Théorie C-K : définition, opérateurs et méthode KCP, d’après P Le Masson

Comment innover de façon rigoureuse quand ce que l’on cherche n’existe pas encore ? C’est la question à laquelle répond la théorie C-K, élaborée à Mines Paris par Armand Hatchuel et Benoît Weil à partir de 1996. Elle décrit la conception innovante comme le dialogue entre deux espaces : celui des concepts, ces idées dont on ne sait pas encore si elles sont réalisables, et celui des connaissances. Voici sa définition, ses quatre opérateurs, un exemple pas à pas, la méthode KCP qui en est tirée pour les ateliers collectifs, et ce qu’elle change par rapport au brainstorming classique.

Article réécrit et mis à jour en octobre 2026.

Théorie C-K : définition

La théorie C-K est une théorie de la conception innovante formalisée en 2003 par Armand Hatchuel et Benoît Weil, chercheurs à Mines Paris. Elle décrit l’innovation comme l’expansion conjointe de deux espaces : C, les concepts, propositions dont on ne sait pas encore si elles sont réalisables, et K, les connaissances, propositions vraies ou fausses.

Plus précisément, c’est une théorie du raisonnement de conception. Elle explique comment on peut produire un objet dont l’identité est nouvelle, alors qu’il est fait de briques qui existaient déjà. Son nom vient de ses deux espaces : C pour concepts et K pour knowledge, les connaissances.

Sa thèse centrale tient en une phrase : innover, ce n’est ni seulement avoir des idées, ni seulement accumuler des connaissances, c’est faire progresser les deux en même temps, chacun stimulant l’autre. Les idées obligent à aller chercher des connaissances qui manquent ; les connaissances nouvelles ouvrent des idées que personne n’avait envisagées.

La théorie est née d’un constat industriel. Dans les années 1990, les bureaux d’études des grandes entreprises comptent des milliers d’ingénieurs. Ils savent remarquablement améliorer l’existant, mais peinent à inventer les ruptures qui renouvellent un marché. Les méthodes de l’époque partent toutes d’un même présupposé : concevoir, c’est chercher la meilleure solution dans un espace de possibles déjà connu. La théorie C-K abandonne ce présupposé et propose de raisonner sur un espace en partie inconnu.

Les deux espaces : concepts et connaissances

• L’espace K (connaissances) rassemble tout ce qui a un statut logique : des faits, des lois, des savoir-faire, des retours d’expérience, des données de marché. On peut dire de chaque proposition qu’elle est vraie ou fausse.
• L’espace C (concepts) rassemble les propositions dont on ne peut pas encore dire si elles sont vraies ou fausses. L’exemple utilisé par les auteurs est devenu classique : « il existe des chaises sans pieds ». Tant que personne n’a conçu une telle chaise, la proposition n’est ni vraie ni fausse. Elle est indécidable, et c’est précisément ce qui la rend féconde.

Un concept n’est donc pas une idée vague. C’est une proposition rigoureuse, qui associe un objet connu (une chaise) à une propriété qui le rend partiellement inconnu (sans pieds). Le brief d’un designer, le pari technologique d’un ingénieur ou la vision d’un architecte sont des concepts au sens de la théorie.

Les quatre opérateurs de la théorie C-K

La conception avance par quatre types de mouvements entre les deux espaces et à l’intérieur de chacun.

1. K → C, la disjonction : à partir de connaissances, on formule un concept, c’est-à-dire une proposition qui sort du connu. C’est le moment où l’on ose une hypothèse inhabituelle.
2. C → C, la partition : on décline un concept en sous-concepts en lui ajoutant des propriétés. Les auteurs distinguent les partitions restrictives, qui ajoutent des propriétés déjà connues de l’objet, et les partitions expansives, qui ajoutent des propriétés inattendues et modifient l’identité de l’objet. Ce sont ces dernières qui produisent les ruptures.
3. C → K, la conjonction : un concept pousse à aller chercher, tester ou produire des connaissances pour vérifier s’il est réalisable. Quand il le devient, il « passe » dans l’espace K.
4. K → K, l’expansion des connaissances : on enrichit l’espace des connaissances par des recherches, des essais, des prototypes ou en mobilisant des experts d’autres domaines.

Ce qui fait la puissance de la théorie, c’est que ces mouvements produisent en même temps des objets nouveaux et des connaissances nouvelles. Pascal Le Masson, professeur à Mines Paris et co-titulaire de la chaire Théorie et méthodes de la conception innovante, que nous avions interrogé en mai 2017 pour la première version de cet article, parle d’une double expansion : le savoir stimule la création, et la création stimule le savoir.

Un exemple pas à pas : la chaise sans pieds

Partons du concept initial « une chaise sans pieds ».

• Une partition restrictive : « une chaise sans pieds posée sur un socle ». On reste dans le connu : c’est le principe de nombreux sièges à pied central. Le concept se referme vite sur des objets existants.
• Une première partition expansive : « une chaise sans pieds qui tient grâce au mur ». Elle oblige à chercher des connaissances sur les fixations, les charges admissibles, les usages dans les lieux où l’on attend debout. On rejoint ici les sièges rabattables muraux, mais avec de nouvelles questions sur le confort et la modularité.
• Une seconde partition expansive : « une chaise sans pieds qui tient grâce à la personne assise ». Le concept paraît absurde, et pourtant il conduit à explorer la biomécanique, les exosquelettes et le travail debout prolongé. Des sièges portables fixés aux jambes, destinés aux opérateurs d’usine, ont effectivement été développés dans les années 2010.

Reste l’étape qui fait avancer le raisonnement : les connaissances mobilisées. Chaque branche expansive pose ses propres questions à l’espace K. La chaise murale appelle des connaissances en résistance des matériaux, en réglementation des lieux publics et en ergonomie de l’attente. La chaise portée par la personne assise appelle la biomécanique de la posture, la physiologie de la fatigue et l’organisation du travail en atelier. Une fois ces connaissances réunies, certaines branches deviennent réalisables et rejoignent l’espace K ; d’autres restent ouvertes et alimentent de nouvelles partitions.

L’exercice montre deux choses. D’abord, les idées les plus utiles naissent rarement de la première partition, qui ramène presque toujours au connu. Ensuite, chaque branche expansive ne vaut que par les connaissances qu’elle oblige à aller chercher : sans ce travail dans l’espace K, le concept reste une boutade.

D’où vient la théorie C-K

La première formulation de la théorie naît d’un cours. En 1996, Mines Paris lance une option d’ingénierie de la conception, portée par Armand Hatchuel avec Benoît Weil, Jean-Claude Sardas et Christophe Midler. Le cours présente les grandes théories de la conception de l’époque, qui partagent toutes l’hypothèse formalisée par Herbert Simon : concevoir, c’est chercher dans un espace de problèmes connu. Abandonner cette hypothèse impose de raisonner sur un espace inconnu, et c’est de cette rupture que sortent l’espace des concepts et la théorie C-K.

La théorie se consolide ensuite dans des recherches menées avec des industriels, dont Renault, Tefal, la RATP puis Thales. Le monde académique international la découvre en 2003, au congrès de la Design Society à Stockholm, et sa formulation complète paraît en 2009 dans la revue Research in Engineering Design. Les chercheurs montrent par ailleurs une correspondance étroite entre la théorie C-K et le forcing, la méthode mathématique de Paul Cohen qui permet de construire de nouveaux modèles de la théorie des ensembles.

Pascal Le Masson cite un cas qui a contribué à convaincre : en 2003, un étudiant applique la démarche dans une équipe du CNRS qui étudie des moteurs au magnésium et au CO₂ pour des missions martiennes. En six mois, l’équipe publie un article sur un nouveau mode de déplacement à la surface de Mars, qui ne roule plus mais procède par bonds.

De la théorie à l’atelier : la méthode KCP

La théorie complète est difficile à manier avec des groupes de cinquante ou soixante experts. À la demande de la RATP, qui voulait mobiliser des spécialistes d’horizons variés sur des sujets comme le métro du futur, les chercheurs en ont tiré une version linéaire, la méthode KCP, pour Knowledge, Concept, Proposition. Elle se déroule en trois phases.

• K, les connaissances : les participants partagent ce qu’ils savent sur le sujet, mais surtout ce qu’ils ne savent pas. On passe de l’état de l’art à l’état du « non-art ».
• C, les concepts : à partir de quelques concepts projecteurs choisis pour être déstabilisants, le groupe explore méthodiquement des partitions expansives, au lieu de laisser les idées sortir en désordre.
• P, les propositions : on construit une stratégie d’exploration qui tient compte de l’ensemble des pistes, de leurs interdépendances et des moyens disponibles, plutôt que de choisir une seule idée.

La méthode s’est diffusée à la RATP puis chez Thales, et a été déployée à très grande échelle : Pascal Le Masson évoque une session KCP conduite chez Technip avec environ 1 500 experts dispersés dans le monde et réunis sur un réseau social interne.

KCP et brainstorming : trois différences

• Sur les connaissances : le brainstorming invite à oublier ce que l’on sait pour libérer les idées. KCP fait l’inverse : il commence par mettre en commun les connaissances et les zones d’ignorance.
• Sur la production d’idées : le brainstorming accepte les idées dans le désordre. KCP guide le groupe vers des directions où il n’irait pas seul, parce que des idées « libres » restent prisonnières des connaissances communes. La psychologie de la créativité appelle ce phénomène l’effet de fixation, étudié en France notamment par Marine Agogué et Mathieu Cassotti.
• Sur la sélection : le brainstorming se termine souvent par le choix de la meilleure idée. Or les idées ne sont pas indépendantes : écarter 349 pistes sur 350 peut faire perdre celle qui aurait permis de réussir la piste retenue. KCP cherche plutôt les briques de connaissances manquantes qui conditionnent plusieurs idées à la fois.

Les deux approches ne s’excluent pas. Le brainstorming reste efficace pour produire rapidement des options sur un sujet bien cadré. La démarche C-K s’impose quand l’enjeu est de sortir d’un domaine connu, et elle se combine bien avec l’alternance entre pensée divergente et pensée convergente que l’on organise dans toute séance de créativité.

Théorie C-K, brainstorming, design thinking : comparaison

Ces trois approches sont souvent citées ensemble, mais elles ne répondent pas à la même question. Le brainstorming produit des idées, le design thinking part des besoins des utilisateurs pour concevoir et tester des solutions, la théorie C-K modélise le raisonnement qui permet de sortir du connu.

	Théorie C-K	Brainstorming	Design thinking
Point de départ	Un concept indécidable et l’état des connaissances	Une question ouverte	Les besoins observés des utilisateurs
Place des connaissances	Centrale : on explore aussi ce que l’on ne sait pas	Mise de côté pour libérer les idées	Construite par l’observation et l’empathie
Production d’idées	Guidée par des partitions expansives	Libre, en quantité, sans jugement	Idéation après la définition du problème
Sortie attendue	Une stratégie d’exploration et des connaissances nouvelles	Une liste d’idées à trier	Des prototypes testés auprès des utilisateurs
Usage typique	Innovation de rupture, recherche, portefeuille de projets	Séance courte sur un sujet cadré	Conception d’un produit ou d’un service centré utilisateur

Dans un même projet, on peut les combiner : la démarche C-K pour ouvrir des directions inattendues, le brainstorming pour peupler rapidement une branche prometteuse, le design thinking pour confronter les pistes retenues à de vrais utilisateurs.

Quand utiliser la théorie C-K, et quand s’en passer

Elle est particulièrement utile quand une équipe tourne en rond autour des mêmes idées, quand un marché ou une technologie change d’identité, ou quand il faut organiser l’exploration de pistes de rupture avec des experts nombreux et dispersés. Elle aide aussi à évaluer un portefeuille de projets innovants : on peut y apprécier la variété des alternatives explorées, l’originalité des ruptures et la valeur des connaissances produites, au-delà du seul succès des projets.

Elle est moins adaptée aux problèmes bien posés, qui ont une bonne réponse connue ou accessible : là, une démarche de résolution de problème classique est plus rapide. Elle demande enfin un animateur formé : appliquée de manière mécanique, la partition des concepts peut produire des arborescences impressionnantes et peu exploitables.

En résumé

La théorie C-K montre que la conception innovante n’est ni un simple exercice de créativité ni une simple accumulation de connaissances. Elle fait dialoguer un espace de concepts indécidables et un espace de connaissances, à travers quatre opérateurs qui les font grandir ensemble. Pour un manager ou un responsable de l’innovation, elle invite à changer de rôle : passer de celui qui décide entre des options existantes à celui qui organise la génération de nouvelles options, meilleures que les précédentes.

Questions fréquentes sur la théorie C-K

Pour approfondir. Armand Hatchuel et Benoît Weil, « A new approach of innovative design: an introduction to C-K theory », ICED, Stockholm (2003) ; Armand Hatchuel et Benoît Weil, « C-K design theory: an advanced formulation », Research in Engineering Design (2009) ; Pascal Le Masson, Benoît Weil et Armand Hatchuel, Les processus d’innovation, Hermès-Lavoisier (2006). Sur le même blog : le diamant de la participation et les principes de l’effectuation.