Détermination de l’optimum collectif de production en présence de pollution

Soit une économie schématisée par un « pollueur » (producteur ou consommateur qu’on nommera « Ã©metteur »), et un autre agent (également producteur ou consommateur), qui est victime de la pollution émise par le premier agent (on le nommera « récepteur », ou encore, quelquefois, le « pollué »). On supposera que l’émetteur est ici, par souci de simplification, un producteur, situé sur un marché concurrentiel, dont les rendements sont décroissants (la productivité des facteurs de production baisse au fur et à mesure de leur usage dans la production) et ses coûts croissants (les coûts unitaires augmentent quand la production croît). Son profit marginal (ou encore sa recette marginale, recette supplémentaire engendrée par chaque unité supplémentaire produite) est égal à l’écart entre le prix de marché et le coût marginal privé de production de X, et qui décroît donc avec l’accroissement de cette dernière. On suppose qu’il est rationnel : quand le prix de marché et le coût marginal privé de production de X s’égalisent donc , sa recette marginale s’annule, et cela l’amène à trouver le niveau de production optimal X1 (partie basse du graphique), il maximise son profit. Sur le graphique, OPxX1 représente le profit total de l’entreprise.

Le calcul économique de l’émetteur prend en compte les coûts et les avantages marchands engendrés par son activité, mais n’intègre pas le coût externe imposé au récepteur, le coût que doit supporter le récepteur du fait de la pollution causée par l’activité de l’émetteur ( coûts de dépollution par exemple, mais également dommage consécutif à la pollution si aucune action de dépollution n’est possible - ou entreprise ex ante). Le coût marginal externe (le coût marginal de pollution , c’est-dire le coût de la pollution engendré par chaque unité supplémentaire produite, ou encore dommage marginal ) est représenté par la courbe OE, et il augmente donc avec l’accroissement de la quantité produite X. La quantité optimale (pour le pollueur) produite OX1 impose au récepteur un coût maximal représenté par la surface OBX1.

Si l’on ne considère plus seulement l’intérêt privé de l’émetteur, mais l’intérêt de la collectivité, limitée ici aux deux agents en question, le gain (ou surplus) collectif, ou gain social , est égal au profit réalisé par l’émetteur, diminué du coût supporté par le récepteur (OPxX1 - OBX1 = OPxA - BAX1). Ce gain est maximal pour la collectivité des deux agents quand la partie du coût supporté par le récepteur, du fait de la pollution émise par l’émetteur (BAX1), est réduite à zéro. Cette situation optimale intervient quand le volume de production X est justement égal à OXo>, c’est-à-dire quand le pollueur a intégré dans son calcul économique le dommage qu’il a engendré par sa production (partie haute du graphique). Cet optimum collectif peut également être déduit d’un raisonnement à la marge : pour la quantité produite comprise entre 0 et Xo, chaque unité additionnelle de X engendre un profit marginal supérieur à son coût marginal ; le gain social marginal est alors positif. Au-delà de Xo, chaque unité supplémentaire produite engendre un coût marginal supérieur à son profit marginal ; le gain social marginal est donc négatif. Le gain social est maximal pour le niveau de production OXo.