outils de prospective de la demande master eddee - séance n° 4 jean-charles hourcade
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Outils de prospective de la demande
Master EDDEE - séance n° 4
Jean-Charles HOURCADE
Une formule simple pour des enjeux complexes
UP F
P F U
ER E ER
E E E Y
Technique de production
Equipements d’usage final
UE
Y Efficacité énergétique effet de structure
L’économétrie de la demande : du Capitole à la roche tarpéienne
• 1950-1960 – l’ambition prédictive et la découverte de “lois”
• 1973-1985 – échecs répétés et succés des modèles d’ingénieurs
• 1985-1955 - revanche des économistes…à quel prix?
• 1995 -> vers des modèles hybrides?
Structure des modèles Bottom-up
Energie primaire
C P G H N ENR
Energie finale
C G PP CH ELEC UNE
Energie utile
BT HT CARB FMF ELEC UNE
MENAGES
M2
Equipements électriques
V/km
Structuration de la VA Industrie
Les enjeux multiples du débat Bottom-up / Top down
• Trends exponentiels versus logistiques : quel découplage E/PIB
• Quelle place pour des politiques « non prix »• Existe-il des potentiels sans-regret dans le
passage EU – EF?• Analyse « partielle » versus effets d’équilibre
général/fiscalité
LA QUESTION DU «SANS-REGRET »
• Complexité de la fonction d’utilité des ménages : le piège de l’énergie-centrisme
• Question de qualité de service et des coûts de maintenance
• Effet rebond (mobilité,confort thermique)
• Coûts de transaction pour corriger les défaillances du marché
Cadre théorique des fonctions « Demande »
• Utilité directe
• Utilité indirecte
• Liées par dualité
),(),(21
EQUxxU
),,(),,(21
RppVRxxVEQ
MAX ),( EQU MIN EpQpCEQ
),(E
pREE est en fait ),,1( RpVE
REpQpEQ
*),,( URppVEQ
Signification du théorème de l’enveloppe
)(
),(
)(
)(
a
axf
ad
adM
)(* axx
*)*,(
i
i
xp
YpC
avec
Egalité de la dérivée totale et de la dérivée partielle d’une fonction par rapport à un paramètre autour de la valeur optimale de ce paramètre
Lemme de SHEPHARD
Identité de Royi
i p
RpYRpx
)*,(
),(R
RpV
)*,(
Problèmes de demande Marshallienne, Hicksienne…et de compensation
Le modèle de base dit ‘statique’
•Plusieurs formules pour une relation simple
1) E = f (Y,p) = k.Yα .pβ
1') LnE = α. LnY + βb. Lnp + k*
1’’) Et = E0 (Yt/Y0)α . (pt/p0)β
•Des résultats convergents pour les pays de l’OCDE (ménages) –0,4 < β < –0, 3 0,7< α < 0,9.
•Des élasticités revenu très instables
•Une forte auto - corrélation des résidus : existence d’un trend non pris en compte
A la recherche d’un trend structurel
•Introduction d’un Autonomous Energy Efficiency Coefficient (AEEI)
E = k(t)Y p
•AEEI entre de 0,5% à 1% par an
•Elasticité-prix plus faibles : – 0,25< β <– 0,1
•Résultat « décevant » : impossibilité d’un découplage important ? •Elasticité revenu et AEEI toujours instables
Modèles dynamiques et distinction CT/LT
•Des variantes ad infinitum de modèles autorégressifs
LnEt = .LnEt-1 + α.LnYt + β.Lnpt + k*
LnEt = α.Ln(Yt-dYt-1) +β.(1-d).Lnpt + δ.LnEt-1 + k*
LnEt = α LnY +β.Lnpt +lnpt-1 + δ.lnpt-2 …Lnpt-1
•Inertie dans le jeu des prix: |βCT| < |βLT|
•βLT supérieures aux élasticités des modèles statiques: (0,40)
•Autocorrélation des résidus réduite : quelle signification ?
- tendance autonome absorbée par l'autorégression?
- attribution aux prix de tendances "autonomes« ?
•Le LT du modèle n’est pas celui de la prospective?
Trends autonomes ou effets d'irréversibilité
• décomposition du prix (Wolffram)maxima historiques baisses cumulées du prix (négative et décroissante) baisses cumulées du prix (négative et décroissante)
hausses cumulées (positive et croissante)
•asymétrie des réponses à la hausse (-0,87) et à la baisse (-0,33) pour les carburants en France • encourageant pour l’action mais de faible qualité économétrique
max, , , 1log 1 (log ) (log ) (log ) log logt m t c cut t r rec t t tE a b P b P b P g Y E
Abandonner l’ambition forte de l’économétrie?
•Ambition : une capacité prédictive et des liaisons causales adossées sur la théorie
•L’interprétation des fonctions demande comme utilités indirectes
E = E (R,pe) ≡ E(R,pe,pq) ≡ MaxU(Q,E) PqQ + PEE = R avec PQ = 1
•Demande Marshallienne vs demande Hicksienne : quand on n’observe pas ce qu’il faudrait observer
•Le théorème Debreu-Mantel-Sonnenschein : quand l’équilibre général brouille le jeu
•Et si l’évolution des prix de l’énergie n’était que du bruit ?
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Brent $2005/bDemande mondiale
$2005/b ou Mb/d
Sources : AIE, Bloomberg, Total
Trajectoire des prix du pétrole; une volatilité qui ne doit rien aux “alea”
Prix des logements et des carburants (France 1960- 2003)
Evolution comparée du prix réel du carburant et du logement
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Ind
ice
de
pri
x d
u l
og
emen
t (1
995=
100)
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
Pri
x ré
el d
u c
arb
ura
nt
(€95
/l)
Indice de prix des logementsPrix réel du carburantTendance de l'indice de prixTendance du prix du carburant
Question de séparabilité Vague de froid, choc pétrolier et politique de relance
S2 p3
p2
p0
p1
E0
E3
E2
E1
q3
S1
D0
D2
D1
quantité consommée d'énergie
prix de l'énergie
q2 q1 q0
Le lemme de Shepard dans le cas d’une Cobb-Douglas
• Comment on passe de
• à
• Et à
Q k K L E
1 1s ss
k L E s s
e
P P PE Q Q k
P
ePE
C Q
Réalisme et irréalisme des fonctions CES (Solow et Chenery)
• Elasticité de substitution :
• avec a+b+c=1
• Constance de l’élasticité de substitution quelque soit la modification des prix relatifs?
1
Q a K b L c E
E
E L E
E
PQ
P P Pa b c
E Q P
NESTED CES-Cobb-Douglas de l’importance d’un détail technique
• conséquences pour la discussion macroéconomique si on relève les prix de l'énergie, on renchérit le coût du capital ce qui a mécaniquement un effet dépressif sur l'économie
1(1 ) 1Q aK L bE M
1
1Q A KE L
Fonction translog (Jorgenson-Law-Christensen, 1971)
une souplesse peu contrôlable
01 1 1 1
1ln , ln ln ln ln ln ln
2
N N N N
i i ij i j i ii i j i
C p Q Q p p p p Q
1
ln lnN
i ii ij j i
j
p Ep Q
C p Q
ur
•Un comportement très pratique pour qui veut des stratégies agressives de découplage
•Mais qui peut amener à transgresser les lois de la thermodynamique
• « ’Winkle’ is acceptable only at an aggregate level (for specific purposes) and implies to be cautious about the interpretation of the macroeconomic production functions as referring to a specific technical content » (Solow)
in Solow RM. (1988) « Growth Theory and After », American Economic Review 78(3),
307-317
Un « caveat » pour rendre le dialogue plus aisé avec les ingénieurs
Ne pas « sur-interpréter » une astuce commode
« […] total-factor-productivity calculations require not only that market prices can serve as a rough-and-ready approximation of marginal products, but that aggregation does not hopelessly distort these relationships […] over-interpretation is the endemic econometric vice » (Solow)
in Solow RM. (1988) « Growth Theory and After », American Economic Review 78(3), 307-317