cours mass

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Microéconomie Pierre Garrouste Université de Nice-Sophia Antipolis et GREDEG [email protected]

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Page 1: Cours mass

Microéconomie

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

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Page 2: Cours mass

Plan 1. Rappels

Préférences

Utilité

Risque

Information

La règle de Bayes

2. L’équilibre général L’équilibre walrasien

L’existence de l’équilibre

Le premier théorème du bien-être

Le second théorème du bien-être

3. Les défaillances du marché Les externalités

Le financement des biens publics

4. Les asymétries d’information La sélection adverse

Le hasard moral

Page 3: Cours mass

Rappels

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

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Avec des emprunts à Jean-Louis Rullière

Page 4: Cours mass

Les préférences

Page 5: Cours mass

Les préférences

Page 6: Cours mass

Les préferences

Page 7: Cours mass

L’utilité

Page 8: Cours mass

Utilité et loterie

Page 9: Cours mass
Page 10: Cours mass
Page 11: Cours mass

Théorème de l’utilité espérée

Page 12: Cours mass

Le comportement face au risque

Page 13: Cours mass

Le comportement face au risque

Page 14: Cours mass
Page 15: Cours mass
Page 16: Cours mass

Comportement face au risque

Page 17: Cours mass

Les différents ‘types’ d’information

On distingue l’information selon qu’elle est: complète ou incomplète parfaite ou imparfaite symétrique ou asymétrique certaine ou incertaine

a) L’information est complète si le joueur connaît: les stratégies, les issues, les gains et les caractéristiques de tous les joueurs. Elle est incomplète sinon (par exemple un joueur ne connaît pas le type des autres joueurs)

b) L’information est parfaite si l’ensemble d’information d’un joueur est un singleton

c) L’information est symétrique si tous les joueurs disposent de la même information.

d) L’information est certaine si la nature ne modifie pas l’issue du jeu a posteriori

Page 18: Cours mass

La règle de Bayes et ses problèmes

En économie on fait l’hypothèse que les agents révisent leurs croyances en utilisant la règles de Bayes.

Deux tests de la règle de Bayes:

1. Le problème des trois cartes

Soit trois cartes placées dans une urne. Une carte est de couleur rouge des deux côtés. La deuxième est noire des deux côtés et la dernière est noire d’un côté et rouge de l’autre. On tire une carte de l’urne est on examine la couleur d’un de ces côtés. Le problème est le suivant : « sachant que le carte tirée a un côté rouge quelle est la probabilité pour que l’autre côté soit rouge » ?

Page 19: Cours mass

La règle de Bayes et ses problèmes

Si on pose le problème en utilisant la règle de Bayes, on a :

p(R|R) = p(R et R)/p(R)

p(R) = 1/2 car il y a trois côtés rouges et trois côtés noirs

p(R et R) = 1/3 car il y a une seule car rouge et rouge sur les trois cartes

d’où la probabilité pour que la carte tirée étant rouge son autre côté le soit aussi est de 2/3

On peut justifier ce résultat à l’aide de l’intuition suivante. Il y a trois côtés rouges R1, R2, R3 (et trois noirs N1, N2, N3). Supposons que R1 et R2 les deux côtés rouges de la même carte. Dans deux cas sur trois l’autre côté est rouge à savoir R1 et R2. Si on voit R1 l’autre côté R2 est rouge. De même si on voit R2. Si on fait le rapport entre le nombre de cas favorables (2) et le nombre de cas possibles (3), on obtient 2/3

Page 20: Cours mass

La règle de Bayes et ses problèmes

Le problème est que la réponse donnée n’est en général pas celle-ci mais plus souvent 1/2.

Le raisonnement est alors le suivant:

Je tire une carte qui a un côté rouge.

La carte peut être rouge-rouge ou rouge-noire

Elle ne peut pas être noire-noire puisqu’un de ses côtés est rouge.

J’ai donc une chance sur deux que l’autre côté de ma carte soit rouge.

Page 21: Cours mass

La règle de Bayes et ses problèmes

2. Ce problème est similaire de celui des trois portes par Slembeck and Tyran (2004):

Soit trois portes

Il y a un cadeau et un seul derrière une des trois portes

Le sujet doit choisir une porte sans l’ouvrir

L’observateur ouvre l’une des deux portes non choisies derrière laquelle il n’y a pas le cadeau

On demande au sujet s’il veut modifier son choix

Il ne le fait pas estimant qu’il y a ½ que le cadeau soit derrière l’une des deux portes restantes

En fait le règle de Bayes entraîne qu’il devrait le faire

Page 22: Cours mass

Les cascades informationnelles

Soit deux urnes A et B avec respectivement 2 boules noires et une boule blanche et deux boules blanches et une boule noire

L’observateur tire une urne au hasard (soit pA= pB = 1/2) Les sujets sont invités successivement à tirer une boule de l’urne tirée au

sort, de regarder la couleur de la boule (information privée) et à indiquer l’urne (information publique) dont ils pensent que la boule est issue.

Les expériences en laboratoire semblent confirmer que les sujets ont un comportement bayésien, c’est-à-dire qu’ils créent des cascades informationnelles qui proviennent de ce que les sujets se référent à l’information publique plutôt qu’à leur information privée

Or: Si n (m) est le nombre de fois où une boule noire (blanche) est tirée p(A|n,m) = [p(n,m|A) p(A)]/([p(n,m|A) p(A)]+[p(n,m|B) p(B)])

= 2n/(2n + 2m)

Page 23: Cours mass

Les cascades informationnelles

Si après deux tirages, les sujets ont tirés successivement deux boules noires et aucune boule blanche et si le troisième sujet tire une boule blanche alors: p(A|n=2,m=1) = 4/(4+2) = 2/3

alors que P(B|n=2,m=1) = 1/3

Le troisième sujet doit donc annoncer l’urne A alors que son information privée lui indique l’urne B comme étant celle pour laquelle p(A,B|m) est la plus élevée.

Tout se passe donc comme si les agents utilisaient la règle de Bayes

Page 24: Cours mass

L’équilibre général

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

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Page 25: Cours mass

Plan

1) L’équilibre Walrasien

2) l’existence d’un équilibre

3) le premier théorème du bien-être

4) le second théorème du bien-être

Références:

Varian, H. R. (1992) Microeconomic Analysis, New-York: W.W. Norton & Company

Mas-Colell, A., Whinston, M.D., Green, J.R. (1996) Microeconomic Theory, Oxford University Press

Page 26: Cours mass

L’équilibre walrasein

Chaque consommateur i est doté d’une fonction de préférence (ou d’utilité ui).

Il possède une dotation initiale ωi d’un bien k

Soit xij le consommation du bien j

xi ={xi1, xi

2,…, xin}

Une allocation est définie par:

x = {x1, x2, …, xn}

Dans une économie d’échange pur:

Dans le cas de deux biens et deux consommateurs on utilise la boîte d’Edgeworth. Elle est telle que ω1 = ω1

1 + ω21 et ω2 = ω1

2 + ω22

Le couple (x11, x 1

2) indique combien l’agent 1 possède du bien 1 et donc l’agent 2 possède (x2

1, x22) = (ω1 – x1

1, ω2, - x 12)

n

i

n

i ii1 1ωx

Page 27: Cours mass

La boîte d’Edgeworth

Page 28: Cours mass

L’équilibre walrasien

Dans la mesure où les agents sont nombreux on peut faire l’hypothèse que les prix sont indépendants de leurs actions

Il peut exister un vecteur de prix

p = (p1, p2, …, pk)

Les agents i résolvent le problème suivant:

maxxi ui(xi) tel que pxi = pωi

xi (p, pωi) est la courbe de demande du consommateur i. Si mi est le revenu de i, on suppose ici que mi = pωi

Pour un vecteur prix p quelconque la demande agrégée peut ne

pas être égal à l’offre agrégée

L’équilibre walrasien est une paire (p*, x*) telle que

n

i

ii

1

),( pωpx

n

i

i

1

ω

n

i

n

i

iii

1 1

)**,( ωωppx

Page 29: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Les courbes de demandes sont homogènes de degré 0, donc

xi (p, pωi) = xi (kp, kpωi) pour tout k > 0

La fonction d’excès de demande agrégée qui s’écrit

est également homogène de degré 0

Si les fonctions de demandes sont continues, la fonction z(.) l’est aussi. De plus le fonction d’excès de demande agrégée doit satisfaire la loi de Walras:

Pour tout vecteur de prix p, on a pz(p) 0, c’est-à-dire que la valeur de l’excès de demande est identique à 0

Preuve:

puisque xi (p, pωi) doit satisfaire la contrainte de budget pxi = pωi pour tout i

n

i

iii

1

]),([ ωpωpxz(p)

n

i

iii

n

i

n

i

iii

11 1

0)()( pωpωp,pxωpωp,xppz(p)

Page 30: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Marché soldé:

Si les demandes et les offres sont égales sur k-1 marchés, et si pk>0, alors l’offre et la demande sont égales sur le kième marché

Si ce n’était pas le cas alors la loi de Walras serait violée

Biens libres:

Si p* est un équilibre walrasien et si zj(p*) < 0, alors p*j = 0. En d’autres termes si un bien est caractérisé par un excès d’offre, c’est un bien libre.

Puisque p* est un équilibre walrasien, z(p*)≤ 0. Puisque les prix sont non négatifs,

Si zj(p*) < 0 et p*j > 0 nous devrions avoir p*z(p*) < 0, ce qui contredit le loi de Walras

Désirabilité: Si pi = 0 alors zi(p) > 0 pour i = 1, 2, …, k

k

i

ii zp1

* 0)( *pz(p*)*p

Page 31: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Égalité entre offre et demande: Si tous les biens sont désirables et p* est un équilibre walrasien, alors z(p*) = 0

Supposons que zi(p*) < 0. Alors du fait de la proposition du bien libre, pi* = 0. Mais alors, d’après le principe de désirabilité, zi(p*) = 0 ce constitue, une contradiction.

Puisque la fonction d’excès de demande est homogène de degré 0 on peut donc normaliser les prix:

La somme des pi est donc égale à 1

Si on se restreint au simplex unité de dimension k-1:

k

j

j

ii

p

pp

1

k

i

i

kk pRS1

1 1: dans p

Page 32: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Les figures suivantes illustrent les cas S1 et S2

Page 33: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Pour démontrer l’existence d’un équilibre walrasien, on utilise le théorème du point fixe de Brouwer:

Si f est une fonction telle que f: Sk-1 Sk-1 est continue du simplex unité sur lui-même il existe x dans Sk-1 tel que x=f(x)

Examinons le cas k=2. Dans ce cas on peut définir le simplex S1 dans l’intervalle unité [0,1]. On a donc une fonction f de [0,1] [0,1]. On veut montrer qu’il existe x dans [0,1] tel que x=f(x). Soit une fonction g(x)=f(x) – x

Un point fixe x* tel que g(x*) = 0

g(0) = f(0) – 0 ≥ 0 puisque f(0) est dans [0,1]

g(1) = f(1) – 1 ≤ 0 puisque f(1) est dans [0,1]

Puisque f est continue, on peut appliquer le théorème de la valeur intermédiaire et conclure qu’il existe x tel que g(x) = f(x) – x = 0 ce qui prouve le théorème pour k = 2

Page 34: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Exemple de points fixes pour k = 2. Il y a trois points tels que x = f(x)

Page 35: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Si z : Sk-1 Rk est une fonction continue qui satisfait la loi de Walras, pz(p) 0 alors il existe p* dans Sk-1 tel que z(p*) ≤ 0

Si on définit une correspondance g : Sk-1 Sk-1 par:

Cette fonction est continue puisque z(.) et que la fonction max sont des

fonctions continues. De plus g(p) est un point de Sk-1 puisque

Cette correspondance signifie que s’il y a un excès de demande sur un marché (zi(p) ≥ 0), alors le prix relatif du bien correspondant augmente

En utilisant le théorème du point fixe, il existe p* tel que p* = g(p*)

ki

z

zpg

j

iii ,...,1

))(0max1

))(,0max()(

pour

p,(

pp

k

1j

i

ig 1)(p

Page 36: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

On a donc:

Ou encore:

Si on multiplie des k équations par zi(p*), on obtient:

Si on fait la somme de ces k équations, on obtient:

kiz

zpp

j j

iii ,...,1

))(,0max(1

))(,0max(**

pour

p

p*

*

k

j

iji zzp1

* ))(,0max())(,0max( ** pp

))(,0max()())(,0max()(1

* ****pppp ii

k

j

jii zzzpz

k

i

k

i

iiii

k

j

j zzzpz1 1

*

1

))(,0max()()())(,0max( ****pppp

Page 37: Cours mass

L’existence de l’équilibre walrasien

Or d’après la loi de Walras:

Chacun des termes de la somme peuvent être égal ou bien à 0 ou à zi(p*)2. Si un des termes est strictement positif, l’égalité n’est pas respectée. Donc tous les termes doivent être égaux à 0.

0))(,0max()(

0)(

1

1

*

k

i

ii

k

i

ii

zz

donc

zp

**

*

pp

p

Page 38: Cours mass

Le premier théorème du bien-être

Pareto optimalité (ou Pareto efficience):

une allocation x est faiblement Pareto optimale si il n’y a pas d’allocation x’telle que les agents préfèrent strictement x’ à x. Une allocation x est fortement Pareto optimale s’il n’existe pas d’allocation x’ telle que tous les agents préfèrent faiblement x’ à x et certains agents préfèrent strictement x’ à x.

Equivalence entre Pareto optimalité faible et forte. Soit des fonctions de préférences continues et monotones. Une allocation est faiblement Pareto optimale si et seulement si elle est fortement Pareto optimale.

Si elle est fortement Pareto optimale elle l’est aussi faiblement

Soit une allocation non fortement optimale. Supposons que l’on puisse améliorer le sort d’un individu sans détériorer celui des autres. Nous devons montrer que l’on peut améliorer le sort de tous. Si on prend un portion θ de son panier xi que l’on redistribue aux autres tel que xj = xj + (1- θ) xi /(n-1). Par continuité il est possible de choisir θ proche de 1 tel que si i voit toujours sa situation meilleure. Par monotonie tous les autres voit leur sort s’améliorer

Page 39: Cours mass

Le premier théorème du bien-être

Si on se situe dans le cas à deux biens et deux consommateurs, le programme alors est le suivant:

Dans la boîte d’Edgeworth pour un individu donné il faut trouver le point de sa courbe d’indifférence qui correspond à la plus grande utilité pour l’autre. Clairement ce point sera tangent au deux courbes d’indifférence. Les taux marginaux de substitution sont alors égaux

C’est ce que montre la figure suivante:

2121

2

xx1

ωωxx

x

x21

22

,1

)(

)(max

uuquetel

u

Page 40: Cours mass

Courbe des contrats

Page 41: Cours mass

Le premier théorème du bien-être

Définition d’un équilibre walrasien: un couple allocation-prix (x, p) est un équilibre walrasien 1) si l’allocation x est réalisable et 2) si chaque agent fait un

choix optimal compte tenu de son budget.

Premier théorème du bien-être: si (x,p) est un équilibre walrasien, alors xest Pareto optimal

Si x n’est pas Pareto optimal, alors il existe un allocation réalisable x’ que tous les agents préfèrent à x. D’après la définition d’un équilibre walrasien on a:

pxi’ > pxi pour i = 1,…, n

D’où:

i

'

ii

'

i pxpx x x

alorsiparàpréféréestsi

xn

i

n

i

ii

)2

)11 1

n

i

n

i

n

i

toire contradicce qui est11 1

ωpxpωp i

'

ii

Page 42: Cours mass

Le second théorème du bien-être

Second théorème du bien-être: Soit une allocation x* Pareto optimal dans laquelle des agents détiennent une quantité positive de chaque bien. Soient des préférences convexes, continues et monotones. Alors x* est un équilibre walrasien pour les dotations initiales ωi = xi* pour i = 1,…, n

Soit

C’est l’ensemble des paniers que l’agent i préfère à xi*

Soit

Cet ensemble est composé des paniers des k biens qui améliore le sort de tous les individus. Comme Pi est convexe P l’est aussi

*: iii

k

ii RdansP xx x

n

i

n

i

ii PdansavecPP1 1

: x xzz ii

Page 43: Cours mass

Le second théorème du bien-être

Soit

le panier agrégé de biens. Puisque x* est Pareto optimal il n’y a pas de redistribution de x* qui améliore le bien-être de tous. Ce qui entraîne que ωn’appartient pas a P. D’après le théorème de l’hyperplan séparateur(*), il existe p≠0 tel que:

(1)

Il nous faut montrer que p est un vecteur prix d’équilibre

(*) Si A et B sont deux ensembles dans Rn, non vides disjoints et convexes, alors il existe une fonctionnelle linéaire p telle que px ≥ py pour tout x de A et y de B

n

i

i

1

*xω

dans Ptoutpour

soit

dans Ptoutpour

n

i

i

n

i

i

z xzp

z xppz

1

*

1

*

0)(

Page 44: Cours mass

Le second théorème du bien-être

1) Montrons d’abord que p ≥ 0

Soit ei = (0, …, 1, …, 0) dont le iième élément est égal à 1. Puisque les préférences sont monotones, ω+ei doit être dans P puisque si on a un unité de plus d’un bien il est possible de le redistribuer pour améliorer le sort de tous

Donc selon l’inégalité (1),

p(ω + ei - ω) ≥ 0

D’où

p(ei) ≥ 0 pour i = 1,…, k

Donc pi ≥ 0 pout i = 1, …, k

2) Montrons ensuite que si

pour tous j = 1,…, n

Nous savons que si tous les agents préfèrent yi à xi* alors

**

jjjjj alors pxpy xy

n

i

n

i

ii

1 1

*xpyp

Page 45: Cours mass

Le second théorème du bien-être

Si on suppose qu’un individu j préfère yj à xj. Si une allocation z est telle que prélève une quantité de chaque bien à j et que l’on la redistribue aux autres agents. Soit θ ce montant. Alors

Pour θ suffisamment petit, la monotonie entraîne que z sera préférée à x* donc selon (1), on a:

jin

yxz

yz

j

ii

jj

1

.

)1(

*

*

***

1 1

*

.)1(

ij

ji

iii

ji

ii

n

i

n

i

ii

pxpy

xxpyxyp

xpzp

Page 46: Cours mass

Le second théorème du bien-être

3) Montrons enfin que cette inégalité est stricte, c’est-à-dire que:

On va montrer que pyj = pxj* est contradiction

Du fait de l’hypothèse de continuité des fonctions de préférences, on peut trouver θ (0< θ <1) tel que θ. yj est strictement préféré à xj*. On vient de montrer que yj doit coûter au moins autant que xj* donc θ. pyj ≥ pxj*. Une des hypothèses que nous avons faites est tous les composant de xj* étaient strictement positifs. Il suit que pxj*> 0. Si donc que pyj - pxj* = 0, il suit que pyj < pxj*, ce qui contredit pyj ≥ pxj*.

**

jjjj alorssi pxpy xx

Page 47: Cours mass

Les externalités

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

[email protected]

Page 48: Cours mass

Plan

Définition

Non optimalité

La solution pigouvienne

La création d’un marché de droits

Références:

Mas-Colell, A., Whinston, M.D., Green, J.R. (1996) Microeconomic Theory, Oxford University Press

Page 49: Cours mass

Définition

Une externalité existe lorsque le bien-être d’un consommateur ou les possibilités de production d’une firme sont directement affectés par les actions d’un autre agent de l’économie.

Il existe des externalités positives et négatives suivant que l’effet est positif ou négatif

Les externalités peuvent être croisées (ex: horticulteur et apiculteur)

Une externalité n’est pas automatiquement compensée par une transfert compensatoire, comme dans les échanges ‘classiques’

Page 50: Cours mass

Non optimalité

Soit une action h de R+ pris par un agent 1 qui affecte le bien-être de l’agent 2

La fonction d’utilité de l’agent i peut s’écrire u1 (xi, h) et celle de j u2(xi, h) avec

Si on suppose que l’agent i maximise son utilité on peut écrire:

p étant le vecteur prix et ωi la dotation de i

Si on exclu l’existence de la monnaie (ou si les fonctions sont quasi-linéaires par rapport à la monnaie), alors:

0/),(2 hhxu i

ii

iix

ii

px

avec

hxuhpvi

),(max),,(0

iiii hphpv ),(),,(

Page 51: Cours mass

Non optimalité

Comme les prix ne varient pas en fonction de h, on peut supprimer le vecteur pet écrire,

avec concave et deux fois différenciable

Les individus sont supposés maximiser leur utilité, d’où:

L’équilibre de Pareto suppose que le niveau optimal de h, h° est tel qu’il maximise le surplus joint des deux agents donc il résout:

La condition de premier ordre est:

La présence d’effets externes tels que

n’est pas optimal sauf si h* = h° =0

Dans le cas d’externalités négatives, c’est à si

)(hi(.)i

00)( **'

1 pour hh

)()(max 210

hhh

0)()( '

2

'

1 ooo hsihh 0)('

2 h

0(.)'

2

Page 52: Cours mass

Non optimalité

On a donc h* > h° car , et décroissante

On peut représenter une externalités négatives à l’aide de la figure suivante:

0)()( '

2

'

1 oo hh 0)( *'

1 h (.)'

1

Page 53: Cours mass

La solution pigouvienne

Cette solution consiste a faire payer une taxe à l’agent 1 telle que celui-ci résolve:

Dont la condition de premier ordre est:

On a alors:

On obtient la figure suivante:

hth hh

)(max 10

0)('1 havecth h

o

o

h

hhdonc

ht

)('

2

Page 54: Cours mass

La solution pigouvienne

Page 55: Cours mass

La création d’un marché de droits

Si on attribue à l’agent 2 le droit de ne pas subir d’externalité négative, pour produire h l’agent 1 doit avoir la permission de 2 de le faire. Soit un processus de négociation de type ‘à prendre ou à laisser’. Le joueur 2 demande T en échange de la production de h. Le joueur 1 acceptera ssi:

L’offre de 2 sera telle que:

Toutes les solutions sont bornées par

Pour 2 on a donc:

Ce qui correspond à h°, le niveau pareto-optimal

Cette solution est due à Coase (1960) et au Théorème qui lui est associé. Elle consiste à distribuer des droits d’effectuer des externalités et de permettre leur échange

)0()( 11 Th

)0()(

)(max

11

2,0

Thavec

ThTh

)0()( 11 hT

)0()()(max 20

hhh

Page 56: Cours mass

Les biens publics

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

[email protected]

Page 57: Cours mass

Plan

Définition

Les conditions de Pareto optimalité

L’inefficience de l’approvisionnement privé des biens publics

Les équilibres de Lindahl

Références:

Mas-Colell, A., Whinston, M.D., Green, J.R. (1996) Microeconomic Theory, Oxford University Press

Page 58: Cours mass

définition

Un bien public est une marchandise dont l’usage d’une unité de bien par un agent n’empêche pas son usage par les autres agents

Propriété de non rivalité et de non exclusion

Exemple; la connaissance

Il existe des bien quasi publics (ou biens publics non purs)

Avec rivalité: la consommation du bien par un individu affecte d’un certain degré sa disponibilité pour les autres

Avec exclusion: exemple du brevet

Page 59: Cours mass

Les conditions de Pareto optimalité

Soit une économie composée de I consommateur et de L biens privés auquel on ajoute un bien public.

On suppose comme dans le cas des externalités que les fonctions d’utilités sont quasi linéaire par rapport à la monnaie et que la production du bien public ne change pas les prix des biens L.

La fonction d’utilité d’un agent i pour le bien public s’écrit:

x étant la quantité du bien public consommée. Cette fonction est supposée deux fois différentiable avec

Le coût de production de q unités du bien public est c(q) qui est deux fois différentiable avec c’’’(q) > 0 pour q ≥ 0

L’équilibre Pareto optimal équivaut à:

)(xi

0,0)('' xxi

)()(max1

0qcq

I

i

iq

Page 60: Cours mass

Les conditions de Pareto optimalité

La condition nécessaire et suffisante de premier ordre est:

(1)

Donc à l’optimum le quantité de bien public la somme des utilités marginales des individus provenant de la consommation du bien public égale le coût marginal de production de ce bien

A rapprocher du cas des biens privés où:

I

i

ooo

i qpourqcq1

'' 0)()(

)()( ''

jjji xcx

Page 61: Cours mass

L’inefficience de l’approvisionnement privé des biens publics

Supposons que le bien public est fourni par des moyens privées

Chaque consommateur consomme xi du bien public vendu au prix p

La quantité totale de bien public consommée est:

L’équilibre compétitif est donné par:

La consommation optimal du consommateur i est donc telle que:

I

i

ixx1

ik

ikiix

xpxxi

)()(max **

0

0)( ****'

i

ik

kii xpourpxx

Page 62: Cours mass

L’inefficience de l’approvisionnement privé des biens publics

Si est le niveau d’équilibre de consommation du bien public

Alors, on a pour chaque consommateur:(2)

Pour ce qui est de la production du bien public on a:

(3)

à l

à l’équilibre, q* = p*

Soit δi = 1 si xi* > 0 et δi = 0 si xi * = 0

de (2) et (3) il vient:

Or ,

Ce qui implique que pour I > 1 et q* > 0 (donc que δi = 1 pour certains i)

on a:

(4)

I

i

ixx1

**

0)( ***' ii xpourpx

**'* )( pour qqcp

I

i

ii qcq1

*'*' 0)]()([

0(.)0(.) '' ceti

I

i

i qcq1

*'*' )()(

Page 63: Cours mass

L’inefficience de l’approvisionnement privé des biens publics

Si on compare (1) et (4), on voit que si q° > 0 et I > 1 alors q* < q°

Page 64: Cours mass

Les équilibres de Lindahl

Supposons qu’il existe un marché et que la consommation d’un individu en bien public est une consommation spécifique ayant son propre marché. Soit pi le prix de ce bien public pour l’agent i et pi**, le prix d’équilibre. Alors on a:

La consommation d’équilibre xi** est telle que:

L’entreprise qui produit le bien public résout:

Pour la firme les conditions d’équilibre de premier ordre satisfont :

**

1)(max iii

xpx

i

0)( ******' iiii xpourpx

I

i

iq

qcqp1

**

0)()(max

I

i

i qpourqcp1

****'** 0)(

Page 65: Cours mass

Les équilibres de Lindahl

Les deux équations précédentes et la conditions xi** = q** pour tout iimpliquent:

Donc : q° = q**

Le problème est que les caractéristiques d’un bien public notamment le problème de l’exclusion doivent être respectées sinon les consommateurs n’ont pas intérêt à acheter

Même si l’exclusion est possible il faut que le concurrence soit parfaite sinon le consommateur ne sera pas ‘price-taker’.

I

i

i qpourqcq1

****'**' 0)()(

Page 66: Cours mass

La sélection adverse

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

[email protected]

Page 67: Cours mass

Introduction

Un exemple:

Le marché des voitures d’occasion de mauvaise qualité (Akerlof, 1970)

Les données du problème:

Deux individus

Une situation d’asymétrie d’information ex ante

Les individus ont-ils intérêt à échanger ou à contracter?

Les solutions

Inciter la partie qui détient l’information privée à la révéler

La partie victime de la situation cherche à obtenir l’information.

La partie qui détient l’information privée peut avoir intérêt à la révélée si elle en est victime

Références: Milgrom, P. et Roberts, J. (1992) Economics, Organization and Management,

Prentice Hall Inc.

Page 68: Cours mass

Introduction

Une définition:

La sélection adverse est un problème d’opportunisme précontractuel. Elle est due au fait que l’une des parties (l’acheteur ou le vendeur) détient des informations privées (c’est-à-dire des informations que l’autre partie ne détient pas) avant que les parties prennent ou non la décision de réaliser la transaction.

Page 69: Cours mass

l’exemple du marché de l’assurance

Soit x le bénéfice anticipé par le client. L’assureur ne connaît pas x

Soit v la réduction du risque lié à l’assurance

Soit p le prix. Le client souscrit si x+v>p

Sur un marché ‘normal’ p est indépendant de x.

Supposons que x soit reparti uniformément dans la population sur l’intervalle [0, x*]

La dépense moyenne d’assurance est:

(p-v+x*)/2.

(dépenses bornées par p-v quand x=0 et par x=x*).

La formule montre que le montant moyen des dépenses est fonction de p.

Page 70: Cours mass

L’exemple du marché de l’assurance

Les consommateurs qui anticipent une pertes supérieurs à x souscrivent, les autres non (x est alors le niveau de prestation espéré par le consommateur marginal)

Le niveau moyen des prestations sur le marché est alors égal à (x+x*)/2 par consommateur ou à (x+x*)(1+c)/2 si c est le coût de gestion par euro payé par l’assureur.

L’assureur acceptera d’assurer les clients dont les caractéristiques sont x si le prix po(x) est égal à (x+x*)(1+c)/2

Les clients effectifs seront ceux dont les caractéristiques sont au moins égales à x au prix pd(x)=x+v

En supposant que cx*>v, on obtient la représentation suivante

Page 71: Cours mass

L’exemple du marché de l’assurance

x*(1+c)

v+x*

x*(1+c)/2

v

p

x*x

pd(x)

po(x)

Page 72: Cours mass

L’exemple du marché de l’assurance

a. La condition c.x*>v entraîne l’effondrement du marché donc:

« Pour qu’un marché existe, il doit être rentable de fournir une assurance à ceux dont le montant des prestations attendu est le plus élevé » (Milgrom et Roberts, 1997, p. 203).

b. Si on suppose que le coût moyen par assuré est (1+c).(x*/2) (par exemple assurance obligatoire), la prestation moyenne reçue est v+(x*/2). Le bénéfice excède le coût chaque fois que v>c.(x*/2).

Conclusion:

Toute les fois que c.x*>v>c.(x*/2), il est intéressant de s’assurer mais les assureurs privés ne peuvent subsister.

Page 73: Cours mass

Les conséquences de la SA

L’absence de marché

Des pertes pour la partie non informée:

Produits de mauvaise qualité

La répercussion vers une autre partie

Surprimes, taux élevés ou salaire plus faible

Le rationnement

La banque peut préférer rationner le crédit qu’augmenter ces taux.

Page 74: Cours mass

Le screening et le signaling

Le screening (la partie non informée cherche l’information):

L’assureur améliore sa connaissance des types des souscripteurs potentiels (données statistiques liant la probabilité de sinistre à l’âge, la situation socio professionnelle, la région de résidence, etc…).

L’employeur peut demander un CV (voir procéder à une analyse graphologique)

Page 75: Cours mass

Le screening et le signaling

Le signaling (la partie informée révèle l’information): L’employé peut vouloir montrer qu’il est plus productif donc révéler son

type. En effet si il existe une population d’ouvriers plus productifs que les autres et que l’employeur ne peut distinguer ces deux populations, il donnera un salaire correspondant à la productivité moyenne de l’ensemble de la population des ouvriers. Les ouvriers plus productifs seront donc victimes de cette situation.

(Soit une population de bon ouvrier (25%) qui méritent un salaire de 40€ et une de moins bon (75%) dont la productivité correspond à un salaire de 20€. Si l’employeur qui n’a pas cette information paie tous ses salariés de la même façon, le salaire moyen sera égal à (0,25.40)+(0,75.20)=25€, soit un manque à gagner de 15€ pour un bon ouvrier).

Autres solutions:

La partie non informée peut inciter les membres de la partie informée à révéler leur type

La partie non informée définit les clauses contractuelles en fonction des informations qu’elle ne détient pas (clauses ex ante de résiliation du contrat)

Page 76: Cours mass

La contrainte d’autosélection et les limites des solutions

La contrainte d’autosélection Il faut que le signal soit crédible et qu’il permette de séparer les deux

populations (les productifs et les non productifs), i.e. on doit obtenir un équilibre séparateur et non un équilibre mélangeant.

Si les travailleurs se forment il ne faut pas que les non productifs puissent copier les productifs: Sh-Cl.Eh<Sl-Cl.El

et Sh-Ch. Eh>Sl-Ch.El

Il faut donc que Ch<Cl

C’est-à-dire que le coût unitaire d’une unité d’étude pour les travailleurs moins productifs soit supérieur à celui des travailleurs plus productifs

Page 77: Cours mass

La contrainte d’autosélection et les limites des solutions

Quelque soit la solution adoptée, elle ne sera jamais optimale de premier rang.

Les bons conducteurs paient pour les mauvais

Le salaire des employés productifs sera plus bas que le salaire qui correspond à leur productivité

La seule solution serait de parvenir à éliminer l’asymétrie d’information mais cela reviendrait à faire disparaître le problème lui-même!

Page 78: Cours mass

Conclusion

Sélection adverse: un problème d’opportunisme précontractuel

Les conséquences: la transaction n’est pas réalisée ou elle se fait au détriment de la partie non informée ou est reportée vers des individus de la partie informée.

Les solutions: screening ou signaling

Il n’existe pas de solution optimale de premier rang sauf à faire disparaître le problème.

Page 79: Cours mass

Le hasard moral

Pierre GarrousteUniversité de Nice-Sophia Antipolis

etGREDEG

[email protected]

Page 80: Cours mass

Introduction

References: Milgrom, P. et Roberts, J. (1992) Economics, Organization and Management,

Prentice Hall Inc.

Let’s consider the case of an agency relationship. The agent (employee) acts for the principal (employer) such : They both need each other but They have divergent interests (less effort and high wage for the agent; high

agent’s effort and less payment for the principal). The problem lies in the fact that the principal cannot observe directly the

agent’s actions. There many other examples in other domains:

Insurance, health, credits, etc… The problem for the principal is to incentivize the agent in order for him to make

the (highest) level of effort the principal is willing and consequently to propose an optimal contract to the agent.

Other possibilities do exist : monitoring or cautioning

Page 81: Cours mass

A simple model of incentive contracting

A principal (risk neutral) and an agent (risk adverse) who wants to reduce his effort. The agent’s utility function is:

with, w the wage and e the agent’s effort.

Suppose that there are two effort levels, e=1 et e=2.

The agent can either work for the firm (the principal) or search for another job. He decides to stay if he obtains at least U =1

The principal outcomes are depending both on the agent’s effort and on a random factor

Suppose the following figure:

)1(),( ewewU

wewU

2

1),('

Page 82: Cours mass

An model of incentive contracting

outcome

effort 10 30

1 p=2/3 p=1/3

2 p=1/3 p=2/3

Page 83: Cours mass

A simple model of incentive

contracting

If e=1, the expected outcome is: (2/3).10+(1/3).30=50/3

If e=2, the expected revenue is: (1/3).10+(2/3).30=70/3

If e is observable, the principal and the agent would choice e=2, and the agent would be sufficiently paid if e=2 and would receive nothing if e=1. The agent would get a fixed salaryw if he would make e=2 and the principal’s revenue would be a random one (the principal is risk neutral). For the agent to accept the contract we need:

that is w ≥ 4 The expected outcome for the principal is then:

(70/3)-4=58/3 If the principal want e=1 then the agent u=1

(w1/2)-(1-1) ≥ 1 that is w ≥ 1 and the principal gets: (50/3)-1=47/3

The increase of cost for the principal is 4-1=3 whereas the gain in terms of effort is: (70/3)-(50/3)=(20/3)>3

When e is observable the best solution is to pay the agent for the effort e=2

1)12()1( wew

Page 84: Cours mass

A simple model of incentive

contracting

If e is not observable, the principal cannot know if the outcome is or not due to the agent’s level of effort (we can have 10 or 30 with e=1 or e=2).

If e=2 is desired by the principal, if the agent is effort adverse and if the principal want to motivate the agent to make this effort he has to pay more for R=30 than for R=10

If the principal want e=2, then the agent’s expected utility needs to be higher than for e=1. Let y the agent’s outcome if R=10 and z if R=30. The agent’s expected utility if e=2 is:

If e=1 it is:

For the agent to realize e=2 the expression (1) needs to be higher than the expression (2) that is:

And then:

1)]-(2-z(2/3)[1)]-(2-y(1/3)[

1)]-(1-z(1/3)[1)]-(1-y(2/3)[

)3

13

2)1(3

2)1(3

1 zyzy

yz3

113

1

Page 85: Cours mass

A simple model of incentive

contracting

It is the compatibility constraint

The other constraint is due to the fact that the agent stays inside the firm if his expected utility is at least equal to 1. This is the participation constraint that can be written as follows:

The problem for the le principal is then to find the values of y and z that satisfy those constraints and give him the highest expected net outcome

Here y =0, z =9

1 1)– z2/3(1)-y1/3(

Page 86: Cours mass

A simple model of Incentivecontracting

1 1)– z2/3(1)-y1/3(

yz3

113

1

z

y

Page 87: Cours mass

Conclusion

In a context of Moral hazard that is a kind of postcontractual opportunism , it is always possible to write an optimal contract (but not a first best) in order to incentivize an agent to make the desired level of effort.

However this solution suppose, that it is

first possible to perfectly measure the performance

second possible to define a one to one relation between an agent and his performance

In other words the simple solution presented above does not hold as it is in the case of multi-tasking (first case) and in the case of teams (second case)