Croissance Et Développement Durable [PDF]

Zitiervorschau

 Chapitre 1 – Introduction A. Un aperçu de la croissance mondiale sur longue période 1. La croissance est un phénomène récent MADDISON : la croissance est un phénomène récent. Entre l’an 500 et 1500, il n’y a aucune croissance en occident, ni de la production, ni de la population. Population européenne en millions d’habitants :

De 1500 à 1700 : Âge classique : la population augmente d’un tiers, la production par tête d’un quart mais la croissance de la population demeure très lente (≈0,2% par an) ainsi que la production par tête (≈0,1 par an). De 1700 à 1820 : Capitalisme commercial : le développement est centré sur le commerce international, avec les empires coloniaux. Le commerce est très rentable. Il y a une accélération de la croissance. La population augmente de 0,4% par an et le PIB/tête de 0,2%. De 1820 à 2006 : Capitalisme industriel : Essor historique de la production. La population croît de 0,9% par an et le PIB/tête de 1,6% par an en moyenne.  De 1950 à 1973 : Croissance de 3,9% aux USA 4,9% en France 5,5% en Allemagne 8,9% au Japon

Leçons : - La croissance est un phénomène récent (2 ou 3 siècles au maximum) - La croissance soutenue à des taux perceptibles a commencé au 19ème siècle - Il y a un lien entre population et production : les deux ont évolué de façon similaire au cours de l’histoire. La population a longtemps vécu à un niveau de subsistance : l’humain gagnait à peine de quoi se nourrir et de quoi se reproduire. Le lien entre la production et la population a été rompu au 20ème siècle : la production peut augmenter alors que la population reste stable.

- La période des 30 Glorieuses est doublement exceptionnelle : les taux de croissance sont très élevés 2. La croissance n’est pas un phénomène régulier L’histoire économique est une succession de crises et de reprises. Daniel Cohen donne un exemple tiré de la Bible : le Rêve de Pharaon et Joseph Le pharaon dit à Joseph : « Dans mon rêve, je me tenais sur le bord du fleuve. Sept vaches grasses et belles sont sorties du fleuve et se sont mises à brouter dans la prairie. Sept autres vaches sont sorties après elles, maigres, très laides et décharnées. Les vaches décharnées et laides ont mangé les sept premières vaches qui étaient grasses. » Joseph dit au pharaon : « Ce qu'a rêvé le pharaon correspond à un seul événement. Dieu a révélé au pharaon ce qu'il va faire. Les sept belles vaches sont sept années ; les sept vaches décharnées et laides sorties après les premières sont sept années. Ce sont sept années de famine. C'est comme je viens de le dire au pharaon, Dieu montre au pharaon ce qu'il va faire : il y aura sept années de grande abondance dans toute l'Egypte ; sept années de famine les suivront, et l'on oubliera toute cette abondance en Egypte. La famine détruira le pays. Maintenant, que le pharaon choisisse un homme intelligent et sage et qu'il le mette à la tête de l'Egypte. Que le pharaon établisse des commissaires sur le pays pour prélever un cinquième des récoltes de l'Egypte pendant les sept années d'abondance. Qu'ils rassemblent tous les produits de ces bonnes années à venir, qu'ils amassent, sous l'autorité du pharaon, du blé et des vivres dans les villes et qu'ils en aient la garde. Ces provisions formeront une réserve pour le pays, pour les sept années de famine qui frapperont l'Egypte, afin que le pays ne soit pas détruit par la famine. »

Les 7 années de vaches grasses : prospérité Les 7 années de vaches maigres : crise  C’est un cycle Il faut construire des greniers : adopter une politique contra cyclique Il s’agit de la 1ère politique contra cyclique de l’Histoire. Origine des cycles : - Avant le 19ème siècle : d’origine climatique (crues, sécheresses, niño…) - Après le 19ème siècle : liés au fonctionnement de l’industrie et de la finance (chemins de fer…)

3. Divergence et convergence Tous les pays n’ont pas le même rythme de croissance. Et ces différences peuvent être très importantes : Depuis 20 ans : France 2% USA 2,9% Chine 8% - 10% Inde 5,8% D’après Paul BAIROCH, - Au début du 18ème siècle : le monde est divisé en 3 grands blocs au niveau à peu près stable : la Chine, l’Europe, l’Inde.

- Au début des années 80 : PIB/tête



𝐸𝑢𝑟𝑜𝑝𝑒 𝑜𝑐𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒

𝐶ℎ𝑖𝑛𝑒 𝐸𝑢𝑟𝑜𝑝𝑒 𝑜𝑐𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒



𝐼𝑛𝑑𝑒

≈ 10  l’Europe est devenue 10x plus riche que la Chine ≈ 20  l’Europe est devenue 20x plus riche que l’Inde

C’est la Grande Divergence. L’Europe a connu une croissance soutenue alors que la Chine et l’Inde ont stagné. Une petite différence dans les taux de croissance peut se traduire à terme par des énormes différences si on attend suffisamment longtemps, car la croissance est cumulative et exponentielle.

Règle de 70 : c’est ce que va donner une grandeur au bout d’un certain temps si elle croît à un niveau constant.

T=

𝟕𝟎 𝒈

g = taux de croissance en % T = temps nécessaire pour que la variable soit multipliée par 2

g

T

0,1%

700 ans

0,5%

140 ans

1%

70 ans  multiplié par 2 en 70 ans

2%

35 ans  multiplié par 2 en 35 ans

3,5%

20 ans

5%

14 ans

7%

10 ans

10%

7 ans

Exemple : Europe vs. Inde Inde g=0%

100 ----------------------------------------------------------- 100

Europe g=1% 100 en 1700  200 en 1770  400 en 1840  800 en 1910  1600 en 1980

B. L’objet de la théorie de la croissance Pour comprendre les déterminants de la production à long terme. Cadre théorique inspiré par Robert SOLOW. On recense les facteurs qui peuvent expliquer la croissance : - L’accumulation de capital (K) - L’augmentation de la population (L) - Le progrès technique (A) - L’amélioration de la qualité de la main-d’œuvre |  la santé | Indice de capital humain (H)  le niveau d’éducation | - Les ressources naturelles  Les matières 1ères |  Terres | (T)  Pétrole/Gaz | - Autres facteurs  La culture |  La religion | (Z)  La géographie | … | Hypothèse : tous ces facteurs peuvent se combiner dans une fonction de production agrégée : Il existe une relation stable entre la production agrégée et des facteurs de production.

Y = F ( K, L, A, h, …) Avec

Y : production agrégée (PIB) K, L, A, h : des facteurs de production

On propose des lois : Exemple n°1 : Kt+1 – Kt = S Yt Avec

Kt+1 – Kt : variation du stock de machines K S : Taux d’épargne

Exemple n°2 : La population croît à taux constant Exemple n°3 : L’évolution de la population est donnée par l’hypothèse de transition démographique. On en déduit l’évolution de la production et des facteurs.

C. Aspects empiriques * Recherche de données sur longue période  constitution de bases de données  prix du blé  Maddison  Bourguignon et Lévy (France, 19ème siècle)  Summers et Heston (Penn World Database, 1960-2010) * Études de cas  A. YOUNG : « A tale of two cities » : Hong Kong et Singapour  comparaison de deux croissances entre 1950 et 1990. * Traitement statistique des données Régression entre variables temporelles :

Yt = a x t + b + ε t Avec

Y : PIB/tête : variable expliquée a : variable explicative (ex : capital/tête, % population protestante…) ε : résidu (erreur)

Il faut estimer les facteurs a et b  On cherche des corrélations : si a > 0, la corrélation est positive. La corrélation n’implique pas forcément la causalité. si a > 0  x augmente donc y augmente (causalité directe)  ou y augmente donc x augmente (causalité inverse)  ou 3ème cause D. Le développement durable Voir chapitres 3 et 4  Chapitre 2 – Les sources de la croissance A. Le cadre de référence : le modèle de SOLOW 1. Les faits stylisés de KALDOR KALDOR a fait des travaux sur la croissance et les inégalités. Données : Royaume-Uni : 1850-1950. Il en a tiré 5 faits stylisés (fait stylisé = régularité empirique) : - le revenu par tête (Y/L) croît de manière régulière - le capital par tête (K/L) croît de manière régulière - le rendement du capital (r) est stable - le coût efficient du capital (K/Y) est stable - les parts du capital et du travail sont stables

Y=W+∏ Avec

𝑊 𝑌 ∏ 𝑌

W : masse salariale ∏ : profits

≈ 2/3  2/3 des richesses vont aux travailleurs (salaires) ≈ 1/3  1/3 des richesses va aux capitalistes

2. Le modèle de SOLOW Il a écrit 2 articles :

AER, 1956, théorique AER, 1957, empirique Ces articles dans la presse économique lui valent un prix Nobel. Cadre simplifié : - comprendre les conditions nécessaires d’une croissance soutenue - mesurer la contribution des différents facteurs à la croissance Point de départ : faits stylisés de KALDOR. On suppose de la croissance dépend de 3 facteurs : - le capital (K)  la production augmente car on a plus de machines/ plus on a de machines, plus la production augmente - la population active (L)  la production augmente car on a plus de bras - le progrès technique (A) Hypothèse : il existe une fonction de production agrégée qui prend la forme suivante :

Yt = F (Kt, At, Lt)  il y a une relation entre le capital, le progrès technique et la population active Avec t : le temps

Remarque : il y a des rendements décroissants du capital et du travail. Quand on rajoute des machines ou des travailleurs, la production augmente mais de moins en moins. Remarque : Hypothèse : les rendements d’échelle (RE) sont

constants (taille=production) décroissants (la taille est gênante) croissants (la taille permet + de production)

D’après SOLOW, en moyenne, les rendements d’échelle sont croissants. a. Présentation du modèle

Yt = P (Kt, At, Lt)  La croissance vient de l’augmentation du capital, de la population active et du progrès technique.

Lois d’accumulation de ces trois facteurs : - le progrès technique est exogène (extérieur au modèle = on ne l’explique pas) :

At+1 = At × (1+λ) Avec λ : taux (exogène) d’augmentation de la productivité

- la population active augmente à taux constant :

Nt+1 = (1+n) × Nt Avec n : taux de croissance de la population active

à l’équilibre, Lt = Nt (population employée = population active) - loi d’accumulation du capital : hypothèse : une fraction constante du revenu est épargnée

St = sYt Avec

S : épargne agrégée s : taux d’épargne

À l’équilibre du marché du capital : It = St soit investissement = épargne - loi d’évolution des machines existantes : Kt+1 Avec

= Kt + It – δKt

Kt+1 : capital en t+1 Kt : capital en t δKt : taux de dépréciation du capital

b. La dynamique d’une économie à la SOLOW 3 lois : évolution du capital Kt+1

= s F (Kt,At, Lt) + (1-δ) Kt loi de la population active Lt+1 = (1+n) Lt loi du progrès technique At+1 = (1+λ) At

A0, L0, K0 sont données Hypothèses sur la fonction de production :

Rendements décroissants pour le capital K le travail T Rendements d’échelle constants

Exemple : fonction de production Cobb-Douglas : Yt on pose : zt alors F

=

𝐾𝑡 𝐴𝑡 𝐿𝑡

 capital par tête efficace

(Kt, At, Lt) = At, Lt, f(zt)

= Ktα (At Lt)1-α

pour une Cobb-Douglas, f(zt)

=(

𝐾𝑡

𝐴𝑡 𝐿𝑡

 Le système (1), (2), (3) se simplifie :

Remarque : f(zt)

=

𝑌𝑡

)𝛼 = ztα

𝑠 𝑓(𝑧𝑡 )+(1−𝛿)𝑧𝑡 (1+𝑛)(1+𝜆) z0 est donnée

zt+1 =

 production par tête efficace

𝐴𝑡 𝐿𝑡 Remarque : la fonction f(zt) est croissante et concave

Que se passe-t-il à long terme ? On montre que le système dynamique tend vers un état stationnaire. L’état stationnaire est tel que

zt = zt+1 = z*  constant. Le capital par tête se reproduit à l’identique Preuve : 𝑠 𝑓(𝑧𝑡 )+(1−𝛿)𝑧𝑡 zt+1 = (1+𝑛)(1+𝜆) à long terme zt+1

= zt = z*  s f(z*) = [(δ+n+λ (1+n)] z*

 épargne/tête

 investissement de remplacement/tête

 L’investissement de remplacement, c’est l’investissement requis pour maintenir au même niveau le capital par tête efficace.

Supposons qu’en t=0, z0 < z* s f(z=0) > [δ+n+λ (1+n)] z0  z augmente Supposons que z0’ > z* s f(z0) […] z0  z baisse A long terme, z = z* s f(z*) = […] z*

Dans cet état stationnaire, l’économie suit un chemin de croissance régulière où le capital par tête, le revenu par tête et le salaire croissent à taux constant. 𝑌𝑡 On utilise une Cobb-Douglas : = 𝑓(𝑧𝑡 ) = 𝑧𝑡 𝛼 𝐴𝑡 𝐿𝑡 zt = z* à l’état stationnaire. Revenu par tête

yt = 𝑦𝑡+1

Avec

𝑦𝑡

𝑌𝑡 𝐿𝑡

= At 𝑧 ∗ 𝛼

−1=

λ : taux du progrès technique 𝑦𝑡+1 − 1 : taux de croissance

𝛼

𝐴𝑡+1 (𝑧 ∗ ) 𝐴𝑡 (𝑧

∗𝛼

)

−1=

𝐴𝑡+1 𝐴𝑡

−1=𝜆

𝑦𝑡

Capital par tête

𝑘𝑡

𝐾𝑡 𝐿𝑡

𝑘𝑡−1 𝑘𝑡

= 𝐴𝑡 × z ∗

−1=

𝐴𝑡+1 𝑧 ∗ 𝐴𝑡 𝑧 ∗

−1=𝜆

Quid du salaire et du taux d’intérêt ? Hypothèse : concurrence parfaite sur tous les marchés.  Les facteurs de production sont rémunérés à leur productivité marginale. 𝛿𝐹 𝑊 𝐴 Wt= = (1 − 𝛼 )𝐴𝑡 𝑧𝑡 𝛼 si zt = z*  𝑡+1 − 1 = 𝑡+1 𝛿𝐿𝑡 𝑊𝑡 𝐴𝑡

−1=𝜆

Avec Wt : salaire

rt =

𝛿𝐹 𝛿𝐾𝑡

− 𝛿 = 𝛼𝑧𝑡𝛼−1

si

zt = z*

alors

r = r*

Avec rt : taux d’intérêt

Dynamique hors état stationnaire hypothèse : z0 < z* s f(z0) > [δ+…] z0 (=épargne par tête > investissement de remplacement)  zt augmente 𝑘𝑡+1 𝐴 . > 𝑡+1 = 1 + 𝜆 𝑘𝑡 𝐴𝑡 Phases de rattrapage : justification économique = rendement décroissant du capital Exemple n°1 : croissance européenne de l’après guerre  destruction du capital  30 Glorieuses : 5% de croissance par an Exemple n°2 : croissance chinoise  1990-2012  10% de croissance par an

On part de très bas donc au début, les rendements du capital étaient très importants.

3. Épargne et accumulation de capital a. Le rôle clef de l’épargne – La règle d’or Supposons que le taux d’épargne s augmente  s f(z) > [δ+…] z  z augmente  hausse permanente du capital par tête efficace

 à long terme :

hausse permanente des salaires w baisse permanente du rendement du capital r

b. Les déterminants de l’épargne - structure démographique : le taux d’épargne individuel dépend de l’âge de l’individu d’après le modèle.

 le taux d’épargne moyen dépend de la structure démographique - systèmes de retraites et de protection sociale :  par capitalisation (épargne soi-même)  incite à l’épargne  par répartition (redistribution)  n’incite pas à l’épargne - distribution des revenus c. La règle d’or

s augmente  le revenu par tête augmente à long terme Maximiser le revenu par tête n’a pas de sens. On souhaite plutôt maximiser la consommation.  Quel est le taux d’épargne qui maximise la consommation à long terme ?  réponse donnée par la règle d’or de SAMUELSON : le capital par tête doit être tel que le taux d’intérêt réel r est approximativement égal à la somme du taux de croissance de la population et du taux de croissance de l’économie : r

≈n+λ

 Règle d’or : la consommation par tête est maximale à long terme si le taux d’intérêt réel est égal à la somme du taux de croissance de la population et le taux de croissance du revenu (r taux d’épargne optimal = sGR (GR = Golden Rule) capital par tête = zGR Si l’économie n’est pas à la règle d’or :  r > n + g (situation de sous-accumulation)  z* < zGR (r = f(z) décroissante) s < sGR (pas assez d’épargne) Il faut épargner plus.  r < n + g (situation de sur-accumulation)  z* > zGR s > sGR Il faut épargner moins : « FREE LUNCH »

= n + g).

4. La comptabilité de la croissance SOLOW (1957) et DENISON (1962, 69) ont introduit une méthode appelée  « Growth Accounting » : elle vise à mesurer la contribution à la croissance des facteurs de production et du progrès technique. Modèle de base :

Facteurs de production

Indice de productivité (PGF)

Production

Yt = At F (Kt, Lt)

PGF : productivité globale des facteurs

3 sources possibles à la croissance : - Progrès technique At - Accumulation de capital Kt - Augmentation de la population active Lt On différencie :

gL(t) taux de croissance de la population active

Productivité marginale du travail

gK(t) taux de croissance du capital

Productivité marginale du capital Coefficient du capital

gA(t) taux de croissance de la PGF ≈ progrès technique

Gy(t) taux de croissance du PIB

𝑌𝑡 − 𝑌𝑡−1 𝐴𝑡 − 𝐴𝑡−1 𝛿𝐹 𝐾𝑡 𝐾𝑡 − 𝐾𝑡−1 𝛿𝐹 𝐿𝑡 𝐿𝑡 − 𝐿𝑡−1 ≈ + + 𝑌𝑡−1 𝐾𝑡−1 𝐿𝑡−1 𝐴𝑡−1 𝛿𝐾𝑡 𝑌𝑡 𝛿𝐿𝑡 𝑌𝑡

2 hypothèses : - Concurrence parfaite sur tous les marchés  facteurs rémunérés à leur productivité marginale. 𝛿𝐹 = wt = salaire moyen 𝛿𝐿𝑡 𝛿𝐹 . = r + δ = coût d’usage du capital 𝛿𝐾𝑡 (𝑟+𝛿)𝐾 𝛿𝐹 𝐾 .𝛿𝐾 . 𝑌𝑡 =. 𝑌 𝑡 = α (α = part des profits dans le capital) 𝑡 𝑡 𝑡 𝛿𝐹 𝐿𝑡 𝑊𝑡 𝐿𝑡 .𝛿𝐿 . 𝑌 = . 𝑌 = β (β = part des salaires dans le PIB) 𝑡 𝑡 𝑡

.

- Rendements d’échelle constants  pas de profits purs α + β + 1 (β=1-α). Toute la richesse est redistribuée soit sous forme de profits soit sous forme de salaires.

a. La décomposition de SOLOW Décomposition de Solow :

gL (t) Taux de croissance de la population active

(1-α) Part du travail

gK (t) + Taux de croissance du capital

α Part du capital

Taux de croissance de la PGF

gA (t) +

Taux de croissance du PIB

Gy (t) =

La croissance se décompose donc en 3 blocs : - progrès technique gA (t) - contribution du capital α  gK (t) - contribution du travail (1-α) gL (t) Concrètement : Source :  comptabilité nationale (INSEE, INED) : en général, la part du capital est autour d’1/3 et celle du travail autour de 2/3. α ≈ 1/3 (40% en France) 1-α ≈ 2/3 (60% en France)  données démographiques  gL (t)  capital : - investissement (INSEE)  I - coefficient de capital  𝐾⁄𝑌 ≈ 4 ∆𝐾 gK (t) = 𝐾

=

∆𝐾 𝑌

𝑌⁄𝐾

𝐼

= 𝑌 𝑌⁄𝐾 Comment calculer GA (t) ?

Gy (t) Taux de croissance du PIB

Résidu de Solow

GA (t) =

(αgK (t) + (1-α) gL (t) Contribution des facteurs

Exemple : page 10 : (1) gy (t) = 5,05% (2) gL (t) = 0,43% par an  (1-α) gL (t) = 0,3% 1 – α = 0,7 (3) Capital non résidentiel 5,12% αgK = 0,23  5,12% + 0,07  2,8% Capital résidentiel = 2,08 = 1,37% = 0,07  Contribution des facteurs : 0,3% + 1,37% = 1,67

D’où le résidu du Solow : gA (t) = 3,37% 𝑔 (𝑡)

.𝑔𝐴(𝑡) = 66,77% 𝑦

b. L’importance du résidu de SOLOW Résultats analogues à ceux des premiers travaux : 𝑔 Solow : USA 1909-1949  résidu 𝐴⁄𝑔𝑌 ≈ 90% de la croissance. B. Les autres moteurs de la croissance (à titre d’information) 1. L’accumulation du capital humain Mesure de la qualité de la main-d’œuvre qui dépend de sa santé et de sa formation. 2. Les autres facteurs - Biens publics : infrastructures, sécurité (police+défense), justice - Progrès technique, effets d’apprentissage et diffusion de la technologie - Géographie et climat (accès à la mer ou aux voies fluviales) - Ouverture économique - Inégalités, conflits, fractionnement ethnique C. Croissance et population Croissance et transition démographique a. Population et croissance dans le modèle de SOLOW

LI =

N Population totale

U+

Inactifs

Population active employée

LE +

Chômeurs

Population active ≠ population totale

Population active

L’évolution de la population active employée dépend de l’évolution de la population totale, du taux de chômage, de la structure démographique (âges). On montre chez Solow qu’une hausse du taux de croissance de la population implique une baisse du revenu par tête à long terme. Preuve : à l’état stationnaire, on égalise l’épargne par tête et l’investissement de remplacement : s f(z) ≈ [δ+n+λ]z n investissement de remplacement

 z si s est constant  y, revenu par tête 

b. Transition démographique et trappe Malthusienne Thomas MALTHUS, « Essai sur la Population » (1798) : - Les dynamiques de la population et de la production sont interdépendantes. D’après lui, il y a un processus d’accumulation long et une population qui croît de manière exponentielle : la population suit une loi de croissance géométrique, la production suit une croissance arithmétique.

Heureusement, la loi de Malthus ne sera pas vérifiée au XIX et au XXème siècles. La population augmente mais le revenu par tête augmente 2 fois plus. Erreurs de Malthus : - sous-estimation du progrès technique - hypothèse que les comportements reproductifs sont invariables.  Transition démographique hypothèse : 2 régimes : - régime traditionnel (fertilité et mortalité élevées) - régime moderne (fertilité et mortalité faibles) La mortalité baisse en 1er et la fertilité plus tard. Transition en 2 étapes : - transition épidémiologique : baisse de la mortalité et fécondité constante. Causes : développement économique : amélioration de l’appareil sanitaire et de l’alimentation. - transition de fécondité : baisse de la fécondité vers un régime moderne, fécondité maîtriser, choix d’investir dans la qualité de la progéniture plutôt que dans la quantité.

Implication du modèle : - pendant la transition, la population augmente :

Exemple : Chine et gouvernement Maoïste : Amélioration du niveau de vie paysan et baisse de la mortalité = trop de population  Politique de l’enfant unique pour accélérer la transition démographique. La population chinoise a continué d’augmenter jusque dans les années 80 puis a baissé. On passe alors a une moyenne de 5 enfants à moins de 1 enfant.  Trappe de pauvreté : situation d’équilibre ou des pays sont bloqués dans des niveaux de revenu/richesse faible - car la démographie est galopante (capital par tête trop faible) - la population est galopante car le revenu est faible  le pays est trop pauvre pour entamer la transition démographique  cercle vicieux Hypothèse de transition démographique :

 Trappe à pauvreté

3 équilibres possibles : E1, E2, E3 2 équilibres stables : E1, E3

E1 = pays pauvre enfermé dans la trappe de pauvreté z2 = seuil  tout pays en dessous de z2 est dans la trappe Big Push : laissés à eux-mêmes, les pays ne peuvent pas se développer. Il faut les pousser pour les faire sortir de la trappe de pauvreté  Chapitre 3 – Croissance et Environnement A. Introduction : les limites de la croissance K. Boulding a dit que celui qui croit qu’une croissance exponentielle est possible éternellement sur une planète est soi un fou soit un économiste.  Problème de la soutenabilité/durabilité de la croissance La production utilise des ressources naturelles. Ces ressources naturelles ne sont pas inépuisables. Ressources naturelles Non renouvelables : pétrole, gaz, matières premières Renouvelables : biomasse, nappes phréatiques  Danger : surexploitation  disparition Malthus (1798) est un des premiers à avoir fait des prévisions catastrophiques : il prévoit l’explosion démographique en Angleterre et le manque des ressources alimentaires. La population pauvre doublait tous les 25 ans. Le Club de Rome : groupe d’experts qui s’est réuni à la fin des années 60 qui s’est demandé si la croissance de l’époque pouvait continuer. Ils ont construit un grand modèle de prévision sur un siècle sur la production, les ressources, la population, la pollution… Les résultats de l’analyse ont été publiés dans « Les limites de la croissance ». C’est la première fois qu’un modèle de croissance tient compte des contraintes environnementales.

La perspective de ces experts était apocalyptique (effondrement des ressources vers l’an 2000, y compris alimentaires, effondrement de la production puis de la population).  optique malthusienne Le Club de Rome a fait un nouveau rapport similaire mais en reculant les effondrements en tenant

compte notamment des progrès techniques. Mais les membres du Club de Rome sont toujours aussi pessimistes. Jarred Diamond a publié « Collapse » en 2006 qui a eu un très gros succès. C’est l’effondrement de plusieurs sociétés humaines : Maya, Vikings du Groenland, Île de Pâques… Ce sont des cas d’école de surexploitation des ressources naturelles. - Île de Pâques : cette civilisation a atteint son apogée entre 1000 et 1400. Ils ont surexploité les ressources forestières et ont subi le niño (oscillation climatique géante) - Maya : milieu riche (forêt et eau) mais fragile - Sumériens : contamination de la nappe phréatique par du sel Concepts-clefs : - prix = signal de rareté changements de comportement  pétrole, charbon -  substituabilité (facilité que l’on a de remplacer une ressource par une autre) = ressources non renouvelables et ressources reproductibles (travail/capital physique ou humain) - progrès technique = exemple : caoutchouc naturel  sève d’hévéa  or vert  Amazonie Quantité limitée  puis Asie du Sud Est Remplacé par du caoutchouc synthétique

Quantité illimitée

-  tragédie des communs = tendance naturelle à la surexploitation des ressources en commun - externalités B. Croissance et dommages environnementaux 1. Croissance et pollution a. Les coûts environnementaux de la croissance Il y a un lien entre une croissance rapide et la dégradation de la qualité de l’environnement : - augmentation de la pollution - perte de biodiversité - accélération du changement climatique Il existe un lien empirique (p.34 et 35) - PIB/tête et émissions de CO2 - taux de croissance et émissions de CO2  arbitrage ente croissance et environnement b. L’hypothèse de KUZNETS  Une courbe de Kuznets environnementale est une relation en cloche entre le développement économique et le niveau de pollution environnementale. (page 36)

Intuition : - la pollution augmente avec l’activité économique - la sensibilité aux dommages environnementaux augmente avec le niveau de vie Hypothèse : la qualité de l’environnement est un bien de luxe Critique statistique : Stern et Perman (1993) : la courbe de Kuznets n’existe pas, c’est un artefact statistique. Pour eux, la seule relation claire est celle entre croissance et pollution. La courbe de Kuznets ne s’applique pas à tous les polluants : USA et Canada par exemple. 2. L’analyse coût-bénéfice de la prévention des dommages environnementaux Politiques de prévention = investissements coûts = investissement (solaire, éolien…) taxes, normes  baisse de l’efficacité économique bénéfices = dommages futurs évités

Rappel : les principes d’actualisation et de capitalisation : 2 périodes : - t = 0 aujourd’hui - t = 1 dans 1 an r = 4% taux d’intérêt



100€



100(1+r)2€

2 ans

= 108,16€

100+r1000 =100(1+r)€

1 an

capitalisation

=104€

Combien vaut la promesse de recevoir 100€ dans 1 an ? t=0 100



t=1 100 (1+r)

100

La promesse de recevoir 100€ dans 1 an vaut 1+𝑟 aujourd’hui.

100 1+𝑟

= valeur actualisée d’une créance de 100€ versée dans 1 an. 100

Valeur actualisée d’une créance de 100€ dans n années : (1+𝑟)𝑛 a. Le choix du taux d’actualisation Règle de Keynes-Ramsey : planificateur social. On doit prendre une décision d’investissement. Rendement social = taux de rendement minimal qui justifie l’investissement. On se donne une fonction d’utilité intertemporelle. 2 périodes : C0 = consommation en t=0 C1 = consommation en t=1 U(C0) = utilité procurée par C0 U(C1) = utilité procurée par C1 Fonction d’utilité intertemporelle 1

U(C0) + 1+ 𝜌 𝑈(𝐶1 ) ρ = taux de préférence pour le présent (du planificateur social) 1 1+ 𝜌

≈ poids accordé aux générations futures

Généralement, U(C) =

𝐶 1−𝛾 1−𝛾

r = rendements de l’investissement L’investissement est socialement rentable si et seulement si : - U’(C0) Sacrifice entraîné par une unité d’investissement

+

1+𝑟 1+𝜌

U’(C1)

Bénéfice actualisé prouvé par cette unité d’investissement

≥

0

Condition de KeynesRamsey

Si U’(C) =

𝐶 1−𝛾 1−𝛾

, alors cette condition peut s’écrire :

r ≥ ρ Taux de préférence pour le présent

+ γ Aversion pour l’inégalité intergénérationelle

gc Taux décroissant anticipé de la consommation

≡ rs Rendement social

Bilan = l’investissement est socialement justifié si et seulement si r ≥ rs rs = ρ + γ gc = taux d’actualisation social

le taux d’actualisation dépend de

ρ = poids que l’on accorde aux générations futures γ gc = investir aujourd’hui, c’est réduire la consommation la génération pauvre en faveur de générations qui seront plus riches. Ce sacrifice sera d’autant plus important que le taux de consommation ou le coefficient d’inversion est élevé (gc et γ). Remarque : La règle de Keynes-Ramsey peut conduire à des taux d’actualisation très élevés. Weitzman : ρ = 2%  rs = 6%

γ=2 gc = 2%

Remarque : Gollier : Il existe une incertitude sur les taux de croissance futurs. 4% 1⁄3 gc =

2% 1⁄3 0

1⁄ 3

= le taux d’actualisation décroit avec le temps.

b. L’analyse économique de la prévention du changement climatique : le rapport STERN Rapport rédigé en 2006 par Stern. 2 scénarii : - laisser-faire  hausse des températures (+3° d’ici 2010)  dommages : 5% du PIB mondial par an perdu à terme [scénario moyen] -20% [scénario extrême] - action résolue : taxe carbone, politique énergétique volontariste, politiques d’économies d’énergies. L’objectif est de stabiliser la hausse des températures à 2°. Dommages limités à 1% du PIB. Méthode de calcul : - analyse coût bénéfice  paramètre clef = taux d’actualisation social rs = ρ + γ gc Hypothèse de Stern : ρ=0 γ=1 rs =1,3% gc = 1,3%

Weitzman : ρ=2 γ=2 gc = 2%

Nordhans : ρ = 3% γ=1 gc = 1,3%

rs =6%

rs = 4,3%

Banque mondiale (rejetait tous les projets dont le rendement était inférieur à 8% : rs = 8% Exemple : valeur présente d’une perte d’un million d’€ : 20 ans 50 ans 100 ans r = 1,3%

- 772345 €

- 524237 €

- 274825 €

r = 5%

- 376889 €

- 87204 €

- 7604 €

r = 10%

- 148664 €

- 8510 €

- 73 €

C. La gestion des ressources non renouvelables : l’approche d’HOTELLING Ressources non renouvelables : pétrole, charbon, gaz, matières premières… A quel rythme faut-il extraire ces ressources ? Quid de la détermination du prix de la ressource ? 1. La notion de rente de rareté Il existe un arbitrage : - extraire et vendre aujourd’hui - laisser en terre (pour extraire plus tard) Option 1 : extraire et vendre aujourd’hui pt – ct (prix de vente – coût marginal) Option 2 : laisser en terre rapportera λt = valeur en terre Règle de décision : Si pt – ct ≥ λt = on extrait la ressource Si pt – ct < λt = on laisse en terre A l’équilibre, pt s’ajuste de manière à ce que pt – ct = λt (valeur d’extraction = valeur en terre) Conséquences : pt > c (prix > coût marginal même en concurrence parfaite) pt – ct = rente de rareté (rente d’Hotelling) = valeur présente de la ressource si elle est extraite dans le futur. 2. La règle d’HOTELLING Arbitrage : Option 1 = extraire et vendre aujourd’hui rapporte pt – ct = λt Option 2 = extraire et vendre dans 1 an rapporte pt+1 – ct+1 = λt+1, ce qui représente A l’équilibre, pt – ct =

pt+1 – pt+1 1+𝑟

pt+1 – pt+1 1+𝑟

=

λt+1 1+𝑟

 λ

t+1 λt = 1+𝑟

 λt+1 −λt λt

.

=𝑟

La ressource est extraite à un rythme qui assure que le taux de croissance de la rente (λt = pt – ct) est égal au taux d’intérêt

Preuve : λt+1 −λt λt

Si .

>𝑟

 λt+1 > λt 1+𝑟 pt+1 – rt > 1+𝑟

pt – ct

 laisser en terre Remarque : hypothèses - la ressource est disponible en quantité fixe et connue - la ressource est homogène en qualité - coût d’extraction indépendant du stock - libre accès à la ressource - concurrence parfaite La règle d’Hotelling permet de : - déterminer la valeur économique du stock de ressource. Chaque baril de pétrole vaut λt - déterminer l’évolution de cette valeur

λt+1 −λt λt

=𝑟

- déterminer le rythme d’extraction optimal de la ressource 3. Le sentier d’extraction optimal Hypothèse : r > rs r = taux d’actualisation privé (taux d’intérêt du marché) rs = taux d’actualisation social  𝜆𝑡𝑠 ≠ 𝜆𝑡 

λst+1 −λst λst




𝐾+𝐹 𝐶

𝑐ℎ𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛

Elément déterminent = facteur de charge

En 2010, en France : K+F = 34$ Nucléaire 17$ Charbon c= 10$ Nucléaire 45$ Charbon U= 85% pour les deux technologies 34

cNucléaire = 0,85 + 10 = 50$/𝑀𝑊ℎ 17

cCharbon = 0,85 + 45 = 65$/𝑀𝑊ℎ Années 70 : Charbon coûteux et de mauvaise qualité + savoir-faire nucléaire → 58 réacteurs (15 centrales) = rendements croissants Les centrales nucléaires étant peu modulables, elles ne sont pas des centrales de pointe.

Choix de la centrale de pointe : - disponibilité - temps de démarrage - modulabilité - le coût en dernier Technologies préférées en pointe : hydraulique et gaz (TAG surtout)  Quid des énergies renouvelables ? Mais : L’hydraulique

- s’utilise en base et en pointe

- potentiel limité - aléas climatiques

L’éolien

- temps de démarrage court - très bonne modulabilité

- disponibilité faible et aléatoire (intermittence) - facteur de charge de 24% on shore, 33% off shore

Le solaire

- temps de démarrage court - très bonne modulabilité

- disponibilité faible et aléatoire (intermittence) - facteur de charge de 12% en Europe, 20% en Espagne

Les énergies renouvelables sont trop coûteuses pour être utilisées en base (car disponibilité faible) et trop aléatoires pour être utilisées en pointe. Pour le moment, le passage au 100% renouvelable est donc techniquement impossible. Pour chaque centrale éolienne ou photovoltaïque, il faut prévoir une centrale de back-up en gaz ou en charbon. C. L’Energiewende allemande C’est le nom allemand pour la transition énergétique (inventé par l’Oko-Institut). L’accident de Fukushima (2010) entraîne l’abandon du nucléaire en Allemagne, d’ici 2022. → Investissement massif dans les renouvelables : biomasse, éolien, solaire.  Objectifs : baisse des émissions de CO2 50% de renouvelable en 2030, 80% en 2050

Bilan 2016 : 2010

2016

Nucléaire

22%

13%

Charbon

42%

40%

Gaz

14%

12%

Hydraulique

3%

3%

Eolien

6%

12%

Biomasse

4,5%

7%

Solaire

2%

6%

Total renouvelables

15%

28%

Mais : explosion des coûts, pas de baisse des émissions de gaz à effet de serre Coûts : 2016

Ménages

296€/MWh en Allemagne 160€/MWh en France

Industrie

180€/MWh en Allemagne 115€/MWh en France

On a introduit en Allemagne une surcharge (impôt) pour financer la transition énergétique de : 8Mds € en 2010 14Mds € en 2012 24Mds € en 2016 La surcharge est un impôt régressif car l’industrie bénéficie d’une ristourne, et qu’en proportion il est plus fort pour les ménages pauvres. Stabilité des émissions des gaz à effets de serre : En 2013, les émissions de CO2 par habitant était de 9,3 tonnes et de 5,3 tonnes en France. L’Allemagne est le pays le plus industrialisé d’Europe, le plus peuplé, et celui qui utilise les énergies les plus sales (charbon), et émet 2 fois plus de gaz à effet de serre que la France. L’Allemagne a pourtant fait des investissements massifs dans l’isolation. Elle a aussi fait des efforts dans le transport. Mais ces efforts sont annulés à cause des 52% de l’énergie produite en charbon et en gaz. L’Allemagne a admis qu’elle ne tiendrait pas ses objectifs pour 2020. Pourquoi ? On remplace une énergie propre (en termes d’émissions), le Nucléaire, pour le remplacer par des énergies intermittentes et les biomasses (non propre).

Conséquence : Dans un premier temps (2012-2013) : utilisation accrue des centrales à gaz et à charbon. Plus grave : les producteurs ont préféré le charbon au gaz (en raison des prix). Effet pervers des intermittences : La hausse des énergies intermittentes (éolien et solaire) s’est traduite par une baisse du facteur de charge des autres énergies. Cela a entrainé une hausse des coûts et une dégradation de la rentabilité de ces installations. Les opérateurs sont incités à privilégier les énergies qui utilisent les combustibles les moins chers (charbon). Ils ont différé les investissements de modernisation. Remarque : l’Allemagne est devenue exportatrice nette d’énergie. L’explosion du solaire et de l’éolien a entrainé des surplus imprévisibles dont il faut se débarrasser à n’importe quel prix. Les prix de gros de l’énergie sont parfois négatifs. Bilan de l’energiewende : une politique ambitieuse, coûteuse (500Mds € sur 20 ans) et les objectifs de réduction de CO2 ne seront pas atteints. D. Conclusion Environnement : L’éolien (surtout off shore) et le solaire sont des énergies en essor. Il y a une réelle baisse des coûts de production (rendements d’échelle, effets d’apprentissage, production en série). Il existe une borne supérieure à la part de ces énergies à cause de l’intermittence. Pour les 20 ou 30 prochaines années, les ¾ de la production seront produits par des moyens classiques : hydraulique, nucléaire, charbon, gaz. L’hydraulique reste la meilleure technologie renouvelable, utilisable en pointe et en base, aucune pollution, mais potentiel limité et aléas climatiques. Pour un grand nombre de pays, le choix dans les centrales de base est toujours désagréable : nucléaire, charbon, gaz. Le nucléaire est une énergie « propre » (pas de gaz à effets de serre) mais dangereuse (déchets de très long terme et risque d’accident catastrophique). Le charbon/gaz sont des technologies sales : au niveau des émissions de gaz à effet de serre, et au niveau de la pollution directe (charbon). Coûts : En France, il y a un dérapage complet du coût du nucléaire. Aujourd’hui, les deux technologies les plus économiques sont le charbon et le gaz (mais ils sont indexés au coût du pétrole). On construit beaucoup de centrales à gaz aux États-Unis et de centrales à charbon dans le tiers-monde, notamment en Turquie.

Il y a donc nécessité d’une taxe carbone, pour promouvoir le gaz au détriment du charbon. La taxe va augmenter la rentabilité du gaz et du nucléaire. Bonnes nouvelles : Il existe des moyens d’atténuer l’intermittence : - le stockage - hydraulique : Norvège - batteries (Tesla) - les interconnexions : en connectant toutes les énergies intermittentes du pays, il y en aura toujours une disponible. On développe des lignes à haute tension pour transporter cette énergie là où on a besoin. - les smart-grids (réseaux intelligents) : flexibiliser la demande : amener peu à peu les utilisateurs locaux à moduler leur consommation en fonction de l’offre (exemple : pas de machines à laver en heure de pointe mais la nuit…). On installe des compteurs intelligents et du stockage local (batteries Tesla).