Modèles hybrides de prospective et mécanismes d’équilibre général

Master EDDEE

Séance n°5

Jean-Charles HOURCADE

Vers un couplage modèles sectoriels – modèles macroéconomiques

– S’assurer que les économies projetées sont sous-tendues par des triplets C-T-L plausibles … (élasticités cohérentes et vérifiables)

– S’assurer que la prospective technologique raisonne sur des économies plausibles

• Existe-t-il une demande solvable ?• D’où vient l’épargne? Où va-t-elle ?• La technologie X est viable sous quelle condition de prix relatifs ?• Les infrastructures financées par qui?

– Fournir un cadre cohérent pour les prospectives de l’énergie, des transports, des bâtiments, de l’agriculture etc ….

– Prendre en charge l’interface avec les politiques fiscales, monétaires, commerciales etc …

EPE - 6 décembre 2004

L’Equilibre Général un outil majeur pour les modèles empiriques: dérives sémantiques et malentendus

• In illo tempore …. un simple outil (bien utile)– de prise en compte de la cohérence des flux en valeur– De statique comparative

• Critique des modèles keynésiens et recherche de fondements micro aux modèles macro

• Diffusion des micro-ordinateurs, du logiciel Gams … quand la théorie pure enfin s’incarne!

• Conflits d’interprétation autour de l’équilibre général calculable: successions d’équilibres de premier rang sur un sentier en âge d’or ou simple analyse des interdépendances?

Eviter l’explosion combinatoire de l’identité de Kaya par une endogénéisation des variables

Source : IIASA, Nakicenovic

L’équilibre général: le « principe de conservation de la masse » comme garantie de cohérence

EPE - 6 décembre 2004

Matrice IO C G I

L

K(CCF/ ?)

M

X

Ressources(structure de coût)

Emplois(marchés)

PIB = VA + (X-M) croissance ?

Balances : X-M = S-I flux de Kx ?

Equilibres statiques, évolution des systèmes techniques et moteur de croissance

Updated parameters (tech. coef., stocks, etc.)

Bottom-up sub models (reduced forms) Marco economic growth engine

Price-signals, rate of return Physical flows

Static Equilibrium t Static equilibrium t+1

Time path

Équilibre statique sous contraintes clay-clay

Évolutions des contraintes: putty - clay

Lan

d-u

se

Ele

ctri

city

, F

oss

il f

uel

s

Tra

nsp

ort

Evolution de la frontière de productionFormes réduites de tout modèle à forte caractéristique technologique

t

t

- Stocks d’équipements nouveaux - Nouveaux coefficients techniques

- Prix relatifs- Epargne- Choix d’investissement

Assurer le dialogue entre économistes et ingénieurs

Système économique

Contraintes techniques

Description macro-économique statique

Équilibre statique sous contraintes: les ménages

Transferts

Charges sociales et

taxes

prix

salaires

demande finale

taxes

MénagesFonction d'utilité

Secteurs de productionSous contrainte de court-terme

(capacité+technologies)

Administrations Publiques

Redistribution & Infrastructures

Exportations

Importations

Marché mondial des biens et des capitaux

Transports : budget-temps et capacités (infra+équipements)

Énergie : induction des besoins par les transports et

le logement (stock de m²)

Équilibre statique sous contraintes: le secteur productif

Transfers

Charges, taxes

prix

salaires

demande finale

taxes

MénagesFonction d'utilité

Secteurs de productionSous contrainte de court-terme

(capacité+technologies)

Administrations Publiques

Redistribution & Infrastructures

Exportations

Importations

Marché mondial des biens et des capitaux

Friction sur les facteurs de production :

Sous- ou sur- capacitésChômage

Équilibre statique sous contraintes: les échanges internationaux

Transferts

Charges sociales et

taxes

prix

salaires

demande finale

taxes

MénagesFonction d'utilité

Secteurs de productionSous contrainte de court-terme

(capacité+technologies)

Administrations Publiques

Redistribution & Infrastructures

Exportations

Importations

Marché mondial des biens et des capitaux

12 régions

10 secteurs productifs (5 énergétiques, 3 transports, BTP, composite)

Balance commerciale etBalance des capitaux

endogènes

Equilibre des flux en valeur et en quantité

( )( )

( )( )

)

(

( )

(

)

( )

QQ EQ QQ Q

M M MQ EM E Q M

Q EQ E

Q E Q E

E

Q Q

QE EE EE Q E

QEQQ

Q Q

Q MEQ Q

E

EE

M

p

Q p p Ql l SR E T E

p Q pSI E I

Q p Q pl lT

p p pl

p p p p

E E

I IQQ Q E p p

QE E

l

E

Equations de comportement et statique comparative (Samuelson)

. ; ; )

( , , , )

( , , , )

( , , )

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*

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MM Q E

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Q Q Q E

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E QEE

QQ

r

r

VQ c p pRf p p r p kwp pl l w rp p wk kp p w rk k

g k rI Er r p k

Questions de dynamique: dessine - moi une croissance ….

1

0

( , )

(1 )

(1 )

t t t t

t t t

t t t

tt

t t

Y A F K L

Y C I

K K I

L L n

E g Y

- fonctions de production bien élevées ou non?

- pleine utilisation des facteurs (travail, capital) ou déséquilibres?

- convergence économique, en taux de croissance ou en niveau?

CSM – Paris – 24 mars 2005

Quel moteur pour la machine économique? Un lien important entre technologie, épargne

Modèle dit de Harrod – Domar• Multiplicateur Keynésien (CT)

• Effet d’accélération (LT)

• Sentier de croissance naturel taux d’épargne marginal•

coût marginal d’une capacitéCoût en capital de la production élevé -> croissance faible, pour

un taux d’épargne donné

dIs

dIc

dy1

1

1

o

tttYYYI )(

1

gs

I

dI

Une croissance sur le ‘fil du rasoir’?

t-1 t t+1

Si décalage offre - demande, le déséquilibre ne peut se résorber sans politique économique

)(11

tttYYI

1

1

11

1

?

)(1

t

tO

OD

ttt

O

t

IYY

YY

IIs

YY

1tY

Ou une croissance équilibrée

Quand la ‘technologie’ devient flexible (Solow)

• Le marché impose :

• Sentier équilibré :

Transition: Surcapacité -> baisse de r -> baisse des investissements -> équilibre

'

K

Yr

KY

(rendements constants)

'(1 )

L

Y

LY

(1 )

K

L r

1)(),()( LKtALKFtAY

« âge d’or »: .o oY s

n s C KK

Contraintes de capacité, dynamique d’investissement et formation des prix

Unitary production cost

Ω

1 Capacity utilization rate

Coûts marginaux croissants

Sous-capacité

Quelques leçons ‘simples’ à retenir

• Le rôle du coût capitalistique des capacités productives et le « capital deepening »

• Le rôle du rythme et de la direction du progrès technique; l’importance d’un ‘progrès’ sur la production des infrastructures et des biens d’équipements

• L’importance de la qualité des anticipations; perfect foresight? Rational expectation? Myopic expectation?

• L’importance de la flexibilité des choix techniques (putty-putty, putty-clay, clay-clay)

Plus le ‘caveat’ de Solow sur la croissance équilibrée

• economic cycles are not optimal responses to random shocks around an optimal pathway

• progress in growth theory requires to better capture the evolution of the structure of final demand

• De retour à Kalecki et l’économie du déséquilibre?

Au total …quelle vision de la machine économique?

Paramètres du moteur de la croissance Démographie et migrations Formation de l'épargne et des investissements Marché du travail : capital humain, chômage-salaires- productivité

Échanges internationaux marchandises et capitaux

Changement technique endogène ou « manna from heaven »

Régime régulier ou heurté? Anticipations myopes, adaptatives, parfaites? Inertie (techniques et décisionnelles) et gestion des sous-capacités /

sur-capacités Taux de profit, valeur boursière et redéploiement des capitaux

Quelques exemples de résultats non triviaux

Diagramme de Kaya : des mécanismes sous-jacents non-triviaux (scénarios ONERC-MIES)

99%

100%

101%

102%

103%

104%

105%

106%

107%

108%

109%

50% 60% 70% 80% 90% 100%

TPES/PIB (tep/$)

CO

2/T

PE

S (

tCO

2/M

tep

)

D0T0M1

D0T1M1

D1T0M1

D1T1M1

point de départ, 2001

2000-2020 : Efficacité énergétique

2020-2040 : Chgt structurel PED, fossiles disponibles

2040-2060: pétrole cher, biocarb, saturation industries

Après 2060: asymptotes efficacité, retour du charbon

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous: Les taux d’épargne : question de structure sociale interne

0%

10%

20%

30%

40%

50%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

China Low Growth India Low Growth China High Growth

India High Growth OECD+FSU ROW

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous? quelle rapidité de rattrapage de la productivité du travail?

Taux de croissance de la productivité

-2%

0%

2%

4%

6%

8%

2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

USA

CAN

EUR

JPN

CEI

CHN

IND

BRE

MO

AFR

RAS

RAL

Brésil + Am. Latine

Inde

Chine

Asie

CEI

Moyen-Orient

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous? Entre croissance potentielle et croissance réelle

Evolution des parts de marché (domestique plus monde)

Attractivité pour les capitaux privés Politiques publiques et taux de ré-investissement

domestique Profitabilité et « risque-pays »

Impact des sur et sous capacités sur la demande de court terme et l’incitation à investir

Termes de l’échange et dettes externes

Durée de retour à croissance stabilisée (inerties techniques et institutionnelles)

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous? croissances réelles et potentielles

USA

0%

1%

2%

3%

4%

5%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Japon

0%

1%

2%

3%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Canada NZ

0%

1%

2%

3%

4%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Europe

0%

1%

2%

3%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Chine

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

9%

10%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

CEI

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

9%

10%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Moyen-Orient

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Afrique

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Inde

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

9%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Reste de l'Asie

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Amérique Latine

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Brésil

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Croissance potentielle (Pop+Productivité) Croissance réelle

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous? Les chocs énergétiques et le rôle des termes de l’échange

Increase in crude oil prices

Increase in crude oil and oil products imports

Trade imbalance

Change in terms of trade

Increased exports of composite goods

Lower growth of sector’s VA

Lower growth of households income

Rigid energy demand

Income effect and lower demand for the composite goods

Higher production of composite goods

Lower growth of real GDP

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous: deux scénarios de base L&H, et des frictions pas si gênantes

Real GDP - India

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

2000 2010 2020 2030 2040 2050

billio

ns of

dolla

rs (U

S200

1)

Low Growth High Growth

Low Growth + energy frictions High Growth + energy frictions

Real GDP - China

0

5000000

10000000

15000000

20000000

2000 2010 2020 2030 2040 2050

billio

ns o

f dol

lars (

US20

01)

Low Growth High Growth

Low Growth + energy frictions High Growth + energy frictions

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous: une façon plus inquiétante de ‘voir’ les mêmes données

Real GDP losses - China

-4.0%

-3.0%

-2.0%

-1.0%

0.0%

1.0%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

% of

real G

DP

Low Growth + energy frictions

High Growth + energy frictions

Real GDP losses - India

-16%

-14%

-12%

-10%

-8%

-6%

-4%

-2%

0%

2%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

% of

real

GDP

Low Growth + energy frictions

High Growth + energy frictions

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous: les vraies sources de l’inquiétude (horresco referens, les ordonnées sont

fausses)

Oil World Price

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Low Grow th

High Grow th

Low Grow th + energyfrictionsHigh Grow th + energyfrictions

Coal World Price

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Low Grow th

High Grow th

Low Grow th + energyfrictionsHigh Grow th + energyfrictions

Les ‘Géants Asiatiques’ et nous: en résumé

• Une croissance plus forte en Chine et en Inde ne produit pas de tension significative sur les prix de l’énergie dans un monde où les investissements sont réalisés à temps

• Les coûts économiques de prix du pétrole plus élevés dûs à une croissance plus forte des “Géants” sont largement annulés par une demande finale plus élevée (+0,2% du PIB mondial)

• La situation change en cas de frictions dans les systèmes énergétiques ; impact plus élevé sur les prix de l’énergie et (légère) baisse de la production mondiale totale, croissance plus faible

• Principale différence sur les émissions de CO2 : la différence entre une faible et forte croissance est de + 34%, les ‘Géants’ représentent 60% des émissions au lieu de 44%

Pays en développement et scénario 450 ppm: une question de temporalité

-20%

-15%

-10%

-5%

0%

5%

10%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

Inde

Chine

CEI

OPEP

USA

UE

Reste OCDE

Reste PED

Enjeux des négociations : Financement du changement structurel ? Différenciation des prix ? Compensations OPEP et CEI ?

Pays en développement et scénario 450 ppm : les fausses promesses des gains de l’échange?

EPE - 6 décembre 2004

Signal($ / tC)

C (%)

Transferts (G$)

EU 43 ( 56) - 0.3 12.2

US 43 ( 43) - 0.94 33.6

Japan 43 ( 52) - 0.62 4.6

China 43 (189) - 1.57 4.2

India 43 (391) - 2.16 22.2

Brazil 43 (163) - 0.12 1.1

Soit un marché des permis en 2030 …

-

+

Pays en développement et scénario 450 ppm: des perdants évidents après 2020

revenus d'exportations de pétrole et gaz

0

500000

1000000

1500000

2000 2010 2020 2030 2040 2050

mil

lio

ns

de

do

llar

s 20

01

Moyen-Orient REF

Moyen-Orient F4

CEI REF

CEI F4

Pays en développement et scénario 450 ppm: des gagnants aussi évidents ….

dépenses d'importations de pétrole et gaz

-800000

-600000

-400000

-200000

0

2000 2010 2020 2030 2040 2050

mil

lio

ns

de

do

llar

s 20

01

USA REF

USA F4

Inde REF

Inde F4

Chine REF

Chine F4

Le lien caché entre politique climatique et politiques de taux de change

Real GDP losses w.r.t. baseline scenario - China

-2.0%

-1.5%

-1.0%

-0.5%

0.0%

0.5%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

% o

f re

al G

DP

New international economicstrategy

Unchanged internationaleconomic strategy