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)
. ; ; )
( , , , )
( , , , )
( , , )
( , *)
( , )
( )
*
(
*/
*,
, ,
, ,* /
MM Q E
Qij i j Q
i j
Q Q Q E
E E EQ E
E QEE
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