Les démarches de modélisation collaborative visent à stimuler le partage des représentations et les apprentissages d’un ensemble d’acteurs à travers la co-construction et l’utilisation d’un modèle. La question centrale de cette thèse est d’analyser comment une telle démarche, centrée sur l’évaluation d’un système agricole, peut permettre de remplir ces objectifs pour à terme favoriser la durabilité du système agricole. J’ai conçu et mis en œuvre une démarche de modélisation collaborative sur le système agricole du plateau de Valensole, territoire d’environ 80 000 hectares situé dans le sud-est de la France. Une première phase visait à formuler collectivement le problème abordé et à engager les acteurs dans une dynamique collective. En particulier, j’ai développé une méthode de diagnostic préliminaire qui a permis d’identifier ces acteurs, les enjeux du système agricole selon eux, et la diversité de leurs représentations. Un modèle multi-agent a ensuite été co-construit avec un groupe d’acteurs pour représenter le système agricole et l’évaluer au moyen d’indicateurs économiques et environnementaux, calculés aux échelles de la parcelle, de l’exploitation, et du territoire. Enfin, une dernière phase a consisté en l’analyse collective des résultats obtenus pour la situation actuelle, ainsi qu’en explorant quelques scénarii prospectifs définis de manière participative. Je discute dans cette thèse la qualité du modèle obtenu par rapport aux objectifs qui lui étaient fixés, l’influence du contexte sur la démarche, le déroulement de cette dernière, et enfin les effets produits par la démarche.