simplification étudient ces éléments puis leurs caractéristiques communes. En systémique on ne considère pas séparément les éléments et leurs interactions, mais bien le produit des interactions (Minati, 1997).
Ainsi dans l’étude d’un système complexe par l’approche systémique, on distingue trois étapes fondamentales :
L’analyse du système : définir les limites du système à modéliser, identifier les éléments importants et leurs interactions, puis les liaisons formant un tout organisé. Il s’agit ensuite de classer, hiérarchiser, et identifier les grands processus, flux, états, etc.
La modélisation du système : construire un modèle à partir des données de l’analyse. Il s’agit d’un schéma complet des relations causales entre les éléments des différents sous-systèmes, qui décrit la nature des liaisons et des interactions
La simulation du système : étudier le comportement du système dans le temps en faisant varier simultanément des groupes de variables (simulation de la réalité). Il s’agit d’une phase nécessitant le recours à des moyens informatiques (calculs, sortie graphique, etc.).

Modélisation systémique

Après avoir dépeint les grandes caractéristiques des systèmes complexes, il nous faut désormais rentrer encore plus en détails dans la description du fonctionnement de ces systèmes, et dans la manière de les représenter : la modélisation.  Nous nous baserons majoritairement sur les travaux les plus aboutis du domaine, formalisés par Jean-Louis Le Moigne (1990, 1995) dans son ouvrage «La modélisation des systèmes complexes», duquel nous proposons une synthèse.
Si les systèmes complexes ne sont pas réductibles à des modèles explicatifs basiques, nous pouvons tout de même les modéliser, c’est-à-dire concevoir des modèles eux-mêmes potentiellement complexes. «Des constructions symboliques à l’aide desquelles nous pouvons raisonner des projets d’action au sein d’un système complexe, en anticipant, par délibération, leurs conséquences» (Le Moigne, 1977, 1990). La modélisation est l’élaboration intentionnelle de modèles permettant de rendre un phénomène intelligible, et d’anticiper les conséquences d’actions potentielles sur celui-ci. Un système complexe est donc un modèle conçu complexe, d’un phénomène perçu complexe, que l’on construit par modélisation systémique. Ainsi c’est l’observateur qui construit le système complexe en postulant a priori, la complexité du phénomène auquel il s’intéresse, et donnant à voir ce dernier dans son unité et sa cohérence (Le Moigne, 1990, 1995). En effet, l’action de modéliser n’est pas neutre et la représentation du phénomène n’est pas disjoignable de l’action du modélisateur, ce dernier étant lui-même entendu comme un «système modélisateur», qui élabore des projets.
Nous allons maintenant décrire dans le détail le processus d’élaboration d’un modèle de système complexe, selon la méthode de la « Systémographie » (Le Moigne, 1990, 1995). Nous aborderons d’abord la construction du Système Général, puis la description de ses différents sous-systèmes : le méta-système d’organisation, le sous-système d’information, et le sous-système de décision.

Conception amont

Après avoir mis en évidence les liens théoriques entre systémique et conception, nous poursuivons notre état de l’art plus en profondeur au sein de la «Conception amont». Dans cette seconde partie, nous allons tout d’abord investiguer la thématique de la cognition en conception. Nous détaillons ensuite les différents processus de conception, puis les typologies de productions (données de sortie).

Cognition en conception

Les activités de conception amont visent à atteindre des objectifs au départ peu spécifiés, au sein d’un contexte où des contraintes doivent être respectées. L’activité cognitive du concepteur requiert une certaine créativité, ainsi que la construction progressive et parallèle d’une représentation mentale et d’une représentation externe du problème à résoudre (Bouchard, 1997). Elle nécessite une certaine expertise pour déterminer des critères de pertinence en réponse à l’objectif spécifié (Bonnardel, 2006). Ces performances sont malléables, elles ne sont pas figées et s‘améliorent avec le temps (Casakin et al., 2004; Mougenot, 2008). Kruger and Cross (2006) ont identifié quatre stratégies de conception : Problem Driven, Solution Driven, Information Driven, Knowledge driven. Cependant c’est l’approche par résolution de problème de type « problem driven » qui est la plus ancienne et la plus largement utilisée. On distingue deux étapes dans la résolution de tout problème, d’abord on le structure, puis on résout le problème bien structuré qui en résulte (Simon, 1969, 1972).
Plutôt que de chercher la solution optimale qui soit la meilleure de toutes les solutions possibles, les concepteurs cherchent des solutions acceptables et satisfaisantes (Simon, 1987). Cette recherche de compromis qui consiste à « se contenter de ce qui est suffisamment bon » (Simon, 1972, 1973) est utilisée car le concepteur ne peut ni envisager toutes les solutions possibles, ni prendre en considération toutes les éventualités.
De ces différentes stratégies de conception existantes, on peut néanmoins synthétiser l’activité de conception au travers de deux grandes activités cognitives : le mécanisme associatif, et la construction de représentation.

Processus de conception

Les mécanismes cognitifs précédemment exposés s’interfacent dans le temps au sein de différents processus. Nous allons maintenant les aborder, des plus classiques (linéaires et séquentiels), en passant par des processus plus novateurs (itératifs et co-évolutifs), jusqu’au processus d’externalisation de représentations, qui nous intéresse plus particulièrement.
Linéaires et séquentiels :De nombreux auteurs ont décrit l’activité de conception comme un processus linéaire (Pahl et Beitz 1984 ; Duchamp, 1988 ; Andreasen, 1987 ; Aoussat, 1990 ; Jones, 1992 ; Hubka, 1996 ; Ullman, 1997 ; Baxter, 1995 ; Le Coq, 1992 ; Ulrich, 2000 ; Cross, 2000 ; Quarante, 2001 ; Dorst et Cross, 2001 ; Howard et al., 2008), se structurant particulièrement autour de deux activités de conception : la construction de représentations du problème d’une part, et la génération de solutions d’autre part ; certains ajoutant même une troisième étape : l’évaluation des solutions. Le processus de conception consensuel proposé comprend ainsi trois stades essentiels (Jones, 1992 ; Visser, 2009) :
la divergence ou génération : recherche dans l’espace du problème ,la transformation : génération de l’espace de solution, la convergence ou évaluation : intégration et évaluation des solutions optimales.
Ainsi, les concepts sont créés et élaborés après des itérations de génération et d’évaluation d’idées, par une répétition de ces tâches de conception effectuées en équipe tout au long du projet (Jin et Chusilp, 2006). Selon ces méthodologies traditionnelles, la génération et l’évaluation sont deux étapes différentes et bien séparées au sein du projet de conception.
Cependant dans le cas de projets de conception réels, ce n’est qu’en théorie que l’on peut différencier l’analyse du problème et l’élaboration de solutions en activités séparées et consécutives, ces activités progressent en parallèle dans la réalité (Visser, 1994, 2009). Même si les concepteurs ont connaissance d’une méthodologie qui distingue l’analyse de la synthèse, ils ne la suivent que rarement de façon systématique (Akin, 1979, 1984 ; Carroll & Rosson, 1985; Cross, 1984 ; Dasgupta, 1989 ; Dorst & Cross, 2001 ; Visser, 1987). Les concepteurs génèrent de nouvelles tâches en continu, et redéfinissent leurs contraintes dans le même temps, ils «restructurent» le problème en permanence, signe d’une itération non seulement des tâches de conception mais aussi des activités cognitives de l’individu (Finke et al, 1992; Maher et al, 1996; McCoy et al, 2001; Benami et Jin, 2002 ; Jin et Chulsip, 2006).
Cette nouvelle approche a fait émerger de nouveaux modèles du processus de conception, plus proches de la réalité cognitive des concepteurs : les modèles «d’espaces de connaissances».
Deux espaces sont considérés comme interagissant sur une échelle de temps et sont supposées être des systèmes évolutifs, l’évolution de chaque espace étant guidé par la population la plus récente des entités dans l’autre espace (Maher, 1994 ; Maher & Poon, 1996). Par exemple un modèle qui décrit le mouvement entre l’espace des configurations, qui contient des configurations physiquement réalisables, et l’espace des concepts, qui contient des idées, relations, et autres abstractions (Jansson et Smith, 1991). Ainsi au cours du processus, les mouvements au sein de l’espace des configurations n’ont jamais lieu sans mouvement dans l’espace des concepts, et ainsi de suite. Un autre exemple de ce type d’approche est la théorie C-K (Hatchuel et Weil, 2003) qui décrit la conception comme un processus de circulation entre un espace de conception et un espace de connaissance. C’est ce qui amène certains chercheurs à affirmer que les concepteurs alternent entre «cadrage», «mouvement», et «évaluation des mouvements», maintenant ainsi une véritable « conversation réflexive » avec leur conception (Schön, 1983 ; Schön et Wiggins, 1992). Iltératifs et co-évolutifs :Cette nouvelle approche a fait émerger de nouveaux modèles du processus de conception, plus proches de la réalité cognitive des concepteurs : les modèles «d’espaces de connaissances».
Deux espaces sont considérés comme interagissant sur une échelle de temps et sont supposées être des systèmes évolutifs, l’évolution de chaque espace étant guidé par la population la plus récente des entités dans l’autre espace (Maher, 1994 ; Maher & Poon, 1996). Par exemple un modèle qui décrit le mouvement entre l’espace des configurations, qui contient des configurations physiquement réalisables, et l’espace des concepts, qui contient des idées, relations, et autres abstractions (Jansson et Smith, 1991). Ainsi au cours du processus, les mouvements au sein de l’espace des configurations n’ont jamais lieu sans mouvement dans l’espace des concepts, et ainsi de suite. Un autre exemple de ce type d’approche est la théorie C-K (Hatchuel et Weil, 2003) qui décrit la conception comme un processus de circulation entre un espace de conception et un espace de connaissance. C’est ce qui amène certains chercheurs à affirmer que les concepteurs alternent entre «cadrage», «mouvement», et «évaluation des mouvements», maintenant ainsi une véritable «conversation réflexive» avec leur conception (Schön, 1983 ; Schön et Wiggins, 1992).

Créativité en conception

Cognition et psychisme

La créativité se trouve au centre du fonctionnement de chaque être humain, elle nous permet de mieux nous adapter aux mutations du monde dans lequel nous vivons (Rogers, 1951). Elle est une capacité de plus en plus recherchée afin de répondre aux problèmes complexes de notre époque. Selon De Brabandère (cité par Aznar, 2012) « La créativité c’est l’aptitude adéquate de l’homme face à l’impossibilité de ne pas changer. C’est le choix délibéré d’être moteur plutôt que victime, de conduire plutôt que de subir ». Là où la logique permet de penser le monde tel qu’il est, la créativité permet de le penser tel qu’il n’existe pas encore. Les travaux scientifiques récents permettent d’avoir une meilleure compréhension de la créativité, bien qu’il reste encore de nombreuses «zones d’ombres» autour de ce phénomène complexe (Lubart et al., 2003).
Parce que la créativité est une disposition à créer qui existe à l’état potentiel chez tout individu et à tout âge, la liste des définitions empiriques possibles est considérable. De ce fait de multiples recherches, souvent dissemblables et contradictoires, ont conduit à un foisonnement d’études, d’expériences et de résultats à travers lesquels il n’est pas toujours aisé de s’orienter (Leboutet, 1970). En résumant les points de vue, on peut distinguer deux approches :
l’approche «cognitive» : qui recherche les liens entre la créativité et la plupart des traits et des facteurs connus. La pensée inconsciente est considérée de même nature que la pensée consciente (Rossman, 1931 ; Guilford, 1967 ; Sternberg et Lubart, 1991, 1993, 1995, 1999).
l’approche «psychanalytique» : qui étudie les aspects génétiques et dynamiques globaux, et le processus créateur. Les processus inconscients sont considérés hétérogènes aux processus conscients (Poincaré, 1908 ; Kris, 1950 ; Kubie, 1958 ; Hadamard, 1959 ; Anzieu, 1981).
Initialement perçue dans sa dimension quantitative, comme un processus intellectuel qui vise à générer le plus d’options possibles (Roy 1978 ; Schooler et Melcher, 1995; Smith & Blankship, 1989 ; Sawyer, 2006), la définition de la créativité s’est cristallisée au fil des apports de différents auteurs. Cette capacité à réaliser une production est désormais indissociable d’un certain nombre de critères, comme la nouveauté et l’adaptation à un contexte donné (Amabile, 1996; Bonnardel, 2002; Isaksen, Murdock, Firestein et Treffinger, 1993., Lubart, 1994; Lubart et al., 2003; Sternberg, 1999), ou encore l’utilité et la valeur (Weisberg, 1988, 1993, 1999 ; Bonnardel, 2002 ; Sarkar et Chakrabarti, 2008). Ainsi elle fait référence à la fois à la capacité, au processus effectif, ainsi qu’à la production elle-même (Weisberg, 1988, 1993, 1999). Cette créativité résulte d’une combinaison de plusieurs facteurs : les connaissances (relatives à un domaine spécifique, capacités techniques), l’expertise liée à la créativité (intelligence, personnalité, styles cognitifs), la motivation (comportement par rapport à un objectif, niveau de contraintes), ainsi que le contexte environnemental (Amabile, 1983, 1996, 1997 ; Taggar, 2002 ; Sternberg et Lubart, 1991, 1993, 1995, 1999).

Processus de créativité

Processus basé sur les activités :Nous allons maintenant présenter deux typologies de processus de créativité, en commençant par l’approche traditionnelle «basée sur les activités», puis en présentant l’approche «basée sur la cognition». Cette dernière, que nous privilégions, sera détaillée en trois sous partie : la nature cyclique du processus, l’alternance de phases individuelles et collectives, et l’importance de l’évaluation sociale.
C’est à Sydney. J. Parnes (1967, 1981, 1992) que l’on doit certainement le fort développement de la créativité, en formalisant le Creative Problem Solving (CPS). Cette démarche bien connue intègre la recherche d’idées au sein d’un processus global. Elle comprend en amont une prise en compte approfondie du problème, et en aval la transformation des idées en solutions adaptées à la problématique, jusqu’à la préparation de leur mise en œuvre (Aznar, 2012). Ces trois temps sont subdivisés en huit phases composées chacune d’une alternance divergence-convergence, dont on remarquera la proximité de structure avec le processus de conception amont. Le temps passé à définir et comprendre le problème à résoudre, influence positivement la capacité à former des concepts. Comme en conception, définir le problème est un aspect essentiel de la créativité (Christiaans, 1992). Une troisième activité majeure vient donc rejoindre les deux précédemment exposées (génération et évaluation), si bien qu’on peut désormais clairement identifier trois grandes phases consensuelles présentes dans la majorité des processus de créativité (Goel and Singh, 1998 ; Bonnardel, 2006 ; Howard et al., 2008) :
Analyser ou Définir : la formulation et reformulation du problème ,Générer ou Rechercher : la recherche de solutions créatives, Evaluer : l’évaluation des idées ou solutions créatives.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
Objectif et Problématique
Méthodologie de recherche
Originalité et Apports
Structure du document
PREMIER CHAPITRE : Contexte, positionnement et enjeux
Introduction du premier chapitre
1.1 Contexte
1.1.1 Contexte industriel
1.1.2 Contexte académique
1.1.3 Contexte méthodologique
1.2 Positionnement
1.2.1 Paradigme systémique
1.2.2 Sciences de la conception
1.2.3 Créativité en conception
1.3 Enjeux
1.3.1 Enjeux économiques
1.3.2 Enjeux scientifiques
1.3.3 Enjeux sociétaux
Synthèse du premier chapitre
SECOND CHAPITRE : Etat de l’art
Introduction du deuxième chapitre
2.1 Approche systémique
Introduction de l’approche systémique
2.1.1 Principes fondamentaux
2.1.2 Systèmes complexes
2.1.3 Modélisation systémique
Conclusion de l’approche systémique
2.2 Conception amont
Introduction de la conception amont
2.2.1 Cognition en conception
2.2.2 Processus de conception
2.2.3 Productions
2.2.4 Approches systémiques de la conception
Conclusion de la conception amont
2.3 Créativité en conception
Introduction de la créativité en conception
2.3.1 Cognition et psychisme
2.3.2 Processus de créativité
2.3.3 Facteurs influents
2.3.4 Approches systémiques de la créativité
Conclusion de la créativité en conception
Synthèse du deuxième chapitre
Introduction
A l’échelle Macroscopique : environnement
A l’échelle Mésoscopique : individu
A l’échelle Microscopique : objet
Conclusion
TROISIEME CHAPITRE: Modélisation théorique
Introduction du troisième chapitre
3.1 Construction d’un pré-modèle
3.1.1 Principes de modélisation
3.1.2 Représentation synchronique et diachronique
3.1.3 Topologie systémique
3.2 Problématique de recherche
3.2.1 Constats
3.2.2 Problématique
3.3 Hypothèses de modélisation
3.3.1 Hypothèse générale
3.3.2 Hypothèse 1 : outils
3.3.3 Hypothèse 2 : formats
3.3.4 Hypothèse 3 : processus
Synthèse du troisième chapitre
QUATRIEME CHAPITRE: Expérimentation
Introduction du quatrième chapitre
4.1 Pré-expérimentations
4.1.1 Objectif
4.1.2 Structure
4.1.3 Protocole
4.1.4 Résultats
4.1.5 Discussion
4.2 Expérimentation 1 : « outils »
4.2.1 Objectif
4.2.2 Structure
4.2.3 Protocole
4.2.4 Résultats
4.2.5 Discussion
4.3 Expérimentation 2 : « formats »
4.3.1 Objectif
4.3.2 Structure
4.3.3 Protocole
4.3.4 Résultats
4.3.5 Discussion
4.4 Expérimentation 3 : « processus »
4.4.1 Objectif
4.4.2 Structure
4.4.3 Protocole
4.4.4 Résultats
4.4.5 Discussion
4.5 Expérimentation 4 : « transverse »
4.5.1 Objectif
4.5.2 Structure
4.5.3 Protocole
4.5.4 Résultats
4.5.5 Discussion
Synthèse du quatrième chapitre
Synthèse de la démarche
Validation des hypothèses
Discussion concernant les protocoles expérimentaux
CINQUIEME CHAPITRE: Apports, limites et perspectives
Introduction du cinquième chapitre
5.1 Apports
5.1.1 Industriels
5.1.1.1 Méthode de conception systémique
5.1.1.2 Outils de conception systémique
5.1.1.3 Diffusion et formation
5.1.2 Scientifiques
5.1.2.1 Modèle systémique
5.1.2.2 Méthode de recherche
5.1.2.3 Sciences du design
5.1.3 Sociétaux
5.1.3.1 Enseignement du design
5.1.3.2 Innovation collaborative
5.1.3.3 Création et société
5.2 Limites
5.2.1 Du contexte
5.2.2 De la méthode
5.2.3 De l’objet de recherche
5.3 Perspectives
5.3.1 Court terme
5.3.2 Moyen terme
5.3.3 Long terme
Synthèse du cinquième chapitre
CONCLUSION GENERALE
Références bibliographiques
Index des figures
Index des tableaux
Production scientifique
Annexes

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