Option d’économie de l’environnementEnseignement de M.Mahenc

Les Slides Absents de cette note de cours n’auront pas été traités au CM. Cela n’empêche pas d’aller les consulter sur Atlas!!! Voilà ma responsabilité dégagée, il est toujours intéressant de participer au cours.

BibliographyKolstadt ; Hanley ; White : Environnemental Economics Bontems Rotillon l’Economie de l’environnement

Modalités de control :

1 partie questions de cours plutôt général : qu’est-ce qu’une externalité qu’est-ce qu’un bien public, quelles conséquences ça peut avoir…

1 partie exercices qu’on aura vu en cours

Remerciements à :

Yoan Saint Pierre

Sans qui le cours n’aurait pas été complet.

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 1

Introduction :

Le rapport Stern : Il montre qu’il faut 1% du PIB pour une baisse de 25% des émissions de GES en 2050. Mais si la hausse de la température dépasse 2 degrés en 2050, ce serait 5 à 20% du PIB mondial (cout pour diminuer les GES).

La notion d’externalité : L’activité productrice d’une entreprise qui dégrade l’environnement sans passer par le système de prix.

Certaines entreprises peuvent créer des externalités négatives entre elles exploitation excessive de la ressource, augmentation des coûts d’exploitation…

Si la qualité de l’environnement est un bien public qu’on ne peut s’approprier, ni donc vendre ou acheter, quel profit y aurait-il à investir dedans ?

Pourquoi même s’inquiéter d’endommager l’environnement, dont la jouissance est gratuite, si cela doit contribuer à une activité économique qui est rémunératrice ?

04/01/2016 L’hypothèse de rationalité pour l’entreprise : c’est la maximisation du profit sous

contrainte technologique. Le prix = cout marginal « cout privé » est la résultante de l’hypothèse de rationalité. Mais l’entreprise ne va pas tenir compte des coûts sociaux, « c’est tous les dommages imposés à l’environnement, ou bien des externalités négatives » ce coût n’est pas supporté par l’entreprise mais par la société.

La rationalité pour le consommateur : maximiser son utilité sous contrainte budgétaire. La rationalité pour le gouvernement : Maximiser le bien être social, le bien être social est

définit comme la somme des surplus de consommation + surplus des entreprises.Surplus de l'entreprise : r (q )−c(q)

Surplus duconsommateur :utilité−P×QLe gouvernement va maximiser le bien être en tenant compte du surplus du consommateur et du surplus de l’entreprise et le dommage environnemental. Dommage environnemental : Un dommage environnemental est, pour le droit communautaire, une « modification négative mesurable d'une ressource naturelle ou une détérioration mesurable d'un service lié à des ressources naturelles, qui peut survenir de manière directe ou indirecte »

L’hypothèse de rationalité pour les individus : Les économistes font l’hypothèse que les individus suivent un intérêt particulier.

Une externalité : elle est générée par une activité économique qui va influencer le bien être de quelqu’un d’autre sans que cela ne soit pris en compte par le marché, elle est externe au marché. - Externalité positive : la beauté d’un bâtiment, mais qui ne passe par le système de

prix - Externalité négative : dégradation du bien être qui n’est pas pris en compte par le

marché. Distinction entre coût économique et coût comptable :

o Coût comptable : ce qui est monétaire o Coût économique : coût d’opportunité

Exemple de coût d’opportunité pour une entreprise : La perte de profit pour les entreprises de ne pas utiliser certaines ressources « exemple du gaz de schiste dont l’exploitation est interdite en France »Le marché ne va pas permettre d’avoir un comportement socialement efficace parce qu’il y a le problème de l’externalité, parce que P =/= Cm.

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Tout ce qui concerne les domaines de recherche des économistes sont les ressources communes : Exemple du passager clandestin ! http://www.lesechos.fr/finance-marches/vernimmen/definition_passager-clandestin.html

Séance04 /01

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 3

Chapitre 2. L’environnement naturel est un bien public :

Le bien public est un bien qui n’a ni rivalité (dans son usage, consommation) ni exclusion. La consommation ou l’usage du bien public d’un individu ne réduit pas celui d’un autre individu. On ne peut pas empêcher un individu d’en consommer (le coût d’un bien public est nul)Un bien public (collectif) est :

- Non rival : Quel que soit le niveau de production, le coût marginal de fourniture à un consommateur supplémentaire est nul. Si je consomme, je n’empêche personne de consommer (télévision publique).

- Non exclusif : On ne peut exclure personne de sa consommation. Il est donc difficile, voire impossible, de faire payer quiconque pour l’usage de tels biens (feu d’artifice, défense nationale).

Les types de biens. Rivalité Non rivalité

Exclusion Les biens privés purs (pain). Biens de club (autoroute, télévision)

Non-exclusion Ressources communes (poisons en eau internationale)

Biens collectifs (mixtes (route), purs (défense nationale))

Le marché est efficient pour les biens privés purs et biens de club. Le marché est inefficient pour les biens collectifs mixtes et collectifs purs, parce qu’on ne peut pas mettre de prix.Donc inefficacité du marché s’il y a non exclusion :

- Le producteur d’un bien ne peut pas être assuré que sa production ne sera pas consommée aussi par des consommateurs qui refusent de payer (passagers clandestins). Donc ils sont incités à ne pas produire ces biens.

Reserve public en accès libre :Les ressources communes en accès libre, gibiers, faune, flore, gaz naturel, pas d’exclusion mais il y a rivalité, puisque si nous exploitons du gaz on réduit sa consommation. Il peut y avoir un taux d’exploitation plus élevé que celui de reproduction, ce qui peut engendrer des espèces en voie de disparition. Exemple : La pêche du poisson, une nappe phréatique commune.

Le marché est efficient pour les biens privés purs et biens de club. Le marché est inefficient pour les biens collectifs mixtes et collectifs purs, parce qu’on ne peut pas mettre de prix.Donc inefficacité du marché s’il y a non exclusion :

- Le producteur d’un bien ne peut pas être assuré que sa production ne sera pas consommée aussi par des consommateurs qui refusent de payer (passagers clandestins). Donc ils sont incités à ne pas produire ces biens.

Trois chiffres sont à retenir:

- 7% des espèces marines ont disparu depuis 1950, principalement chez les mammifères marins et les poissons de grande taille. Plusieurs variétés de baleines, de dugongs, d’espadons, de tortues, de vaches de mer, de requins, de raies n’existent plus.

- 29% des six cents groupes d’espèces péchées dans le monde sont en voie d’épuisement, c’est à dire qu’elles sont descendues à 10% de leurs stocks de 1950 (par exemple au

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Canada, la morue, le saumon, le marsouin commun, la raie tachetée, le colin, l’Egletons, la crevette ou le thon rouge). Ces chiffres confirment et aggravent ceux avancés en 2004 par la FAO qui annonçait que 25% des espèces sont surexploitées et avaient perdu 90% de leur population.

- 53% des espèces péchées sont capturées à 50% de leur stock, ce qui nuit ‡ leur renouvellement et les met en péril.

- La concentration de gaz carbonique dans notre atmosphère a augmenté de plus de 30% depuis le début de la révolution industrielle.

- Le CO2 est le principal gaz à effet de serre avec le méthane.

Efficacité et biens privés : L’efficacité du niveau d’approvisionnement d’un bien privé est telle que l’avantage marginal (Am) est égal au coût marginal (Cm). (Am : utilité pour le consommateur que lui procure la consommation d’1 unité de service). Pour calculer le niveau efficace d’approvisionnement d’un bien privé, il faut égaliser la somme de ces avantages marginaux au coût marginal de production.

Efficacité et biens publics : Dans le cas d’un bien public, il faut se demander à combien chaque personne estime une unité supplémentaire de production. L’avantage marginal est obtenu en additionnant ces valeurs pour tous les individus qui bénéficient du bien.

On a commencé à noter une régression de la biodiversité à partir des années 1960. Le phénomène s’est accéléré avec la montée en puissance de la pêche industrielle, des gros chalutiers, des techniques sophistiquées de chasse, des chaluts de fond, des filets dérivant de plusieurs dizaines de kilomètres.

Aujourd’hui, 1% des bateaux de pêche représentant la flotte industrielle sont équipée de radar, de sonar, de la navigation électronique, de l’assistance par satellite. A elle seule, cette flotte industrielle assure 50% des prises mondiales.

Comment en arriver là ?

- Les droits de propriété sur les biens publics sont très compliqués à mettre en place, puisque nous ne pouvons pas exclure donc nous ne pouvons pas définir quelqu’un comme responsable.

- La Valeur d’usage et la valeur de non usage, il peut être compliqué de donner une valeur sur un dommage (monétaire) exemple : le tabac, il a fallu de longues années de recherche pour arriver à la conclusion qu’il est nocif pour nous même et pour les autres.

Le passager clandestin :

Il est impossible de fournir un service public sans en faire bénéficier tout le monde. Les ménages ne sont pas prêts à payer même s’ils trouvent que le service est valable. Les individus peuvent alors agir en passagers clandestins et sous-estimer la valeur du projet afin d’en bénéficier sans y participer financièrement.

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 5

Les décisions sont prises par les entreprises et les ménages sur la base de leur intérêt particulier (individus rationnels).Chacun poursuivant son intérêt particulier ne veut contribuer au bien public qu’à hauteur du bénéfice qu’il en retire, donc sans tenir compte du bénéfice qu’il procure aux autres.Conséquences : La part que chacun soustrait spontanément de son revenu pour financer le bien public est insuffisante pour garantir un niveau socialement optimal l’environnement peut donc se dégrader si on fait un calcul individuel. Le comportement de passager clandestin est un processus rationnel qui aboutit à une situation stable dont personne n’a intérêt à dévier unilatéralement : C’est la définition d’un équilibre de Nash.En l’occurrence, la solution d’équilibre de Nash n’est pas satisfaisante du point de vue de l’intérêt général. On dit aussi que les individus se piègent dans un dilemme du prisonnier par leur comportement de passager clandestin pour traduire l’idée que la poursuite de l’intérêt particulier ne contribue pas à l’intérêt général. On peut regarder ça aussi du point de vue international, les nations devraient travailler ensemble pour réduire la pollution mais elles peuvent n’être pas individuellement intéressées.

Protocole pour un environnement propre Celui qui signe le protocole de Kyoto s’engageait à réduire son émission de gaz à effet de serre de 5% d’ici à 2008.La position américaine a été de refuser la contrainte juridique au motif que la pollution viendrait d’autres pays.http://www.lemonde.fr/le-rechauffement-climatique/article/2009/12/19/la-bilan-decevant-du-sommet-de-copenhague_1283070_1270066.htmlExercice   : Deux pays : 1,2 La qualité de l’environnement : c’est une valeur pour chaque pays vi, c’est aussi un bien public qui est coûteux.Le coût de protéger l’environnement est C iLa richesse : RiLes hypothèses :

-  1 : le coût de la protection de l’environnement est supérieur à la totalité des utilités qu’on en tire : ça signifie qu’un pays à lui tout seul ne peut pas financer le bien public. C>max (v1; v2)

C est supérieur à la valeur de l’environnement pour chaque pays.- 2 : La condition de Samuelson : v1+v2>C(coûtmarginal)

C’est l’hypothèse que la somme des valeurs pour un bien public est plus élevé que le coût pour protéger l’environnement.La condition de Samuelson consiste à dire que ça veut le coût de fournir un bien public.

- 3 : Chaque pays est capable à lui tout seul de financer l’environnement r i+v i−c>0

Le jeu suivant : Le jeu consiste à avaliser le fait de partager le coût de la protection.Chaque pays choisit entre deux décisions : soit je signe ; soit je ne signe pas le protocole.

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Stratégie du pays (Je signe, je ne signe pas) 4 situations, selon que le pays signe ou ne signe pas.

Signer un accord qui dit que si on protège l’environnement, on partage les coûts si on est deux, sinon un seul pays paie tout.

Trouver l’équilibre de Nash : c’est que si les agents sont rationnels, on peut connaître ce qui va se passer avant même le jeu. A l’équilibre de Nash, personne n’a intérêt à dévier unilatéralement.Est ce que la situation la plus socialement souhaitable est un équilibre de Nash ? Non, parce que l’un ou l’autre à intérêt à dévier unilatéralement (ne pas signer) s’il pense que son rival signe ou ne bouge pas.

1/2 Signe Ne signe pasSigne l’environnement est protégé

r1+v1−C2

r2+v2−c2

r1+v1−cr2+v2

C’est le pays 1 qui va tout financer.

Ne signe pas r1+v1

r2+v2−cC’est le pays 2 qui va tout financer.

r1

r2

Case olive : Le pays 1 a intérêt à dévier et n’a pas intérêt à signer pour obtenir r1 s’il pense que l’autre ne bougera pas.Case bleu : les deux pays ont intérêts à dévier et à ne pas signer, parce que l’un ou l’autre à intérêt à dévier unilatéralement (ne pas signer) s’il pense que son rival signera.La case verte est le seule équilibre de Nash, personne n’a intérêt à dévier unilatéralement (signer) car ils devraient supporter les coûts et R+V-(C/2) < R+V. Cette situation n’est pas un équilibre de Nash lorsque l’opération se répète.Case grise : le pays 2 a intérêt dévier et à ne pas signer s’il pense que le pays 1 va signer.

Ne pas signer est une stratégie dominante pour chacun. Chaque pays anticipant que l’autre ne va pas signer, aucun pays ne signe à l’équilibre de Nash du jeu. Considérons le raisonnement du pays 1. S’il se dit que le pays 2 va signer, il gagne plus à ne pas signer qu’à signer puisque r1+v1>r1+v1-c/2. S’il pense, au contraire, que le pays 2 ne va pas signer, le pays 1 gagne toujours à ne pas signer qu’à signer puisque r1> r1+v1-c.

En conclusion, quoi que fasse le pays 2, le pays 1 n’a pas intérêt à signer (c’est sa stratégie dominante). Le raisonnement suivi par le pays 2 est le même, si bien qu’en fin de compte, aucun pays ne signe le protocole.

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Les externalités négatives pour l’environnement :

La notion d’externalité négative est de Pigou, il l’a défini comme étant une répercussion sur le bien être d’autrui d’une décision qui n’est pas prise en compte par le marché. L’exemple standard de l’externalité négative est la pollution : lorsque nous avons une activité, nous aurons besoin de consommer de l’énergie fossile, nous créons une externalité qui n’est pas prise en compte par le marché, puisqu’il n’y a pas de prix pour ça. Autre exemple : Un bateau de pêche, le profit du pêcheur peut déprendre d’une exploitation de pétrole.

L’estimation du dommage relatif du au changement climatique, Nordhaus (1993) dit que ça nous coûterait 1% du PMB brut (Produit Mondial Brut). En 2006, Stern, dit qu’au final, ça finirait par nous coûter 5% du PMB. De plus, 1 tonne de carbone émise dans l’air couterait 6euros selon Nordhaus, pour Stern ça serait 60 euros la tonne.

En France, dans les années 2008, le gouvernement à voulut mettre en place une taxe carbone à partir des conclusions du rapport Quinet, selon ce rapport Quinet sur la valeur du carbone en 2010, on devrait faire payer la tonne de carbone à 30euros (moins que Stern, dans le but de faire accepter un impôt sur le carbone) dans l’idéal ça serait de la faire payer 100euros. Au final, la taxe carbone était de 17euros.

Les externalités dans le marché. Elles peuvent être : Négative : lorsque l’action d’un de partit provoque un dommage à un autre partit Positive : lorsque l’action d’un des partit bénéficie à l’autre partit.

Les externalités peuvent apparaître entre producteurs, entre consommateurs, ou entre consommateurs et producteurs.

Exemple de quelque chose qui n’est pas une externalité : Une politique de restriction sur les exportations de café au Brésil a pour conséquence une augmentation du prix du café aux Etats-Unis, laquelle augmentation provoque à son tour une augmentation du prix du thé.En effet il s’agit ici d’un mécanisme de marché, et pas d’une externalité. Exemple d’externalité : Une entreprise sidérurgique déverse ses déchets dans une rivière dont les pêcheurs en aval dépendent pour pêcher leurs poissons. L’entreprise n’a cependant pas de motif à prendre en compte les coûts externes qu’elle fait subir aux pêcheurs.

Le téléchargement illicite entrerait dans une défaillance de marché. Le coût marginal du téléchargement c’est le coût d’avoir internet. Il y a une défaillance parce que l’accès à des films gratuit fait qu’on dégage un avantage marginal privé beaucoup plus élevé que le coût marginal.Hadopi : L’idée c’est que la menace (pas crédible) ne faisait pas s’élever le coût marginal du téléchargement à un niveau tel que ça n’aurait plus été intéressant de télécharger. Du coup, on a mis en place le VOD, réduit le délai entre le moment où le film sort au ciné et en dvd, laissé plus longtemps un film à l’affiche etc…

Le problème des ressources en accès libre : Quand on peut extraire une ressource en accès libre, on ne tient pas forcément compte du coût total pour la société. Celui qui exploite ne considère que ses coûts indirects et immédiats et pas ceux qu’il impose en rendant la ressource plus rare.Cette ressources risque de s’épuiser trop rapidement, exemple : la pêche, les nappes, les gisements…

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La difficulté d’attraper des poissons est accrue par le nombre de pêcheurs en concurrence. Chacun impose une externalité négative aux autres par son activité. C’est l’absence de droits de propriété clairement définis sur les poissons qui, en général, conduit à ce qu’il y ai trop de pêche.

Une intervention nécessaire des gouvernements : Les gouvernements peuvent intervenir pour corriger les défaillances du marché en imposant des restrictions sur les émissions polluantes ou en limitant l’accès à la ressource.Ce genre de régulation est plus délicat à mettre en place au niveau international en raison de l’absence d’autorité supranationale disposant du pouvoir de faire respecter ses décisions.

Pour finir, on va noter : Coût marginal social = CmS = Cmprivé + Cmexterne

Cm privé : le coût marginal qu’on connait, qu’on va noter Cm Cm externe : C’est le coût qu’on inflige aux autres entreprises, qu’on va noter CmE.

Finséance 2

Pour évaluer l’externalité, il faut faire appel à des experts, - 1993 : Nordhaus : Chaque tonne de Carbonne coûte environ 6 euros - 2006 : Stern dit que la tonne de Carbonne coûte 60 euros, il préconise de présenter la

facture de 60 euros à l’entreprise pour chaque tonne de Carbonne rejetée.En France, un quart des émissions de dioxyde de Carbonne vient de l’industrie de l’énergie, l’autre quart vient de l’industrie, le troisième quart vient du transport, et le dernier quart vient de l’agriculture et le résidentiel.

Redistribution en montant forfaitaire : La taxe corrige les comportements, et en contrepartie, le gouvernement redistribue un chèque vert.En 2006, le prix du marché du droit à polluer était de 0,03 euros la tonne.

- En 2008, le gouvernement Français décide de mettre en place une taxe Carbonne après avoir demandé à la commission Quinet, ce rapport avait estimé à 32 euros la tonne. Mais le gouvernement a établit la tonne de Carbonne à 17 euros, pourquoi 17 euros ? alors même que la taxe Carbonne était entre 100 à 103 euros en Suède ? plusieurs raisons :

- Car le marché du droit à polluer était établit à 15 euros. - C’est aussi une négociation pour éviter les délocalisations

L’esprit de cette taxe était d’exonérer une certaine catégorie du paiement de la taxe Carbonne, or, le conseil d’état n’accepte pas l’inégalité devant l’impôt, du coup, la taxe a été retoquée.

- La taxe Carbonne est de 100 à 103 euros en Suède.

Il y a une différence entre les pays en raison de leurs particularités, en France, l’industrie énergétique utilise le nucléaire, qui utilise largement moins de dioxyde de Carbonne que le charbon…Mais on peut raisonner en terme d’utilité :

P=Cm=Um

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La valeur de la réduction des dioxydes de Carbonne était quasiment de zéro si on raisonne en terme de coût de la pollution.

Le CICTA se réuni chaque année, et fixe des quotas de pêche de thon : 2008 : la conférence qui s’est tenu à Marrakech a permis aux ONG de pointer le manque de respect des quotas que fixe le CICTA.

Le marché livré à lui même ne résous pas le problème de la pollution :

C’est très difficile d’éviter la pollution, car toute activité va générer la pollution, l’énergie la plus courante est l’énergie fossile (non renouvelable). On ne peut pas vivre dans un monde à zéro pollution, car même pour mettre en place les énergies renouvelables, il faut utiliser les énergies non renouvelables.Chaque société dispose d’un niveau optimal de pollution qui dépend des techniques de production, des activités de consommations, le niveau optimal de pollution est déterminé par un régulateur environnemental, en France, c’est l’ADEME.

Supposons que dans la société, on a un bien polluant, et si on laisse le marché faire, que se passera t il ? Cas général   : Cas d’un marché d’un bien polluant   :

Sur un marché concurrentiel, un bien générateur d’une externalité négative comme la pollution est offert en surabondance par rapport à l’optimum social.L’allocation socialement efficace (ou le niveau socialement optimal) est telle que l’utilité marginale du bien pour la société est égale à son coût marginal social qui englobe le coût marginal privé de production supporté par le producteur, et le dommage marginal causé par la pollution à l’environnement. Considérons le marché d’un bien polluant.

L’allocation socialement efficace c’est quand l’Utilité marginale social (avantage marginal social) est égale au cout marginal social. C.-à-d. que mes prix et quantités à l’équilibre sur ces types de marché, comme je vais tenir comptes des avantages marginaux externes et couts marginaux externes, vont être différents que sur les marchés concurrentiels.

Le programme du consommateur : Consommateur : pour le bien x, le surplus du consommateur noté S(x) et le prix du marché p.L’objectif du consommateur est de maximiser son surplus :

S ( x )=U ( x )− p(x)Max S (x )⟹ p=Um(x )

La valeur marginale, c’est la valeur en terme d’utilisation du bien, à consommation très forte, on aura une valeur marginale faible.

CPO : Um’x – p = 0 Um’x = p

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Le programme du producteur : Max Π ( x )= px−c(x )

CPO : p – Cmx = 0 p=Cm (x)

L’équilibre de marché : p = Cmx = Umx. On a vu que p = Coût marginal privé n’est pas satisfaisant pour la société. Pour tenir compte des externalités, on prend un régulateur bienveillant.

Le régulateur : Il faut créer un être fictif qu’on appellera le régulateur environnemental : On

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suppose qu’il se préoccupe - du bien être social (la somme des intérêts particulier = surplus des consommateurs

+ profit des producteurs)- s’occupe de l’environnement

L’objectif du régulateur environnemental est : max S ( x )+Π ( x )−D (x)=maxu ( x )− px+ px−c (x )−d ( x )

On note D(x) = dommage environnementalD ( x )=εx

εx Le niveau de pollution

Max S(x) + ∏(x) – D(x).Donc le régulateur maximise le surplus social, c.-à-d. le surplus du consommateur + le surplus du producteur, mais il va tenir compte du coût infligé par le dommage environnemental.

A l’équilibre : CPO : Umx = Cmx + Dmx

On va bien tenir compte de comment le dommage affecte la société pour pouvoir trouver le prix à l’équilibre.

Exercice 0 : U(x) = α (x - x ²2 ) ; C(x) =

cx ²2; D ( x )=Ԑx

On cherche x*.

Pour p = Umx : α – αx = p x = α−pα

Pour Cmx = Umx = α – αx α = cx + αx x* = αc+α

Pour obtenir les quantités socialement efficaces on rajoute le dommage marginal :

cx + αx + Ԑ = α – αx α - Ԑ = cx + αx α−Ԑc+α

=xe

xe < x*

Les quantités socialement efficaces sont plus petites que les quantités fixées par le marché.

Planter des arbres pour accroitre la qualité de l’environnement M pays identiques:

- Ils ont le même bien être qu’ils tirent de la consommation d’un bien privé et de la consommation d’un bien public (la qualité de l’environnement)

- Ils ont la même richesse Ui(xi ; A)

normaliser le prix du bien privé à 1.Planter un arbre coûte C à l’unité, le coût de planter A arbres = c ×a rendement d’échelle constant.La richesse : w

Chaque pays doit résoudre le problème

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maxx ,ax+u(a+ai)❑

S .C w=x+c .a La solution du problème :

maxaw−ca+u(a+ae)

Il y a M pays qui font ça, ce qui revient à calculer l’équilibre de Nash, ce qui revient à déterminer la fonction de meilleure réponse de chaque pays au nombre d’arbres plantés par les autres.Les CN1 (CPO) donnent a (ae)

C=Um(a+ae)

Um : c’est la valeur d’un arbre. Les CN disent qu’on a intérêt à planter un arbre tel que la valeur qu’on accorde à un arbre coïncide avec le coût de le planter.

L’équilibre de Nash est symétrique et caractérisé par les M équations, car tous les pays sont identiques : C=Um( a+ae)Le nombre total d’arbre planté à l’équilibre A=M a

a :≤nombre optimald 'arbre planté lorsqu' aucunarbre n'est planté à l'extérieurc=Um (a)

Les deux équations : C=Um(a+ae) ET Um ( a ) nous indiquent la fonction de réaction : a (ae )=a−aea e=(M−1) aM a=aA=a

On suppose que l’objectif du régulateur supranational, c’est le bien être global (somme du bien être de tous les pays) : Mx+Mu ( A )=somme desM bienêtreS.C Mw=Mx+C× A

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La solution est de choisir un nombre optimal d’arbre A* qui maxAMw−cA+Mu (A )

CN : c=M um ¿ c’est la condition de Samuelson : Le bien public a un coût qui est c ici. Pour financer le bien public, il faut regarder ce que les individus sont prêts à payer, on fait la somme et cela représente la condition de Samuelson. En gros, on finance un bien public en fonction de ce que les gens sont prêts à mettre.

Le marché dit combien ça me rapporte de planter l’arbre, je choisis le nombre d’arbres tel que moi je suis prêt à le financer :

c=Um (a+ae)

La conclusion est que si on laisse le marché faire, on ne plante pas assez d’arbre par rapport à la situation optimal.

Banque d’espèces : C’est la collecte de fond pour protéger une espèce, c’est une forme d’évaluation monétaire pour ce que représente une espèce particulière pour les individus.

Finde cours18/01

Problème 1   : Sur le marché de l’acier, une estimation de la demande mondiale donne la fonction D(p) = 200 – P où P est le prix d’une tonne d’acier. L’offre totale des pays producteurs d’acier a pour expression O (P) = P. Le marché de l ‘acier est considéré comme étant parfaitement concurrentiel. La pollution émise par la production mondiale d’acier détériore l’environnement suivant la fonction E (q) = 100q, où E(q) est la quantité totale d’émissions polluantes et q la quantité produite d’acier.A l’équilibre du marché concurrentiel Pe=Cm (qe )=Um(qe)

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Le dommage environnemental (dépend des émissions polluantes qui elles-mêmes dépendent des quantités produites, c’est aussi la dégradation des conditions de vie « moins de visibilité ») E (q )=100q, le dommage est proportionnel aux quantités d’acier produites.

1. Représenter graphiquement l’utilité marginale pour l’achat d’acier, le coût marginal privé et le coût marginal de produire l’acier.

q=D( p)En inversant, on obtient le prix et donc l’utilité marginale

p=Um (q)Um (q )=200−q

La courbe de demande représente l’utilité marginale.L’équation de la courbe d’offre, c’est l’égalisation du coût marginal et le prix P=Cm (q)

Pe=Cm (qe )=Um(qe)qe=200−qeqe=100pe=100

Le coût marginal social (CMS) = coût marginal privé (Production) + dommage marginal (100)

2. Déterminer le prix et la quantité d’équilibre concurrentiels, et la quantité d’émissions polluantes :

E (qe )=10 000, la quantité de pollution coûte 10 000.10 000 = 100 x 100

3. Quelle quantité d’acier serait-il économiquement efficace d’échanger en tenant compte du dommage causé par la pollution ? quelle serait alors la quantité d’émissions polluantes ?

En tenant compte de la pollution, la solution efficace, elle est obtenue en maximisant S (q )+π ¿Maintenant, que se passe-t-il si on est à l’équilibre socialement optimal : On sait que

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CmS = Cmx + CmE = 100 (le prix = au cout marginal) + q (la dérivée de E(q))= 100 + q

On cherche l’intersection entre la droite CmS et la droite de demande, donc on pourrait écrire : 200 – p = 100 + q mais on aurait 2 inconnues, on va donc exprimer la fonction de demande inverse : 200 – q = 100 + q 2q = 100 q = 100/2 = 50.Dans ce cadre-là, la pollution est : E(50) = 5000.

4. Pourquoi ne suffit-il pas de laisser faire le marché pour atteindre l’efficacité économique dans l’échange mondial d’acier ?

Le marché ne tient pas compte des externalités négatives de la production, et si on ne veut pas qu’il y ait des effets négatifs il faut produire moins (tenir compte du CmS).

La conclusion de l’exercice est que si on laisse faire le marché, il y aura trop de pollution par rapport à ce qui est optimal.

Un régulateur bienveillant dira qu’il faut taxer les producteurs (Taxe pigouvienne), c’est un peu l’esprit de la taxe Carbonne.

En effet, les producteurs tiennent compte que des coûts privés et négligent le coût qu’ils s’imposent.On vient de le voir, le marché livré à lui même ne permet pas d’atteindre un échange se faisant en terme de dommage environnementalLa tragédie des communs : la surexploitation des ressources communes en accès libre :

L’exemple des bisons aux USA : Alors que les américains se déplaçaient de plus en plus vers l’ouest des Etats-Unis dans les années 1800, la chasse au bison s’est développé dans des proportions extrêmes, non seulement sa viande et sa fourrure se vendaient pour un bon prix, mais le gouvernement encourageait son abattage comme un moyen de déplacer et affamer les indiens qui en dépendaient pour se nourrir.Les passagers des trains tiraient sur les bisons qu’ils croisaient juste pour s’amuser.En un siècle la population de bison est passée de centaines de millions à moins de 1000 animaux.Il a été sauvé par les efforts de conservation entrepris par Théodore Roosevelt, on estime aujourd’hui leur nombre à 500 000.

Enoncé : Il y a n chasseurs sur un territoire. Chaque chasseur i convoite bibisons :Lavaleurd’unbisonpourunchasseurestdonnéeparleprixpqu’ilentiresurunmarché.Lecoûtmoyendechasserunbisonc(B)dépenddunombretotalBdebisonschassés,oùB=∑bi. Le cout supplémentaire de chasser des bisons est croissant avec le nombre de bisons chassés ; c’m(B) > 0 (au fur et à mesure que disparaissent les bisons, il devient plus coûteux d’en attraper un de plus).

L’externalité se trouve par le fait que :C (q )=qest la quantité produite par l' industriel

C (q ;Q )→Q=qi−q−i

L’externalité est le fait que l’activité de chacun accroît le coût global de l’industrie, donc on est face à une externalité négative. Car la définition de l’externalité est le fait

16

d’augmenter le coût d’exploitation pour les autres par sa propre activité. Il y a n chasseur de bisons (i….n) Il y a des chasseurs plus efficaces (Buffalo bill) et des chasseurs moins efficaces

(le prof) Le coût moyen de chasser un bison est C (B ) « le temps passé à chasser, ce que

font les autres ‘’car plus les autres tuent des bisons, plus ça devient difficile’’) B : nombre total de Bisons

B=∑i=1

n

bi bi = nombre de bisons tués par i

Sur le marché de bison, P est le prix d’un bison. Le gain de i pbi−c (bi , b−i)

Le programme du chasseur :maxbpbi−c (bi , b−i)bi

Le chasseur i choisit b i telle :p=c ( bi+bi )+Cm(bi+b−i)×bi, il y a n chasseurs qui vont avoir cette fonction.L’individu chasse le nombre de bisons tel qu’il ajuste son coût marginal au prix. Le coût marginal augmente quand le chasseur tue un bison de plus, il augmente le coût de chasser les autres bisons pour lui-même et pour les autres.L’équation renseigne que le chasseur ne prend en considération l’augmentation du coup collectif et de l’industrie qu’en ce qui le concerne.Pour prédire ce qui se passera, il faut calculer un équilibre de Nash symétrique, car tous les chasseurs sont identiques : b i=b Pour tout i = 1…n

np=nc+n bCm(q)B=nombre totalde bisons à l ' équilbre

Graphiquement, l’équilibre de NASH peut être représenté :

La courbe étant parfaitement inélastique, la diminution du nombre de bisons ne change en rien le comportement des chasseurs.

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 17

- La solution de l’équilibre de Nash, si on laisse faire les chasseurs, est elle socialement souhaitable ?

Il faut considérer un régulateur qui est bienveillant pour la collectivité des chasseurs, il s’occupe de la somme des intérêts particuliers.Programme du régulateur :

maxbpb−Bc (B ) somme des gains

La solution pour le régulateur, B* satisfait : Il faut égaliser le prix du marché au coût marginal, mais en tenant compte de l’externalité pour tout le monde.

p=C ¿La condition nécessaire pour 1 chasseur   :

P=C (b )−bCm¿Le chasseur ne tient compte de l’externalité qu’en ce qui le concerne.

Ne pas limiter l’accès aux ressources encourage une allocation inefficiente de ces dernières. Le bison des grandes plaines a frôlé l’extinction à cause d’une chasse trop intensive

Une des solutions de la tragédie des communs : c’est l’installation du droit de propriété Car les Cowboys ont marqués les vaches au fer rouge, donc les vaches ont été sauvées.La solution finale est qu’il faut mettre des droits de propriétés pour éviter les externalités. Mais c’est difficile pour certaines espèces (les poissons)L’expression tragédie des communs vient du mouvement d’enclosure en Angleterre.

La tragédie des embouteillages : Un exemple moderne de la « tragédie des communs » c’est les embouteillages dans les

grandes villes. Les personnes souhaitant se rendre à leur lieu de travail rapidement empruntent l’autoroute car c’est la voie de circulation la plus rapide.Avant l’heure de pointe, l’arrivée de nouveaux conducteurs ne ralentit pas la circulation, car le système comporte une « marge » suffisante pour absorber les utilisateurs supplémentaires.Il existe cependant un niveau critique auquel chaque conducteur supplémentaire entraîne une diminution de la vitesse moyenne.L’accumulation d’automobilistes entraîne un ralentissement massif forçant toutes les voitures à rouler au pas. Toutes les personnes qui cherchent à réduire leur temps de trajet contribuent en fait à augmenter la durée du transport de tous.

Finséance

Problème 2 : Le pré communal Enoncé : Il y a 2 éleveurs de brebis dans un village. Chaque été, ils font paître leurs brebis dans un pré communal. Soient bi le nombre de brebis appartenant à l’éleveur i, i = 1, 2, et B = b1 + b2 le nombre total de brebis au village. Le coût d’élever une brebis est C. La valeur que tire un éleveur de faire brouter sa brebis dans le pré est v(B) = A – B par brebis lorsque broutent B brebis, avec A > C. Ainsi, le gain de l’éleveur i = 1 est : u1(b1, b2) = b1v(B) – Cb1.Au printemps, les éleveurs décident simultanément combien élever de brebis en utilisant le pré communal. Le maire, garant de l’intérêt collectif, se fixe pour objectif de déterminer le nombre de brebis optimal B* qui maximise u1(b1, b2) + u2(b1, b2).B : Le nombre total de brebis

B: b1+b2

18

C : le coût moyen d’élever une brebis, c’est une technologie à rendement d’échelle constant.

V (B): A−B⟺=A−b1−b2 , Cette fonction est une fonction inverse de demande. Le prix.

1. Ecrire le programme de maximisation de chaque éleveur. Maxb1 U1(b1, b2) = b1(A – b1 – b2) – Cb1

Maxb2 U2(b1, b2) = b2(A – b1 – b2) – Cb2

Le Profit :V (B)×bi – cb i

i=1(A−b1−b2)b1−c b1

i=2(A−b2−b1)b2−cb2Cette fonction, c’est la maximisation du profit, avec une fonction d’interaction stratégique. On a un aspect concurrence duopolistique, ça ressemble à un problème de Cournot.Donc on a équilibre de NASH.A : c’est l’utilité marginale de l’acheteur de brebis qui est disposé à payer plus pour une brebis, c’est le consommateur représentatif au point 0.

Courbe de demande :

On a des consommateurs hétérogènes et le classement des utilités marginales qui vont en décroissant.

L’équilibre de NASH : La solution de marché (lassez faire) est décrite par un équilibre de NASH : Chaque éleveur décide du nombre de brebis qu’il élève de manière à maximiser son gain, il sait que l’autre fera la même chose, il anticipe la décision de l’autre et il y a donc une rivalité dans l’élevage.

1. Ecrire le programme de maximisation de chaque éleveur.

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 19

La stratégie (substitue stratégique) Cournot : Plus grande est la quantité que je met sur le marché, moins grande est la place pour les autres.

Maxb1 U1(b1, b2) = b1(A – b1 – b2) – Cb1

Maxb2 U2(b1, b2) = b2(A – b1 – b2) – Cb2

2. Montrer que la solution qui consiste à laisser chaque éleveur décider de manière décentralisée du nombre de brebis qu’il va mener paître sur le pré communal est un équilibre de Nash. Ecrire les deux CPO qui caractérisent cet équilibre et déduire les fonctions de réaction de chaque éleveur au nombre de brebis que l’autre éleveur choisira de faire brouter.

Equilibre de Nash parce que chacun va maximiser son utilité (en nombre de brebis) en anticipant que l’autre éleveur poursuit aussi son propre intérêt.

CN1   : La condition nécessaire du premier ordre de chaque éleveur indique sa décision optimal en fonction de ce qu’il anticipe pour la décision de son rival : C’est la fonction de réaction : cette fonction donne : b1 (b2 ) C’est la réaction de l’éleveur 1 en fonction de ce que fera l’autre éleveur b2.Chaque éleveur fait son calcul pour déterminer sa fonction de réaction, chaque éleveur détermine ce que fera l’autre éleveur de manière optimalPour le premier : (dérivée par rapport a b1)

A – 2b1 – b2 – C = 0 A – b2 – C = 2b1 b1 = A – b2−C

2Pour le deuxième : (dérivée par rapport à b2)

A – b1 – 2b2 – C = 0 b2 = A – b1−C

2

b1* = A− A

2−3C

2−c

2 =

12[A –

12(A – b1 – c) – c]

= 12[A –

12A +

12b1 +

12c – c] =

12A –

14 A +

14 b1 +

14 c –

12c

= 14 A +

14 b1 –

14 c

b1 – 14 b1 =

(A – c)4

4bi – bi = A – C bi* = (A –C )

3

b2 = 12 (

23A –

23c) =

12 (A –

13A +

13c – c)

b2*=12 (A –

13 (A – C) – C)

3. Déterminer le nombre total de brebis à l’équilibre de Nash

20

Qu’est ce qu’il doit raisonnablement se passer ? Chaque éleveur va calculer et anticiper ce qu’il doit faire. On va obtenir une situation ou chacun se comporte optimal de son point de vue en anticipant que l’autre se comporte de la même manière. C’est la définition d’un équilibre de NASH.L’exploitation des bisons, des baleines, la plantation des arbres était des équilibres de NASH.L’équilibre de NASH, c’est une situation dans laquelle chacun joue sa meilleure réponse en espérant que l’autre ne puisse pas faire de même.

b1( b2)=b1 A l’équilibre chacun prédit que l’autre choisira sa stratégie d’équilibre. C’est un équilibre auto réalisateur qui capture une très forte rationalité.

b2 ( b1 )=b2

Pour l’éleveur 1 : max

❑( A−b1−b2 )b1−cb1

→b1 (b2 )=A−C−b2

2

Plus b2 est élevé, plus b1 doit diminuer le nombre de brebis qu’il a intérêt à mettre sur le

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 21

marché, on a alors des complément stratégique.De manière symétrique, l’éleveur 2 choisit :

max❑

( A−b2−b1 )b2−cb2

Si b1 met le max de brebis (A-C), b2 a intérêt à mettre 0 brebis. Si b1 met le minimal de brebis, b2doit mettre A−C.

La seule solution est l’équilibre de Nash : b1( b2)=b1

b2 ( b1 )=b2

A−c−b2

2=b1

A−c−b1

2=b2

Les deux éleveurs sont identiques, ils ont le même coût pour élever les brebis, et ils sont confrontés à la même demande ou utilité marginal pour les brebis.On peut s’attendre à ce qu’à l’équilibre, ils prennent la même décision.

L’équilibre est symétrique : b1=b2=A−c

3 , Aucune déviation unilatérale n’est possible, si

l’on prévois que l’autre joue NASH, il faut jouer NASH.

Le nombre total de brebis à l’équilibre de NASH :

B* = bi* + b2* B* = 2 ( A – C

3 )

4. Le maire est soucieux de l’intérêt collectif des éleveurs de brebis, il cherche donc à déterminer le nombre b* qui maximise la somme des intérêt particulier u1 (b1 ;b2 )

max❑U 1 (b1 ;b2 )+U 2(b1; b2)

b1v (B )−cb1+b2 v (B )−cb2=Bv (B )−cB

Rappel : V (B)=A−Bmax

❑Bv (B )−cb

Condition nécessaire de premier ordre   : V ¿

A−B∗−B∗−c=0C=v (B )+Bv '(B)

C « Coût marginal »v (B )+Bv ' (B ) « Recette marginal »Donc Rm = Cm

22

B∗¿ A−C2

B∗¿ B {2} over {3} left (A-c right ) C’est un exemple de la tragédie des communs, si on laisse faire le marché, il y aura une surexploitation des ressources communes.

B*, la solution collectivement souhaitable est inférieure à b (c’est la solution qui émerge si on laisse chaque éleveur librement décider)

On à, ici, un exemple de tragédie des communs. A l’équilibre de NASH, il y a surexploitation de la ressource commune si on laisse chacun librement décider de ce qu’il fait.

La tragédie des communs met en exergue la loi économique, si on laisse faire les individus, il y aura trop de brebis. Mais on peut, derrière ce raisonnement, mettre un raisonnement biologique (loi de repousse des plantes) en disant que trop de brebis peut empêcher l’herbe de repousser.

Problème AUTRE : Le cas de la baleine Il y a N pêcheurs de baleines i=1,2 …n

Chaque pêcheur consacre hi(heure) à chasser la baleine.Hi : c’est le temps de pêche pour chacun.

B : le nombre total de baleines qui sont pêchées par l’industrie.

B=∑i=1

n

bi

Bi : le nombre de baleines pêchées par i

La technique de pêche est décrite par : √HIl y a une productivité marginale décroissante, plus on passe de temps à pêcher, moins grande va être la productivité marginale. C’est à dire que plus je passe de temps à pêcher la baleine, moins

b i=hiHB=

hi√h i+h−i

, C’est proportionnel au temps passé à pêcher la baleine

h−i : Le temps passé à pêcher par tous les pêcheurs autres que i.

√hi+h−i il y a une externalité négative de pêcheur, plus les autres pêcheurs passent du temps à pêcher la baleine, moins j’attraperai de baleine.

Sur le marché de la baleine, le prix du marché est normalisé à 1.

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 23

L’heure de pêche est payée W.

Le profit de i : b i−whi

maxhiB sqrt {H}} i−w hi=

hi√hi+h−i

−whi¿,

L’externalité nous dit qu’il y a une interaction stratégique entre tous les pêcheurs, donc c’est un équilibre de NASH.La solution d’équilibre de NASH permet de déterminer ce qui va se passer si on laisse chaque pêcheur décider par lui-même du temps qu’il consacre à pêcher.

La CN1   :

¿¿On peut facilement vérifier que la condition du second ordre est satisfaite.

1√hi+h−i

−hi

2¿¿On cherche l’équilibre symétrique : Le temps de pêche que chacun va consacrer à pêcher la baleine : h1=h2=hn=h

1

√hi+ h− 1

2n+ h

b : Plus il y a de pêcheurs sur la ressources communes, moins je vais attraper de baleine.

B: Le nombre total de baleine à l’équilibre

Est ce que l’équilibre obtenu est collectivement bon ? On aura un régulateur limité (le régulateur ne prend pas en compte l’espèce baleine en tant que tel), il va se préoccuper de l’intérêt collectif des pêcheurs (somme des intérêts particulier).C’est une sorte de lobby de l’industrie, car le régulateur ne s’occupera que l’intérêt de l’industrie.

maxHB−wH=¿¿

Le bon quotas est H*¿1

4w∗¿¿CN1 :

12√H∗¿−w=0¿

Le régulateur utiliser une taxe t sur l’heure de pêche : le problème *maxt

√H (t)−wH (t )(¿)

24

Sous la contrainte que les pêcheurs décident librement du temps qu’ils passent à la pêche. H (t )=¿

La maximisation de (*) indique : 1

2√ H (t) où H (t )= 1

4w2

La régulation à mettre en place : Il y a plusieurs solutions possible pour avoir le h* - aller contrôler les bateaux : mais il y a une coût d’inspection qui est très élevé.- La solution de marché : taxer l’horaire de pêche…

La taxe optimale t* est donnée par :

1.2n−1n

¿2 14¿¿ =

14w2

2. w+t∗¿w n−1n

⟺ t∗¿ n−1nw

Il est possible de trouver un système décentralisé qui va discipliner les pêcheurs.S’il n y avait qu’un seul pêcheur, il n’y aurait pas eu de problème.Plus il y a de pêcheurs, plus il faut les taxer.

Finséance 1/02

Exercice 3 : La chasse à la baleine Enoncé : Il y a 2 chasseurs de baleines sur l’océan. Soit bi le nombre de baleines capturées par le chasseur i, i = 1, 2. La valeur d’une baleine pour un chasseur est donnée par son prix de marché p. Le coût de chasser une baleine est une fonction croissante du nombre total de baleines capturées.

C (b1 + b2) avec c > 0. Ainsi l’utilité du chasseur i = 1 est : U1(b1, b2) = pb1 – c (b1 + b2).b1

Sur une période de chasse, les chasseurs décident simultanément combien capturer de baleines. Le comité de pêche à la baleine, garant de l’intérêt collectif, se fixe pour objectif de déterminer le nombre de baleines optimal.

1. Ecrire le programme de maximisation de chaque chasseur Chasseur 1 : Max pb1 – c(b1 + b2).b1 Maxb2 pb2 – c(b1 + b2)b2

2. Montrer que la solution qui consiste à laisser chaque chasseur décider de manière décentralisée du nombre de baleines qu’il va capturer est un équilibre de Nash. Ecrire les deux conditions de premier ordre qui caractérisent cet équilibre et déduire les fonctions de réaction de chaque chasseur au nombre de baleines que l’autre chasseur va capturer.

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 25

CPO1 : p – 2cb1 – cb2 = 0 2cb1 = p – cb2 b1 = p

2c - b2

2Le nombre de baleines chassées par le premier chasseur est une fonction décroissante du nombre chassé par le deuxième.

CPO2 : b2 = p

2c – b1

2

Equilibre de Nash : b1* = p

2c - p

2c–b1

22

on pourrait résoudre ça, mais comme on a 2

fonctions symétriques :

b1 = b2 b = p

2c – b2 b + 0,5b =

p2c 1,5b =

p2c b =

p3c

3. Déterminer le nombre total de baleines à l’équilibre de Nash B*.

B* = b1 + b2 = 2 p3c

4. Ecrire la CPO qui permet de trouver le nombre de baleines optimal B’.MaxB pB – c(B)B

CPO : p – 2cB = 0 p

2c = B'

B' < B*

Si on laisse des ressources communes, et des individus décider tout seul de combien ils

26

exploitent cette ressource, la ressource est plus exploitée que s’il y a un régulateur central qui décide quel est le nombre exact de ressources qui doivent être consommées. Quand on est tout seul à prendre une décision, on anticipe, mais pas bien parce qu’on sous-estime le coût infligé à la société. On consomme donc toujours plus dans une société avec problème de ressource commune quand on laisse les individus choisir séparément que si on laisse une entité choisir le meilleur nombre de ressource à consommer.

Résumer : Les problèmes liés au marchéLes problèmes liés à l’extraction des ressources communes Jusque là, on a abordé les problèmes.

Finséance 8/02

Chapitre 4 Les politiques de régulation environnementale : Il y a en de deux types :

- Politique autoritaire : La règlementation centralisée Le gouvernement ou l’agence gouvernemental va fixer des règles qui seront contrôléesPar interdiction ou encadrement des comportements et des pratiques, la réglementation permet de limiter les dommages causés à l’environnement. Inconvénients : le principal inconvénient est que ce système est lourd et très coûteux et impose à tous une règle uniforme qu’il est parfois difficile d’adapter aux situations particulières sauf à créer de nombreuses dérogation, difficile à définir et à contrôler. Les administrations sont toujours lentes à intégrer le progrès technique.

Soit on fixe des quotas au pollueur, ou bien on fixe des standards de production.Mais ce système suppose l’existence d’un état bien organisé qui soit capable de faire respecter la réglementation. L’objectif étant la réduction de la pollution. Exemple : Interdiction du diesel, C’est un système assez lourd qui demande une quantité importante d’information qui soit extrêmement détaillée, ce système de règle uniforme ne sera pas juste, car elle frappe des secteurs dont la conversion à des techniques moins polluantes est plus difficile que dans d’autres secteurs. Mais, il y a une alternative à ce système incitatif centralisé, c’est le :

- Système incitatif décentralisé : Ce système correspond aux taxes, aux subventions, aux redevances, le marché de permis à polluer, il est plus incitatif et laisse la décision au niveau décentralisé de l’entreprise.La logique commune à tous ces instruments est d’afficher un prix pour la pollution. D’après Pigou, ce prix doit correspondre au dommage marginal de l’externalité négative (dégradation de la qualité de l’environnement« Dégradation de la qualité de l’environnement: effet de serre, perte de biodiversité, saturation de l’aire par les particules, la pollution de l’eau… ») L’objectif de ce système est d’internaliser l’externalité, la taxe peut toucher aux consommateurs comme aux producteurs.Ce système à la faveur des économistes car il est moins lourd et moins couteux à mettre en place.Nordhaus à déceler quatre avantages à ce système ;

1) Envoie d’un signal aux consommateurs, c’est le nouveau prix à payer qui signale

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 27

distingue les produits moins énergivores.2) Les producteurs, si ont les faits payer les prix de la pollution, ils vont classer les

techniques de production qui sont polluantes et celles qui ne pas polluantes, et si les firmes ont le moyens de changer de technique, elles le feront.

3) Ça incite les chercheurs à découvrir les techniques plus respectueuses de l’environnement.

4) Un prix de marché pour le carbone séduira la somme d’informations requises pour accomplir ces trois taches.

L’autre avantage Le pollueur est incité à se comporter d’une manière socialement souhaitable, c’est à dire inciter les agents économiques à internaliser l’externalité tant qu’il existe des substituts.Ce système fonctionne comme un menu au restaurant, soit il paye la taxe, ou bien il fait des investissements nécessaires pour respecter l’environnement.

Sur l’estimation du dommage marginal, il y a eu le rapport Nordhaus, Stern, Quiney (32€/tonne CO2).Mais le prix sur le dommage marginal décidé à l’époque par le gouvernement est de 17€/tonne, suite à de nombreuses concessions accordées à des secteurs (250), le conseil constitutionnel à retoquer la loi pour motif d’égalité de l’impôt.

La contribution climat énergie :t e×e=te×εq la mise en place est prévue pour 2016, c’est une taxe carbone, au sens où on met un prix sur la nuisance à l’environnement causée par les énergies fossiles. 22€/tonne CO2, ce prix tend à atteindre les 100€/tonne en 2050.La logique économique de la CCE est la logique de la taxe Carbonne.Taxe carbone : corriger les comportements polluants, la taxe a vocation à disparaître, car la taxe environnementale va être sur les émissions polluantes, or, avec la correction des comportements, les émissions polluantes vont diminuer t e×e=te×εqt e: Doit être égale au dommage marginal.

Il y a une autre taxe qu’est le TIPP : t ×qc’est une taxe sur la quantité produite, or la taxe carbone (Pigouvienne, on taxe pour essayer de modifier les comportements) porte sur le dommage généré par la production, Donc la logique de cette taxe diffère de la taxe carbone.La différence entre les deux, TIPP : L’objectif est de faire des recettes pour l’état.

La taxe pigouvienne est une taxe sur les émissions polluantes et non pas sur les quantités.

La taxe environnementale génère un double dividende avec pour but d’internaliser l’externalité, la taxe environnementale contient trois effets :

- Effet positif : La qualité de l’environnement augmente donc le bien être social : Etant donné que c’est incitatif, ça régule les comportements, donc la qualité de l’environnement augmente.

28

Et si la qualité de l’environnement augmente, le bien être augmente.- Effet positif : Avec les fonds prélevés, on augmente le revenu de l’état, qui peut

s’en servir pour corriger ou compenser les distorsions fiscales, car toute taxe à un coût social

Système classique sans taxe :

Avec taxation :

On peut voir l’effet distorsif de la taxation qui crée une perte sociale.

- Effet négatif : Mais en réalité, il y a un effet négatif que le double dividende ne fait pas apparaître, c’est le fait que cette taxe environnementale, elle-même crée un effet de distorsion, et crée une perte sociale.

Si la somme des effets positifs est supérieur à l ‘effet négatif, alors il y a un avantage à utiliser cette taxe, sinon il y a pas d’avantage à utiliser cette taxe.Si la somme des effets positifs est inférieure à l’effet négatif, alors il y aura une perte sociale.

Il y a 6 pays où la taxe carbone est officiellement passée, Suède (109 euros)…

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 29

L’étude environnementale de Bovenberg 1994, American Economic Review: Environnemental levies and Distortionary Taxation, l’étude pose la question de savoir, étant donné la société américaine à cette époque, l’instauration de la taxe environnementale va t elle créer le double dividende ? L’étude montre qu’il n y a pas double dividende à mettre la taxe en place.

La taxe pigouvienne : on prend deux cadre Dans le modèle classique en CPPU(x) : utilité tirée de consommer une quantité x du bien polluantC(x) : le coût de produire le bien D(e) : le dommage causé à l’environnement par une quantité e d’émissions polluantes. e¿ εx : c’est le Taux de transformation ε : Taux de pollution émise par unité produite L’optimum social compte tenu de la pollution : um¿On peut atteindre cet optimum social grâce à la taxe de Pigou sur les émissions polluantes.Un régulateur « bienveillant et soucieux de l’environnement », les termes : bienveillant veut dire que son objectif est de maximiser le bien être général et le soucieux veut dire qu’il minimise le dommage environnemental.Bien être général : somme du surplus du consommateurs représentatif et de l’entrepreneur représentatif. : Surplus du consommateur : u ( x )−pxProfit : px−c (x)

u ( x )−px+ px−c( x)

L’objectif du régulateur est de maxxu ( x )−px+ px−c ( x )−D(εx)

Le comité de certification bio en France est composé des représentant : Du ministère de l’agriculture Du ministère de l’écologie Des producteurs : leur objectif est de max

xpx−c ( x )

Du consommateur :u ( x )−px

Au états unis « organic certifications », composé des représentants : Des producteurs Des distributeurs Des consommateurs Du gouvernement Associations de protection de l’environnement Un expert scientifique

Concurrence parfaite : L ‘optimum social : x* La condition de premier ordre qui satisfait l’optimum social um¿L’échange doit ce faire de sorte que ce que vaut le bien à la marge doit correspondre à ce

30

qu’il coûte à la marge.

Si on laisse faire le marché en taxant les émissions polluantes : t→taxe par unité de pollution émiseL’idée de cette taxe pigouvienne est celle qui permet de donner un prix à la pollution.

L’entreprise va maximiser son profit, mais en tenant compte de la taxe : maxxpx−c ( x )−te

La CN1 (courbe d’offre de bien pour l’entreprise) : p=cm(x)+tε

Le consommateur va maximiser son surplus :maxxu ( x )−px

La CN1 (courbe de demande) : p = Um (x)A l’équilibre concurrentiel :um ( x )=cm ( x )+tε : C’est le résultat de l’ajustement par le marché.

Le régulateur fixe le montant de la taxe qui permet de satisfaire la condition d’optimalité sociale : t∗¿Dm¿, la taxe optimale doit correspondre au dommage marginal. Cette taxe porte sur les émissions polluantes (écotaxe, contribution climat) et non pas sur les quantités (TIPP)

Taxation environnementale d’un monopole : Profit du monopole : π (p; x (p ) )=px ( p )−c ( x ( p ) )− tεx( p)Son objectif est de max

❑π (p; x (p ) )=px (p )−c (x ( p ) )−tεx( p)

Comme il est price maker, le prix du monopole est donné par le CN1 : en tenant compte de l’effet demande

( pm−cm (x ( p ) )−tε ) x ' (p )+x ( pm)=0

x ' ( p )= dxdp

On fait apparaître M (p) l’élasticité prix de la demande :

M (p )=−x ' ( p)× px

⇔pm−cm ( x ( pm ) )−tε

pm= 1M ( p )

« Caractérise le comportement du monopole »

Régulateur bienveillant, soucieux de l’environnement, mais contraint par le comportement du monopole de l’entreprise.On a deux problèmes de second rang, on un instrument de régulation pour deux défaillances du marché :

- externalité de pollution - Comportement distortif (pouvoir de marché) du monopole.

Le régulateur maxxu ( x )−c ( x )−D(εx)

Il choisit une taxe t* qui satisfait la condition d’optimalité : um¿=0

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 31

{ Pm=um( x ( pm ))

pm−cm (x (pm ))−tε= Pm

M Pm

Sous contrainte :

Um (x (pm ))=cm ( x ( pm ) )+tε+ Pm

M Pm

Si on laisse faire le marché : Le consommateur max

❑S ( x )=u ( x )−px

Pour obtenir condition d’optimalité (*), le régulateur doit fixer la taxe t*de sorte que εDm ¿

t∗¿Dm (εx )− pm

εM ( pm)Dm (εx ): Terme pigouvienne : la taxe sert à internaliser l’externalité pm

εM ( pm)<0 : Terme correctif qui tient compte du fait que le monopole a tendance a

produire moins (et donc polluer moins) qu’une entreprise concurrentielle.

La règle de Pigou est que la taxe doit internaliser l’externalité. Si on veut taxer un monopole, il faut la taxer moins qu’en CPP, car l’entreprise produira moins (comportement non concurrentiel)

Le marché de permis à polluer : Supposons que les consommateurs ont le droit à avoir un environnement propre, on crée un marché de permis à polluer.Le régulateur vend au prix T une quantité e d’émissions polluantes aux entreprises qui donne le droit de produire x.

e=εxIl y a deux marchés (en concurrence parfaite) : 1 : pour le bien polluant 2 : pour les permis à polluer

Une entreprise : maxxpx−c ( x )−T εx

Sous contrainte que e=εxCourbe d’offre du bien p = Cm(x) + T εCourbe de demande de permis : ed=εx

Le consommateur : courbe de demande de bien p = um (x)

Equilibre concurrentiel du marché du bien : Um ( x )=Cm ( x )+T ε

Cet équilibre du marché donne l’allocation du bien.Le souci du régulateur est que l’allocation du bien à l’équilibre du marché satisfasse : Um(x*) = Cm (x*) +εDm (εx)

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Par conséquent, le régulateur vend une quantité eo=ed aux entreprises à un prix T qui vérifie :

T=Dm¿Le prix des permis coïncide avec la taxe Pigouvienne.

FinSéance 14/03Problème 4 : régulation de la pollution On suppose que le marché de l’électricité fonctionne en concurrence parfaite. Le coût total privé de l’électricité est décrit par la fonction c(q) = 20qD (p) = 40 – PUtilité marginale P(q) = 40-q Coût social : C (q) = c(q) + e(q) E (q) =10q, dommage environnemental : c’est la quantité d’émissions polluantes

18) la courbe de demande, d’offre et le coût marginal social ∂c (q)∂q

=20

∂C (q)∂q

=30

19) Déterminer le prix et quantité d’équilibre concurrentiel du marché Le prix d’équilibre pe égalise le coût marginal de production à l’utilité marginale de l’électricité

Pe=Cm (qe )=Um (qe )pe=20

qe=D (p )=40−20qe=20pe=20

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 33

Si on ne tient pas compte de la pollution, on échangera une quantité qe.Mais, si on tient compte de la pollution, la quantité échangé sera q*, mais on aboutira pas à une échange de quantité q* de manière spontanée sur le marché. 20) La quantité économiquement efficace : compte tenu de la pollution ? Commenter : Si on tient compte de la pollution, le coût de produire l’électricité génère un coût social supplémentaire dû à la pollution. La quantité souhaitable est celle qui égalise la valeur marginale de l’électricité à son coût marginal global.

Um¿⟺40−q∗¿20+10

40−q∗¿30q∗¿10

Commentaire : Le marché concurrentiel génère « trop » de biens polluants relativement à la quantité (q*) souhaitable.Pourquoi ? Parce que les entreprises n’intègrent pas l’externalité environnementale dans leur calcul de maximisation comme la pollution n’a pas de prix, les entreprises n’en tiennent pas compte donc elles produisent et polluent trop.21) Calculer le montant de la taxe pigouvienne qui permettrait de restaurer l’efficacitéL’entreprise taxée :

maxqpq−c (q )−te(q)

CN1 :p=cm (q )+tem(q)

p=20+10tDonne la courbe d’offre augmentée de la taxe.Courbe de demande = 40 – q P = Um (q) = 40 – qOffre = Demande 40−q=20+10 tq=20−10 t échange à l’équilibre du marché avec la taxe.Si on tient compte de l’environnement, il est souhaitable que la quantité échangée soit égale à q*.La taxe qui permet d’obtenir q* est donc :

q∗¿20−10 t∗¿

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⟹ t∗¿122) Supposons que l’on organise un marché où s’échangent des droits de pollution entre pays consommateurs d’électricité et pays producteurs Le prix du droit = 1

a) Poser le programme de maximisation d’un pays producteur d’électricité qui doit acheter le droit de polluer pour produire de l’électricité ; quelle quantité d’électricité offre-t-il sur le marché ?

pq−c (q )−1×e (q )q→e (q)

On doit acheter une quantité e(q) de droit à polluer au prix unitaire 1 pour pouvoir produire q.CN1 :

p=cm(q)+em(q)p=30

L ’uilité marginale (inverse fonctiondemande ) :40−q=30q=10

La quantité échangée grâce au système de droits à polluer est égale à q*. Donc le système de droits est équivalent à l’imposition d’une taxe pigouvienne.

b) Poser e programme de maximisation d’un pays producteur d’électricité, qui a e droit de polluer jusqu’au niveau 200 et peut vendre ses droits à polluer pour produire de l’électricité ; quelle quantité d’électricité offre t il sur le marché ? commenter.

maxqpq−c (q )+200−e(q)

CN1 : p=cm (q )+em(q)

p=30La quantité échangée est de nouveau

q=10Commentaire : Peu importe la façon dont sont repartis les droits à polluer entre pollueurs et pollués pour restaurer l’efficacité économique.

Autrement dit : La manière de distribuer les droits entre les pollueurs et les polluées n’a pas d’importance pour rester l’efficacité économique.

23) En supposant maintenant que le marché de l’électricité est dominé par un monopole, calculer le montant de la taxe environnementale qui permettrait de réguler son comportement. Commenter

maxppD (p )−c [d (p ) ]−te [D (p )]

maxp

[ p−20−10 t ]D( p)

D (p )=40−p

Economie de l’environnement L3 Economie U.M 35

c ¿e (D( p))=10D(p)

CN1 : D ( pm )+( pm−20−10 t )D' ( pm )=0

40−pm−pm+20+10 t=Opm=30+5 t Le prix du monopole taxé.

Le régulateur bienveillant, soucieux de l’environnement veux obtenir une quantité q* sous la contrainte de la demande et la contrainte que l’entreprise se comporte en monopole.

Contrainte de la demande : pm=Um( p) La contrainte du monopole pm=30+5 t

um¿30=30+5 t⟹ t=0

La taxe pour corriger le comportement du monopole polluant est ici nulle.

Pour l’examen : Réviser jusqu’à la page 35 du support de cours.Findéfinitive

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