ENVI-F-409

Aspects économiques de l’environnementSéance 4 (2008-2009) : 22 Avril 2009

Tom Bauler – tbauler@ulb.ac.be

Support internet : http://tbauler.pbwiki.com

Human Capital EconomicProductionProcess

GoodsandServices

EvolvingCulturalNorms andPolicy

Well Being(Individual andCommunity)

Consumption(based on changing,adaptingpreferences)

Education, training,

research.

Building

Investment(decisions about, taxescommunity spending,education, science andtechnology policy, etc., basedon complex propertyrights regimes)

Individual Public

GNP

Wastes

Common

Ecologicalservices/amenities

having, being

- having,- being

negative impacts on all forms of capital

being, doing, relating

Restoration,

Conservation Natural Capital

ManufacturedCapital

having

positive impacts on human capital capacity

doing, relatingComplex propertyrights regimes

SolarEnergy

SocialCapital

Sub

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api

tal s

Le monde “plein” : une conception ecological economics

Waste heat

Institutional

rules, norms, etc.

Materially closed earth system

source: Costanza, R., J. C. Cumberland, H. E. Daly, R. Goodland, and R. Norgaard. 1997. An Introduction to Ecological Economics. St. Lucie Press, Boca Raton, 275 pp.

Table des matières – séance 4

• 1° Conceptualisations des externalités environnementales• 2° Monétarisations : approches et réalisations

– 2.1 Approches des préférences révélées– (2.2 Approches des préférences déclarées)– (…)

1° Conceptualisations des externalités environnementales

La notion de « défaillance des marchés »

• Marché est « opérationnel », càd qu’il produit des allocations efficientes, si– Tous biens&services sont capturés par un marché– Tous les marchés rencontrent les conditions de concurrence parfaite– Tous les agents sur les marchés disposent d’information parfaite– Tous les agents suivent les règles d’optimisation, i.e. de maximisation de leurs intérêts– Tous les biens&services, ainsi que toute ressource, sont soumis à un droit de propriété– Tous les biens&services sont des biens privés– Aucune externalité n’existe– Toutes les fonctions d’utilité et de production sont maîtrisées

• « Défaillance de marché » à chaque fois qu’un marché ne correspond pas à une ou plusieurs de ces conditions

• Conditions théoriques. Le système économique réel ne répond pas à toutes ces conditions

• Economie environnementale: essayer d’instaurer des règles pour contrer la défaillance généralisée des marchés envers l’environnement

La notion d’externalité (environnementale)• Si une action de consommation (ou de production) d’un agent a un impact

sur l’utilité (ou le profit) d’un autre agent, sans qu’il y a une compensation (ou un paiement) arrangée entre eux l’effet de l’action du premier agent est extérieur au marché, i.e. présente une externalité

• (parfois, on précise « impact non intentionnel »)• Important : absence de compensation / paiement, car si échange

monétaire contre impact, alors il s’agit d’un échange marchand banal dans le cadre d’un marché

• Important : concerne uniquement les effets produits par de situations d’échanges, donc existence d’un marché « à corriger »

• Important : une externalité peut théoriquement être positive; l’impact sur l’utilité de l’agent ne doit pas être négatif, i.e. on profite indirectement (intentionnellement ou pas) d’une occurrence. Mais : externalités positives sont majoritairement capturées par les marchés, car présentent des opportunités de marché et sont donc « internalisées » de fait

Cas d’une externalité consommation-consommation

• Considérant 2 voisins, A est suisse et joue la corne des Alpes, B déteste la Suisse (et donc la corne des Alpes); UA = UA (MA, SA) et UB = UB (MB, SA) avec M=bien-être et S=heures que A joue la corne par semaine

S

EUR

P*

S* S1

MB MEC

• MB = courbe de bénéfice marginal de A; MEC = courbe de coûts marginaux pour B, i.e. coûts externes marginaux• MB = prix que A est prêt à payer à B pour augmenter ses heures de jeu; ou compensation que A est prêt à recevoir pour réduire son jeu• MEC = prix que B est prêt à payer pour réduire le jeu de A; ou compensation que B voudrait recevoir pour supporter une augmentation du jeu de A• vu que pas de schéma de compensation, pas de marché, que B n’a pas de droit de propriété sur un environnement sonore non-pollué : A joue S1. En S1, inefficience car MEC>MB. En-dessous de S*, situation inverse MEC<MB et A se sentira lésé• Optimum est donc S*

Théorème de Coase• R. Coase (prix Nobel) a esquissé les solutions aux problèmes des externalités

en spéculant sur l’attribution de droits de propriété :• Le problème de l’inefficience (et donc de l’externalité) est résolu, si on attribue

un droit de propriété à l’un des deux acteurs

S

EUR

P*

S* S1

MB MEC

• soit on donne à B un droit de propriété sur le calme, et par conséquent il peut exiger que A paye par heure de jeu• soit on donne à A un droit de propriété sur le jeu de la corne, et par conséquent il peut demander à B de le compenser pour la réduction d’utilité liée au fait qu’il joue moins• introduit 2 notions clés : willingness to pay (WTP) (consentement à payer) et willingness to receive/accept (WTA) (consentement à recevoir)• Conditions : MEC et MB ne sont pas affectées par les échanges.• les 2 situations résultantes pas identiques (!), mais toutes deux = situation efficiente (!)

Les formes d’externalités, et des exemples (1/2)

• 1ière distinction : origine de l’impact extérieur peut être un acte de consommation ou un acte de production

• Considérant 2 agents (A, B), 2 biens privés (X,Y), 2 formes de capitaux (K,L) – Fonctions d’utilité : UA = UA (XA, YA) et UB = UB (XB, YB)– Fonctions de production : X = X(KX, LX) et Y = Y(KY, LY)

• Formes d‘impacts sur l’utilité ou le profit (i.e. formes d’externalités) :

Générée par Affecte Fonction de prod/cons de l’agent affecté

consommation consommation UA (XA, YA, XB), fonct constion de A dépend de la constion en X de B

production production X(KX, LX, Y)

consommation Cons&Prod UA (XA, YA, XB) et Y(KY, LY, XB)

production consommation UA (XA, YA, X)

consommation production X(KX, LX, YA)

production Prod&Cons UA (XA, YA, Y) et X(KX, LX, Y)

Cas d’une externalité production-production• Considérant 2 entreprises le long de la même rivière, en amont une

papeterie y et en aval une blanchisserie x; fonctions de production X(KX, LX, S) et Y(KY, LY, S) avec S = effluents de la papeterie y dans la rivière

• Si y augmente production, donc profit, elle augmente S, ce qui diminue X

S

EUR

P*

S* S1

MB MEC

• situation identique que pour l’externalité conso-conso• MB = courbe de bénéfice marginal de y; MEC = courbe de coûts marginaux pour x, i.e. coûts externes marginaux• MB = somme que y est prêt à payer à b pour augmenter sa production Y; ou compensation que y est prêt à recevoir pour réduire sa production• MEC = prix que x est prêt à payer pour réduire production de y; ou compensation que x voudrait recevoir pour supporter une augmentation de Y• à nouveau : optimum est donc S*

Les formes d’externalités, et des exemples (2/2)

• 1ière distinction : origine de l’impact extérieur peut être un acte de consommation ou un acte de production

• 2nde distinction : l’impact extérieur peut être positif ou négatif, i.e. externalités négatives ou externalités positives

• Exemples d’ext- et d’ext+ selon l’origine de l‘impact :

Origine : consommation Origine : production

Impact positif Vaccination contre des maladies transmissibles

Pollinisation des plantes par un producteur de miel

Impact négatif Pollution sonore d’une radio dans un lieu public

Pollution d’un aquifère par une industrie

Des exemples d’externalités

• Attribution des impacts dans la grille Consommation/production vs impact positifs / impacts négatifs :

• Ex : garde du chat par la femme de ménage ? + ou -, prod ou cons ? • Ex : externalité sociale positive d’une autoroute ? Prod ou cons ? • Ex : externalité environnementale négative d’une autoroute ? Prod ou

cons ? • Ex : externalité sociale négative liée au tabac ? Prod. ou cons.• Ex : externalités négatives liées à l’émission de SO2 ? Prod. et cons. ! • Ex : externalités « production » d’un centre commercial ? Nég et pos ?• …

Cas d’une externalité production-consommation• Considérant 1 entreprise x émettrices de polluants, p.ex. atmosphériques, et

une série d’individus dont l’utilité diminue avec l’augmentation de la production de x (i.e. avec l’augmentation de la pollution engendrée)

• Solution mise en place = taxation sur la pollution, i.e. sur la production

EUR

P*

X* X1

PMCTSMC

• Entreprise va produire au niveau X1, i.e. au niveau où coûts = prix et sans prendre en compte les coûts externes générés par ses émissions• SMC = coûts internes de la firme + les coûts sociaux externes (appelés avant MEC); pente diffère de PMC car MEC augmente avec chaque unité produite• optimum efficient avec externalités = X*• optimum peut être atteint avec une taxation par unité de X de façon à obtenir X*• taxation sur chaque X change courbe de coûts de la firme vers PMCT (sans changer la pente)• principe de la taxe pigouvienne• (voir aussi séance Arnaud Brohé)

PMC

2° Monétarisations : approches et réalisations

Valeur économique totale - VET (rappel)• Typologie des valeurs économiques engendrées par l’environnement/nature

Source : Pearce David, Atkinson Giles, Mourato Susana (2006), Analyse coûts-bénéfices et environnement: développements récents. OCDE, Paris.

Valeur économique totale - VET (rappel)

• VET = • Valeur d’usage, composée de…

– Valeur d’usage effectif : valeur donnée par une personne à sa (ex:) visite d’une réserve naturelle +

– Valeur d’usage prévu : valeur donnée par une personne à sa visite future prévue + – Valeur d’usage possible : valeur donnée par une personne à la possibilité de réaliser sa

visite future i.e. la valeur d’option

• + valeur de non-usage : valeur attribuée à la sauvegarde de biens&services qu’on n’utilise pas, ne peut envisager l’usage, impossible à utiliser, i.e.

– Valeur d’existence : valeur attribuée à la simple existence d’un bien/service en-dehors de toute forme d’utilisation

– Valeur altruiste : valeur attribuée à l’utilisation possible d’un bien/service pour d’autres personnes de la même génération

– Valeur de legs : valeur attribuée à la sauvegarde de la possibilité d’une utilisation pour les générations futures

Valeur économique totale et valuations• Difficile de distinguer dans la pratique de la valuation monétaire les

différentes valeurs de non-usage• mais, important de construire la technique de valuation de façon à pouvoir

distinguer valeur d’usage et de non-usage, car souvent non-usage > usage, et non-usage parfois contesté politiquement/sociétalement

• Méthodes de valuation différentes (!) en fonction du type de valeur d’usage ciblée :

– valeurs de non-usage ne se constatent pas dans les comportements des agents, il faut donc les faire “déclarer” par les utilisateurs avec des méthodes d’enquêtes spécifiques : “Techniques de préférences déclarées”

– valeurs d’usage utilisent des « Techniques de préférences révélées”, i.e. chercher des comportements (souvent de marchés) réels qui révèlent les préférences et les valeurs

• Importance des fonctions “dose-réponse” et des “fonctions de production” (notamment des soins médicaux) pour comprendre la chaîne de causalité des effets des pollutions sur les valeurs

• Complexité des valuations appelle à des transferts de connaissances

Valeurs et méthodes de valuation : aperçu

So

urc

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6 O

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E.

2.1 Approches de valuations monétaires indirectespréférences constatées / révélées

Travel Cost Method – Méthode des coûts de déplacement

• Constater les préférences révélées des valeurs d’usage attachées à un bien/service environnemental

• Partir d’un « marché » existant et extraire l’influence des caractéristiques environnementales du b/s environnemental en question

• Initiallement développée pour constater la valeur d’usage des aménités environnementales de sites naturels gratuits (ex: parcs nationaux aux USA).

• Applications contemporaines : parcs, bois, forêts, plages, montagnes…• Logique : coûts de déplacement consentis sont à mettre en relation avec

l’attractivité d’un site dont l’accès/entrée est gratuit(e), et dont la qualité environnementale est un argument majeur pour attirer des visiteurs

• Complémentarité (faible) entre le site et le déplacement• Nombreuses valuations récentes étendent le panier des coûts à considérer

(ex. nuitées, repas, équipements…)• La méthode de valuation la plus acceptée et validée

Travel Cost Method – Méthode des coûts de déplacement• Éléments à intégrer dans la valuation :

– Nombre de visites du site par individus ou ménages par an

– Coût du déplacement :

• Billets aller-retour ou/et coût voiture (carburant, usure, dépréciation…)

• Coût du temps investi pour le déplacement (i.e. coût d’opportunité)

– Éventuellement, on inclut le coût de la visite (rem : gratuité du site), i.e. coût de la nuitée (si « imposée ») + coût du temps passé à la visite

• Difficultés principales : – Valeur du temps : logiquement temps déplacement = valeur temps de non-travail; en

théorie valeur temps loisir = valeur temps travail, i.e. le salaire; empiriquement: valeur temps déplacement = 1/3 (ou1/2) valeur temps travail. Énorme latitude entre valeurs attribuées au temps de déplacement, car majorité des visiteurs sans salaires (ex. enfants), et réponses sur salaire dans des questionnaires sont quasiment inutilisables…

– Destinations combinées, i.e. visite de plusieurs sites pour 1 déplacement; empiriquement: enquête de satisfaction sur le site visité. Valeur du voyage.

– Ne capte que la partie « usage » d’un écosystème

Travel Cost Method – Méthode des coûts de déplacement

• Exemple de valuation pour 4 réserves cynégétiques en Afrique du Sud• Méthode étendue utilisée (+ coûts temps sur place + nuitées)• Détermination de la perte de valeur (non-marchande), si fermeture des 4

réserves. Permet donc de déterminer valeur d‘usage des réserves• Phénomènes combinatoires : valeur de fermeture simultanée des 2

premières réserves > valeurs sommées : valeur du transfert des visites• Rem. p/r au taux d’actualisation : ici perte/valeur annuelle de la valeur

d’usage, non la valeur totale économique, non plus sur « l’éternité »

In : Pearce David et al. (2006), OCDE.

• En réalité, les projections/calculs sont un peu plus compliqués, puisqu’il faut construire une fonction d’utilité (de déplacement) pour le site en question :

Zone départ N° visites réelles

Population / zone Distance / site

1 15.000 2.000 10

2 48.000 8.000 15

3 11.250 2.500 20

4 45.000 15.000 25

5 34.000 22.660 30

• Coût réel du déplacement Pi: 1£ par mile et aucun prix d’entrée : 153.250 visites réelles constatées

• Fonction à estimer :

vi=α + β (Ti + Pi) + εi

• Dans l’exemple :

vi = 10,5-0,3(Ti+Pi)

• On doit faire varier Pi pour obtenir la fonction de déplacement

Zone départ Nombre estimé de visites pour Pi = 5 £ / mile

1 12.000

2 36.000

3 7.500

4 22.500

5 0

Total estimé 78.000

P N° visites

0 153.250

5 78.000

10 36.750

15 18.000

20 3.000

25 0

• Estimations des visites pour différents Pi

• Sommation des visites estimées * prix : (153.250-78.000)*5*0,5+(78.000*5) + (78.000-36.750)*5*0,5+36.750*5 + … = 1.061.875 £ Exemple pris de Perman et al. pp. 413-414

• A nouveau, dans le détail, apparaissent une série de problèmes :

• Pourquoi une fonction vi linéaire? Aucune raison, à part plus pratique

• Vi n’inclut que la variable prix. Quid des autres variables qui vont influencer vi, tel que salaires, représentation de la nature…

• Incertitude majeure reste l’existence de sites de substitution, voire les occupations de substitution, si le coût d’accès/déplacement du site considéré augmente

Hedonic Price Method – Méthode des prix hédonistes• Constater les préférences révélées des valeurs d’usage attachées à un

bien/service environnemental• Partir d’un « marché » existant et extraire l’influence des caractéristiques

environnementales du b/s environnemental en question• 2 principaux marchés sont utilisés : marché immobilier et marché du travail• Immobilier : • Initiallement développée pour constater la perte de valeur suite à une

dégradation de l’environnement immédiat• Applications contemporaines : bruit, intrusion visuelle, zones vertes/bleues,

proximité d’aménités négatives (décharges, autoroutes)…• Logique : le prix d’un bien sur un marché donné dépend d’une multitude de

caractéristiques de ce bien; il est possible statistiquement d’isoler dans prix d’un bien les caractéristiques liées à la qualité environnementale du bien

• Exemple type pour hédoniste – immobilier : la valeur de la tranquillité autour de sources de bruits (aéroports, autoroutes urbaines, sites industriels, chantiers…)

Hedonic Price Method – Méthode des prix hédonistes

• Marché du travail : • Initiallement développée pour constater la valeur liée à l’évitement des risques

sanitaires (décès, maladies, blessures) liés à certaines formes spécifiques de dégradations environnementales

• Applications contemporaines : risques chimiques (décharges, industries), risques environnementaux (nucléaire…)

• Logique : le salaire dépend aussi du risque que les employés sont prêts à accepter; isoler statistiquement dans un salaire le consentement d’accepter ce risque

• Exemple type pour hédoniste – marché du travail : déterminer des primes de risques pour employés, voire pour la population

Hedonic Price Method – Méthode des prix hédonistes• Problèmes et limites (non exhaustif) : • Inconscience (information imparfaite) des propriétaires / salariés des

conséquences des impacts environnementaux; ex. propriétaires attribuent importance à la couleur de l’eau (sans lien direct avec la qualité biologique de l’eau) prix immobiliers varient autour du mauvais facteur

• Multicolinéarités, i.e. difficile d’isoler un facteur précis de dégradation du prix immobilier ou salaire. Ex. Prix immobiliers le long d’une autoroute influencés par le bruit et l’intrusion visuelle et les pollutions et les accidents possibles…

• Choisir la base de comparaison pour déduire les fonctions de consommation/utilité; i.e. trouver des biens immobiliers en tous points égaux, sauf pour la source de nuisance considérée

• Délimitation de la zone géographique de comparaison est difficile, car devrait refléter la zone de recherche d’un logement pour un individu-type

• Utilisables uniquement pour variations environnementales minimes• Supposent une fluidité parfaite des marchés

Protection Cost Method – Méthode des coûts d’évitement

• Identifier la valeur non-marchande d’une pollution/gêne sur base des investissements supplémentaires en temps ou en argent faits pour éviter ou se protéger contre les impacts négatifs

• Trouver le montant de la dépense supplémentaire de protection/évitement• Initiallement développée pour constater la valeur d’usage des gênes

environnementales dans des situations urbaines (ex: nuisances acoustiques)• Logique : éviter les effets d’une diminution de la qualité environnementale passe

par un investissement supplémentaire; cet investissement capte la valeur d’usage d’une qualité environnementale acceptable

• Exemples-type : installation de double vitrage pour diminuer les nuisances acoustiques, ou investissement en temps concédé pour rester confiné chez soi pour éviter de s’exposer à des pics de pollution (ex. ozone, vagues chaleur)

• Également applicable pour attribuer une valeur à certaines politiques environnementales; p.ex. politique de réduction du trafic diminution d’achats de double vitrage

Protection Cost Method – Méthode des coûts d’évitement

• Deux formes principales de coûts à intégrer : • Coûts de protection, i.e. identifier les coûts nécessaires pour ne pas subir les

effets d’une dégradation environnementale. Exemples : digues, couloirs anti-feu, vitrage double ou triple, tissus anti-ondes, confinement au domicile…

• Coûts de dépollution, i.e. les investissements consentis (souvent par l’autorité publique) pour diminuer ou réparer les dégradations environnementales. Exemples : coûts des stations d’épuration, introduction de technologies de filtration des émissions à la source, substitution de produits / matières premières (CFC HCFC)

le passage par des dépenses réelles directement liées aux dommages (ou à leur évitement) est plus facile que la détermination de dommages potentiels par analyses de risques. Souvent assimilation erronée des deux !

• Méthodes accessoires utilisées : coûts de la maladie; coûts de la perte de productivité; coûts de la perte de productions (agraires, industrielles…)

Protection Cost Method – Méthode des coûts d’évitement

• Problèmes et limites (non exhaustif) : • Dépenses d’évitement ne captent qu’une partie des nuisances, puisqu’elles

ne font pas disparaître la nuisance. Consistent donc en des estimations de la limite inférieure de la valeur d’usage. Ex : installation double vitrage aucune influence sur les nuisances acoustiques jardin/terrasse/trottoir

• Problème pour séparer les effets conjoints positifs des dépenses d’évitement (effets d’aubaine), et les impulsions d’origine. Ex. double vitrage influence aussi sur la facture de chauffage; ou temps investi pour rester confiné à l’intérieur est utilisé pour d’autres activités à valeur (lire, dormir…)

Méthodes de valuation directes – prix révélés• Objectif commun : identifier des liens de causalités entre effet environnemental et

changements de comportements sur les marchés; reflet de l’impact environnemental dans les prix/coûts

• Méthodes bien connues, maîtrisées, expérimentées (aussi hors du champs environnemental)

• Soulèvent des problèmes multiples dans les choix d’opérationalisation pouvant entraîner des marges de valuation (très) importantes

• Hypothèse forte p/r au reflet de la réalité par les marchés

• Ne mesurent que les valeurs d’usage des biens/services environnementaux

2.2 Approches de valuations monétaires directespréférences déclarées

Contingent Valuation Method – Méthode de valuation contingente

• CVM = méthode de valuation la plus inclusive de tous les types d’usage et de non-usage que l’on peut faire des biens/services environnementaux

• « contingent » = soumis à conditions : basé sur des marchés hypothétiques et simulés qui dépendent la construction de conditions de réalisations précises

• Principe : identifier les préférences déclarées des personnes, i.e. faire émerger les valeurs environnementales via l’administration de questionnaires et de mises en situation

• Très controversées (!), mais l’unique méthode qui peut capter l’ensemble des situations de valeurs; majorité des efforts de recherche essaient de solidifier (ou détruire) la validité de la méthode et de ses résultats 

• Utilisées, notamment aux USA, dans le cadre de procès de dommages&intérêts (ex. Exxon-Valdez) induisant une standardisation des méthodes d’enquête (rôle de la NOAA et commission Arrow&Solow)

Contingent Valuation Method – Méthode de valuation contingente

• Objectif des questionnaires et marchés hypothétiques : révéler les consentements à payer maximal (CAP) ou à recevoir minimal (CAR) des sommes d’argent pour conserver un bien/service environnemental (willingness to pay – WTP; willingness to accept – WTA) en son état

• Problème principal : la mise en situation hypothétique valide et robuste; éviter les innombrables biais liés à l’administration des questionnaires

valuation monétaire liée à la modification des biens/services environnementaux, et non liée à leur disparition/destruction

• 3 étapes principales : – Attitudes générales face au bien/service environnemental

– CAP/CAR révélées dans le cadre précis d’un scénario de marché et d’échange (mode de paiement)

– Données socio-économiques