Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

1. Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008 L’analyse micro-économétrique dans l’évaluation des politiques de gestion de la ressource en eau Alban Thomas UMR LERNA Toulouse et département SAE2 INRA Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

2. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Plan de l’exposé • Introduction • 2. Impacts de la réforme des politiques agricoles • 3. Tarification de l’eau potable • 4. Régulation de la pollution industrielle de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

3. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Introduction • Objectif : évaluation de la performance de politiques de gestion de la ressource en eau • Utilisation de relations fonctionnelles entre instruments de politique et choix d’agents économiques individuels • - industriels pollueurs • - irrigants • - ménages domestiques • Description • - des comportements (« modèles en forme réduite ») • - et des préférences (« modèles en forme structurelle ») Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

4. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Introduction (2) • Analyse à un niveau intermédiaire : • - Entre des modélisations « macro » (données agrégées) • (secteur, région, pays) • - Et des modélisations fines des aspects techniques • (équipement des ménages, ensemble des pratiques agricoles,…) • Activités économiques et impact sur les ressources naturelles • Prélèvements et consommations d’eau • Pollutions diffuses et ponctuelles (azote, pesticides) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

5. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Introduction (3) • Utilisation possible des modèles : • - Couplage en amont avec un module explicitant la construction des politiques • (économie politique, choix social, …) • - Couplage en aval avec des modules d’impact environnemental • Nature restrictive des modèles présentés ici : • Pas de dynamique d’évolution des ressources • Pas (peu) d’aspects territoriaux ( « gouvernance locale » ) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

6. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau 2. Impacts de la réforme des politiques agricoles • Paiements compensatoires à la surface (ha) • Prix de production et prix des intrants • Choix d’assolement en grandes cultures • Choix du niveau optimal des niveaux d’intrants Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

7. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Instruments économiques (politiques publiques) Instruments réglementaires (normes, etc.) Modèle économique d’exploitation Variables de contexte (prix mondiaux, …) Sensibilité du milieu Surface 1 Surface c Surface C Rendement C Rendement 1 Rendement c Pressions sur l’environnement Intrants 1 Intrants c Intrants C Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

8. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Impact environnemental : réforme de la PAC 2003 Autres intrants Prix de marché Engrais Modèle de production Rendement x Surface Paiements / ha Réfome PAC Simulateur environnemental Concentration en nitrates (zone racinaire) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

9. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Simulateur de fuites d’azote (Nitrogen run-off) STICS Surface Taux application engrais Rendement Réserve utile Précipitations Durée inter-saison Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

10. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

11. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Hypothèse simplificatrice : neutralité au risque Utilisation d’une forme flexible (Translog, quadratique,…) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

12. Approche duale (technologie identifiée via prix uniquement) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

13. Les données • 1046 observations issues du RICA (t.q. surfaces >0) • OTEX grandes cultures • Tous départements • Période : 1999 – 2004 (6 ans) • 3 cultures : maïs, autres céréales, oléagineux et protéagineux • 4 surfaces : les mêmes plus la jachère volontaire Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

14. 7 intrants : • travail salarié • engrais azotés • produits phytosanitaires • semences • énergie • eau d’irrigation • autres intrants (variables) • Subventions à la surface (par ha) : par département • Prix des intrants : indices régionaux IPAMPA, convertis au niveau départemental Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

15. Résultats d’estimation Ajustement du modèle : Coefficients de détermination R2 Production maïs 0.56 Production céréales 0.62 Production oléo-prot. 0.33 Surface maïs 0.69 Surface céréales 0.69 Surface oléo-prot. 0.28 Surface jachère volontaire 0.21 Engrais 0.14 Travail salarié 0.10 Phytosanitaires 0.34 Semences 0.32 Energie 0.03 Eau d’irrigation 0.30 Coût variable (log) 0.27 Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

16. Elasticités de la surface aux prix de vente Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

17. Elasticités de la surface aux subventions / ha Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

18. Elasticités de la production aux subventions / ha Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

19. Elasticités des demandes d’intrants aux prix des inputs Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

20. Elasticités des demandes d’intrants aux prix de vente MEEDAT Agrocarburants et modes d’exploitation - 22 mai 2008

21. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau 3. Tarification de l’eau potable • Influence du mode de gestion ( public / privé ) • Prix eau potable privé >> public : - profits « anormaux » des opérateurs privés ou - sélection des communes entre privé / public selon difficultés d’exploitation du service d’eau ? Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

22. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Enquête Agences de l’eau-IFEN-SCEES (1999). Echantillon de 3135 communes (exhaustif pour communes > 10 000 hab.) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

23. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Problèmes principaux • Observation seulement partielle de l’effet « délégation » : Le prix pratiqué par une commune dans un régime autre que le sien n’est pas observable • Hétérogénéité non observée : • Des déterminants inobservés peuvent influencer le prix • et/ou le choix du mode de gestion • Endogénéité des choix de la commune : Le choix public - privé peut dépendre de variables explicatives du prix Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

24. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau où di= 1 si la commune i est en gestion privée, 0 sinon ; m0 et m1 : prix moyen en gestion publique et privée ; xi : vecteur de variables explicatives du prix, de moyennex ; u0i et u1i : termes inobservables en gestion publique et privée ; a0 et a1 : paramètres associés aux déterminants xi Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

25. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau • Effets moyens de la délégation à partir de cette équation • Effet moyen de la délégation pour toutes les communes : • ATE = E(p1i – p0i) = m1 – m0 , • Effet moyen pour les communes en gestion privée : • ATE1 = E(p1i – p0i | di = 1), • où E(.) représente l’espérance mathématique, • p0i et p1i : prix en gestion publique et privée respectivement Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

26. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau E ( p1i | di = 1) – E ( p0i | di = 0) = m1 – m0 ATE, effet moyen délégation Biais de sélection + E ( u0i | di = 1) – E (u0i | di = 0)effet « conditions d’exploitation» : spécificités de la commune  la délégation est préférée car la régie aurait entraîné un prix plus élevé si >0 Auto-sélection + E ( u1i | di = 1) – E (u0i | di = 1) effet « prix » : spécificités de la commune  prix plus intéressant qu’en régie si <0 Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

27. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Effets moyens de la délégation Effet moyen de la délégation ATE = + 13.8 % Effet moyen de la délégation ATE1 = + 5.7 % pour les communes en gestion déléguée Ecart des prix moyens 36 % + 2.27 FF Effet moyen de la délégation 13.8 % + 0.90 FF Sélection sur composantes observées des prix -0.8 % - 0.05 FF Sélection sur composantes inobservées des prix -6.3 % - 0.41 FF Sélection sur conditions d’exploitation observées 11.8 % + 0.77 FF Sélection sur conditions d’exploitation inobservées 14.8 % + 0.97 FF Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

28. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau ►Effet de sélection positif pour les communes qui ont choisi la délégation : ces communes ont des caractéristiques inobservées qui auraient conduit à des prix plus élevés si elles avaient choisi la gestion en régie  C’est « l’effet des conditions d’exploitation ». ►Effet d’auto-sélection négatif : les spécificités des communes en délégation leur permettent d’obtenir des prix moins élevés que dans une gestion directe. C’est « l’effet prix » (des communes en gestion déléguée). Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

29. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau ATE : 13,8 % Si toutes les communes déléguaient au privé, elles paieraient l’eau 15,2 % plus cher que si elles étaient toutes en régie ATE1 = 5,6 % C’est le surcoût pour les communes qui ont opté pour la délégation, par rapport au cas où elles auraient choisi la régie Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

30. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Coût de production de l’eau Régie Délégation Prix D écart pertinent Prix R Difficultés d’exploitation Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

31. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau 3. Régulation de la pollution industrielle de l’eau • Modélisation de la relation industriel – Agence de l’Eau • Hétérogénéité inobservable dans la technologie d’abattement (dépollution) • Estimation du taux d’abattement en fonction de la redevance pollution Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

32. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Programme de l’industriel : Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

33. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Spécification paramétrique Cobb-Douglas : Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

34. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Sensibilité du taux d’abattement à la taxe : Sensibilité du taux d’abattement au stock de pollution à abattre : Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

35. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

36. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Estimation semi-paramétrique (Robinson 1988) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

37. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Variable Estimation OLS Estimation IV log t 0.6830 ** 0.6729 ** (0.1910) (0.1933) log B 0.0050 -0.0179 (0.0522) (0.0612) alpha_1 0.9927 ** 1.0266** (0.0723) (0.0917) alpha_2 2.4641 ** 2.4861 ** (0.4151) (0.4270) Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

38. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

39. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

40. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008

41. Analyse micro-économétrique et politiques de gestion de l’eau Modélisation des ressources naturelles – Montpellier 18-19 juin 2008