Cours de Calcul Economique

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Cours de Calcul Economique
Mines ParisTech
Cours de tronc commun 2ème année (C9123)
Septembre 2009
Matthieu GLACHANT, CERNA, glachant@ensmp.fr
Blanche SEGRESTIN, CGS, segrestin@ensmp.fr
Daniel Fixari, CGS, fixari@ensmp.fr

Les ingénieurs et le calcul économique
Un peu d'histoire
•
Les ingénieurs en prise directe avec les questions économiques
– Au 18ème, les corps des ingénieurs se constituent
• création des Ponts et chaussées en 1746,
• des Mines en 1783,
• de Polytechnique en 1794
• Plusieurs questions économiques se posent :
– Le problème du rendement des machines
– Les travaux publics : gestion des dépenses publiques et opportunité d’un
investissement pour le bien public
– Les chemins de fer, etc…….
2

Ex: analyse économique des mines
« A supposer que sa majesté dépensât 20 000 écus
par an au travail des mines et qu’il n’en retirât que
la moitié, il n’y perdrait rien puisque l’argent du
royaume en serait augmenté de 10 000 écus, et que
toute la mise qu’il y aurait faite lui reviendrait,
après avoir contribué à la subsistance des peuples
d’alentour qui s’augmenteraient à proportion que
les moyens de vivre s’y accroîtraient »…
Vauban (1633-1707), ingénieur et militaire,
Oisivetés, t1, p.93
3

Les ingénieurs économistes de l'Ecole
•
Le Play (1806-1882):
– Auteur de l'Art métallique au XIXe siècle
– précurseur des études sociales
•
Walras (1834 – 1910)
– Inventeur de l'économie mathématique
•
Cheysson (1836-1910)
– Prof. d’économie industrielle
•
Le Chevalier (1806-1879)
– ingénieur des Mines,
prof d’éco politique au collège de France
•
Maurice Allais (1911 –)
– Prix Nobel d’économie en 1988
4

Les ingénieurs face à l’économie
Deux orientations différentes
• Micro-économie : l’efficacité du
• Gestion de l'entreprise: l’efficacité
marché
de l’organisation
– Étude des interactions de marché
– Émergence des grandes entreprises et
• comment se forment, se
d’organisations complexes
distribuent et se consomment les
richesses
• Cf. chemins de fer
• À partir de comportements
– Élaboration d’outils de gestion et de
d’agents économiques modélisés
méthodes d’organisation
– Interrogation sur le rôle de l’Etat
• Analyse des coûts et de la
• Définition des règles du jeu,
rentabilité
• des politiques économiques
• Organisation de la production,
• et des moyens de régulation
distribution, conception…
« La main invisible du marché »
« La main visible des managers »
5

Objectifs du cours
• Utiliser les modélisations micro-économiques pour
– Analyser le fonctionnement des marchés et de la concurrence (guerre des
prix, politiques tarifaires des compagnies aériennes…),
– Connaître les recommandations pour l’intervention de l’Etat (SMIC,
politique environnementale)
• Utiliser le calcul économique dans la gestion de
l’entreprise :
– Les calculs de rentabilité des investissements
– Comment améliorer la rentabilité d’un projet face à l’incertitude (investir
dans la recherche en pharmacie? dans le forage pétrolier?)
6

Programme
•
DEUX PARTIES
1. Les marchés et leur régulation (10 séances)
•
Une introduction à la microéconomie
•
Approfondissement du cours de PN Giraud de 1ère année
2. Gestion de l'entreprise (8 séances)
•
Critères de rentabilité des investissements
7

Forme pédagogique
• Pas de distinction petite classe - amphi
– Cours magistral (transparents téléchargeables)
– Des exercices
• Des jeux de simulation (économie expérimentale)
• Evaluation
– Un examen écrit sans document (1h 30)
– Prise en compte de l'absentéisme et du degré de participation dans la
note
8

Partie 1:
Les marchés et leur régulation
9

Programme
• Séance 1 – 2
– Le résultat fondateur : l'efficacité du marché concurrentiel + jeu de
marché
• Séances 3 - 5
– Le monopole + illustrations
• La déréglementation dans le transport aérien
• Le SMIC est-il économiquement efficace ?
• Pourquoi Microsoft vend ses produits en bundle (Office =
Word+ Excel+ PowerPoint) ?
10

(Suite)
• Séances 6 - 7
– Théorie des jeux, duopole, concurrence à l'entrée + jeu du dilemme
du prisonnier
• Séances 8 - 10
– L'intervention de l'Etat (1) : le monopole naturel + illustration :
• Pourquoi a-t-on déréglementé le secteur de la téléphonie fixe
dans les années 90 ?
– L'intervention de l'Etat (2) : Les externalités + illustration :
• Analyse économique du protocole de Kyoto sur l'effet de serre
11

Plan
1. L'efficacité du marché concurrentiel
2. Le monopole
3. Les oligopoles
4. La concurrence à l’entrée des marchés
5. L’intervention de l’Etat
1. Le monopole naturel
2. Les externalités
12

Jeu de Marché
•
Intuition
– Le marché est un mécanisme d'allocation des biens efficace du
point de vue de l'intérêt général
Coûts des 13 vendeurs
Noirs :
2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 7, 7, 8, 8
Utilité des 13 acheteurs
Rouges : 10, 10, 9, 9, 8, 7, 7, 5, 5, 4, 4, 2, 2
13

Questions
1. Qui va vouloir échanger des unités de bien à un prix de 4 Euros
(vendeurs ou acheteurs)? A ce prix y a-t-il plus d'acheteurs ou de
vendeurs ?
2. L'excès d'acheteurs ou de vendeurs constaté à un prix de 4 Euros fait-il
monter ou diminuer le prix
3. À quel niveau de prix, le nombre de vendeurs et d'acheteurs est-il égal
?
4. A votre avis, quels vendeurs et quels acheteurs feront les premiers
échanges ? Combien gagneront-ils à échanger ? Quels seront les
derniers à vouloir échanger ?
14

Définition du marché concurrentiel
• Un marché dans lequel les intervenants sont suffisamment nombreux
pour qu'ils ne puissent pas imposer leur prix
• les agents économiques poursuivent leur intérêt personnel
• La qualité des biens est homogène et parfaitement connue de tous
• Le prix est connu de tous
• (Les utilités et les coûts de chacun ne sont pas nécessairement connus
de tous)
15

Offre, demande
• La courbe d’offre = relation entre quantité et prix minimal
que sont prêts à accepter les vendeurs pour fournir cette
quantité
– Si le vendeur est un producteur, nous verrons plus loin que ce prix
minimal est égal au coût marginal de production
• La courbe de demande = relation entre quantité et prix
maximal que sont prêts à accepter les acheteurs pour cette
quantité
– Si l’acheteur est un consommateur, nous verrons plus loin que ce
prix maximal est égal à l’utilité marginale
16

Le marché concurrentiel
• A l'équilibre, la quantité
demandée est égale à la quantité
prix
offerte (y*)
– Offre = demande
Offre
• Le prix d'équilibre p* est donné
par l'intersection de la courbe
d'offre et la courbe de demande
p*
Demande
Quantité
y*
17

L’efficacité du marché concurrentiel
• Un marché concurrentiel est efficace du point de vue de
l’intérêt général
• Efficace au sens de Pareto
– Vilfredo Pareto, un sociologue et économiste italien (1848 - 1923)
18

Optimum de Pareto
• Critère de Pareto : Une situation A est préférable à une situation B au
sens de Pareto si tous les individus la jugent préférable ou indifférente.
– Un principe d'unanimité
• Optimum de Pareto : Une situation qui est préférable au sens de Pareto
à toutes les autres
• Un critère fondé sur les satisfactions individuelles
• Du point de vue de l’équité, un principe conservateur
– Interdit la redistribution des plus riches vers les plus modestes
19

L'équilibre concurrentiel est un
optimum de Pareto
prix
• Pourquoi ?
- Personne n'a perdu par
Offre
rapport à la situation de
référence (car les échanges
sont volontaires)
- Il n'existe pas de situations p*
qui seraient préférées par les
intervenants sur le marché
Demande
Quantité
y*
• Résultat obtenu dans un contexte informationnel exigeant:
les agents ne connaissent que la valeur qu'ils accordent au bien et le prix
ne connaissent pas les valeurs des autres participants au marché
20

Démonstration par contradiction
prix
Offre
• Supposons prix p > p*
p
– les acheteurs du
segment vert sont exclus
p*
des échanges (gain=0)
alors qu’à l’équilibre
Demande
concurrentiel leur gain
Quantité
y*
est positif
– un nombre équivalent de vendeurs
est exclu
21

Les Théorèmes Fondamentaux du Bien Etre
• "L'équilibre général d'un système de marchés concurrentiels
correspond à une situation efficace au sens de Pareto"
• La notion d'équilibre général intègre tous les marchés et leurs
interdépendances
• Démontré par Kenneth Arrow et Gérard Debreu (1954)
22

Un mécanisme d'allocation inefficace :
la file d’attente
• Une illustration
– Distribution gratuite de billets pour la finale de la
Coupe du Monde de rugby
• Qui obtient des billets ?
– Ceux qui sont prêts à faire la queue longtemps
• Niveau consentement à attendre ≠ niveau consentement à
payer =>
marché noir => inefficace puisque des
échanges profitables demeurent
– Le marché noir rétablit l'efficacité Paretienne !
• Le temps perdu est un coût
– Alors qu’une dépense monétaire est un transfert, qui est donc
23
neutre pour la société

La théorie du consommateur dans un marché
concurrentiel
• La notion d'utilité
• Satisfaction tirée de la consommation d'un bien
• Soit un bien en quantité y, l'utilité u est décrite par :
u = u (y), avec u' > 0 et u" < 0
(L'utilité marginale est décroissante = hypothèse de satiété)
• L'optimum du consommateur:
• Il prend sa décision en maximisant son surplus :
Max u (y) – p y => u’(y) = p
u (y) = p
m
le prix est
donné
Sur un marché concurrrentiel, le prix est égal à l'utilité marginale
de chaque consommateur
24

Demande individuelle
Prix
• Demande individuelle = quantité y
demandée en fonction du prix p:
y(p)= u -1(
m
p)
• Demande inverse = le prix p en
fonction de la quantité demandée y
Demande
p(y) = u (
inviduelle
m y)
inverse p(y)
• Prix de réservation = prix maximal
acceptable par le consommateur =
y
utilité marginale
25

Demande agrégée de n consommateurs
•
n consommateurs avec des utilités
différentes : u avec i= 1,…n
i
•
Chacun choisit de consommer la quantité yi
qui maximise son surplus = u ( )-
i y
py
i
i
=> p = u = …= u …= u
1m
im
nm
Demande agrégée
inverse
)
=> Prix = Utilités marginales
p(Σyi
•
Demande inverse = relation entre p et la
quantité globalement consommée Σ
p
yi
Σyi
26

Le surplus des consommateurs
• Définition
– La différence entre ce qu'ils étaient prêts à payer et le prix de marché p
– L'aire en bleu
Prix
Surplus
consommateur
p
27
y
Quantité consommée

Parenthèse sur la définition d'un
marché concurrentiel
• Dans notre définition initiale :
"Un marché dans lequel les intervenants sont suffisamment
nombreux pour que s'instaure une concurrence"
• En fait, la véritable formulation est :
" Un marché dans lequel les intervenants sont suffisamment
nombreux pour qu'ils considèrent le prix comme donné"
– Ils sont "preneurs de prix“
– Le marché est dit “atomisé”
• C'est une approximation. Par ex., le prix dépend de la
quantité yi consommé par le consommateur i via la
fonction de demande agrégée p (Σyi)
28
• Mais cet effet est négligeable quand n est grand

Elasticité de la demande
• La pente de la courbe de demande dy/dp est une mesure
possible de la réactivité de la demande au prix
• L’élasticité prix de demande s’écrit :
ε = dy y = p dy
dp p y dp
• Elle est comprise entre -∞ et 0
– Qd ε = - ∞, la demande est extrêmement élastique. Toute
augmentation de prix conduit à la disparition de toute
consommation.
– Qd ε = 0, la demande est inélastique. Elle ne réagit pas du tout au
prix
• Un bien vital
29

Ex : la demande de carburants des
automobilistes en France
• D'après l'INRETS, une augmentation de 10 % du prix TTC
des carburants induit
– une diminution de 1 % de la consommation à court terme
• Une élasticité de -0,1
– une diminution de 7 % à long terme
• Une élasticité de -0,7
• Effet de long terme :
– Ralentissement de la croissance du parc automobile (-1 % env.)
– Diminution du kilométrage (- 2 %), surtout autoroute (- 4%)
– Achat de véhicules - gourmands (-4%)
•
Source "Hausse du prix des carburants : quels impacts sur les comportements ?",
INRETS, 2007, http://www.inrets.fr/infos/grenelle-envt/fas/Axe3-3.pdf
30

Une taxe carbone de 14 €/t
• Équivaut à une hausse de 4 centimes du litre d’essence,
soit 3,3 %
• Induit une diminution de 0,3% de la consommation
d’essence – ou des émissions de carbone – à court terme et
2,3% à long terme
• Ce ne peut être qu’un début…
• Remarque :
– A prix fixe, la consommation d’essence augmente (car les besoins
de déplacement augmentent)
– L’enjeu dans les transports est de stabiliser les émissions
31

Ex : Le bonus-malus automobile
• Lancé en 2008, devait être
équilibré pour les finances
publiques
• A en fait coûté 200 millions d'€
à l'Etat en 2008.
• Explication : sur les 5 1ers mois
de 2008, ventes de petites
voitures + 15 %, grosses
cylindrées - 27%
L'Etat avait sous estimé l'élasticité
de la demande
32

La production dans un marché
concurrentiel
• Un producteur produit une quantité y de bien
• Coût total de production = coût fixe + coût variable :
C(y) = F + CV(y)
• Coût moyen d’une unité de bien
C (y) = C(y)/y = F (y) + CV (y)
M
M
M
• Définition : Il y a économies d'échelle, ou rendements croissants,
quand le coût moyen est décroissant
– Sinon les rendements sont décroissants
33

Construction de la courbe du coût
moyen en U
FM
CVM
CM=FM+CVM
y
y
y
A
B
C
• (A) Le coût fixe moyen diminue avec la quantité produite. (B) Le coût
variable moyen augmente avec la quantité produite. (C) La
combinaison des 2 effets donne une courbe du coût moyen en U
34

Le coût marginal
La dérivée du coût : Cm(y) = C’(y)=CV’(y)
Hypothèse : le coût marginal est croissant (C" > 0)
Coût
Coût
marginal
Coût moyen
y
Coût variable
Niveau efficace
35
de production

Choix du niveau de production
• Le producteur maximise son profit :
Profit = recette – coût = [ p y – C(y) ],
avec p qui est donné (marché concurrentiel)
• Condition de 1er ordre nécessaire et suffisante (car C est convexe):
p = Cm(y)
À l'équilibre concurrentiel, prix = coût marginal
36

Offre agrégée
• n producteurs hétérogènes
– C , le coût du producteur i = 1,..,n
i
• Ils maximisent leur profit πi = pyi – C(yi)
– Offre individuel : y =
-1(p)
i
Cmi
– Offre individuel inverse p = Cm ( )
i yi
– Croit avec la quantité puisque Cmi est croissant
• Offre agrégée
– La fonction y = y (p) avec y = Σyi
• Offre (agrégée) inverse
– La fonction p = p(y)
37

Surplus des producteurs = profit
prix
Surplus total producteurs
(hors coût fixe)
Offre inverse
p
Quantité
y
• Surplus producteurs = Somme des profits individuels
38

Facteur de production, fonction de
production
• Un producteur transforme des facteurs de production en biens
• Différents facteurs de production
– Des intrants (inputs) : matières premières, biens intermédiaires, énergie
– Du travail
– Des machines, des équipements : du capital
– De l'information, etc.
• Fonction de production :
y = F (x , .. ,.. )
1
xi xn
– avec F‘ > 0, y l'output et x , .. ,.. les quantités de facteurs de production
1
xi xn
• Rendements d'échelle décroissants
F"<0
• Coût de production = Σp
avec le prix de l'intrant
i xi
pi
39

Coût de court terme, coût de long terme
(exos 5, 6)
•
Les facteurs de production peuvent être ajustés plus ou moins
rapidement par le producteur
–
Exemple : un agriculteur peut ajuster son niveau de production en
ajustant les intrants (engrais azotés) ou en achetant de nouvelles terres
=> Distinction court terme - long terme
•
Donc un coût fixe n’en est pas un si l’on se place à long terme
–
F = F(Y) avec Y la capacité de production
–
Le coût total est C(y, Y) = C (y) + F(Y) avec Y > y
CT
•
A court terme - après la réalisation de l'investissement -, la fonction
de coût pertinente est le coût de court terme C (y)
CT
•
A long terme - avant l'investissement -, on a Y = y ( car la surcapacité
est coûteuse) et le coût pertinent est le coût de long terme égal à
C (y) + F (y)
CT
40

L'équilibre concurrentiel (de court terme)
A l'équilibre
• Prix p * = Utilités marginales = coûts
prix
marginaux
=> Intersection courbe d'offre (inverse)
courbe de demande (inverse)
Offre (inverse)
p*
Demande (inverse)
Quantité
y*
41

Résumé sur la concurence parfaite
• Un marché est concurrentiel dans lequel les intervenants sont
suffisamment nombreux pour qu’ils considèrent le prix
comme donné
– Les intervenants sont « preneurs de prix »
• L’équilibre concurrentiel est défini mathématiquement par les
2 équations
– prix = coûts marginaux des producteurs = utilités marginales des
consommateurs (ou = utilité marginale du consommateur
représentatif)
• Cet équilibre est efficace au sens de Pareto
– Il résout ainsi des problèmes de coordination complexes entre des
acteurs nombreux, aux intérêts divergents et mal informés
• le prix résume toute l’information nécessaire
– les individus égoïstes agissent dans le sens de l’intérêt général !
• La main invisible du marché de Adam Smith
42

(Suite)
• Efficacité du marché concurrentiel est vérifiée sous des
hypothèses strictes :
– Les intervenants sont preneurs de prix
– Ils maximisent leur satisfaction, ne sont ni altruistes ni jaloux, ne
sont jamais indécis
– la qualité des biens est connue et homogène
– L’information est parfaite sur les prix de marché
– L’entrée (et la sortie) sur le marché est libre et non coûteuse
• Reste le rôle de l’Etat pour :
– Favoriser la concurrence
– Réduire des inégalités
– Réguler le marché quand le marché fonctionne mal (la notion
d’imperfections de marché développée en troisième partie)
43

La politique européenne de la
concurrence
• Les actions de la commission (art. 81-90)
44

Plan
1. L'efficacité du marché concurrentiel
2. Le monopole
3. Un cas particulier : le monopole naturel
4. Les oligopoles
5. La concurrence à l’entrée des marchés
6. L’intervention de l’Etat
1. Les externalités
45

2
Le monopole
• Un seul producteur => Il fixe le prix à sa guise
• Il maximise son profit Max [ y.p(y) – C(y) ] avec p(y), la
demande =>
Rm(y) = Cm(y)
avec Rm(y) = p + y.dp(y)/dy
(recette marginale = coût marginal)
46

Quelques remarques
•
Notation : pM est le prix de monopole
•
A l’équilibre , on a donc :
Cm(y) = pM + y.dp(y)/dy
(1)
< 0
⇒ pM > Cm (y) : le prix de monopole > prix concurrentiel
•
Par rapport à l’équilibre concurrentiel, le monopole rationne sa production
pour faire monter le prix
•
Moins la demande est élastique, plus le monopole peut augmenter son prix
au dessus du coût marginal, et donc plus il gagne de l’argent
Démonstration
– On substitue élasticité de la demande ε = (dy/y) / (dp/p) dans l’équation
d’équilibre (1). Rappel : ε < 0
– On obtient une caractérisation du prix de monopole en fonction du prix
concurrentiel:
47
p* = pM (1+ 1/ε)

Graphiquement
Cm(y) (coût marginal)
pM
A
E* (concurrence parfaite)
p*
EM
B
p(y) (demande)
EM
p(y) + y.dp(y)/dy (recette
marginale)
y*
yM
y
• Par rapport à la concurrence parfaite : prix + élevé, profit (Aire A-B) +
élevé, output yM moins important
48

Mesurer l’efficacité :
la notion de bien être social
• Bien être social = surplus collectif = surplus
consommateur + profit = [∫ p(y)dy ] - py + [p.y – C(y)] =
u(y) – C(y)
=> Les paiements par les consommateurs ne sont que des
transferts en faveur des producteurs dont l'effet est neutre
sur le surplus total
49

L'inefficacité du monopole
Coût marginal
pM
E* (concurrence parfaite)
p*
C
EM
p(y) (demande)
EM
Recette marginale
y*
yM
y
• Surplus collectif = profit + surplus des consommateurs
• Aire C = Surplus collectif concurrence parfaite - Surplus collectif monopole
= La perte sèche
50

La déréglementation :
Du monopole à la concurrence
• Effets attendus
– Baisse des prix
– Baisse des profits des monopoles historiques
– Développement du marché
51

Illustration : la
déréglementation du
téléphone fixe en France
• Déréglementation hors
communications locales =
1/1/98
• Déréglementation du local
= 1/1/2002
52

Illustration
Le SMIC augmente-t-il le chômage ?
Prix
Hypothèse :
CHOMAGE
Marché travail
INVOLONTAIRE
concurrentiel
SMIC
Offre
de travail
salaire concurrentiel = s*
Demande des
entreprises
quantité
y*
ceux qui
travail
ceux qui
souhaiteraient
travaillent
travailler
53

Mais marché travail ≠ marché
concurrentiel
• Par exemple:
– Non atomisé : peu d'acheteurs (entreprises) par rapport au nombre
d'offreurs
• Analyse du cas extrême du monopsone = 1 acheteur
• Hypothèse:
– Une entreprise produit f (x) chaussures avec x unités de travail (f' > 0 et
rendements décroissants : f" < 0)
– prix chaussures = p
– Offre de travail : s(x) = ax + b
54

SMIC et chômage
• Cas de référence du marché concurrentiel (p et s donnés)
max pf(x) – x s => s = ax+b= pf'(x)
• La demande des entreprises en cas de monopsone:
– Maximisation profit = Max (recette – coût) :
max p f(x) – x s(x)
⇒ s(x) + ax = pf'(x)
⇒ 2ax+b = pf'(x)
55

Graphiquement
2ax +b
Prix
• Le salaire du monopsone
Offre (concurrentiel)
sm est plus faible que le
ax+b
salaire efficace s*
• Un SMIC= s* > sm est
efficace
s*
Demande :
sm
p f'(x)
quantité
ym
y*
travail
56

Le comportement du monopoleur
a) la discrimination
• La discrimination parfaite = faire payer à chaque consommateur son
prix de réservation
57

Discrimination, profit, efficacité sociale
Profit supplémentaire par
Cm(y)
ésin
rapport au monopole
simple
pM
iscrim d
rix
• La discrimination est
P
p*
socialement efficace : le
EM
niveau d'output = y*
p(y)
EM
Rm(y)
y
ydiscriminé
yM
=y*
58

En pratique, la discrimination parfaite
n’est pas faisable
• Un problème informationnel pour le producteur =
connaître le consentement à payer de chaque
consommateur
• Si le monopoleur offre un même produit à deux prix
différents = le consommateur avec le consentement à payer
élevé va toujours choisir le prix le plus faible
⇒ une solution possible : proposer une version du bien à la
qualité dégradée
59

Un exemple: la discrimination tarifaire
dans le transport aérien
• Pourquoi les billets sont beaucoup moins chers quand le
séjour inclut une nuit de samedi à dimanche ?
– Le coût pour la compagnie est le même dans ts les cas
– Les businessmen ont un consentement à payer + élevé
– Ils refusent de voyager le week end
⇒ On différencie le produit en créant:
• une qualité dégradée artificiellement pour les touristes
• une qualité normale pour les businessmen
60

Emile Dupuit, économiste du XIXeme
siècle à propos du transport ferroviaire
"Ce n'est pas pour les quelques milliers de francs qu'il serait nécessaire de
dépenser pour mettre un toit sur les wagons de troisième classe ou
pour mettre des coussins sur les sièges que telle ou telle compagnie a
des wagons ouverts avec des bancs de bois. Ce que les compagnies
essaient de faire est d'empêcher les passagers pouvant se payer un
billet de seconde de voyager en troisième. On frappe les pauvres non
pas parce qu'on souhaite les frapper, mais pour effrayer les riches. Et
c'est le même raisonnement qui conduit ces mêmes compagnies à être
très généreuses sur l'équipement de la première classe. Ayant refusé
aux pauvres ce qui était nécessaire, elles offrent aux riches ce qui est
superflu"
61

Le comportement du monopoleur
b) Le bundling
• Offrir des ensembles de biens (bundles)
– Exemple : Office 98 de Microsoft (Word + Excel + Power Point),
Windows + Internet Explorer, les magazines (= un ensemble d'articles
• Motivations :
– Economie de coût ou amélioration de la qualité des biens ou …
– Comportement monopoleur extrayant le plus possible de surplus des
consommateurs
62

Exemple : Les suites de logiciels
Type du
Traitement de
Tableur
consommateur
texte
Type A
120
100
Type B
100
120
Consentement à payer de 2 types de consommateurs
• Pour vendre les deux logiciels
– Vente séparée = Prix maximal de 100 par logiciel
– Vente jointe = Prix maximal de 220 pour les 2 (= 110 par logiciel)
63

Résumé sur le monopole
• Monopole = 1 producteur ; monopsone = 1 acheteur
• Le monopoleur est "price maker" et utiliser cette capacité pour
augmenter son profit en rationnant sa production, ce qui fait monter les
prix
• Du point de vue de l'intérêt général, ce rationnement est sous optimal
• Le monopoleur peut utiliser son pouvoir de marché pour discriminer
les acheteurs = différencier les prix selon les clients
– Cas extrême : la discrimination parfaite ; chaque client paye un prix égal à
son prix de réservation
– La discrimination parfaite supprime le rationnement et est donc
socialement efficace (et pourtant juridiquement prohibée)
64

Rappel : La perte collective du monopole
Prix
Cm
prix de monopole : pM
B
C
Rm
y
yM
Perte sèche = Aires B + C
66

Un type particulier de monopole
• Définition = le monopole est naturel qd les rendements sont
décroissants jusqu'à saturation du marché = économies d’échelle
jusqu’à saturation du marché
• Le coût moyen décroît avec l'échelle de production
– A cause de coûts fixes très importants
• Exemples : les industries de réseau (téléphone, rail, eau,
électricité)
=> le monopole s'impose "naturellement" par le jeu de la compétition =
une imperfection de marché
=> L'Etat doit réglementer
67

Graphiquement
prix
C (y)
M
(coût moyen)
p(y) (demande)
y
Saturation physique
du réseau
Le statut de monopole naturel dépend de la demande et de la
technologie (historiquement contingent)
68

Comment réglementer le monopole naturel ?
Solution 1 = réglementer les prix en imposer une tarification au coût
marginal (= prix concurrentiel)
Cm
Coût
moyen
Perte d'exploitation due à
la tarification au coût
marginal
p*
Demande
y
-Pareto efficace
- mais génère une perte d'exploitation => des subventions publiques
69
sont nécessaires (SNCF = 50% coûts)

Comment réglementer ?
• Solution 2 : La tarification au coût moyen
– couvre les coûts mais inefficace au sens de Pareto (ymoyen < y*)
Cm
Coût
moyen
pmoyen
p*
Demande
y*
y
ymoyen
70

Monopole privé réglementé ou
monopole public?
• Le monopole public
– Sa politique tarifaire va spontanément être conforme à l'intérêt général
– Mais, sans volonté de maximiser le profit, pas de volonté de minimiser les
coûts
• Comparaison monopole privé réglementé vs public est ambigue
– comportement tarifaire potentiellement inefficace du monopole privé
versus volonté insuffisante du monopole public de réduire les coûts
• Remarque : la notion de service public est ambiguë
– Acception 1 = entreprise publique
– Acception 2 = les obligations de service public = des contraintes
politiques ("universalité, non discrimination, continuité" du service
fournie) qui s'imposent au monopole (qu'il soit public ou privé)
71

Monopole verticalement intégré
• Dans les industries de réseau, il est utile de distinguer
– La production du réseau et sa maintenance
• Le réseau ferroviaire, téléphonique
– Les services que l'on produit en utilisant le réseau
• La circulation de trains, la téléphonie
• Dans les monopoles historiques, les deux activités étaient
(verticalement) intégrées
• Or seule la première est l'objet de rendements décroissants
=> On peut ouvrir à la concurrence l'aval

Illustrations
• Téléphonie fixe
• Le transport ferroviaire
Réseau
France Telecom
Réseau Ferré de France
Autres
Autres
Service
SNCF
opérateurs
opérateurs

La théorie des incitations
• L’innovation majeure de la microéconomie des vingt
dernières années
• De nombreux économistes français
– La Toulouse School of Economics; Jean Jacques Laffont, Jean
Tirole
• Un problème économique central : l’asymétrie
d’information entre des agents économiques ayant des
objectifs divergents
– Entre un régulateur et un monopole
– Entre les actionnaires et les dirigeants d’entreprise
– Entre une compagnie d’assurance et ses clients
– Etc.
74

La relation principal-agent
• L’agent est l’agent économique qui détient une
information privé
– Le monopole, le dirigeant
• Le principal est l’agent qui souhaite déléguer une tâche à
l’agent
– Le régulateur, l’actionnaire
• L’aléa moral
– L’information cachée est une variable de décision pour l’agent
• Un niveau d’effort
• La sélection adverse
– L’information cachée est une variable exogène
• Une fonction de coût de production
75

Aléa moral et régulation du monopole
• Le problème à résoudre
– Inciter le monopole à l’effort de réduction des coûts
• Voir exercice n° 30
• Nous verrons plus loin le cas de la sélection adverse
76

Ex: L’assainissement de l’eau en Angleterre
• Evolution du coût total de fonctionnement de
l’assainissement (prix 2003-2004, source OFWAT
77

Illustration sur la fin d’un monopole naturel :
Pourquoi la déreglementation du téléphone
fixe aux Etats Unis?
• En 1974, MCI (une compagnie du Mississipi) attaque Bell ATT en
justice
• En 82, la justice démantèle le monopole public ATT en créant:
– 7 compagnies régionales en monopole
– un opérateur longue distance sur un marché déreglementé (ouvert à la
concurrence)
• Une évolution déterminée par des innovations technologiques
qui ont changé l’offre et la demande :
– En 1958, Charles Townes (Nobel en 64) a inventé les amplificateurs
optiques => naissance de la fibre optique dans les laboratoires Bell (=
monopole de l'époque).
– Explosion de la demande (trafic de données)
78

La diminution du coût de transport grâce à la
fibre optique
Coûts en US$
1970
1999

Processeur 1MHz
7 600
0,17

Stockage 1 Mb
5 250
0,17

Transport 1Tb (1012b)
150 000
0,12

Evolution du coût de ≠ fonctions numériques
(Source : Fed Bank of Dallas)
79

L’explosion de la demande
Trafic de l'accès aux U.S.A. (Terabits par jour)

Marché
1996
2001
TCAM %

Voix
15 000
18 300 4.2

Fax
863
1 058 4.2

Data
16 000
397 000 90.5

Vidéo
38
817 84.7

Total
31 900
417 000 67.5

RG-197 The Future for Telecommunications : Traffic Patterns

80

Analyse
AVANT : un réseau de cuivre qui
suscite un monopole naturel
prix
C (y) (coût moyen)
M
p(y) (demande)
y
Saturation
physique
81
du réseau

APRES (1) : Un réseau en fibre optique
=> chute du coût moyen
prix
p(y) (demande)
Coût moyen
cuivre
Coût moyen
fibre optique
y
Saturation physique
fibre optique
Conséquence potentielle : remplacement du monopole historique
82
par un nouveau monopole ayant innové dans la fibre optique ; mais…

APRES (2) : Explosion de la demande
et disparition du monopole naturel
p(y) (nouvelle
prix
demande)
y
83
n entreprises

Résumé sur le monopole naturel
• Monopole naturel = secteurs dans lesquels les rendements sont
décroissants jusqu'à saturation du marché
– souvent à cause de coûts fixes très importants (Ex: industries de réseaux)
• Définition dépend de la technologie (rendements décroissants) et de la
demande. Or ces deux facteurs peuvent évoluer => les monopoles
naturels peuvent disparaître (ex: téléphonie longue distance)
• Réglementer les monopoles naturels:
– Les obliger à tarifer au coût marginal mais crée un déficit d'exploitation
– Les obliger à tarifer au coût moyen pour couvrir les coûts fixes mais
socialement sous optimal
– Nationaliser le monopole pour qu'il se réglemente "spontanément" en
poursuivant l'intérêt général mais au détriment des efforts de réduction des
coûts
84

Plan
1. L'efficacité du marché concurrentiel
2. Le monopole
3. Un cas particulier : le monopole naturel
4. La concurrence imparfaite
5. Concurrence et asymétrie d’information sur la qualité
6. La concurrence à l’entrée des marchés
7. L’intervention de l’Etat
1. Le monopole naturel
2. Les externalités
85

Les oligopoles
• Jusque là, nous avons considéré des producteurs qui ne prenaient pas
en compte le comportement des autres producteurs car
– le marché étant atomisé, il était trop compliqué de le faire du fait d'un nb
élevé de producteurs
– ou le producteur était en monopole et donc seul
• Les situations intermédiaires sont des oligopoles
• Sur les marchés oligopolistiques, la concurrence est imparfaite
• Qd il y a quelques producteurs, chaque producteur va prendre en
compte ce qu'il anticipe des comportements des autres pour prendre sa
décision de production.
– La théorie des jeux fournit des outils pour analyser ces situations
86

Introduction à la théorie des jeux
• Une décision dans un contexte stratégique: les gains (en
termes de profit,d'utilité, etc.) dépendent également de
décisions prises par d'autres
• Pour être rationnelle, une décision doit être fondée sur une
anticipation de ce que vont décider les autres (en sachant
qu'ils cherchent à anticiper eux-mêmes ce que sera votre
décision)
• Théorie des jeux = théorie de la décision rationnelle dans
les contextes stratégiques
87

Vocabulaire
• Un jeu simultané :
– les joueurs prennent leur décision en même temps (ou ils ne connaissent pas
la décision de l'autre joueur quand ils la prennent)
• Une stratégie = une décision
• Gain d'un joueur est associé à un couple de stratégies (si jeu à deux
joueurs)
88

La matrice de gains du dilemme du prisonnier
JOUEUR B
Ex: gain de A
Rouge
Noir
si couple de
stratégies =
(haut, droite)
Rouge
(2, 2)
(5, 0)
JOUEUR A
gain de B
Noir
(0, 5)
(3, 3)
89
Deux joueurs ayant 2 stratégies possibles : rouge et noir

L’équilibre de Nash
•
Définition : Le couple de
JOUEUR B
stratégies tel que la stratégie
de A est la meilleure étant
Rouge
Noir
donnée la stratégie de B et la
stratégie de B est la meilleure
étant donnée la stratégie de A
(2, 2)
(5, 0)
Rouge
•
Autre définition : Ni le
joueur A, ni le joueur B n'ont
intérêt à dévier
JOUEUR A
Noir
(0 , 5)
(3, 3)
unilatéralement de leur
stratégie
Equilibre de Nash =
(ROUGE, ROUGE)
90

L’équilibre coopératif
Définition
JOUEUR B
•
Le couple de stratégies qui
maximise la somme des
Rouge
Noir
gains => (Noir, Noir)
(2, 2)
(5, 0)
Rouge
JOUEUR A
Noir
(0 , 5)
(3, 3)
91

Equilibre en stratégie dominante
JOUEUR B
GAUCHE
DROITE
(1, 1)
(-1, -1)
HAUT
Equilibre =
JOUEUR A
(BAS, GAUCHE)
(1, 1)
(0, 0)
BAS
• Stratégie dominante :
– Pour les 2 joueurs, une stratégie domine l'autre, ∀ la stratégie de l'autre
joueur
• Un équilibre qui existe rarement (très exigeant)
92

Illustration : L'effet de serre
• Hypothèses
La matrice des coûts
– 2 pays supportent un
dommage D si rien n'est
PAYS B
fait pour lutter contre
l'effet de serre
Agir
Ne pas agir
– Cela coûte C pour
réduire le CO2 en cas
d'action
(C, C)
(D/2+C, D/2)
Agir
– L'action d'un pays divise
par deux le dommage
dans les 2 pays
– C < D - il est efficace
PAYS A Ne pas
(D/2, D/2+C)
(D, D)
d'agir - mais C > D/2 :
agir
l'action unilatérale n'est
pas rentable
Equilibre coopératif
Equilibre de Nash 93

L’oligopole à la Cournot
• Une application de l’équilibre de Nash
• Hypothèses:
– n producteurs indicés par i=1,..n produisant chacun une quantité yi avec la
même fonction de coût C
– Demande inverse : p(Σy )i
•
Le profit du producteur i q’écrit
π (y ,.., y …y ) = y p(Σy ) – C(y )
i
1
i
n
i
i
i
•
Equilibre de Nash : ils choisissent leur niveau de production en
considérant le niveau de production des autres comme donné :
max
π1(y1, ..,yn )
y1
max
πi(y1, .yi.,yn )
yi
max
πn(y1, .yn )
yn
94

(Suite)
• A l'équilibre, le producteur i fixe y tel quel
i
p + (dp/dy ) y = Cm(y )
(1)
i
i
i
(prix > coût marginal)
• Or l'élasticité de la demande est ε = (dΣyi/ Σyi) / (dp/p)
• Comme les yi sont identiques, posons yi = y, on a
– ε = (dy/ny) / (dp/p)
– et p [1 + (dp/dy) (y/p)] = C'(y)
• Et donc , l’équation d’équilibre peut s’écrire
Cm (y) = p(1+(1/nε))
95

Discussion de Cm (y) = p(1+(1/nε))
• Quand n = 1 (monopole), on retrouve l'équation du prix de
monopole pM(1+(1/ε)) = Cm(y)
• Quand n → ∞ (marché atomisé), le prix d'oligopole tend vers le
prix concurrentiel p* = Cm(y)
• Confirme l'intuition qu'un gd nb d'intervenants augmente la concurrence ;
mais seulement vrai dans un contexte particulier:
– les producteurs choisissent les quantités (à la Cournot) et pas les prix (à la
Bertrand)
– Il n'existe pas de concurrence potentielle par des nouveaux entrants (= il existe
des barrières à l'entrée)
96

La mesure du pouvoir de marché
• Indice de Lerner = (p – Cm) / p = 1/nε = s/ε
avec s = 1/n la part de marché de chaque entreprise
• Dans la pratique, les autorités de la concurrence utilisent le
"Herfindhal-Hirschman Index" = la somme des carrés des parts de
marché
• Ici HHI= Σs2
– Par rapport à l'indice de Lerner, ignore l'effet de l'élasticité de la demande
mais immédiat à calculer (l'évaluation de l'élasticité est plus difficile)
• La DG concurrence s'alerte à un HHI > 1800
97

L’oligopole à la Bertrand
• Les producteurs choisissent les prix
– Pas les quantités comme dans un Cournot
•
On exprime le profit du producteur i en fonction des prix p :
i
π (p ,.., p …p ) = y (p ,.., p …p )p – C(y (p ,.., p …p ))
i
1
i
n
i
1
i
n
i
i
1
i
n
avec y (p ,.., p …p ) la demande adressée au producteur i
i
1
i
n
• L’équilibre de Nash dans cette situation est p = Cm(yi)
i
– On a donc égalisation du prix et du coût marginal comme avec l’équilibre
concurrentiel. Comme l'équilibre concurrentiel !
• Démonstration par l’absurde
– Si le prix d’une firme > coût marginal, l’autre a intérêt à fixer son prix juste
en dessous. Elle capturera ainsi toute la demande.
– Mais l’autre a également cette incitation à dévier unilatéralement.
– Elles n’arrêteront de diminuer leur prix que quand le profit induit sera nul
=> p = Cm(yi)
i
98

Concurrence en prix ou en quantités ?
• La concurrence en prix est beaucoup plus intense
• Dans les secteurs où les contraintes de capacité de production sont
importantes, les entreprises choisissent des quantités
– Les industries lourdes
– Une concurrence à la Cournot
• Dans les autres secteurs (en particulier le secteur de la grande
consommation)
– Elles choisissent des prix
– La seule manière de faire du profit est alors de différencier la qualité de
ses produits pour que chaque produit retrouve une position de quasi
monopole.
99

Résumé
• La théorie des jeux = théorie de la décision dans les contextes où les
conséquences de la décision pour l'individu dépendent des décisions
des autres
– Différents concepts d'équilibre = simple dominance, équilibre de Nash,
équilibre coopératif
• L'oligopole (à la Cournot ou à la Bertrand) décrit la situation
intermédiaire entre le monopole et la concurrence parfaite:
– Fréquents dans la réalité
• L’oligopole à la Cournot suscite une concurrence en quantité
– Les producteurs choisissent des quantités
– Le prix d’équilibre est supérieur au coût marginal. L’écart augmente avec
le nombre de firmes sur le marché
• L’oligopole à la Bertrand suscite une concurrence en prix
– Les producteurs choisissent des prix
– Le prix d’équilibre est égal au coût marginal
• La concurrence en prix est beaucoup plus intense que la concurrence
en quantité
100

Plan
1. L'efficacité du marché concurrentiel
2. Le monopole
3. Un cas particulier : le monopole naturel
4. Les oligopoles
5. L’asymétrie d’information sur la qualité
6. La concurrence à l’entrée des marchés
7. Les externalités
101

La question
• Jusque là, nous avons fait l’hypothèse que la qualité du
bien échangée était connue de tous.
• Souvent faux dans la réalité :
– L’état d’une voiture d’occasion
– La qualité environnementale d’un produit
– La qualité d’un film
• Dans ces cas, l’information est le + souvent asymétrique
– L’une des parties est informée
– Le vendeur de la voiture, le producteur d’un produit
potentiellement polluant
• C’est un problème de sélection adverse
102

The market for lemons
• Un papier d’Akerlof
(1970)
– « The market for
lemons: quality
uncertainty and the
market mechanism »
• Une lemon : une
voiture « pourrie » en
argot américain
103

Ex: le marché de l’assurance
• Le profil de risque d’un assuré particulier n’est pas connu des assureurs
– La « qualité » de la police d’assurance qu’ils vendent ne leur est pas connue a priori
• Soit a, le dommage que va générer un assuré.
• Pour l’assureur, a est une variable aléatoire distribuée uniformément sur
l’intervalle [0, 1] => E (a) = ½
• Le prix maximal que l’assuré est prêt à payer est donc a
– On ignore la prime de risque pour simplifier
• Si a leur était connu, les assureurs en concurrence vendraient la police à un
prix a ,différent pour chaque assuré
• Dans l’ignorance, ils sont prêt à vendre à 1/2
• Mais à ce prix, les assurés ayant un profil de risque avec a <1/2 préfèrent
s’auto-assurer
Ne restent sur le marché que les assurés de « basse qualité »
104
– Il y a « sélection adverse »

Une solution
• Offrir un menu de contrats avec :
– Des polices avec une franchise élevée et un prix faible
– Des polices avec une franchise faible et un prix élevé
• Les acheteurs vont s’auto-sélectionner
– Les assurés risqués choisiront les seconds contrats
105

Plan
1. L'efficacité du marché concurrentiel
2. Le monopole
3. Un cas particulier : le monopole naturel
4. La concurrence imparfaite
5. Concurrence et asymétrie d’information sur la qualité
6. La concurrence dynamique à l’entrée des marchés
7. Les externalités
106

6
La concurrence dynamique et les
barrières à l’entrée
• La concurrence, c'est aussi empêcher des concurrents d'entrer sur le
marché
⇒ Créer des "barrières à l'entrée"
• C’est la concurrence pour le marché par opposition à la concurrence
sur le marché
107

Sans barrière à l’entrée :
L’équilibre concurrentiel de long terme
• Dans la partie sur le marché concurrentiel, nous avons supposé que les
producteurs ont déjà pris la décision d’entrer sur le marché
– Équilibre concurrentiel de court terme
• Nous allons maintenant étudier l’équilibre de long terme
– Prendre en compte les entrées et sorties des producteurs
• Un producteur n’entre que si son profit est positif => le programme du
producteur à long terme s’écrit donc
max π ( y) = p ⋅ y − C( y) sous la contrainte π ( y) > 0
y
• Il choisira le niveau de production y* tel que p = Cm(y*) si et
seulement si π ( *
y ) > 0
• Sinon y* = 0 (pas d’entrée)
108

Le profit du producteur à court terme
Coût
Coût marginal
Coût moyen
p*
Profit
C(y*)/y*
y*
y
•
Différence entre la recette totale et le coût total = rectangle bleu
109

Trois producteurs différents
Cm
CM
Cm CM
Cm
p
CM
p*
Firme A
Firme B
Firme C
Profit nul
Profit > 0
Profit < 0
- Firme C sort (et n’aurait pas du entrer).
- Ne restent que les firmes les plus efficaces (avec des coûts de
production les plus faibles)
110

Long terme avec un producteur
Prix
Au prix p, il est profitable pour un second
Cm
producteur d’entrer
p
CM
plim
Demande
y
2y
plim, prix en deça duquel le profit est négatif et y, niveau efficace de production
111

Équilibre concurrentiel de long terme
Prix
p*
plim
Demande
y
2y
3y
4y
A l’équilibre, 4 producteurs avec un prix qui tend vers le prix limite
⇒Une structure de marché minimisant le coût total de production
112
⇒Des profits des producteurs laminés par la concurrence

Quelques remarques
• A long terme:
– Quand le nb de producteurs est grand (càd. qd le niveau efficace de
production est faible), p* tend vers plim => les firmes ne font pas
de profit
– Intuition très simple : tant qu’il y a du profit, des firmes entrent
jusqu’à annuler le profit.
– la courbe p = plim est la courbe d’offre de long terme
• La concurrence est mauvaise du point de vue des firmes =
elle lamine leur profit
⇒ Elles cherchent tjs à échapper à la concurrence
113

Cas général d’une industrie hétérogène
•
Si les firmes n'ont pas toutes
le même coût de production:
– les plus efficaces
entreront d'abord
– Plim sera spécifique à
chaque firme =>la
courbe d'offre est
croissante
– + elle est croissante, +
S
l'industrie est hétérogène
•
Seul le dernier entré a des
profits (quasi) nuls
plim°
•
faire du profit nécessite
d’avoir des coûts plus faibles
que ses concurrents
(Concurrence en coût)
prix limite de la firme la plus
efficace
114

Illustration : Les licences de taxis
• Dans certains marchés, l'entrée est régulée (ex: les taxis pour des
problèmes de congestion?)
=> Les profits redeviennent-ils positifs?
• Non, si les licences sont cessibles sur un marché concurrentiel
• Illustration:
– A Paris, prix de la licence = 120 000 Eur. et salaire du chauffeur = SMIC,
pourquoi ?
115

Les barrières à l’entrée
• Si l’entrée est restreinte, le prix sur le marché et le profit
des firmes en place seront plus élevés
• Dans certains domaines, il existe des barrières à l’entrée
réglementaires
– Les licenses de taxi
– Le numerus clausus des pharmaciens
• Mais les firmes en place peuvent-elles créer des barrières à
l’entrée ?
– Des barrières endogènes ?
116

La dissuasion à l’entrée
Hypothèses
• Deux firmes identiques avec un coût marginal constant c
• Une firme est en place, l’autre souhaite entrer
• Une demande globale fixée = 2y
• Le nouvel entrant doit investir I
– La firme en place a déjà investi
• I n’est pas récupérable si la firme sort du marché
• Trois étapes :
1. La firme en place fixe son prix p°
2. Le nouvel entrant décide ou non d’entrer
3. En cas d’entrée, les firmes se font concurrence en quantités
(Cournot)
117

Résolution à rebours
Etape 3
• le processus concurrentiel conduit à un équilibre à la Cournot avec un prix
de dupolole noté pd. On a bien sur pd > c (prix > coût marginal)
Etape 2
•
L’entrant entre si profit positif, càd. si (pd-c)y- I > 0.
Etape 1
• Le monopole fixe un prix limite empêchant l’entrée, plim, qui annule le
profit du nouvel entrant
(plim-c)y – I = 0 => plim = (I + cy) / y
(prix limite = coût moyen de long terme)
La firme historique fait alors un profit égal à (plim – c)2y
• Avec une stratégie de prix limite, la firme en place a dissuadé l’entrée
• Son profit est inférieur au profit de monopole => elle a été disciplinée par la
concurrence des entrants potentiels
118

Réversibilité parfaite de l’investissement
• Supposons que l’entrant peut sortir en récupérant
intégralement le coût d’entrée I,
• alors une stratégie « hit and run » est profitable :
– Entrer pour bénéficier d’un prix plim > c puis sortir très vite en
récupérant I fournit un profit (plim-c)y > 0
• Pour empêcher cela, le monopole historique ne peut fixer que
le prix concurrentiel p = c
– Equivalent à l’équilibre concurrentiel de long terme
On peut avoir un marché efficace avec un seul producteur
Si l’investissement est parfaitement réversible !
119

La théorie des marchés contestables
• Un marché avec réversibilité parfaite de l’entrée est
qualifiée de contestable
– Coût d’entrée totalement récupérable
• La réversibilité parfaite est un cas peu réaliste
– Transport aérien ? Redéployer un avion sur une autre ligne est
facile
• Dans la plupart des cas, il existe des investissements au
moins partiellement irréversibles (R&D, publicité, une
nouvelle usine difficilement reconvertible)
• Mais la théorie des marchés contestables montre que
– le degré d’irréversibilité est une variable déterminant l’intensité de
la concurrence potentielle
– la question des coûts à la sortie des marchés est clé
120

Résumé
• La concurrence dynamique décrit la concurrence pour l'accès au
marché (précédant la concurrence sur le marché)
• La présence de barrières à l’entrée et/ou à la sortie augmente le prix et
le profit des firmes en place
• Si le coût de l’entrée est nul ou récupérable, càd. si l’investissement est
réversible, on obtient un prix concurrentiel
• Soit avec de nombreuses firmes
– C’est l’équilibre concurrentiel de long terme
• Soit avec une ou quelques firmes qui, anticipant l’entrée de
concurrents si elles pratiquent un prix trop élevé, fixent le prix
concurrentiel
– La possibilité d'entrées crée une concurrence potentielle qui discipline les
firmes installées
– Le marché est contestable
• Si l’investissement est irréversible, le producteur peut ériger une
barrière à l’entrée stratégique en fixant un prix limite qui annule le
profit des entrants potentiels
– Le prix limite est supérieur au coût marginal
121
– Mais inférieur au prix de monopole

Les externalités
• Un "coût" externe ou une externalité négative = un coût
qui n'est pas (intégralement) supporté par celui qui en est à
l'origine et qui n’est pas l’objet d’une compensation
financière (par exemple à travers une transaction
marchande
• Exemple : un fumeur et un non fumeur dans un bureau
• Les décisions du fumeur sont inefficaces du point de vue
de l'intérêt général (Pareto) puisqu'elles n'intègrent pas
toutes leurs conséquences
C’est une imperfection de marché. La libre concurrence
ne conduit pas à l’optimum social. L’Etat doit réglementer
123

Exemples
• les problèmes d'environnement
– La pollution est un coût externe
• les industries de réseau
– une externalité positive: tout nouvel utilisateur d'un réseau (ex: téléphone,
réseau internet, etc.) augmente l'utilité des utilisateurs déjà connectées
• l'innovation technique
– une innovation est tjs plus ou moins imitable => une partie des bénéfices
de l'innovation profitent à d'autres => réduit les incitations à innover (une
solution: la recherche publique)
• Etc…
124

Un exemple : une tannerie au bord
d’une rivière
• Une tannerie:
– Pollution finale = q
Rivière
q
– Pollution initiale = q°
=> dépollution = q° - q
– Coût dépollution = C(q°-q) avec C’ et
C" > 0 et C(0) = 0
• En l’absence de politique
environnementale, pas de dépollution
– Car la tannerie minimise C(q°-q) =>
q = q°
Des pêcheurs supportent
un dommage décrit par
une fonction linéaire qui
dépend de la pollution q :
Dq
125
(= coût externe)

Le niveau socialement optimal de
pollution
Minimisation du coût social :
Coût marginal de dépollution
Min [C(q°-q)+Dq]
q
⇒
C’(q°-q)=D
(égalisation coût marginal de
dépollution et dommage
Dommage marginal
marginal)
pollution
q*
q° =
niveau initial pollution
Optimum social
126
de pollution

Internalisation des coûts externes
• Le Principe Pollueur Payeur : faire payer au pollueur le dommage
environnemental pour que ses décisions soient conformes à l’intérêt
général
– La tannerie doit indemniser les pêcheurs en leur versant une somme Dq
• Fréquent pour les pollutions accidentelles
– Une règle juridique de responsabilité civile stricte qui oblige ex post le
pollueur à dédommager les pollués à hauteur des coûts subis
=> ex ante, le pollueur choisit de polluer au niveau q*
• Illustration : Total et le naufrage de l'Erika
127

La taxe pigouvienne
• Une taxe proportionnelle
C’
paiement de la taxe
à la pollution émise dont
le taux T* par unité de
pollution émise est égal au
Coût dépollution
dommage marginal D
T*=D
q
q*
128

La monétarisation des dommages
environnementaux
• Comment évaluer D ?
• Donner une valeur économique aux dommages environnementaux
pour pouvoir les intégrer dans le calcul économique
• Méthodes indirectes
– aller isoler dans des marchés indirectement affectés par la pollution l'effet
de la pollution sur les prix (exemple : le marché de l’immobilier)
– Fondées sur les préférences révélées
• Méthodes directes = analyse contingente
– Demander par sondage le consentement à payer des consommateurs pour
un meilleur environnement
– Fondées sur les préférences déclarées
• Utilisation embryonnaire dans la pratique
129

Ex: valeurs tutélaires de la vie
humaine dans le rapport Boiteux II
• Coût en 2000
• Tué = 1,5 M€
• Blessé grave = 225 000 €
• Blessé léger = 33 000 €
• Source:
– Commissariat Général au Plan (2001) "Transports: choix des
investissements et coûts des nuisances", groupe de travail présidé par
Marcel Boiteux
130

Une illustration de la démarche :
le calcul de la valeur du temps
• Définition = le prix que l’on est prêt à payer pour gagner une heure
•
Pourquoi la calculer ?
– Pour décider d’élargir une autoroute, de construire une ligne TGV, un
métro
• Comment la calculer ?
– Le principe : inférer statistiquement cette valeur à partir de l’observation de
choix réels
– Ex : le choix modal entre utiliser sa voiture ou les transports en commun
– La voiture coûte plus cher que les TC mais va plus vite => les choix
modaux révèlent l’arbitrage de chacun entre argent et temps gagné
131

La base de données
• L’Enquête Générale Transport-2001 qui décrit 80 000 déplacements
effectués par 20 000 personnes en IdF
– Mode (VP, TC,..), heure, durée, distance, coût, origine-destination, etc.
– Caractéristiques des individus : age, sexe, revenu, etc.
132

Un modèle de choix modal
•
Un individu rationnel doit circuler (ex: trajet domicile travail) soit en voiture
(option VP) ou en transport collectif (TC).
•
Il compare les désutilités, notamment le temps du trajet et le coût financier,
associées à chaque option
•
Supposons qu’il choisit sa voiture si
U
Δ
= β + β ⋅ (T −T ) + β ⋅ (C − C
)
0
1
V
TC
2
V
TC
> 0
avec T et T les temps de trajets en voiture et C et C le coût financier des deux
V
TC
V
TC
options et βi des paramètres inconnus.
•
On peut inférer les valeurs de βi par un traitement statistique de la base de
données
133

La valeur du temps
• Le prix que l’on est prêt à payer pour gagner 1 heure
– une variation de dT soit compensée par une variation -dC telle que l’utilité
ΔU reste constante, càd.
1
β
V
dT − 2
β
V
dC = 0
• La valeur du temps est donc égale à
V
dC
1
β
=
V
dT
2
β
134

Comment fonctionne un marché de
permis d’émissions ?
• Méthode du Cap and Trade
– Le réglementeur fixe une quantité annuelle d'émission à ne pas dépasser
• Ex: 100 000 t de carbone
– Il crée des droits de propriété pour cette quantité
• Ex: 100 000 droits qui donne au détenteur le droit d'émettre 1 tonne
de carbone
– Le réglementeur distribue les droits aux pollueurs :
• Gratuitement, au prorata des émissions passées (Grandfathering)
• Ou au plus offrant = mise aux enchères
– Les pollueurs peuvent s'échanger les droits sur un marché

Les gains de l'échange : l'hétérogénéité
des coûts
136

Un marché émerge spontanément
• Résulte de la confrontation entre :
• Offre = vendeurs = pollueurs avec coût dépollution faible
• Demande = acheteurs = pollueurs avec coût dépollution élevé
• Le prix dépend :
– de la quantité de permis globalement distribuée
– du niveau des coûts de dépollution des participants au marché
Un système qui permet de minimiser le coût total de réduction des émissions :
les firmes efficaces font plus d’efforts que les firmes moins efficaces

Graphiquement
p = Cm
( égalisation du coût
Cm
marginal et du prix
Prix du PEN = p
q
pollution
Allocation < q
Allocation > q
Le pollueur achète
Le pollueur vend des permis
des permis et augmente
et réduit sa pollution jusque q
sa pollution

Le marché du carbone de l'Union Européenne
(EU Emissions Trading Scheme)
• Directive sur un système de marché de permis d'émission adopté fin
2002
• Seulement le CO2
• provenant des activités énumérées à l'annexe 1 de la Directive (⊄ la
chimie et l'incinération des déchets)
46% des émissions de CO2
dans l'UE en 2010, ou 38% des GES
• Concerne 4000 à 5000 installations en Europe
139

140

Résumé sur les externalités
• Les externalités sont des effets d'une décision économique supportés
par autrui:
– Ils peuvent être des coûts externes (ex: pollution)
– des bénéfices externes (ex: faire de la R&D ce qui bénéficient à d'autres
dans la mesure où une part des résultats diffusent toujours)
• Il y a alors:
– "surproduction" de l'effet externe (quand c'est un coût)
– "sous production" (qd bénéfice externe)
• Solution : intervention publique pour amener l'agent économique à
internaliser l'effet externe
– Ex: Une taxe pigouvienne qui reflète le dommage environnemental
externe
141

Conclusion générale (1)
• Un formalisme mathématique permettant de comprendre des
phénomènes économiques et sociaux
– Faire le lien entre théorie et réalité
• La microéconomie est normative
– Cherche à formuler des recommandations pour le décideur public
• Fournit un critère de bien-être social
• Propose des moyens pour atteindre un optimum social
– Réunir les conditions du marché concurrentiel
– Lutter contre les défaillances de marché: monopoles, distorsion de la
concurrence, asymétrie d’information
142

Conclusion générale (2)
• Elle a un effet sur le réel très important
– Ex: politique de la concurrence, marché du carbone,
déréglementation, etc.
• Tout résultat économique est pourtant dépendant des
hypothèses
– Comme il n’est le plus souvent pas possible de trancher la validité
de toutes les hypothèses, les lois économiques ne sont pas des
vérités universelles
• La portée de ces résultats ne doit donc pas être surestimée
dans le débat public
– Utile pour identifier des liens de causalités, en particulier les
conséquences de choix publics
143

La critique actuelle des économistes
• Risque de découplage entre les questions pratiques et les
modèles mathématiques abstraits
• Paul Krugman, Nobel d’économie:
– « As I see it, the economics profession went astray because
economists, as a group, mistook beauty, clad in impressive-looking
mathematics, for truth ». New York Times Sep. 6 2009
144