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Revising price coordination in the classical and neoclassical economics based on elementary cellular automata

Cet article utilise les automates cellulaires élémentaires, l'entropie de Shannon et des simulations de Monte Carlo pour soutenir que l'économie classique offre un cadre cohérent, fondé sur l'interaction, pour la coordination des prix, alors que l'approche néoclassique échoue à fournir un mécanisme pour une telle coordination, dépeignant les individus comme des spectateurs passifs.

Auteurs originaux : Igor Lugo, Martha G. Alatriste-Contreras

Publié 2026-07-02

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CC BY 4.0

Auteurs originaux : Igor Lugo, Martha G. Alatriste-Contreras

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Imaginez l'économie comme un immense marché animé où des millions de personnes achètent et vendent constamment des choses. Le grand mystère que les économistes tentent de résoudre depuis des siècles est le suivant : Comment tous ces prix s'alignent-ils magiquement pour que chacun obtienne ce dont il a besoin sans chaos ?

Ce document suggère que les anciennes méthodes pour expliquer cela (en utilisant des équations mathématiques complexes) pourraient passer à côté de l'essentiel. Au lieu de cela, les auteurs proposent d'utiliser un simple jeu informatique appelé Automates Cellulaires Élémentaires (ACE) pour comprendre comment les prix se coordonnent réellement.

Voici la décomposition de leurs idées en utilisant des analogies simples :

1. Le plateau de jeu : Une rangée d'interrupteurs lumineux

Imaginez l'économie comme une longue rangée d'interrupteurs lumineux.

Les interrupteurs : Chaque interrupteur représente le prix d'un article spécifique.
Les états : Un interrupteur est soit ALLUMÉ (1), ce qui signifie que le prix a augmenté, soit ÉTEINT (0), ce qui signifie que le prix a baissé.
Les voisins : Tout comme dans la vraie vie, un prix n'existe pas dans le vide. Il réagit aux articles qui l'entourent.
- Le voisin de gauche est un "Bien Complémentaire" (comme un pain pour hot-dog). Si le prix des pains augmente, le prix des hot-dogs peut changer.
- Le voisin de droite est un "Bien Substitut" (comme un burger). Si les burgers deviennent chers, les gens pourraient acheter plus de hot-dogs, modifiant ainsi le prix.

L'ordinateur exécute ce jeu étape par étape. Il regarde un interrupteur et ses deux voisins, applique une règle simple, et décide de l'état de l'interrupteur au moment suivant.

2. Les deux écoles de pensée : L'Architecte vs Le Spectateur

Les auteurs ont utilisé ce jeu pour tester deux façons célèbres de penser l'économie : Classique et Néoclassique.

L'approche Classique : L'Architecte Actif

La métaphore : Imaginez un groupe de personnes construisant un mur ensemble. Ils discutent, regardent les briques et font des choix logiques basés sur ce qu'ils voient. Si une brique est trop lourde, ils l'ajustent.
Dans le document : Cette approche suppose que les gens sont des participants actifs. Ils utilisent la logique et des données réelles (comme la quantité de travail nécessaire pour fabriquer un produit) pour décider des prix.
Le résultat dans le jeu : Lorsque les auteurs ont programmé l'ordinateur pour agir comme cette personne "logique", les prix se sont stabilisés en motifs répétitifs et stables (comme une vague rythmique et ordonnée). Le système a trouvé un équilibre parce que les "architectes" coordonnaient activement les actions.
La leçon : La vision Classique est cohérente. Elle montre que lorsque les gens font des choix logiques basés sur des faits, les prix trouvent naturellement un ordre stable.

L'approche Néoclassique : Le Spectateur Passif

La métaphore : Imaginez une personne debout sur le côté, regardant une tempête. Elle ne peut ni arrêter la pluie ni changer le vent ; elle voit simplement la pluie tomber et dit : "Oh, il pleut maintenant". Elle ne sait pas pourquoi la pluie a commencé, elle réagit simplement à la situation.
Dans le document : Cette approche suppose que le "marché" est une force mystérieuse qui s'équilibre magiquement. L'individu n'est qu'un spectateur qui voit le prix final et y réagit. Il ne connaît pas les règles qui ont mené à ce prix.
Le résultat dans le jeu : Lorsque les auteurs ont programmé l'ordinateur pour agir comme ce "spectateur", le système n'a produit que des motifs simples et répétitifs (comme un bloc de couleur uni ou une simple rayure répétitive).
La leçon : La vision Néoclassique est limitée. Elle ignore les interactions complexes, désordonnées et chaotiques des prix. Elle suppose que le marché est toujours dans un équilibre parfait et simple, ignorant le fait que la vie réelle est souvent désordonnée et imprévisible.

3. Les "Classes" de chaos

Le document mentionne que ces jeux informatiques peuvent produire quatre types de résultats (Classes) :

Classe 1 & 2 (Simple/Stable) : Tout se stabilise rapidement. (C'est ce que l'économie néoclassique aime voir).
Classe 3 & 4 (Complexe/Chaotique) : Les motifs sont sauvages, désordonnés et imprévisibles, comme des flocons de neige ou des embouteillages. (C'est ce que l'approche Classique décrit réellement lorsque vous laissez les gens interagir logiquement).

Les auteurs soutiennent que, comme les anciens ordinateurs étaient trop lents pour gérer les motifs "désordonnés" des classes 3 et 4, les premiers économistes ont été contraints de ne regarder que les motifs "ordonnés" des classes 1 et 2. Ils ont construit leurs théories sur l'idée que le monde est simple et ordonné, simplement parce qu'ils ne pouvaient pas calculer la complexité.

4. La grande conclusion

Le document conclut que :

L'économie Classique est plus proche de la vérité car elle reconnaît que les gens interagissent, font des choix et créent de l'ordre à partir du chaos.
L'économie Néoclassique est un peu un fantasme. Elle traite les gens comme s'ils regardaient un spectacle de magie, supposant que les prix s'équilibreront magiquement sans que personne n'ait réellement à coordonner les actions.

En bref : Les auteurs ont utilisé un simple jeu informatique pour montrer que l'économie n'est pas une machine parfaitement réglée (comme le suggère la théorie néoclassique) ; c'est plutôt une danse complexe où les gens se mènent et se suivent activement (comme le suggère la théorie classique). En utilisant ces règles simples, nous pouvons enfin voir les "faits" derrière les "croyances" de la théorie économique.

Énoncé du problème
L'article traite de la complexité de la coordination des prix en économie, notant une absence de consensus scientifique concernant les mécanismes les plus simples expliquant comment les prix équilibrent les marchés. Bien que les théories économiques classiques et néoclassiques proposent des formulations différentes, les auteurs soutiennent que ces approches n'ont pas réussi à fournir des mécanismes prédictifs simples pour comprendre la coordination des prix. L'approche classique repose sur des choix logiques basés sur des données objectives et l'interaction humaine, tandis que l'approche néoclassique traite souvent l'individu comme un spectateur passif réagissant à des signaux de prix exogènes, sans expliquer le mécanisme de coordination sous-jacent. L'étude postule que ces théories ont été historiquement contraintes par un manque de puissance de calcul accessible, menant à un recours à des modèles réductionnistes qui cherchent des motifs uniformes ou répétitifs (équilibres stables) plutôt que d'explorer des comportements complexes et dynamiques.

Méthodologie
Les auteurs utilisent les automates cellulaires élémentaires (ACE) comme cadre computationnel pour modéliser et analyser les principes fondamentaux de l'économie classique et néoclassique.

Construction du modèle : En utilisant Python et des bibliothèques standards (NumPy, Matplotlib), les auteurs simulent des ACE unidimensionnels avec une longueur de réseau de 100 et des conditions aux limites de type tore (wraparound).
Définition des règles : Les interactions de prix sont modélisées par des états binaires (0 pour une baisse de prix, 1 pour une hausse de prix). Les règles de mise à jour de chaque cellule sont dérivées des concepts économiques de biens substituables et complémentaires. L'étude définit des règles spécifiques où l'état suivant d'une cellule dépend de son état actuel et des états de ses voisins gauche (complémentaire) et droit (substitut).
Techniques d'analyse :
- Entropie de Shannon : Utilisée pour quantifier l'incertitude ainsi que l'ordre ou le désordre des motifs de prix générés. Une entropie faible indique un ordre élevé (motifs stables), tandis qu'une entropie élevée suggère la complexité ou le hasard.
- Validation du modèle : Une validation conceptuelle du modèle est réalisée à l'aide de simulations de Monte Carlo. Les sorties déterministes des règles d'ACE sont comparées à des modèles nuls basés sur des distributions binomiales (avec des probabilités de succès $p=0,3, p=0,5, p=0,7$ ) en utilisant des coefficients de corrélation de Spearman pour déterminer la signification statistique par rapport au hasard.
Scénarios : L'étude teste à la fois des conditions initiales aléatoires (distribution uniforme de 0 et de 1) et des conditions initiales simples (un seul '1' au centre).

Contributions clés
La principale contribution de l'article est la traduction des théories économiques en règles computationnelles pour révéler les « faits et croyances » qui sous-tendent l'économie classique et néoclassique.

Cartographie des classes d'ACE : L'étude tente de mapper les approches économiques aux quatre classes d'ACE de Wolfram. Elle émet l'hypothèse que les limitations historiques ont forcé les économistes à se concentrer sur la Classe 1 (états uniformes) et la Classe 2 (structures répétitives), qui représentent des équilibres stables, tout en négligeant potentiellement la complexité de la Classe 3 (chaotique/complexe) et de la Classe 4 (structures localisées).
Différenciation des approches : L'article distingue les deux écoles par leur traitement de la coordination des prix : l'approche classique est modélisée comme une coordination endogène pilotée par l'interaction rationnelle, tandis que l'approche néoclassique est modélisée comme exogène, où la coordination est supposée plutôt que décrite mécanistiquement.

Résultats

Économie classique : L'étude identifie des règles d'ACE spécifiques (par exemple, la Règle 23, la Règle 85, la Règle 51) qui s'alignent sur l'accent mis par la pensée classique sur le choix rationnel et les données objectives. Ces règles génèrent des motifs stables ou complexes (Classes 2, 3 et 4) avec une signification statistique élevée par rapport aux modèles nuls aléatoires. Les résultats suggèrent que l'approche classique soutient des mécanismes où les interactions individuelles (substituts et compléments) pilotent la coordination collective, capable de produire des motifs à la fois stables et complexes.
Économie néoclassique : L'approche néoclassique s'avère exclusivement intéressée par les motifs de Classe 1 et de Classe 2 (structures stables ou répétitives à grande échelle). L'étude note que le cadre néoclassique évite les motifs de Classe 3 et 4 car ils représentent des prix hors équilibre ou instables, ce qui est analytiquement insoluble dans le formalisme mathématique traditionnel. Les auteurs soutiennent que, sous la vue néoclassique, la coordination des prix est traitée comme un événement imprévisible ou un phénomène de « spectateur », manquant d'un mécanisme pour décrire la génération de motifs complexes ou instables.
Validation statistique : Les règles déterministes dérivées pour les deux approches ont montré des différences statistiquement significatives par rapport aux variables binomiales aléatoires, confirmant que les théories économiques modélisées génèrent des motifs structurés et non aléatoires.

Signification et affirmations
L'article affirme que la modélisation de la théorie économique à travers des concepts computationnels permet une réévaluation des hypothèses sous-jacentes à l'économie classique et néoclassique.

Révélation des hypothèses : En utilisant les ACE, les auteurs révèlent que l'approche classique fournit un mécanisme cohérent pour comprendre la coordination des prix basé sur les interactions humaines logiques, tandis que l'approche néoclassique manque d'un mécanisme descriptif, traitant la coordination comme un événement externe et imprévisible.
Complémentarité : L'étude suggère que bien que les deux approches diffèrent dans leur formulation, elles se complètent. L'approche classique explore le potentiel de coordination complexe (Classes 3 et 4), tandis que l'approche néoclassique se concentre sur l'identification des équilibres stables (Classes 1 et 2).
Implication éducative : Les auteurs proposent que les étudiants et les chercheurs reconnaissent la distinction entre les « faits » (mécanismes pouvant être modélisés) et les « croyances » (hypothèses sur l'équilibre) au sein de la théorie économique. Ils soutiennent que l'économie doit être reconnue comme un système complexe, et que les outils computationnels sont nécessaires pour explorer les problèmes de coordination que les méthodes analytiques traditionnelles ne peuvent pleinement capturer.
Limites : Les auteurs reconnaissent modestement que l'étude est limitée à l'identification des fondements théoriques directs et ne cartographie pas entièrement les 256 règles d'ACE vers des théories sociales spécifiques, suggérant cela comme une direction pour des recherches futures.