Ingénierie des systèmes complexes

Un système est une notion abstraite ancienne (Grèce antique) très utile de nos jours pour créer et concevoir de futurs produits, services, organisations ou une composition de ces éléments. La définition retenue :

Pour définir complètement votre système, vous devez instancier chaque terme de la définition ci-dessus, et caractériser l'ensemble selon quatre aspects majeurs :

• L'aspect attentes, besoins et exigences qui explicite l'attendu (le prescriptif) en termes de finalité, de mission ou de services, d'objectifs ou performances, de concept d'utilisation, de scénarios opérationnels et de contraintes.
• L'aspect frontière du système qui explicite les limites du système, ses interactions et ses interfaces avec l'extérieur (nommé contexte d'utilisation).
• L'aspect architecture du système qui explicite le fonctionnement du système, et sa structure physique/organique en constituants concrets.
• L'aspect composition hiérarchique en blocs système qui explicite la structure du système en couches de sous-systèmes et de constituants terminaux.

Modèle de la définition de système

La définition ci-dessus est récursive (ex. : un système est toujours encapsulé dans un système plus vaste, et un système est en interface avec d'autres systèmes) ; un système est composé de couches de systèmes jusqu'à atteindre le niveau des technologies (mécanique, électronique, logiciel, opérateurs humains, etc.).

Quelle est l'utilité de la « vision système » ?

La vision système, ou vision holistique, est une façon de penser globalisante qui intègre de multiples aspects ou points de vue. Elle s'intéresse à la synthèse, à la cohésion des éléments qui composent un ensemble de choses ou d'idées, et à la cohésion de cet ensemble avec les éléments qui lui sont extérieurs, enfin aux influences mutuelles des éléments internes et/ou externes (dont les phénomènes émergents). Une vision ou une démarche système met l'accent sur la synthèse ; elle ramène vers la compréhension d'un tout, de principes dont les détails découlent.

C'est l'inverse d'une vision séparée, taylorienne, non intégrée des choses ou des idées, qui met en avant l'analyse, qui plonge dans le détail, une vision sans causes et conséquences évidentes. Une approche séparée considère les choses ou les idées de façon juxtaposées, sans influences mutuelles. La vision séparée peut être suffisante pour des ensembles uni-fonctionnels ou simples, ou qui ont très peu de relations avec des éléments externes ; mais elle ne permet pas de considérer des ensembles multifonctionnels, pluridisciplinaires et complexes par nature.

Comment maîtriser des ensembles complexes ?

Composition en couches : un système de transport, un programme d'armement, un service de santé, etc. sont des systèmes complexes du fait de nombreux constituants de technologies différentes, de nombreuses fonctions et d'interactions. L'utilisation d'une définition récursive de la notion de système permet de définir, d'organiser et d'étudier un système global en le raffinant en couches de systèmes, chaque couche étant limitée à 5 + 2 éléments physiques (systèmes ou constituants terminaux). L'encapsulation des systèmes qui constituent l'ensemble garantit la cohérence entre les éléments des différentes couches.

Systèmes contributeurs : le système étudié est le système que les concepteurs élaborent, et ultérieurement que les utilisateurs et d'autres parties prenantes utilisent. La notion de contributeur sert à identifier les produits et services qui permettent au système étudié d'exister et d'avoir son propre cycle de vie. Par exemple, les produits et services nécessaires pour le conceptualiser, le développer, le produire, le maintenir en conditions opérationnelles, le réparer ou encore le retirer du service. Ces services peuvent être considérés comme des systèmes à part entière, non intégrés au système étudié, mais en interaction. La conséquence est une répartition des études et de la complexité globale sur des éléments individuellement plus simples.