Economies d’agglomération&

Externalités

Du point de vue néoclassiqueaux points de vue hétérodoxes

Alain JM. BERNARD, UTC

Introduction:

C’est avec la notion de « force agglomérative » qu’évoque Alfred Weber

pour expliquer les localisations industrielles en 1909, qu’a émergé au

début du XX e siècle, une première définition et explication de l’objet ville

Position du problème 1

• Une des caractéristiques des activités économiques est leur tendance à former des « spatial clusters ».

• On posera donc la définition suivante:• Agglomération: « i) le processus de

concentration de constructions, d’activités ou de population sur un espace restreint, et ii) le résultat de ce processus » Denise PUMAIN in

Dictionnaire La Ville et l’urbain, Economica, 2006

Position du problème 2

• «  But the process of clustering itself offers further economies of a particular kind to those who take part in it ».

• On posera donc une seconde définition:• Les économies d’aglomération sont toutes les

économies externes «  expériences by a productive unit and derived from its particular locational association with a large scale spatial cluster of economic activities » Brian GOODALL, Dictionary of

Human Geography, Penguin Books, 1987

L’agglomération

Section 1.

Section 1. L’agglomération

Si un producteur observe que les autres firmes sont « clusted » en une localisation particulière, il peut être enclin à choisir la même localisation en se fondant sur l’argumentaire suivant:

si les firmes survivent ici, c’est que les conditions sont satisfaisantes.

C’est d’autant plus vrai si les firmes desservent un marché particulier.

• Conclusion: l’agglomération permet de réduire l’incertitude ( WEBBER, 1972).

Démonstration paradoxale: le jeu des 2 marchands de glace

Les règles du jeu des 2 marchands de glace ( Harold HOTELLING):

- Soit une portion de route le long de laquelle se distribuent les consommateurs potentiels de hot dog (ie: une bande de plage, route de bord de mer)

- Chaque consommateur est prêt à acheter un hot dog indépendamment de son prix. Mais chacun achètera au vendeur proposant le prix le plus bas ( le mieux disant)

- Chaque hot dog coûte $ 1 au point de vente. Doit s’y ajouter le coût de transport du consommateur jusqu’au point de vente.

- Les deux vendeurs de hot dog sont mobiles spatialement: ils peuvent se déplacer sans coût. Ils ont le choix entre 5 localisations également espacées: a, b, c, d, e.

• Qui gagne ?

• Le gagnant est le vendeur qui aura un avantage sur l’autre.

• Commentaire: Les vendeurs sont en compétition pour la localisation qui leur assurera le plus grand volume de ventes.

Les localisations sont interdépendantes.

• Localisations: a, b,c,d,e

a_____ b_____ c_____ d_____ e

• Soit 10 les unités de demande et de distance:

a_____ b_____ c_____ d_____ e 10 10 10 10

• Période T 1. Supposons que le vendeur V1 est le plus rapide. C’est le premier entrant sur le marché

• V1 se localise en a, et vend 40 hot dogs

V1

a_____ b_____ c_____ d_____ e

10 + 10 + 10 + 10

‘existence

Période T2. Le vendeur 2 pense que étant donnée la localisation de V1 en a, il détient un avantage comparatif en se localisant en b. La localisation en b lui assure le contrôle de la bande b-e, plus la moitié de a-b que V2 doit partager avec V1.

V1 V2 a_____ b_____ c_____ d_____ e 10 10 10 10

Résultat: V1= 5 < V2 = 5+10+10+10=35

• Période T3. La perte financière est sévère pour V1. Donc V1 se déplace en c.

V1 V2 V1bis a_____ b_____ c_____ d_____ e 10 10 10 10

• Résultats: Gain de V1: il contrôle c-d (10)+ d-e(10)+la moitié de b-c(5)Gain de V2: il contrôle a-b (10) et la moitié de b-c (5)Donc V1 ( 25) > V2 ( 15). V1 convertit sa perte de $ 30 en

un avantage de $ 10

l

• Période T4. Le déplacement de V1 oblige V2 a reconsidérer sa localisation. V2 vient se localiser en c.

• Résultats :V1 vend c-e; V2 vend a-b. Chacun vend le même volume.

V2bis-V1bis

a_____ b_____ c_____ d_____ e 10 10 10 10

Conclusions du jeu:

i) la compétition entre vendeurs aboutit à un équilibre : aucun des vendeurs n’a d’avantage

ii) La compétition pour la desserte du marché aboutit à l’agglomération.

NB. Dans le cadre néoclassique

L’agglomération comme économies d’échelle externes

localisées

Section 2.

Section 2. Les économies d’échelle externes localisées

• On connaît les économies d’échelle internes à la firme qui proviennent de l’augmentation des volumes de production, de la taille de la firme

• Maintenant, il s’agit d’économies d’échelles externes à la firme qu’ une unité ou firme tirent de ses connexions avec d’autres usines ou firmes.

• Un postulat: la proximité géographique permet ces économies externes: «  One source of such external economies is explicitly spatial »

• Une conséquence: « localized external economies of scale » (manuel de Peter DICKEN, Peter E. Lloyd, 1990).

Historique: 2 auteurs / 2 courants

• La notion d’économie d’agglomération résulte historiquement de la convergence de deux types d’ analyses:

• 1. En économie industrielle et micro économie, Alfred Marshall ( 1906) est à l’origine de la notion « d’économie externe » à propos du district industriel

• 2. Dans le cadre de la théorie de la localisation en économie spatiale, Alfred WEBER (über der Standort der Industien 1909) a introduit la notion « d’économies d’agglomération » avec l’expression de « force agglomérative ».

A. WEBER retient pour déterminer la localisation optimale d’une unité de production i) la minimisation des coûts de transport des matières premières et du produit fabriqué ii) les économies qui peuvent retirer en matières de matière de main d’œuvre et de l’agglomération

spatiale

• La distinction entre économies d’échelle Internes/externes a été formalisée par W. ISARD ( 1956) après OHLIN (1933) et HOOVER ( 1948).

Fondements de l’agglomération Quand A. WEBER parle de force agglomérative de la ville, il faut

éviter les tautologies.

• Les économies d’agglomération trouvent leurs origines dans les liens ou connections entre activités économiques au sein d’une aire géographique restreinte.

• En effet, chaque firme est une partie d’une chaîne complexe de production tenue par des liens directs et indirects entre firmes: «  series of transactions / series of firmes ».

• Les économies externes se transmettent à la firme individuelle via le réseau d’interconnections entre les éléments du système

• Ces liaisons peuvent être d’ordres divers entre les firmes

• Les auteurs anglo-saxons distinguent 3 types:

i) Les liens de production/ production linkages

ii) Les liens de service/service linkages

iii) Les liens de vente / marketing linkages

Major functional linkages of a firm (P. DICKEN)

Plant A

• Suppliers of production

• Inputs ( materials components, etc)

• Providers of services

- Financial

- Technical

- Mainenance, etc

Purchases of plant A’s products

• Pour un français, cette typologie renvoie à deux notions:

• 1. La notion de filière

ou

• 2. la notion de chaîne de valeur

Notion 1: la filière industrielle

• Définition de la filière: C’est «  l’ensemble des éléments d’un processus de production allant de la mise en œuvre des matières premières jusqu’à la fabrication » ( C. MANZAGOL, 1980)

• On distingue:i) les filières de transformation d’une matière première

( fer, fonte,acier, profilés,..) linéaires et spécialiséesii) Des filières de fabrication qui associent des produits

d’origines variées pour fabriquer un bien composite ( automobile, électronique,..) (P. AYDALOT, 1985)

Notion 2: la Chaîne de valeur

La chaîne de valeur ( Michael PORTER) « La valeur est la somme que les clients sont prêt

à payer pour obtenir le produit qui leur est offert ».

« Cette valeur résulte de différentes activités réalisées par les fournisseurs, la firme et les circuits de distribution que ceux-ci soient intégrées ou non à la firme 

Typologie

Depuis la contribution de HOOVER ( 1937), on distingue 2 sortes d’ économies d’agglomération:

• Type 1. Les économies de localisation : « localization economies »

• Type 2. Les économies d’urbanisation « urbanization economies » E. HOOVER (1937), Location theory and the shoe and leather industries, Harvard

University Press

1.Les économies de localisation

• Définition: « Economies externes à la firme mais interne à l’industrie localisée dans une agglomération donnée » ( M. CATIN, 1994)

• « Localization economies are gained by firms in a single industry ( or a set of closely related industries) at a single location and accrue to the individual production units through the overall enlarged output of the industry as a whole at that location » ( P. DICKEN, Location in Space, 1990)

• Autrement dit: si les économies d’échelle dépendent du niveau de la production de la firme, les économies de localisation proviennent de l’output de l’industrie au sein de l’agglomération ( noter le parrallélisme)

Les économies de localisation• Exemples industriels: le partage- d’un bassin d’emploi qualifié, - d’équipements et de maintenance- de découvertes de chercheurs

• Exemple dans le commerce de détail: le partage de parking, d’images

L’exemple classique valable pour les consommateurs comme les commerces est celui de l’agglomération de commerces de mêmes types ( alimentation, ou équipements de la personne- chaussures, vêtements). Les ventes de chaque commerce augmente en raison des facilités de transport et de parking qu’assure le regroupements des commerces dans les centres

NB. Exemples personnels: bassins de retention ( lois sur l’eau à

Thourotte), Parkings Eglise de la Source/intermarché à Compiègne

Les economies de localisation

• Plus largement, les économies de localisation reflètent les économies des économies liées:

- À la spécialisation intra-industrielle:- À la formation d’une main d’œuvre spécialement

requise par les firmes de l’industrie, et à sa rotation

- À l’émulation et aux facilités de transmission des informations tenant aux innovations

Exemples

• De nombreuses études empiriques se sont attachées à cette question:

- Dans les années 40: L’étude de la bijouterie montrait la fine division du travail au sein d’une myriade de petites entreprises de Birmingham ( 1948)

• La redécouverte des économies d’agglomération:- Dans les années 60 et 70, les études ont montré que seules un petit

nombre d’entreprises pouvaient être dénommées « locales »- Dans les années 80, les travaux de AJ SCOTT sur l’industrie

électronique, l’habillement, les industries culturelles ont rappelé l’importance des « economies of spatial clustering », particulièrement pour les très petites entreprises qui manifestent une forte interdépendance organisationnelle.

NB. La redécouverte du local des années 80 jusqu’aux nouveaux processus de la décennie 2000.

Dalton en Géorgie• 64 % de la valeur du « carpet manufacturing » sont réalisés dans un

rayon de 50 miles autour de la petite ville de Dalton ( 20000 habitants) en Géorgie.

• Les études ont fait ressortir 7 facteurs de localisation - 1. La qualité des services des fournisseurs de matières premières- 2. L’accès à un bassin d’emploi qualifié- 3. La proximité des fournisseurs- 4. La proximité d’autres usines- 5. L’accès à la fabrication de machines- 6. La proximité de l’offre de matériel auxiliaire- 7. La proximité du centre de l’industrie textile

Source: Billie J. Walters, James O. WHEELER, « Localization Economies in the American Carpet Industry », in Geographical Review 74, April 1984, pp 183-191:

2. Les économies d’urbanisation

• Définition:« Ce sont les économies externes à la firme et externes à l’industrie à laquelle appartient la firme » ( M. CATIN, 1994)

• « Urbanization economies apply to all firms in all industries at a single location and reflect external economies passed to enterprises as a result of savings from the large scale operation of the agglomeration as a whole ». ( P. DICKEN, 1990)

• NB: les économies d’urbanisation dépendent de la production totale de l’agglomération ( comme pour les économies d’échelle pour la totalité de la firme)

Les économies d’urbanisation

• Ces économies résultent de la taille de l’agglomération, de la concentration de la population (densité) : présence d’infrastructures, des services aux entreprises.

• D’où les indicateurs pour ce type d’effet: nombre total d’établissements, poids des services.

• Il s’agit d’économie d’échelle à l’échelle de la cité ou du système. Elles s’apparentent aux économies d’échelle recherchées par un producteur individuel.

Les déséconomies d’agglomération

• Certains auteurs ont tenté de dégager l’existence de déséconomies d’agglomération ( congestion urbaine, pollutions). Weber parlait de « deglomerative tendencies »

• Ce qui pose la question d’une taille urbaine optimale.

• W. ISARD (1956) s’est intéressé aux transports urbains, à l’alimentation en eau, aux centrales électriques.

W. Isard a cherché a calculé la différence économies/déséconomies. Il a été confronté à des problèmes de pondération, et aux interdépendances entre variables ( par exemple entre économies énergétiques et économies de

transport).

Conclusion section 2.

• Intérêt des notions. Des modèles historiques de localisation et d’industrialisation ont mis l’accent sur le rôle des économies d’agglomération dans l’émergence des valleys ( Arthur 1988).

• Limites. La différenciation empirique entre économies d’agglomération est souvent difficile à établir.

Ambiguités: A-t-on réellement des effets externes ? « délimités par l’absence de contrôle direct d’un agent récepteur sur une variable qui affecte son résultat d’activité et donc sur la décision de l’agent qui en est l’émetteur » ?

• La plupart des économies d’agglomération sont internalisées par les firmes à travers les mécanismes de marché

• Elles sont même endogénéisées par les décisions publiques et le fonctionnement d’organisations de décisions collectives.

Pour approfondir

le concept marshallien

d’effets externes technologiques,

Convoquons d’autres concepts.

Externalités / Spillovers

Section 3

Définitions des externalités

• « L’externalité est l’effet de valorisation ou de dévalorisation d’un bien sur son environnement, ou à l’inverse, la valorisation qu’il tire ou la dévalorisation qu’il subit de son environnement »

Définitions des externalités

- Les externalités ou effets externes caractérisent des situations économiques dans lesquelles existent, entre des fonctions de production ou de consommation relatives à des agents économiques distincts, des liaisons directes non traduites par des relations marchandes.

- Des interdépendances non marchandes entre agents indépendants (A.JM.Bernard)

- Des transferts de valeur non comptabilisées dans les relations de marché ( L. Davezies)

Exemples canoniques

• L’exemple canonique des externalités positives de production (James MEAD, 1952)

- Les abeilles, le miel et l’apiculteur- Les arbres fruitiers, l’arboriculteurNB. « La société pollen » (Yann Moullier-Boutang Daniel Cohn-Bendit)• L’exemple canonique des externalités négatives de

production (Arthur C. PIGOUL, 1920):- Une tannerie pollue l’amont d’une rivière- Le pêcheur en aval est pénaliséLe marché ne définit pas de prix spontanément pour la

nuisance car le coût social est différent du coût privé.

Les externalités marshalliennes

De la lecture d’ A. Marshall et de ses observations sur les districts industriels, ressortent 3 types d’externalités ( P. Krugman):

i) La mise en commun du marché du travail

ii) La disponibilité de fournisseurs spécialisés

iii) L’existence d’effets d’entraînement technologiques

Une nouvelle problématique: les externalités de connaissance

• Les Spillovers: Transferts et débordements de connaissance entre les différents acteurs économiques

• Les externalités de connaissance sont particulières: K. ARROW dans « The implication of the learning by doing », distingue 3 propriétés de la connaissance qui en font un bien économique particulier:

• Les 3 propriétés de la connaissance selon K. ARROW:- Elle est non contrôlable: une personne qui diffuse sa connaissance

en est dépossédée sans qu’elle soit rétribuée alors que d’autres peuvent l’utiliser. Le prix d’une connaissance ne peut être fixée. Son cout marginal est nul: elle devient un bien public

- Elle est non rivale: une connaissance ne se détruit pas dans l’usage. Au contraire, elle prend de la valeur dans sa diffusion.

- Elle est cumulative: plus mon savoir est important, plus je suis capable de créer de nouvelles connaissances.

Que recouvre le changement de problématique ?

• La littérature sur les spillovers se distingue en deux groupes:

i) l’ampleur des débordements de connaissance entre les acteurs, les secteurs institutionnels engagés dans le processus d’innovation

ii) L’impact de la composition de l’activité économique locale sur l’émergence des externalités et par là sur la croissance.

On semble alors revenir à la distinction classique sans trancher- externalités d’urbanisation associées à la diversité des activités- externalités de localisation induites par la spécialisation ( A.

LOSCH, 1954)

• Mais la problématique a changé: il s’agit d’analyser simultanément la formation des villes et leur croissance.

• «  Les villes constituent les principales institutions grâce auxquelles les innovations technologiques et sociales se développent au travers d’interactions transitant ou non par le marché » ( FUJITA & THISSE, 1997, p39)

• On est passé d’une simple typologie des formes d’externalités statiques ( localisation, urbanisaiton) à un débat théorique sur les implications dynamiques de ces externalités

Nouvelle typologie

• E. GLAESER (1992) à propos des spillovers distingue 3 types d’externalités:

• 1. les externalités MAR : Marshall (1890)-Arrow (1962)-Romer ( 1986)

• 2. les externalités JACOBS (1969)• 3. les externalités Porter ( 1990)• GLAESER E., KALLAL H., SCHEINKAM J, SHLEIFER A., 1992, Growth in cities, in The Journal

of Political Economy, vol 100, pp 1126-1152

• ROMER P.,1986, « Increasing returns and long-run growth », in The Journal of Politicla Economy, Vol 94, pp 1002-1037

• JACOBS J.,1969, The economy of cities,Vintage, New York

• PORTER M.,1990, The competitive advantage of nations, free Press, New York

1.Les externalités MAR

Les externalités MAR sont supposées émerger dans un contexte de proximité spatiale de firmes actives dans une industrie donnée.

• NB. i) Les présentations de Arrow (1962) et Romer

(1986) sont considérées comme les fondements de cette approche en terme d’économie de la connaissance.

Ii) Les travaux de Marshall ( 1890) décrivent l’application à l’analyse des agglomérations

1. Les externalités MAR

• Résumé de la thèse:i) Les débordements de connaissances trouvent leur

origine dans les interactions des agents économiques qui partagent leurs connaissances et compétences en un savoir commun.

ii) La concentration d’une industrie dans une ville facilite les interactions entre individus répondant à des préoccupations communes et disposant de compétences similaires

iii) Conséquence: la concentration favorise la croissance de cette industrie et de cette ville ( exe: la silicon valley par Saxenian)

1. Les externalités MAR

• Deux hypothèses sont sousjacentes:

i) Seules les entreprises de ce même domaine d’activité peuvent internaliser ces externalités ( proximité cognitive AJMB)

ii) Les innovateurs ne peuvent capter l’entièreté des retours de leurs efforts de RD. Ce problème d’appropriation conduit au refus de la concurrence ( le monopole local), et à un investissement en RD sous-optimal

2.Les externalités Porter

• Point commun avec MAR: la spécialisation.

• Les firmes appartiennent à une même industrie.

• Porter (1990) appuie l’idée que les externalités technologiques se développent essentiellement au sein d’une même industrie et que donc la spécialisation est bonne pour la croissance, à la fois de l’industrie et de la ville.

2. Les externalités Porter

• Différence avec MAR: la concurrence. • La concurrence incite à innover, et à adopter

rapidement les avancées technologiques

• Bien qu’un environnement concurrentiel soit susceptible de réduire le return de l’innovation d’une firme, Porter argumente que la perte est largement compensée par la plus grande pression à l’innovation qu’induit la concurrence.

3. Les externalités Jacobs

• Différence avec MAR et Porter: les fertilisations croisées entre compétences diverses.

• Les externalités de connaissances inter-industrielles sont la source principale de la création de connaissances et de la croissance. La fertilisation croisée,la recombinaison de connaissance diverses génèrent de nouvelles connaissances

• Point commun avec Porter: la concurrence des entreprises.

Conclusion

• La distinction économies de localisation / urbanisation met l’accent sur les phénomènes marchands: partage d’inputs ( éco de localisation) ou externalités pécuniaires liées aux relations marchandes entre industries complémentaires ( éco d’urbanisation)

• La distinction MAR/PORTER/ JACOBS met l’accent sur la croissance endogène fondées sur des relations non-marchandes sources d’externalités.

• Croissance et flux de connaissances sont localisées, géographiquement circonscrits.

• D’où la question empirique:

• les externalités liées à la diffusion des connaissances sont-elles plutôt intra ou intersectorielles?

Vérification empiriqueSynthèse de MASSARD-RIOU

• Leur survey de 2007 conduit aux conclusions suivantes :

• Les externalités de connaissance sont locales et à court terme ( moins de 8 ans)

• Les effets bénéfiques de la diversité sont souvent mis en avant, notamment pour les activités high tech

• Les effets de la spécialisation apparaissent difficiles à cerner aujourd’hui

Etudes empiriques USA/Europe

• Aux Etats-Unis:- Glaeser valide la thèse des Externalités Jacobs- Henderson(1995) privilégie les externalités MAR et

Jacobs pour les industries high tech; les MAR influençant positivement les industries matures.

• En Europe, dans les régions métropolitaines- L. Greunz ( 2005): Jacobs pour l’ensemble des secteurs

manufacturiers quelque soit leur intensité technologique.- Mais MAR: défavorables aux secteurs de hautes

technologies/ favorables aux secteurs à intensité technologique faible.

Conclusions

• Les résultats conduisent à des implications importantes en termes de politique économique avec la question:

• Faut-il discréminer les secteurs d’activité et les technologies ?

• Quid des clusters, DI et SPL qui sont spécialisés

Réponse de Lydia Greunz: • « Les résultats suggèrent que quelque soit le contexte, il est

préférable de stimuler la diversité des activités, laquelle dans l’ensemble des cas investigués se révèle nettement plus favorable pour l’innovation que la spécialisation. Potentiellement, la diversité permet une flexibilité accrue et offre la possibilité d’un ajustement rapide aux changements exogènes. Pour cette raison, les régions dotées d’une matrice de production diversifiée sont nettement plus aptes à prevenir une trajectoire conduisant à une situation de « lock-in ». Dès lors, la préoccupation première de toute politique économique devrait consister à identifier et à activer les leviers qui stimule une diversité accrue ».

Lydiaz Greunz, «  L’impact sur l’innovation des économies d’agglomération », Revue d’Economie Régionale et urbaine, N° 5, pp 613-634.

Bibliographie

• Nadine MASSARD & Stéphane RIOU, Le débat sur la nature des agglomérations innovantes: éclairages théoriques et empiriques,

in Alain RALLET et André TORRE eds, Quelles proximité pour innover? L’harmattan, 2007, pp151 à 173

Je vous remercie pour votre attention

Professeur

Alain JM. BERNARD

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