Résumé Cet article présente l'utilisation qu’il est possible de faire des outils de la viabilité dans le cadre des modèles macroéconomiques de développement durable.





télécharger 102.6 Kb.
titreRésumé Cet article présente l'utilisation qu’il est possible de faire des outils de la viabilité dans le cadre des modèles macroéconomiques de développement durable.
page1/3
date de publication07.01.2017
taille102.6 Kb.
typeRésumé
e.20-bal.com > droit > Résumé
  1   2   3
Viabilité et Développement Durable1


Marie-Hélène Durand*

Marie-Helene.Durand@ird.fr

LASTRE et IRD, 24 avenue Henri Varagnat 93143 Bondy Cedex.
Sophie Martin

Sophie.Martin@cemagref.fr

LASTRE et CEMAGREF-LISC, 24 avenue des Landais 63172 Aubière Cedex
Patrick Saint-Pierre

Patrick.saint.pierre@gmail.com

Leda-SDFi Paris Dauphine & LASTRE, 14 rue Domat 75005 Paris

Résumé
Cet article présente l'utilisation qu’il est possible de faire des outils de la viabilité dans le cadre des modèles macroéconomiques de développement durable. Il montre que l’approche viabilité ne se réduit pas à la seule considération du respect des contraintes mais peut servir également à traiter de problèmes d'optimisation intertemporelle. Cet article cherche également à montrer l'importance du modèle sous-jacent, cet outil mathématique offre un moyen de répondre à des questions posées, concevoir celles-ci de façon pertinente est la première étape, sans doute la plus difficile.
Abstract
This paper describes some benefits provided by the use of viability theory tools for studying sustainable development issues with macroeconomic models. It shows that the viability approach encompasses not only constraint satisfaction but also intertemporal optimisation problem resolution. This paper also reveals that the model is crucial: such mathematical tools provide means of answering questions, if they are well-posed. This first step is surely the most difficult.
Introduction
Les 20 dernières années témoignent d'une importante prise de conscience des problèmes environnementaux et des changements globaux induits, et non contrôlés, par l'activité humaine. Ces dommages environnementaux, susceptibles d’entraver la capacité des générations futures, sinon actuelles, à assurer leur bien-être sont maintenant une préoccupation première et le « développement durable » censé remédier à cette sombre perspective est perçu comme un défi. Le développement durable qui sous-entend à la fois efficacité économique, équité sociale et durabilité écologique peut difficilement être divisé en problématiques séparées mais il est encore plus difficile de l'aborder dans sa globalité. Revendiqué dans une grande variété de contextes, le développement durable est un thème transverse à différentes disciplines qui se l’approprient en fonction de leurs objectifs ce qui rend leurs résultats difficilement commensurables sinon articulables. Le développement durable est avant tout un cadre qu’il est nécessaire de traduire et de définir en termes d’objectifs et de contraintes propres à chaque cas d’étude. Le point de vue de cet article concerne les modèles économiques de développement durable, il reprend une communication faite lors d’un colloque sur les nouvelles lectures théoriques et innovations méthodologiques de la problématique du développement durable2.

Il est de plus en plus fréquent de voir les mots « développement viable » et « développement durable » associés ou pris dans la même acception. La viabilité est également un concept polysémique, signifiant la capacité d’une entité à survivre, dont le sens est proche de celui de durabilité. La viabilité économique d’un projet ou d’une entreprise est un terme du langage courant tandis que la viabilité d’une cellule ou d’un tissu a un sens précis en biologie. Il y a une vingtaine d’années, deux champs de recherche revendiquant l’appellation viabilité ont été développés. Il s’agit, en écologie, de Population Viability Analysis, une méthode d’analyse statistique d’évaluation de la capacité de survie des espèces menacées et, en mathématiques, de la théorie de la viabilité, consacrée à l’étude de la régulation des systèmes dynamiques sous contraintes. C’est à celle-ci que nous faisons référence ici et à son utilisation dans les modèles économiques du développement durable.

La théorie mathématique de la viabilité suscite un certain engouement auprès des chercheurs en sciences de l’environnement ou en sciences sociales, domaines pour lesquels elle a été conçue, mais elle s’applique également à bien d’autres domaines y compris la physique. Le succès de cette théorie provient de sa capacité à mobiliser des métaphores très suggestives et à représenter des concepts pertinents. A la différence de méthodes plus classiques, elle permet d’étudier les systèmes dynamiques non pas en recherchant « une solution optimale » à partir d’un critère posé a priori mais d’abord en termes de respect des contraintes à chaque instant et de décisions prises à temps.

Les concepts de base ont été popularisés dans de nombreux articles (Aubin, 1996, Aubin et Saint-Pierre, 2005, Aubin et Saint-Pierre, 2007, Aubin, 2009a et 2009b), et l’arsenal mathématique a été développé dans plusieurs ouvrages (Aubin, 1991, Aubin, 1997, Aubin et al., 2009, DeLara et Doyen, 2008). Pour ce qui concerne les problèmes de développement durable, de nombreuses applications de la théorie de la viabilité ont été faites dans les domaines de la gestion des ressources renouvelables (Béné et al., 2001, Bonneuil, 2003, Doyen et Béné, 2003, Rapaport et al., 2006, Aubin et Saint-Pierre, 2007, Doyen et al., 2007, DeLara et al., 2007, Martinet et al., 2007, Béné et Doyen, 2008, Tichit et al., 2007), du changement climatique (Aubin et al., 2004, Tichit et al., 2004, Bernardo, 2008, Doyen et al., 2008), de la résilience écologique (Martin, 2004, Martin, 2005), de la démographie (Bonneuil, 2000, Bonneuil et Saint-Pierre, 2008).

Dans ce travail nous présentons quelques exemples de l’apport des outils de la viabilité lorsqu’ils sont utilisés pour analyser les modèles économiques du développement durable. Nous limitons cette illustration aux modèles macroéconomiques classiques, ceux d’une « cake eating » économie, issus de celui de Ramsey (1928) qui cherchait à établir le mode de répartition entre les générations de l’épargne et de la consommation permettant d’atteindre un équilibre stable de croissance optimale. Ce modèle a été repris par Hotelling (1931), Hartwick (1977), Solow (1974), Dasgupta et Heal (1974) pour explorer les conditions d’existence d’une solution à ce problème en présence d’une ressource finie. Ces modèles canoniques servent de base aux très nombreux travaux sur le développement durable défini par les économistes comme une question de répartition et d’équité inter-temporelle pour ce qui concerne le bien être d’une population croissante destinée à vivre indéfiniment sur une planète aux ressources finies.
La théorie de viabilité est perçue comme une méthode prometteuse mettant l’accent d’abord sur les contraintes, et leur respect, plutôt que sur la recherche d’équilibres particuliers pour des évolutions spécifiées à priori. L’objectif de cet article est de montrer que la théorie de la viabilité ne se limite pas au simple calcul de noyau de viabilité d’un ensemble de contraintes. La théorie de la viabilité peut également servir à rechercher des « évolutions optimales » pour autant que cet adjectif soit bien défini.
Les modèles macroéconomiques classiques du développement durable (Annexe A-1)
Dans ces modèles le processus de production nécessite à la fois du capital reproductible (K) et du capital non reproductible (S) dont on extrait une quantité r à chaque période. La production est soit consommée (C), soit réinvestie (dK/dt). Dans ce cadre fictif de production-consommation sous contraintes de ressources, le problème consiste à trouver la solution qui optimise le bien-être global de l’ensemble des générations selon un principe d’équité. Le plus courant de ces critères d’équité intertemporelle, justifié par Koopmans (1960) mais sujet à controverses, est la somme actualisée du flux infini des utilités des différentes générations. La description de ce modèle est donnée en Annexe A-1.

Dans ces modèles d’exploration théorique les paramètres sont généralement fixes. De très nombreuses extensions du modèle de base ont été proposées. Tout d’abord pour fournir une alternative à ce critère de justice et éviter ce qui a été nommé la dictature du présent (taux d’actualisation positif) ou la dictature du futur (taux d’actualisation nul), ou pour introduire dans la fonction d’utilité la valeur d’existence de la ressource naturelle, ou encore pour prendre en compte le progrès technique ou l’évolution de la population mais avec un taux de croissance, exponentiel ou logistique, donné à priori. Toutefois, ces très nombreuses variantes se limitent à explorer les propriétés d’une trajectoire particulière, aussi compliquée soit-elle, et les résultats obtenus dépendent du critère d’optimisation choisi.
En utilisant le critère de Koopmans (maximisation de la somme infinie des utilités escomptées), ces modèles utilitaristes montrent qu’il n’est pas possible de maintenir le niveau de consommation et que celui-ci tend vers zéro à moins que l’accumulation ou le changement technique ne compense l’extraction des ressources. Le développement durable n’est possible que dans le cas particulier d’une fonction de production de Cobb Douglass où le capital reproductible se substitue au capital naturel non reproductible (Annexe A-1). En utilisant le critère de justice établi par Rawls dans un cadre intratemporel, Solow a montré que l’utilisation du critère du « maxi-min » impliquait le maintien d’un niveau de consommation constant à travers les générations. Cette analyse et ces résultats, obtenus en définissant le développement durable comme une question de bien-être et d’équité entre générations dans la lignée de la définition du rapport Brundtland, doit choquer les écologues préoccupés par la conservation des milieux naturels. Il peut être plus nuancé si on considère que la conservation des milieux naturels est constitutive du bien être et entre dans la fonction d’utilité mais la question peut se poser de savoir comment combiner des biens de nature différente dans cette fonction d’utilité, synthèse du bien-être, quand celui-ci est par ailleurs très subjectif.
Durabilité – Viabilité et « Respect des contraintes » (Annexe A-2)
La théorie de la viabilité est une théorie mathématique basée sur l’analyse multivoque, elle réalise des calculs d’ensembles et manipule des fonctions d’ensembles. Un des ensembles fondamentaux de cette théorie est le Noyau de Viabilité : ensemble des états initiaux à partir desquels part au moins une évolution qui respecte toujours un ensemble de contraintes. Ces contraintes, dites de viabilité, reflètent le problème étudié et sont définies dans le cadre d’un modèle censé représenter formellement ce problème. Les résultats mathématiques donnés par la théorie de la viabilité autorisent ces contraintes à dépendre du temps et des variables d’état. Au lieu de rechercher directement les solutions d'une fonction objectif définie préalablement, se limitant ainsi à une évolution particulière dont il faudra vérifier la réalisation (mais dans un avenir toujours plein d’inconnu…), la théorie de la viabilité adopte une démarche inverse et ne postule pas d’objectif à priori. Elle s'intéresse à l'ensemble de toutes les évolutions envisageables à partir d'un état présent. Il s'agit en premier lieu de distinguer, parmi cet ensemble des possibles offert à un moment donné, les évolutions viables de celles qui ne le sont pas pour des contraintes et une dynamique données puis ensuite de rechercher, à l'aide de règles de rétroaction, la manière de « piloter » le système pour sélectionner les évolutions dotées de propriétés souhaitées. En calculant le noyau de viabilité relatif à un ensemble de contraintes et à une dynamique donnés, on peut prouver l’existence et évaluer une politique de développement viable (développement durable). Tout le problème consiste à définir convenablement ces contraintes et cette dynamique de développement, c'est-à-dire concevoir un modèle aussi pertinent que possible pour répondre à une question donnée.

Dans les modèles macroéconomiques classiques du développement durable, ces contraintes disent qu'on ne peut consommer durablement plus que ce qui est produit, ou que les possibilités d'exploitation d'une ressource épuisable sont limitées par le stock des réserves existantes, ou que l'exploitation d'une ressource naturelle renouvelable ne doit pas dépasser sa capacité de renouvellement ou encore qu'il est nécessaire de garantir un certain niveau de vie minimum par habitant. Nous ne discutons pas, dans cet article, le bien-fondé ou l’intérêt de ce modèle pris ici uniquement comme support pour illustrer, dans ce cadre, l’utilisation des outils de la viabilité.

Une évolution est dite viable si elle respecte en permanence ces contraintes de viabilité qui peuvent être physiques et elles sont alors impératives, ou normatives et elles sont donc éventuellement modifiables. Ces contraintes, qui déterminent les conditions de viabilité du système, peuvent donc être renforcées si on souhaite examiner la viabilité d’une « politique » plus restrictive, ou relâchées si le noyau de viabilité est vide et aucune « politique de développement viable » est possible dans ces conditions. Les évolutions ont une dynamique régie par un certain nombre de paramètres. Certains paramètres peuvent être constants et ce sont alors des coefficients. D'autres peuvent être amenés à évoluer pour maintenir la viabilité du système lorsqu’ils dépendent du temps ou des variables d’état et ce sont alors des contrôles ou des régulons. Lorsqu'on se trouve dans le noyau de viabilité, prendre un mauvais chemin et sortir de ce noyau est une situation qui peut toujours arriver à un moment ou à un autre. C'est dans ces situations que, pour éviter une crise à venir, il est nécessaire de modifier son comportement au temps opportun. Savoir quand et comment les contrôles doivent évoluer est l’objet de la recherche en théorie de la viabilité et des techniques ont été mises au point pour répondre à ces questions.

Martinet et Doyen (2007) ont appliqué les outils de la théorie de la viabilité au modèle de Dasguspta-Heal et Solow et ont défini la durabilité par le fait de pouvoir respecter des contraintes en permanence ce qui consiste à rechercher les conditions dans lesquelles le noyau de viabilité n’est pas vide. Ces auteurs retrouvent les résultats précédemment acquis, qu’ils généralisent, mais surtout ils montrent que lorsque le noyau de viabilité n’est pas vide les évolutions durables ne sont pas uniques et ne se réduisent pas à une évolution optimale, alimentant le débat sur les relations entre « optimalité » et « durabilité ». Ils imposent des contraintes plus restrictives au noyau de viabilité stipulant que les niveaux de consommation et le stock de ressources épuisables ne devront jamais être inférieurs à certains seuils admissibles. Ceci implique, pour une société dont les conditions initiales se situent dans le noyau de viabilité, que celle-ci pourra garantir un certain niveau de consommation (interprétation de la durabilité faible) et de préservation de la ressource (interprétation de la durabilité forte) à l’ensemble des générations à venir. Les auteurs définissent alors la durabilité comme la possibilité de transmettre un ensemble de « droits minimaux » aux générations futures.
La figure 1 présente un noyau de viabilité calculé de façon numérique (Saint-Pierre, 1994 et 1997) à partir du modèle utilisé par Dasgupta, Heal et Solow où, comme dans la proposition de Martinet et Doyen, la consommation par habitant (variable de contrôle) et le stock de la ressource épuisable par habitant (variable d’état) ne peuvent descendre en dessous d’un certain seuil (voir Annexe A-2). Ce noyau de viabilité a été calculé pour des variables en moyenne par habitant et permet des fluctuations endogènes de la population (Annexe A-2.3) alors que généralement, dans ces modèles, la population est soit constante (Annexe A-2.1), soit croissante mais de façon exogène (Annexe A-2.2). Dans ce modèle, la contrainte « comptable » porte sur la consommation totale qui ne peut être supérieure à ce qui est produit globalement, le montant de capital par tête peut donc être amené à diminuer (désinvestissement) si la croissance démographique ou/et la consommation moyenne sont trop élevées. La possibilité d’endogénéiser les mouvements de population est un premier exemple de l’apport des outils de la viabilité à ce modèle. Le taux de croissance de la population est un paramètre de régulation (ou contrôle) contraint d’évoluer entre deux bornes, minimale et maximale, dont l’écart a été choisi a priori comme relativement large. La borne inférieure a été fixée à 0 (excluant une dépopulation) et la borne supérieure à 0.1. La fonction de production est fixe de type Cobb Douglas (Kαrβ avec α = 3/4 et β = 1/4) et il n'y a pas de progrès technique dans cette illustration.

Fig.1 : Noyau de viabilité du modèle A-2.3


La forme du noyau de viabilité reflète la fonction de production choisie permettant la substitution entre ressource et capital manufacturé. Dans ce modèle particulier il est possible d’être viable en disposant au départ uniquement de ressource ou uniquement de capital à condition que ces quantités soient infiniment grandes. Lorsque le calcul du noyau de viabilité est réalisé avec une population constante ou une croissance exogène, la forme et la taille de ces noyaux sont différentes. Le point A représente une situation de départ, en ressource et capital, à partir de laquelle la ressource ne peut que diminuer. Il en part un très grand nombre d’évolutions selon les différentes combinaisons possibles de contrôles exercés (extraction, consommation et croissance de la population) qui par ailleurs peuvent également être modifiés dans le temps.

La figure 2 montre l’évolution des variables d’état (k, s) et les contrôles exercés (c,u) pour que l’évolution particulière issue du point A (k0,s0) de la figure 1 reste dans le noyau de viabilité. A ce point de départ, le taux de croissance démographique est très élevé et bien que la consommation par tête soit relativement modérée il s’en suit une diminution assez rapide de la ressource et une baisse du capital par tête. Ce mode de développement n’est pas durable et la population doit se stabiliser. Une extraction plus importante de la ressource permet d’amorcer un changement de mode de production où le capital reproductible remplace la ressource épuisable initiant une période de croissance continue bien que la ressource ait atteint son niveau de gel. Il devient alors possible d’augmenter le niveau de consommation par habitant.

Fig. 2 : Evolution des variables d'état et de contrôle d'une trajectoire viable (Modèle A-2.3)
  1   2   3

similaire:

Résumé Cet article présente l\Résumé L’objectif de cet article est de proposer un modèle théorique...

Résumé Cet article présente l\Résumé Cet article présente le processus de développement et de validation...

Résumé Cet article présente l\Résolution du Parlement européen du 29 septembre 2011 sur l'élaboration...
«l'économie verte dans le cadre du développement durable et de l'élimination de la pauvreté» et «le cadre institutionnel du développement...

Résumé Cet article présente l\Résumé L'objectif de cet article est de mieux comprendre comment...

Résumé Cet article présente l\Résumé Cet article propose une analyse méthodologique et thématique...

Résumé Cet article présente l\Résumé Cet article présente les résultats d’un diagnostic réalisé...

Résumé Cet article présente l\Résumé : Cet article propose une analyse comparative des transformations...

Résumé Cet article présente l\Résumé Cet article suggère de replacer l’analyse des inégalités sociales...

Résumé Cet article présente l\Résumé : Cet article se présente comme une extension du champ de...

Résumé Cet article présente l\Résumé Cet article revient sur les déterminants du niveau de la dette...






Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
e.20-bal.com