Détermination du niveau optimal de pollution : généralisation du raisonnement à une économie

Si l’on généralise ce modèle à n agents dans une économie, les entreprises sont les pollueurs, et les pollués les consommateurs. On fait alors l’hypothèse que les fonctions de production des premières sont sources d’émission d’externalité (considérée comme un produit joint) et que les fonctions d’utilité des seconds intègrent l’effet externe (l’utilité décroît quand l’externalité s’accroît). Maximiser l’optimum social revient à maximiser l’utilité d’un consommateur sous la contrainte que les autres consommateurs ne subissent pas de pertes de bien-être (« optimum de Pareto ») et sous les contraintes relatives à la technologie et à la disponibilité des ressources. Cet optimum est réalisé si le dommage marginal social – on fait l’hypothèse ici qu’il correspond à la somme des dommages engendrés par une unité de pollution et donc supportés par l’ensemble des consommateurs – est égal, pour chaque firme, à son coût marginal de réduction de la pollution. À ce point d’égalisation, la pollution est optimale. C’est un résultat fondamental, auquel il faut en ajouter le fait qu’il existe un niveau de pollution optimal tel que les coûts marginaux de dépollution sont identiques pour toutes les firmes.

L’optimum économique de pollution peut évoluer sous l’influence de multiples facteurs. Il dépend surtout, ici, de l’allure des fonctions de coûts de pollution et de dépollution (voir graphique précédent). Toute modification de l’une de ces fonctions engendre donc une variation du niveau de la pollution optimale.

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