Economie des transports (cours 1/9)

Master TLTE - Université Paris 4

Année 2016 – 2017

Martin Koning - IFSTTAR SPLOTT

martin.koning@ifsttar.fr

Objectifs du cours

• Vous doter des connaissances utiles à une compréhension adéquate des systèmes de transports internationaux, nationaux, urbains

• Vous sensibiliser aux dimensions économiques, sociales et environnementales liées au fonctionnement de ces systèmes de transports

• Vous proposer quelques outils permettant d’adopter une posture « économisante »

Plan du cours • Cours 1 : Introduction

• Cours 2 : Transports de marchandises

• Cours 3 : Transports de voyageurs

• Cours 4 : Transports urbains

• Cours 5 : Coûts sociaux des transports

• Cours 6 : Politiques publiques

• Cours 7 : Entrainements

• Cours 8 : Transports et choix de localisation

• Cours 9 : Examen

Modalités d’examen

• Contrôle standard des connaissances, avec des réponses argumentées à 2 questions de cours

• Deux exercices numériques, dont un visant à juger la désirabilité sociale d’une politique donnée

• Remarques : importance du cours 7 + exercices à préparer chaque semaine

Bibliographie sélective • En français :

– E. Quinet. 1990. Analyse économique des transports. PUF.

– M. Didier et R. Prud’homme. 2007. Infrastructures de transport, mobilité et croissance. Rapport au CAE, Documentation Française.

– M. Savy. 2007. Le transport des marchandises. Eyrolles.

– Commissariat Général à la Stratégie et à la Prospective. 2013. L’évaluation socio-économique des investissements publics, Rapport présidé par E. Quinet.

– F. Mirabel et M. Reymond. 2013. Economie des transports urbains. Repères.

– Y. Crozet. 2016. Hyper-mobilité et politiques publiques. Economica.

• En anglais :

– R. Vickerman et E. Quinet. 2004. Principles of Transport Economics. Edward Elgar Publishing.

– K. Small et R. Verhoef. 2007. The Economics of Urban Transportation. Routledge.

– Ce document : http://www.kuleuven.be/traffic/dwn/H111part4.pdf

• Dans tous les bons manuels d’économie régionale et urbaine

Plan du cours 1

• Quelques définitions et concepts

• Quelques statistiques

• Quelques éléments de sciences économiques

Définitions (1)

Qu’est ce que l’économie des transports? • Economie : « activité humaine qui consiste en la

production, la distribution, l'échange et la consommation de biens et de services » (définition simpliste)

• Transport : déplacement de biens et/ou de passagers d’un point à un autre de l’espace

• L’économie des transport est donc l’étude de la façon dont les services de transport sont produits et consommés

• La Comptabilité Nationale a une définition très restreinte des « Transports », uniquement les activités pour compte d’autrui (vs. compte propre)

• Il s’agit essentiellement d’une activité de services dont le contenu est très immatériel (mais le support matériel)

• On y ajoutera : – Transport pour compte propre des entreprises (l’activité

transport est comprise dans les comptes sectoriels)

– Transport pour compte propre des ménages (achat et dépenses de fonctionnement des véhicules ; il faut également ajouter le temps « consommé » par les individus)

– Activité des administrations publiques en matière de transports (dépenses d’investissement, d’entretien et de fonctionnement)

Définitions (2)

Un concept clé

• On peut sous-diviser le secteur des transports en divers « marchés pertinents » (droit de la concurrence): – Un marché pertinent correspond à un type de demande

(transport de passagers entre Paris et Londres)

– Un marché pertinent inclut tous les modes de transport possibles (dans cet exemple : Eurostar, avions, cars longue distance, ferrys) : concurrence intermodale

– Ce qui « unifie » le secteur des transports, c’est la substituabilité des différents modes de transport du point de vue du client/de l’usager

Marché pertinent: Espace de marché dans lequel un produit est en compétition avec d’autres produits que l’acheteur juge substituables. Exemple : le marché de Porsche n’est pas celui de toutes les automobiles. Son marché pertinent est le segment des voitures sportives à plus de 50 000 euros

L’offre de transports (1)

• Divers modes de transport : – Le transport peut être effectué par différents véhicules – Il peut être individuel ou collectif – Il peut concerner des biens ou des passagers

• On pourrait aussi distinguer les modes de transport selon leur portée géographique (urbain, national, international)

• Grille évolutive (covoiturage, autopartage…)

Passagers Marchandises

Individuel Voiture

Deux-roues

Camions

Deux roues

Collectif Avions

Trains

Cars

Transports urbains (métro,

tram, bus)

Avion

Train

Bateau

L’offre de transports (2)

• Les fonctionnements de ces modes de transport sont extrêmement divers : – Horizontalement : Pour certains modes, il n’y a qu’une seule

entreprise qui fournit le service (monopole), pour d’autres il y a une concurrence intramodale • Exemple: transport ferroviaire de passagers, une seule entreprise. En

revanche plusieurs compagnies aériennes

– Verticalement : Pour certains modes, une seule entreprise occupe presque tous les échelons du service (vente de billets, production des véhicules, entretien du réseau de transport, encadrement de la main d’œuvre, service de transport)

– Enfin ces modes de transport sont organisés autour d’un réseau « structurant » plus ou moins coûteux (les voies ferrées, les autoroutes, le système aéroportuaire, etc.)

• En conclusion, il n’y a pas d’unité dans l’offre de transport !

Alstom, Bombardier

Boeing, Airbus

RATP

RATP

RATP

Global distribution system (Amadeus,

Sabre, Galileo, World Span)

Sociétés aéroportuaires

Compagnies aériennes

Transport urbain à Paris

Distribution des billets

Entretien du réseau

Service de transport

Production véhicules

Transport aérien

En rouge les monopoles, en vert les oligopoles et en bleu les secteurs concurrentiels

Agences de voyages,

compagnies aériennes

Un peu d’histoire (1) • Les innovations dans les transports sont intimement liées aux

progrès des sociétés et au développement des échanges entre les hommes : – - 5000 av JC : premières utilisations de la force animale (bœufs, ânes, chevaux, même si

« bien de luxe » pendant longtemps)

– - 4300 av JC : invention de la roue (Mésopotamie)

– - 3000 av JC : utilisation du vent pour propulser les bateaux (Egyptiens maîtres en la matière, tour de l’Afrique vers – 600)

– - 2000 av JC : premières infrastructures routières pavées (les Romains, puis réseau qui tombe à l’abandon jusqu’au 13ème)

– 15ème siècle : premier service de transports inter-urbains (sous Louis XV, service royal de la Poste, courriers et voyageurs)

– 1830 : ouverture de la première ligne de chemin de fer (entre Lyon-Saint Etienne, à des fins industrielles)

– 1863 : premier métropolitain à Londres

– 1860-64 : premier moteur à explosion (Etienne Lenoir et Nicolas Otto), 1884 : première voiture

– 1905 : premier vol d’un avion avec moteur à explosion ….

Un peu d’histoire (2)

• Ces inventions sont le fruit d’un processus incrémental, elles ont été initialement développées à des fins industrielles, militaires…

• Concept clé : « innovations radicales » = inventions dont l’application finale dépasse l’objet premier et qui participent au développement économique (moteur à vapeur, électricité…)

• Les innovations dans le domaine des transports ont permis de démultiplier les échanges (car elles en ont baissé le coût), mais elles ont également modifié la structure spatiale des nations, des villes…

Sources statistiques (1) • Statistiques nationales :

– http://www.insee.fr/fr/

– http://www.stats.environnement.developpement-durable.gouv.fr/Eider/series.do#

– http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/donnees-densemble/1924/874/ensemble-comptes-transports.html

• Statistiques internationales : – http://data.worldbank.org/

– http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/eurostat/home/

– http://www.internationaltransportforum.org/

• Mais également :

- http://www.statistique-publique.fr - http://www.unionroutiere.fr/ - http://data.sncf.com/

- http://www.paris.fr/ - http://www.omnil.fr/ - http://www.uitp.org/

• Vous pouvez également construire vos propres

données (un vrai plus pour votre mémoire de M2)

Sources statistiques (2)

Quelles unités de mesures ?

• Il en existe une grande variété :

– En unités monétaires

– En nombre de passagers/tonnes transportés

– En nombre de kilomètres parcourus

– En tonne*km ou pass*km

• Chaque unité renvoie à une réalité différente

• Bien souvent, l‘unité tonne*km ou pass*km est préférée (mais utilité des unités monétaires)

Transports et entreposages:

Pour résumer • Les transports occupent près de 5% de la population active

(pour environ 4,7% du PIB national)

• Depuis 2000, la production de transports a augmenté, surtout pour les transports de voyageurs (fret est en difficulté depuis 2008, effets de la crise économique notamment)

• Les modes privés l’emportent largement (surtout pour les marchandises où le fret ferroviaire diminue, le transport ferré de voyageurs augmente quant à lui, transport fluvial marginal)

• L’utilisation des véhicules « polluants » est donc en hausse

• Le secteur des transports coûte cher à l’Etat (avec un rôle croissant des collectivités locales) mais également aux ménages (14% de leur budget)

• Mais aussi de nombreuses recettes publiques (TICPE)

Un peu d’économie (1)

• Les sciences économiques: « sciences de l’administration des ressources rares, étudient la forme que prend le comportement humain dans l’aménagement de ces ressources ; elles analysent et expliquent les modalités selon lesquelles un individu ou une société affecte des moyens limités à la satisfaction de besoins nombreux et illimités » (R. Barre, 1972, cf. Montchrestien, 17ème)

• Remarques : – Pluriel important ici (de nombreux débats théoriques, méthodologiques,

philosophiques sur la manière de traiter ces questions)

– Science « molle » (vs. sciences « dures », cf. K. Popper)

– De très nombreuses ressources rares dans le cas des transports : temps, espace, argent, énergies…

Un peu d’économie (2)

• Les sciences économiques s’intéressent pour partie à l’efficacité : obtenir le profit ou le « bien-être » maximal pour un coût donné, le plus faible possible (critère relativement objectif)

• Mais elles doivent également s’intéresser à l’équité : distribution « équitable » des bénéfices et des coûts entre les membres de la société (critère plus subjectif, en lien avec la philosophie politique et morale, J. Rawls, J. Bentham, A. Sen…)

• Remarque : les deux objectifs peuvent être parfois contradictoires

• Une situation à atteindre est très souvent le critère « d’optimalité parétienne » : on ne peut pas améliorer le bien-être d’un groupe d’individus sans détériorer le bien-être des autres individus

• Cette norme a une influence sur les politiques menées (figure du « dictateur bienveillant », parfois contredite en pratique)

• Deux grandes approches : – La microéconomie est « la branche de l'économie qui prend

comme objet d'études les comportements des agents économiques individuels (consommateur-entreprise) et de leurs relations sur les différents marchés où s'échangent les produits et les facteurs de production »

– La macroéconomie « est l'approche théorique qui étudie l'économie à travers les relations existant entre les grands agrégats économiques : le revenu, l'investissement, la consommation, le taux de chômage, l'inflation, etc. »

• Les transports peuvent être étudiés sous ces deux angles : – Micro : Études des facteurs qui influencent le choix et les

comportements des acteurs (entreprises de transport et consommateurs/usagers) en matière de transport

– Macro : Effets du développement des services de transport sur la croissance du PIB, le taux de chômage etc. (et vice-versa)

• On s’intéressa beaucoup à l’approche microéconomique

Un peu d’économie (3)

Demande (1) • Les individus/consommateurs demandent des biens car ils en

retirent une certaine utilité : on peut exprimer ce bénéfice dans une unité monétaire (plus facile pour les comparaisons)

• Le bénéfice total (TB) augmente avec la quantité de biens consommés (q) MAIS le bénéfice marginal (MB) diminue quant à lui avec q (MB=∆TB/∆q<0)

• NB : en mathématique, marginal = dérivée première = « sens d’une fonction » (croissante ou décroissante)

• Intuition de base : je demande un bien jusqu’à ce que le bénéfice retiré de la consommation d’une unité additionnelle (MB) soit égal au prix (p). Autrement dit : p=MB(q)

• La fonction de demande individuelle est décrite par la fonction de bénéfice marginale (la demande collective peut être trouvée en sommant les demandes individuelles)

Demande (2)

Demande (3) • Quels sont les déterminants de la demande ?

– Le prix du bien (déplacement le long de la droite de demande) : péage urbain = moins de trafic

– Le revenu des individus (généralement, la demande augmente si le revenu augmente, i.e. bien « normal », mais pas toujours, i.e. le bus, bien « inférieur »)

– Le prix des autres biens (substituts, complémentaires, indépendants) : prix des trains et demande de voiture

– Préférences des consommateurs : les médias, les proches peuvent influencer vos préférences pour tel ou tel mode

– Remarque : une modification des trois derniers paramètres revient à déplacer la droite de demande

Offre (1)

• Produire/offrir des biens nécessite l’utilisation d’« inputs » rares (matériaux, espace, énergie…)

• Le coût total (TK) augmente avec q (∆TK/∆q>0)

• Il faut cependant distinguer coûts fixes (FK) et variables (VK(q)) :

• FK ne dépend pas de q (machines, bâtiments…)

• VK dépend de q (travail, énergie)

• Distinction CT/LT : à CT, le capital (FK) est fixe

Offre (2)

• Deux concepts importants : – Coût moyen :

– GK suit une courbe en U, il est minimal pour le niveau « efficient » de production (qeff)

– Coût marginal :

– MK augmente passé un certain niveau de production

– Remarques : 1) la croissance de GK et MK est due à la loi de la « productivité marginale décroissante des facteurs », 2) GK et MK se coupent en qeff

Offre (3)

Offre (4) • Lorsque le marché est concurrentiel, i.e. s’il

existe beaucoup d’offreurs qui ne peuvent donc pas influencer le prix, on dit que les entreprises sont « price takers » (preneuses de prix)

• Le producteur offre le bien jusqu’à ce que le prix (p) soit égal au coût marginal (MK )

• On appelle cela la fonction d’offre

• Quels déterminants de l’offre ? – Changement du prix des inputs

– Changement de la technologie utilisée

Offre (5)

Equilibre (1) • L’intersection entre les fonctions de demande et d’offre

détermine l’équilibre, i.e. le prix (pe) tel que toutes les quantités offertes soient consommées (qe)

• Il faut pour cela que le bien soit « homogène » et que le marché soit réellement concurrentiel

• Différence entre ce que paient les consommateurs et ce qu’ils seraient disposés à payer : surplus économique (l’ingénieur des Ponts et Chaussées, J. Dupuit, 19ème)

• Idem pour les producteurs : surplus du producteur = différence entre ce que rapporte la vente d’un bien et ce qu’il en coûte de le produire

• Remarque : on se sert souvent du surplus économique pour juger le fonctionnement efficace d’un marché, mais également la désirabilité d’une politique

Equilibre (2)

CS = surplus des consommateurs

PS = surplus des producteurs

Sur vs. sous production

• Dans un de ces cas (x2 ou x3), le surplus total n’est pas maximal, ce n’est pas efficient

Spécificités de la demande de transports

• En ce qui concerne les marchandises, la demande de transports est intimement liée aux flux commerciaux, aux importations (car prix moindres, qualité supérieure, variété inexistante) et aux localisations des firmes

• Pour les individus, les décisions de transport sont bien souvent vues comme des consommations intermédiaires, nécessaires à la réalisation d’autres activités

• Elles sont liées à « l’arbitrage travail-loisir » mais également aux choix de localisation des ménages

• Concept central d’élasticité de la demande : de quel % change la demande selon que le prix/revenu/prix du substitut augmente de 1% ?

Spécificités de l’offre de transports • Concept central : coût généralisé des transports (CG)

CG = f(argent, temps, autres attributs)

• Autre attributs : ponctualité, fiabilité, sécurité, confort, propreté,

information…

• Les infrastructures ont des coûts fixes et présentent parfois des caractéristiques d’un bien public (non excluable, non rival) + durée de vie longue

• Cela pose un problème pour leur financement : je n’ai pas intérêt à payer car les autres le feront à ma place (risque de « free-riding »)

• Ceci influence également la structure de marché : peu de chances que les marchés soient réellement concurrentiels (toutes les entreprises ne peuvent pas supporter le coût fixe d’investissement initial et donc rentrer sur le marché)

Le problème du monopole (1) • Si peu de firmes sur un marché, elles sont « price makers »

• Elles fixent donc le prix pour maximiser leur profit (W) :

• NB : maximiser une fonction équivaut à la dériver et à la supposer égale à 0 :

• A l’équilibre de monopole, le prix p est tel que le profit (revenu) marginal est égal au coût marginal

• Problème : le profit marginal pour la firme est toujours inférieur à la fonction demande (bénéfice marginal des consommateurs)

• Le monopoliste produit un peu moins que la quantité d’équilibre concurrentiel, et il vend à un prix supérieur

Le problème du monopole (2) • Cette structure de marché ne maximise donc pas le

surplus total : perte EPS (« dead-weight loss »)

Dans ce cas : APE = CS pePB = PS Surplus total (AEPB) à comparer avec ASB (surplus à l’équilibre concurrentiel)

Le monopole naturel (1) • Lorsqu’il y a d’importants coûts fixes, le coût moyen est presque

toujours décroissant et une seule entreprise est plus efficace que plusieurs

• Cela empêche la libre-entrée sur le marché (qui n’est donc pas concurrentiel, principe de « marché contestable », cf. Baumol)

• Rappel : dans ce cas, le coût moyen est supérieur au coût marginal

• On est dans le cas de figure précédent : quantité inférieure et prix supérieur par rapport à l’équilibre concurrentiel

• Solutions : l’état peut forcer la compagnie à produire la « bonne » quantité, distribuer des subventions ou encore viser un niveau de production intermédiaire

• Egalement, il est possible de mener une politique de discrimination par les prix (individualiser les prix pour coller avec différents « consentements à payer » des consommateurs)

Le monopole naturel (2)

• La quantité offerte X1 (intersection entre revenu marginal et coût marginal) est insuffisante (< X3 = intersection entre coût marginal et bénéfice marginal des consommateurs)

Le problème des externalités (1)

• On parlera d’externalité dès que le choix d’un agent a une conséquence directe sur le bien-être des autres agents, sans que cela ne soit pris en compte par le marché (via un prix)

• Les externalités peuvent être positives ou négatives, elles peuvent être liées à la consommation ou à la production de biens

• Les activités de transport génèrent de très nombreuses externalités (congestion, pollution…)

• Les coût social (MSK) et privé (MPK) diffèrent car les individus ne considèrent pas le coût externe (MEK) de leurs décisions :

• L’équilibre effectif est en Q alors que l’optimum est en P (perte de surplus PQR)

Le problème des externalités (2)

• Les externalités sont un parfait exemple de « défaillance de marché », telle que le marché concurrentiel ne conduit pas à l’optimum (le surplus total n’est pas maximal)

• Elles justifient donc l’intervention publique : – Mise en place d’une taxation « internalisante » (péages

de congestion, Londres ou Stockholm) – Construction de nouvelles infrastructures pour réduire la

perte de surplus – Créations de marchés (droits à polluer) – Mise en place de normes (moteurs propres, localisation

des aéroports, Low Emission Zones)

Le problème des externalités (3)

Autres apports • La présentation précédente donne un rôle central aux

marchés mais elle n’explique pas quels sont les déterminants de l’existence des firmes ?

• Depuis les travaux de R. Coase (1917), on s’intéresse aussi aux coûts de transaction

• CT = coûts liés à l’utilisation des marchés : recherche d’information, rédaction des contrats, contrôle et surveillance…

• En fait, on va choisir la structure de gouvernance qui permet de minimiser ces CT (plus les coûts de production) : arbitrage entre « faire » (firme) et « faire faire » (marché)

• Applications dans la sphère des transports : transports pour compte propre ou compte d’autrui, comment encadrer les contrats de Partenariat Public-Privé ?...

• Si ce n’est quelques recommandations normatives, on s’est jusqu’ici peu intéressé au rôle de l’état

• Depuis les années 1980-90 et les travaux de D. North, importance croissante accordée à l’analyse des institutions : quelles sont les « règles du jeux » ?

• Institutions formelles : cadre constitutionnel, légal

• Institutions informelles : normes et conventions, croyances subjectives

• Ces dimensions ont également leur place dans le cadre d’analyse des systèmes de transport

• Exemple : principe de service universel (tout le monde a le droit de se déplacer), les transports renforcent la cohésion sociale, différents niveaux de gouvernance

Autres apports

Pour conclure :

• Votre analyse des systèmes de transports doit prendre en compte : – La demande (et ses caractéristiques)

– L’offre (et à ses caractéristiques)

– La nature du marché et les éventuelles défaillances qui le caractérisent (pertes de surplus économiques ?)

– Les « règles du jeu »

• Essayez également de faire la distinction entre analyses de court terme et de long terme

• Dernière dimension importante : échelle spatiale