Économie de l’environnement

Université Lyon 2 – GATE CNRS UMR 5824www.gate.cnrs.fr/perso/polome

RISE 2012-2013

Ch. 0. Introduction

OrganisationQu’est-ce que l’économie de l’environnement ?ObjectifsAnalyse positive vs. analyse normativeSommaire généralRéférences– Kolstad, C., Environmental Economics, 2nd ed. Oxford University Press, 2010– Hindriks J. & G. D. Myles, Intermediate Public Economics, 2006, MIT Press– Bergstrom, T., Theory of Public Goods and Externalities, graduate public finance course available @

www.econ.ucsb.edu/%7Etedb/econ230b.html– Varian, H. R., Analyse microéconomique, 1995, 3ème édition, De Boeck Université

1 Ch. 1. Bien être & Efficience

La question généraleExpérience & notionsL’expérience de marché concurrentiel, Charles A. Holt

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Instructions– Nous allons créer un marché dans lequel vous serez vendeurs et acheteurs.– Je vais donner à chaque acheteur et vendeur une carte à jouer numérotée. Certaines cartes ont été retirées des jeux et toutes les cartes restantes portent

un chiffre.– Tenez votre carte de sorte à ce que les autres ne puissent pas voir le chiffre qu’elle porte.– Les cartes des acheteurs sont rouges (��), celles des vendeurs sont noires (♠♣).– Chaque carte représente une “unité” d’une commodité indéfinie qui peut être achetée par les acheteurs ou vendue par les vendeurs.L’échange– Les acheteurs et les vendeurs se retrouvent devant l’estrade et négocient durant 3 minutes. Le temps est chronométré ! Les prix négociés doivent être

des multiples de 50 cents.– Lorsqu’un acheteur et un vendeur s’accordent sur un prix, ils viennent enregistrer la transaction auprès de moi, me rendent leurs cartes, inscrivent le

prix au tableau, retournent s’assoir, notent leurs gains et attendent que la période d’échange s’achèvent.– Il y aura plusieurs périodes de marché. Tout le monde ne fera pas nécessairement échange à chaque période : ne vous découragez pas !Vendeurs (noir ♠♣)– Vous pouvez chacun vendre une seule unité du bien pendant une période d’échange.– Le chiffre sur votre carte est le coût en € qui vous incombe si vous faites la vente. Vous ne pouvez pas vendre à un prix plus petit que le chiffre sur

votre carte.– Gain = prix que vous négociez − chiffre sur votre carte (votre coût de la vente).– Imaginez que vous pouvez acheter une voiture d’occasion au coût figurant sur votre carte ; si vous négociez un prix > ce coût, vous faites un bénéfice.– Si vous ne vendez rien, vous ne gagnez rien : aucun coût pour cette période.– Ex. carte = 2 de ♣ et vous négociez un prix de €3.50. Alors, vous gagnez : €3.50 - €2 = €1.50.Acheteurs (rouge ��)– Vous pouvez acheter une seule unité du bien pendant une période d’échange.– Le chiffre sur votre carte est la valeur en € que vous recevez si vous faites un achat. Vous ne pouvez pas acheter à un prix plus élevé que le chiffre sur

votre carte.– Gain = chiffre sur votre carte − prix négocié– Imaginez que vous pouvez vendre une voiture d’occasion à une valeur figurant sur votre carte ; si vous négociez un prix < cette valeur, vous faites un

bénéfice.– Si vous ne faites pas d’achat, vous ne gagnez rien cette période.– Ex. carte = 9 de � et prix d’achat négocié de €4. Gain : €9 - €4 = €5.Notez vos gains à la fin de chaque période d’échange sur une feuille de papier, avec le prix négocié et votre valeur (rouge ��) ou votre coût (noir ♠♣).Nous verrons à la fin qui a gagné le plus.Taxe :– Le gouvernement décide d’imposer une taxe de €2 par unité vendue, qui doit être payée par les vendeurs (noir ♠♣).– Un vendeur qui ne vend rien ne paie pas de taxe.– Donc, une taxe est comme une augmentation de coût de €2.– Lorsque une vente est enregistrée, je me charge de vérifier que le prix est bien 2 au-dessus du prix figurant sur la carte du vendeur.

– Pour les vendeurs, leur coût est effectivement €2 de plus que le chiffre sur la carte, c’est-à-dire si votre carte est un 3 de ♣ et que vous négociez un prix

de €6. Alors, vous gagnez : €6 - €3 (coût) - €2 (taxe) = €1.

Discussion : RésultatsDiscussion : PrixDiscussion : GainDiscussion : Droites d’offre et de demande

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Discussion : Efficience

Discussion : Taxe

Discussion : InterprétationObjectifs du cours

1.1 Efficience

Notation des “données primitives d’une économie”Efficience : DéfinitionChoix social

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1.2 Théorèmes du bien-être

Propriété privéeHypothèse de concurrence pure et parfaiteEquilibre généralPremier théorème fondamental du bien-êtrePremier théorème : InterprétationSecond théorème fondamental du bien-êtreSecond théorème : Plus formellementSecond théorème : Interprétation

1.3 Les hypothèses des théorèmes

L’utopieDéfaillances du marchéDéfaillance : Biens publicsDéfaillance : Externalités

1.4 Théorème du second rang

Conditions parétiennesThéorème du second rangCorollairePolitique économiqueConséquencesAnalyse appliquée du bien-êtreAnalyse Coût-BénéficeAnalyse coût-bénéfice & AgrégationÉquilibre Général CalculableImportance du 2nd rang

2 Ch. 2. Biens publics

2.1 Définition et provision

DéfinitionTypologie

4

Rivalité↓ ExclusivitéForte faible

Forte Biens privés :Pomme, Consultation médicale

Ressources communes :Ressources naturelles (Nappe phréatique,Baleine...), Taxi

faibleBiens de club :Lois, Rues, Musées, Education, Santé, TVnumérique, Musique live, Cinéma

Biens publics :Connaissance, Éclairage public, Armée, Air(respiration), TV Hertzienne, Musiquenumérique, Espaces protégés (selonexclusivité)

Le problème économique à 2 bien publicsCourbes d’indifférence

Taux marginal de substitution entre 2 biens publicsEnvironnements plus complexes (N biens N personnes)

2.2 Provision optimale

1 bien public, 2 biens privésEnsemble des possiblesProvision optimale : condition de SamuelsonCondition de Samuelson en motsQualifier la condition de SamuelsonEn résumé

2.3 Provision privée du bien public

– Une expérience– Nous allons jouer à un jeu de cartes. Chacun va recevoir 4 cartes : 2 rouges, 2 noires. Les valeurs des cartes n’importe pas, seule

compte la couleur.– Le jeu compte plusieurs périodes. Lorqu’une période commence, je passe parmi vous et chacun me donne 2 de ses 4 cartes, face

vers le bas, de façon à ce que personne ne voie la couleur des cartes données ou restantes.– Les gains ne dépendent que des cartes rouges. Pour chaque carte rouge conservée, son propriétaire reçoit 4 francs. Ensuite, lorsque

j’ai collecté les cartes de tous les participants, je compte le nombre de cartes rouges qu’on m’a données et ce total est le gaincollectif : chacun dans le groupe reçoit cette quantité de francs (en plus de ce qu’il/elle a gardé).

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– Ensuite, je récupère les cartes restantes, je mélange toutes les cartes et je redistribue 4 cartes, 2 rouges, 2 noirs, à chacun. On continueainsi quelques périodes ; il est possible que je change les règles ultérieurement, mais je vous le dirai à l’avance.

– Donc chaque période, tes gains sont : 4 x le nombre de rouges que tu gardes + 1 x le total des rouges données par tout le monde.– Une feuille vous permet de noter vos gains, par période et au total. Les gains ne seront pas rendus publics, mais je vous demande de

jouer comme s’ils étaient réels – disons 1 franc = 10€.– Y a t-il des questions avant qu’on ne commence ?

Graphique des résultats

DiscussionLe resquilleurLe resquilleur : facette stratégique

Joueur iContribue Ne contribue pas

Tous contribuent i : 10 i : 9+2=119 autres j : 10 j : 9joueurs j Aucun ne contribuent i : 1 i : 2

j : 1+2=3 j : 2

En résumé

2.4 Mécanisme de Lindahl & manipulation

2 biens privés, 1 bien publicChoix collectifÉquilibre de Lindahl à 2

6

Implémentation de l’équilibre de LindahlPourquoi Lars & Olaf ne révéleraient-ils pas leur demande ?

10 0.2 0.4 0.6 0.8

Part de Olaf

Film

s

Lars prétend aimer moins les films

Films ↘

Part de Olaf ↗

Manipulation

2.5 Obtenir la vérité

DéfinitionsThéorème de Gibbard [1973] & Satterwaithe [1975]

Le mécanisme du Pivot

Enchère (Auction) : allouer un objet à une personneEnchère au premier prix sous pli ferméEnchère au deuxième prix sous pli fermé (enchère de Vickrey)

IsomorphismesExtension à un choix social dichotomique (oui/non)Mécanisme du PIVOTMécanisme du pivot : expérience

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– Formez 5 groupes pas trop proches dans l’amphi– Chaque groupe reçoit une carte rouge ou une noire correspondante à la DAP W pour un bien public

dichotomique– Noire = W > 0, Rouge = W < 0, cartes de 2 à 9– Si le bien public est fourni, chacun reçoit sa DAP, sinon rien

– Les perdants ne sont pas compensés– On va jouer plusieurs procédures, dans tous les cas, un représentant de chaque groupe viendra me donner

un papier avec la décision du groupe– Vous pouvez communiquer intra groupe et inter groupe– Mais la décision finale inscrite sur papier ne peut être montrée aux membres extérieurs du groupe

– Sinon l’expérience ne peut marcher

– 1ère procédure : vote à la majorité– La décision de provision est prise sur base d’un vote secret sous pli fermé (pliez le bout de papier)– Chaque groupe est obligé d’émettre une préférence (pour ou contre le bien public), sinon l’élection est

répétée– Chaque groupe me rend la carte avec son vote

– Je dépouille les bulletins et je note les gains au tableau (pas les votes)– Essayez de jouer comme si les gains étaient importants !

– On va faire quelques tours, à chaque tour le W de chaque groupe (la carte) changera

– 2ème proc. : mécanisme du pivot– Chaque groupe déclare sur son papier un montant Vi– Je calcule

�i Vi

– Si�

i Vi > 0 alors le bien public est fourni et chacun reçoit son W (pas son V ! !)– Sinon, le bien n’est pas fourni et personne ne reçoit de W (mais peut payer des taxes)

– Je calcule de plus les taxes suivantes– Si la réponse du groupe j ne change pas la décision, donc si le signe de

�i� j Vi est le même que

�i Vi,

le groupe j ne paie pas de taxe

– Dans le cas contraire, le groupe j paie une taxe du montant de�

i� j Vi (en valeur absolue)– Tout revenu de cette taxe est détruit (pas redistribué)

– 3ème proc : mécanisme du pivot répété– Même mécanisme mais après avoir calculé les taxes, je demande si tout le monde est d’accord– Si oui, on compte les gains et les pertes– Si non, on recommence toute la procédure– Vous gardez la même carte jusqu’à ce qu’il y ait unanimité

Le mécanisme du pivot : discussion

Les mécanismes Clark-Groves-Ledyard

ComplexitéLe point à ce stade

2.6 Analyse Coût Bénéfice

Plan

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Théorie économique de la valeur

Théorie économique de la valeur : Mesures hicksiennesMesures hicksiennesValeurs du non-marchandComprendre les sources de la valeur : typologie

Source Exemple forestier

Usages directs consomptifsProduits de la chasse et de la cueilletteBois / Culture

Usages directs récréatifsChasse / CueillettePromenade / Observation de la nature

Usages indirects ou fonctionnels

Eau : Filtre / Tampon inondationAir : Filtre / Fixation carboneSol : Érosion / DésertificationPaysage

OptionUsage : Préserver un usage futur ou par des tiersQuasi-usage : Valeur d’une information potentielle

Non usage“Patrimonial” : Existence & Héritage“Moral” : Rôle des hommes vis-à-vis de la nature, Droits non-humains

Principales règles d’ACB

ACB 1 périodeACB multi-périodesCommentairesACB comme règle de décision socialeCompensation Parétienne Potentielle

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ACB comme règle de décision socialeAutres notions d’efficienceApproches connexes

Techniques d’évaluation du non-marchand

Principes d’évaluation contingente

Dommages & intérêts : Cas de l’Exxon-ValdezDommages & intérêts : Cas de l’Erika (Total)

3 Ch. 3. Externalité

3.1 Définition

Coûts externes ou bénéfices externesExempleExternalités & allocationsExternalités : Exemple 1

Externalité positive

Externalités : Exemple 2Externalité négative

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Externalités & allocations

3.2 Solutions aux externalités

Négociation / Théorème de Coase

Exemple 3

Avec filtre Sans filtreGains pour Paul 200 245

Dommages pour Janet 35 85Surplus économique total 200-35=165 160

Exemple 3

Avec filtre Sans filtreGains pour Paul 200 245

Dommages pour Janet 35 85

Théorème de Coase

Normes et standards

Coase & NormesObservabilité

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Taxes pigouviennes

Instruments incitatifs sur les prixExemple 4

Process (émissions)Firme A (4T) B (3T) C (2T) D (1T) E (0T)

X 20 28 70 130 210Y 5 8 14 22 33

Taxer une externalité négative

Process (émissions)Firme A (4T) B (3T) C (2T) D (1T) E (0T)

X 20 28 70 130 210Y 5 8 14 22 33

Graphiquement

Remarques sur la taxeSubventionner la réduction d’une externalité négative

Droits à polluer

Droits à polluerGraphiquement

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Marché de PEN

Droits à polluerCas de mise en oeuvre

3.3 Comparer les instruments

Critères de comparaisonIncertitudeCoût efficacité

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Taxe et incitation à l’innovation

PEN et incitation à l’innovation

Facilité de contrôle, coûts administratifsQue faire des recettes ?

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Modèle du double dividende : Forme faible de l’hypothèse du DDModèle du double dividende : Forme forte de l’hyp du DDComparaison des 2 modalités Taxe affectée vs double dividendeConclusions jusqu’ici

3.4 Ressources communes / Tragédie des communs

Une expérience– Je distribue 2 cartes à chacun, une rouge et une noire. Ensuite, je collecte une carte de chacun. Le paiement

dépend de la carte que vous avez donné.– Si vous avez donné une carte noire, le paiement est 6/n où n est le nombre de cartes noires que j’ai

reçues.– Si vous avez donné une carte rouge, vous recevez 1.

– Ensuite je récupère toutes les cartes et je redistribue.– On jouera plusieurs temps, chaque temps comptera plusieurs périodes.– Temps 1. Les joueurs doivent décider d’investir simultanément, sans concertation.– Temps 2. Les joueurs peuvent discuter avant d’investir et peuvent s’engager sur contrat.

DiscussionProfits π individuels et collectifs avec 6 joueurs :

Investisseurs π/investisseur ∆π/inv. π collectif ∆π coll.0 0 - 6 -1 6 +5 6+5*1=11 +52 3 +2 2*3+4*1=10 -13 2 +1 3*2+3*1=9 -14 1.5 +.5 4*1.5+2*1=8 -15 6/5 +1/5 5*6/5+1=7 -16 1 0 6 -1

DiscussionLes ressources communesRC locales / globalesRC : régimePoint de vue historiqueLa Tragédie des communs

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Tragédie des communs : Le problème des ressources sans prixTragédie des communs : gestion communeSanctions : Approches expérimentalesParenthèse : réciprocitéTragédie des communs : propriété privéeTragédie des communs : Autres solutionsRC : Faisabilité des solutions classiquesPoint de vue historiqueTragédie du ChiliPrincipes de gouvernance des RCConclusion sur les RC

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