2.Optimumdepollution rd.free.fr/pascal.favard.free.fr/publiceconomics.pdfrd.free.fr/...

Économie de la régulation

Pr. Pascal Favard

u.f.r. de droit, d’économie et des sciences sociales

1er septembre 2016

Les chapitres

1 Externalité

2 Monopole naturel

3 Bien collectif

Cours Master 2 : Économiste d’entreprise Économie de la régulation : UE 10-1 ECTS 6 Coeff 2

Chapitre 1 :

« Externalité »

Cours Master 2 : Économiste d’entreprise Bibliographie

Vive la lecture !

1 « Intermediate Public Economics » J.Hindriks and G.D. Myles, The MIT Press

2 « Microeconomic Theory » by A. Mas-Colell, M. Whiston and J. Green, Ox-ford Eds

Vive la lecture !

Cours Master 2 : Économiste d’entreprise Plan

1. Introduction

2. Optimum de pollution

3. Régulations

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1. Introduction

3. Régulations

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Introduction

Externalité

Définition :Une externalité est l’effet de l’action d’un agent économique sur le surplus

d’un ou plusieurs autres qui s’exerce en dehors du marché.

L’Équilibre général dans cette économie n’est pas un optimum de Pa-reto.

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Introduction

Types d’externalités

Positives : le surplus de l’agent affecté augmente.

Négatives : le surplus de l’agent affecté diminue.

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/Introduction

Hypothèses

Une unité de bien marchand produite→ une unité de bien non-marchandest émise : P = Q.

B(Q) et D(P ) sont de classe C2.

Tous les agents ont accès gratuitement à toute l’information.

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1. Introduction

3. Régulations

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Optimum de pollution

Figure 1 – Choix sans régulation

=C|unité

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Bm(Q) Dm(Q)

=C|unité

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/Optimum de pollution

Bm(Q) Dm(Q)

=C|unité

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Bm(Q) Dm(Q)

=C|unité

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Bm(Q) Dm(Q)

=C|unité

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Bm(Q) Dm(Q)

=C|unité

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Figure 2 – Optimum de pollution

AméliorationAmélioration

Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Amélioration

Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Amélioration

Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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Dm2 = Bm2

Détérioration

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp= BmOp

=C|unité

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1. Introduction

3. Régulations

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3. Régulations3.1 Quota optimal3.2 Taxe pigouvienne3.3 Droits de propriétés3.4 Permis négociables

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Régulations Quota optimal

Figure 3 – Quota

Pquota

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp = BmOp

=C|unité

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/Régulations Quota optimal

Figure 3 – Quota

Pquota

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp = BmOp

=C|unité

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Régulations Quota optimal

Figure 3 – Quota

Pquota

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp = BmOp

=C|unité

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/Régulations Quota optimal

Le quota optimal

Bénéfice marginal privé = dommage marginal externe.

Externalité Pareto-pertinente ⇒ niveau optimal d’externalité.

Pas de recette pour l’État.

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Régulations Taxe pigouvienne

Histoire

Arthur Cecil Pigou (1877-1959) :économiste britannique.

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Figure 4 – Taxe pigouvienne

Bm(Q) − τ

= τOp

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp = BmOp

=C|unité

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/Régulations Taxe pigouvienne

Bm(Q) − τ

= τOp

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp = BmOp

=C|unité

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Bm(Q) − τ

= τOp

Bm(Q) Dm(Q)

DmOp = BmOp

=C|unité

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/Régulations Taxe pigouvienne

La taxe pigouvienne

Pigou 1920

Bénéfice marginal privé = dommage marginal externe.

Externalité Pareto-pertinente.

Recette fiscale positive.

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Régulations Droits de propriétés

Le cas d’une rivière

La rivière appartient au pollueur.

La rivière appartient au pollué.

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Régulations Permis négociables

Marché pour échanger le bien non-marchand

« Cap and trade » Emission de permis négociables (actions).

Tous les agents « concernés » peuvent acheter ces permis.

F i nF i nTable des matières (Diapo : 1)

1. Introduction

Pr. Pascal Favard

1er septembre 2016

Les chapitres

1 Externalité

2 Monopole naturel

3 Bien collectif

Chapitre 2 :

«Monopole naturel »

Vive la lecture !

1. Introduction

2. Monopole Vs Concurrence

3. Régulations

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1. Introduction

3. Régulations

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Introduction

Monopole naturel

Définition :Une seule entreprise produit le bien échangé sur le marché considéré.

Ce bien n’a pas de « substitut proche » aux yeux des consommateurs.Le monopole i est dit naturel si la fonction de coût est sous-additive :

∀n ∈ N∗

+,∃i = 1,⋯, n,Ci (

∑i=1qi) ≤

∑i=1Ci(qi).

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Introduction

Commentaires

Une firme satisfait toute la demande ⇒ moins de coûts que si deuxfirmes.Les coûts fixes sont donc très grands ⇒ rendements d’échelles ↗.

Équilibre de marché ≠ optimum de Pareto.

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/Introduction

Hypothèses

Toutes les fonctions sont de classe C2.

CM(Q) strictement décroissant, cas particulier de sous-additivité.

Tous les agents ont accès gratuitement à l’information.

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1. Introduction

3. Régulations

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Monopole Vs Concurrence

Figure 1 – Monopole Vs Concurrence

D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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/Monopole Vs Concurrence

D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pCo = ●ECo

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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1. Introduction

3. Régulations

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Régulations

Les différents types

Tarification au coût marginal (solution de premier rang) :⇒ optimum de Pareto,⇒ subventionner le monopole,⇒ augmentation des prélèvements obligatoires,⇒ distorsions sur d’autres marchés.

Équilibre budgétaire (solution de second rang) :⇏ optimum de Pareto,⇏ prélèvement obligatoire,⇏ distorsion sur d’autres marchés.

Subventions croisées :⇒ monopole multiproduit,⇏ optimum de Pareto,⇏ prélèvement obligatoire.

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3. Régulations3.1 Tarification au coût marginal3.2 Équilibre budgétaire3.3 Autres régulations3.4 Théorie des contrats

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Régulations Tarification au coût marginal

Figure 2 – First best

D−1(Q)

pMo ●EMo

pOp = ●Op

Perte monopole = Coût Fixe

SCOpSSOp

=C|unité

Pas de perte sociale

Monopole en déficit

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pOp = ●Op

SCOpSSOp

=C|unité

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/Régulations Tarification au coût marginal

D−1(Q)

pMo ●EMo

pOp = ●Op

SCOpSSOp

=C|unité

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pOp = ●Op

=C|unité

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/Régulations Tarification au coût marginal

D−1(Q)

pMo ●EMo

pOp = ●Op

SCOpSSOp

=C|unité

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D−1(Q)

pMo ●EMo

pOp = ●Op

=C|unité

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/3. Régulations3.1 Tarification au coût marginal3.2 Équilibre budgétaire3.3 Autres régulations3.4 Théorie des contrats

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Régulations Équilibre budgétaire

Histoire

Frank Plumpton Ramsey (1903-1930) :mathématicien britannique.« A Contribution to the Theory of Taxa-tion », (1927) Economic Journal, Vol. 37,N° 145, pp. 47-61.

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/Régulations Équilibre budgétaire

Figure 3 – Second best

D−1(Q)Cm

pMo ●EMo

pR ●ER

Coût Fixe

SCRSSR

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)Cm

pMo ●EMo

pR ●ER

Coût Fixe

SCRSSR

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)Cm

pMo ●EMo

pR ●ER

Coût Fixe

SCRSSR

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)Cm

pMo ●EMo

pR ●ER

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)Cm

pMo ●EMo

pR ●ER

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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D−1(Q)Cm

pMo ●EMo

pR ●ER

Coût Fixe

=C|unité

Perte sociale

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PR = « Ramsey price ».

Marcel Boiteux « Sur la gestion des monopoles publics astreints à l’équi-libre budgétaire », publié en 1956 dans Econometrica.

La règle de Ramsey-Boiteux : un monopole public en charge de maxi-miser l’intérêt collectif sous contrainte d’équilibre budgétaire doit fixerun Markup d’autant plus grand que la demande est peu élastique.

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Soutenabilité du monopole naturel

Si la fonction de coût moyen est strictement décroissante.

Sinon quelle est la quantité limite ?

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Figure 4 – Frontière du monopole naturel

D−1b (Q)pR

D−1h (Q)

=C|unité

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D−1b (Q)pR

D−1h (Q)

=C|unité

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D−1b (Q)pR

D−1h (Q)

=C|unité

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D−1b (Q)pR

D−1h (Q)

=C|unité

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D−1b (Q)pR

D−1h (Q)

=C|unité

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Régulations Autres régulations

Une certaine concurrence est-elle possible ?

Non :équilibre budgétaire (solution de second rang) si perte sociale « faible »,sinon, optimum de Pareto (solution de premier rang).

Oui :mise aux enchères (concurrence ex-ante),« yardstick competition » (concurrence « indirecte » par comparaison),concurrence intermodale (concurrence « directe »),marché contestable (concurrence potentielle).

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Régulations Théorie des contrats

Dilemme du régulateur

Se rapprocher du coût marginal : « efficacité allocative ».

Réduire les coûts : « efficacité productive ».

Minimiser la rente informationnelle.

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e.fr/3. Régulations

3.1 Tarification au coût marginal3.2 Équilibre budgétaire3.3 Autres régulations3.4 Théorie des contrats

contrat « cost-plus »contrat « price-cap »contrat optimal

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Remboursement total des coûts ⇒

Pas de problème de sélection adverse.

Problème de risque moral.

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Le régulateur choisit le prix unitaire ⇒

Pas de problème de risque moral.

Problème de sélection adverse.

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Mix cost-plus et price-cap.

Nécessite beaucoup d’information.

⇒ Contrats incomplets.

1. Introduction

Pr. Pascal Favard

1er septembre 2016

Les chapitres

1 Externalité

2 Monopole naturel

3 Bien collectif

Chapitre 3 :

«Bien collectif »

Vive la lecture !

1. Introduction

2. Le modèle

3. Régulations

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1. Introduction

2. Le modèle

3. Régulations

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Introduction

Non-excludabilité & non-rivalité

Non-excludabilité (non-exludability)

Définition :On ne peut pas empêcher les agents de consommer le bien considéré, s’il

est produit, sauf à subir un coût « trop » important.

Non-rivalité (non-rivalry)

Définition :Le bien considéré, s’il est produit, peut être consommé simultanément par

plusieurs personnes sans que la quantité consommée par l’une ne diminuela quantité disponible pour les autres.

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Introduction

Bien collectif

Définition :Un bien est dit collectif s’il possède la double propriété de non-

excludabilité et de non-rivalité.

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/Introduction

Terminologie

Non-excludable Excludable

Non-rival Bien collectif Bien de club

Rival Bien en commun Bien privé

Table 1 – Les types de biens : avec ou sans obligation d’usage

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Introduction

Inefficacité du marché : EC≠OP

Bien collectif « purs »⇒ coûts d’exclusion très grands et pas de conges-tion...

⇒ Passager clandestin (free-riding) ⇒ pas d’incitation à produire pour lemarché.

Bien de club « purs » ⇒ sous production

Bien en commun « purs » ⇒ sur exploitation

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/1. Introduction

2. Le modèle

3. Régulations

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Le modèle

Hypothèses

2 biens : xi (gi) quantité de bien privé (collectif) consommée par i.

Prix unitaires des biens sont px et pg.

2 consommateurs : i=1,2 ayant un revenu :Ri et une fonction d’utilité :ui(xi,G = gi + gj), avec ui quasi-concave.

⇒ Interactions stratégiques : le choix d’un consommateur dépends deschoix des autres consommateurs.

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/2. Le modèle2.1 Équilibre avec souscription2.2 Optimum de Pareto

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Le modèle Équilibre avec souscription

Le programme du consommateur i

RRRRRRRRRRRRR

Max{xi,gi}

ui(xi, gi + gj)

slc pxxi + pggi ≤Ri(1)

CN1 : −pgpx

∂ui (Ri−pgg∗ipx

, g∗i + gj)∂xi

+∂ui (Ri−pgg∗i

px, g∗i + gj)

∂gi= 0

⇒ ∣TmSiG,x∣ = pg

px= ∣ dx

dG∣ = ∣TmTG,x∣

Ordgjdgi

∂ui (⋅)∂xi

− ∂ui (⋅)∂G

∂ui (⋅)∂G

CN1⇒ dgjdgi

∣∗

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/Le modèle Équilibre avec souscription

Figure 1 – Préférences et meilleur choix de i

ui (Ri−pggi

px, gi + gj)

gj ↗

(g∗i )−1 (gj)

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ui (Ri−pggi

px, gi + gj)

gj ↗

(g∗i )−1 (gj)

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ui (Ri−pggi

px, gi + gj)

gj ↗

(g∗i )−1 (gj)

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ui (Ri−pggi

px, gi + gj)

gj ↗

(g∗i )−1 (gj)

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ui (Ri−pggi

px, gi + gj)

gj ↗

(g∗i )−1 (gj)

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ui (Ri−pggi

px, gi + gj)

gj ↗

(g∗i )−1 (gj)

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Figure 2 – Équilibre de Nash

(g∗1)−1 (g2)

g∗2(g1)

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(g∗1)−1 (g2)

g∗2(g1)

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(g∗1)−1 (g2)

g∗2(g1)

g1O gN1

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2. Le modèle2.1 Équilibre avec souscription2.2 Optimum de Pareto

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Le modèle Optimum de Pareto

Le programme du régulateur :

RRRRRRRRRRRRR

Max{g1,g2}

u1(R1 − g1,G) + u2(R2 − g2,G)

slc G = g1 + g2

⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩

−pgpx

∂u1 (R1−pgg∗1px

,G∗)∂x1

+∂u1 (R1−pgg∗1

px,G∗)

∂G+∂u2 (R2−pgg∗2

px,G∗)

∂G= 0

−pgpx

∂u2 (R2−pgg∗2px

,G∗)∂x2

+∂u2 (R2−pgg∗2

px,G∗)

∂G+∂u1 (R1−pgg∗1

px,G∗)

∂G= 0

Ordgjdgi

∂ui (⋅)∂xi

− ∂ui (⋅)∂G

∂ui (⋅)∂G

CN1⇒ dgjdgi

∣∗

∂uj (⋅)∂G

∂ui (⋅)∂G

⇒ dg2dg1

∣∗

= dg2dg1

∣∗

⇒ [pgpx

∣TmS1x,G∣ − 1] [pg

px∣TmS2x,G

∣ − 1] = 1

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Figure 3 – Allocations Pareto-optimales

Optima de Pareto

Allocations Pareto-dominant EN

Courbe des contrats

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/Le modèle Optimum de Pareto

Optima de Pareto

Courbe des contrats

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Optima de Pareto

Courbe des contrats

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Optima de Pareto

Courbe des contrats

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Optima de Pareto

Courbe des contrats

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Optima de Pareto

Courbe des contrats

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Condition de Bowen-Lindahl-Samuelson

En utilisant les CN1 du programme (2) :

∣TmS1x,G∣ − 1] [pg

px∣TmS2x,G

∣ − 1] = 1

⇒ pg

px∣TmS1x,G

∣∣TmS2x,G∣ − ∣TmS1x,G

∣ − ∣TmS2x,G∣ = 0

En divisant par ∣TmS1x,G∣∣TmS2x,G

∣ on a :

⇒ ∣TmS1G,x∣ + ∣TmS2G,x

∣ = pgpx

= ∣TmTG,x∣

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/1. Introduction

2. Le modèle

3. Régulations

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3. Régulations3.1 Équilibre de Lindhal3.2 Vote3.3 Mechanism Design

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Régulations Équilibre de Lindhal

Le problème

Bien privé Bien collectif

Prix = ≠

Quantité ≠ =

Table 2 – Biens privés Vs biens collectifs : prix payé et quantité consommée

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Le principe :

Créer autant de marchés « micro-marchés » du bien collectif qu’il y ade consommateurs.

Déterminer la fonction de demande « individuelle » pour ce bien collectifGi(⋅).

Chercher τ le vecteur des parts de financement tel que Gi(τi) = Gj(τj).

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/Régulations Équilibre de Lindhal

Contributions au financement : « Prix personnalisés »

RRRRRRRRRRRRR

Max{xi,Gi}

ui(xi,Gi)

slc pxxi + τipgGi ≤Ri(3)

CN1 : − τipg

∂ui (Ri−τipgG∗ipx

i )∂xi

+∂ui (Ri−τipgG∗i

px,G∗

i )∂Gi

⇒ ∣TmSiG,x∣ = τipg

Donc : ∣TmS1G,x∣ + ∣TmS2G,x

∣ = (τ1 + τ2) pg

px= pg

px= ∣TmTG,x∣ -BLS-

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Figure 4 – Équilibre de LindhalG1

τ1 τ2

G2(τ2)

G1(τ1)

G∗ G∗●EL

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τ1 τ2

G2(τ2)

G1(τ1)

G∗ G∗●EL

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τ1 τ2

G2(τ2)

G1(τ1)

G∗ G∗●EL

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L’équilibre de Lindhal, difficultés d’implémentation :

autant de marchés que de consommateurs,

le régulateur doit avoir beaucoup d’information,

pas robuste à la manipulation. Incitation à mentir sur la contributionque l’on souhaite supporter.

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Figure 5 – Déviation unilatéraleG1

τ1 τ2

G2(τ2)

G1(τ1)

Déviation de 2

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Figure 5 – Déviation unilatéraleG1

τ1 τ2

G2(τ2)

G1(τ1)

Déviation de 2

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Régulations Vote

Soit N votants et C candidats, le candidat c ∈ {1,⋯,C} ayant obtenu ncsuffrages est élu à la majorité :

simple si nc =max{n1,⋯, nC},

absolue si nc > N2 ,

qualifiée si nc > αN avec α > 12 .

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Régulations Vote

Vote à la majorité absolue le financement d’un biencollectif

Le principe :

N > 2 (impair) consommateurs.

Pour financer G unités de bien collectif chacun devra participer à hau-teur de

N<min{Ri}.

L’utilité de i ∈ {1, ..,N} est : ui (Ri−

px,G).

Le régulateur propose G au vote, cette quantité est adoptée si N + 12

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Régulations Vote

Choix de l’agent median : m

RRRRRRRRRRRRMax{G}

um⎛⎝Rm − pgG

⎞⎠

CN1 : ∣TmSm∣ = pg

apriori≠

∑i=1

∣TmSi∣ =pg

px-BLS-

Sauf si TmSm =N

∑i=1

, le TmS médian est égal au TmS moyen.

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Régulations Mechanism Design

Les consommateurs maximisant leur satisfaction ont intérêt à « men-tir ».

On cherche un mécanisme non manipulable pour financer la quantitéoptimale de bien collectif.

L’idée est de faire révéler à chaque consommateur ses préférences.

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Hypothèses

2 joueurs (consommateurs) : i = 1,2.

La valeur de réserve nette pour le bien collectif est ri = {−1,1} et ai lavaleur nette annoncée. Cette valeur doit être égale à −1 ou à 1 sinonle planificateur sait que i « ment ».

Si le bien collectif est produit, i.e. a1 + a2 ≥ 0, chaque joueur reçoit untransfert égal à la valeur annoncée par l’autre.

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/Régulations Mechanism Design

Matrice des gains : aucun intérêt à mentir

Joueur 2

a -1 1

Joueur 1-1 (0,0) (r1 + 1,r2 − 1)

1 (r1 − 1,r2 + 1) (r1 + 1,r2 + 1)

Table 3 – Clarke-Groves mécanisme

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Il n’y a pas d’incitation à mentir sur sa valeur de réserve nette.

Ce mécanisme est coûteux pour le régulateur. Si r1 = r2 = 1 alors lemontant des transferts sera de 2.

Faire révéler l’information privée est possible mais coûteux.

://pasc

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Matrice des gains : aucun intérêt à mentir et transfertminimal

Joueur 2

a -1 1

Joueur 1-1 (0,0) (r1,r2 − 1)

1 (r1 − 1,r2) (r1,r2)

Table 4 – Taxe « Clarke » : taxer celui entraîne la production s’il est le pivot de la décision

1. Introduction

2. Le modèle2.1 Équilibre avec souscription2.2 Optimum de Pareto

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