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Tarification et usages de l’eau : Approche micro-économique Alban THOMAS UMR LERNA, Toulouse

Tarification et usages de l’eau : Approche micro-économique Alban THOMAS UMR LERNA, Toulouse. 1/ Introduction 1.1/ Généralités : les grandes tendances (chiffres), le contexte institutionnel 1.2/ Pourquoi et comment tarifer ? 2/ L’eau d’irrigation 2.1/ Le cas français

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Tarification et usages de l’eau : Approche micro-économique Alban THOMAS UMR LERNA, Toulouse

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  1. Tarification et usages de l’eau : Approche micro-économique Alban THOMAS UMR LERNA, Toulouse Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  2. 1/ Introduction 1.1/ Généralités : les grandes tendances (chiffres), le contexte institutionnel 1.2/ Pourquoi et comment tarifer ? 2/ L’eau d’irrigation 2.1/ Le cas français 2.2/ Modes de tarification 3/ L’eau potable : tarification et usage domestique 3.1/ Mode de gestion : efficacité privée vs. service public ? 3.2/ Les usages résidentiels 3.3/ La tarification sociale 4/ Les usages industriels Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  3. En termes quantitatifs en Europe : Water Exploitation Index (WEI) prélèvements totaux moyens annuels / ressources moyennes à long terme 1/ Introduction 1.1/ Généralités : les grandes tendances (chiffres), le contexte institutionnel Stress si WEI > 20% WEI de l’Europe : 353 km3/an / 3500 km3/an (10%) Quelques indices par pays : Irlande 2 % France 8 % (18 % avec utilisation secteur énergie) Allemagne 10 % (25 % ) Portugal 15 % (17 % ) Belgique 20 % (45 % ) Espagne 32 % (36 % ) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  4. Utilisation de l’eau par grande zone européenne (pourcentage des prélèvements, (Eurostat, 2003) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  5. ► Autres chiffres-clés : • Consommation moyenne d’eau par jour : • d’un américain 700 litres • d’un israélien 260 litres • d’un européen 200 litres • d’un africain 30 litres • d’un Haïtien 20 litres • Réserve mondiale d’eau souterraine : 10 000 000 milliards de m3 • Eaux souterraines : 60 % des eaux continentales • 9 pays disposent de 60 % des ressources mondiales en eau : • Brésil, Russie, Chine, Canada, Indonésie, Etats-Unis, Inde, Colombie, • Congo-Zaïre. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  6. ► Autres chiffres-clés : en France Pluie moyenne : + 440 milliards m3/an - Evaporation : 270 milliards m3/an - Ecoulement dans nappes et rivières : 170 milliards m3/an = 0 Volumes prélevés et consommés, France métropolitaine (milliards m3) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  7. 1.2/ Pourquoi et comment tarifer ? • « Brèves de comptoir » : • Pourquoi le prix de l’eau est différent d’une commune à l’autre, alors que • celui de l’électricité est uniforme ? • -Pourquoi les agriculteurs ne paient pas l’eau au même prix que les ménages ? • Si les sociétés privées font payer l’eau plus cher que les régies, ne devrait-on • pas dénoncer les contrats et « re-nationaliser » les services d’eau ? • Différentes sources d’approvisionnement pour différents usages • Ménages : réseau collectif du service communal de l’eau, plus rarement des • puits privés ; • - Industriels : réseau collectif et/ou puits privés ; • Agriculteurs irrigants : Société d’Aménagement Régional (SAR), association • syndicale autorisée (ASA) ou puits privés. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  8. ► L’eau doit être • - mobilisée (à partir des eaux brutes) • prétraitée (éventuellement) • acheminée • distribuée (coût de facturation, relevés compteur) • traitée si polluée (éventuellement) Son prix inclut donc le coût du service (sécurité, pression, etc.) ► Le prix de l’eau doit prendre en compte : - un critère d’efficience (surplus total maximum) - la contrainte de rentabilité pour l’opérateur - éventuellement des critères d’équité - des coûts de mise en place de la tarification Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  9. L’exemple des ménages : à ressource locale, prix local ? • Variation du prix de l’eau d’un site à l’autre car les coûts supportés par le service de distribution dépendent des caractéristiques locales : - facteurs naturels : accès à la ressource (éloignement, profondeur des nappes), qualité des eaux brutes, nature des sols - facteurs humains : densité de population, pollution, zone touristique,… - gestion pratiquée : politique d’investissements, prix de l’eau  débat sur la péréquation du prix de l’eau Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  10. L’exemple des irrigants : le prix de l’eau, signal sur la valeur de la ressource ? Principe d’efficacité : faire payer l'eau à un prix égal au coût marginal de mise à disposition de la ressource Tarification efficace : - une redevance fixe servant au recouvrement des coûts non directement liés aux volumes consommés - un prix volumétrique permettant un recouvrement des coûts à court et long terme Tarification progressive par tranche : faire peser une plus grande partie de la charge sur les utilisateurs disposant de revenus plus élevés Problème du comptage : tous les usagers ne paient pas pour le volume d’eau réellement consommé Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  11. 2/ L’eau d’irrigation Dans le monde : 18 % des surfaces cultivées sont irriguées (267 millions d’ha, Banque Mondiale, 2001) et contribuent pour 40 % à la production agricole totale. 2.1/ Le cas français En France : environ 1,6 millions d’ha irrigués en 2000 (sur 2,6 irriguables). 50 % pour le maïs (grain et semence) 18 % horticulture, vigne et vergers 10 % : oléagineux. Entre 1988 et 2000 : 50 % de l’acroissement de la sole irriguée lié au maïs. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  12. Statistiques régionales pour l’irrigation, 2002 Source : RA 2000. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  13. CGGREF (2005) : - Coûts d’irrigation très variables selon les régions - Coûts d’irrigation représentent environ 20 % des charges - Les charges fixes sont prépondérantes - La part de la redevance « prélèvement » (Agence de l’Eau) est faible (2 à 8 %) - 71 % des exploitations irrigantes (85 % des surfaces irriguées) sont équipées de compteur volumétrique. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  14. ► Avant accord de Luxembourg (juin 2003) : - Primes compensatoires aux production végétales (grandes cultures) par unité de surface. - Calcul : paiement uniforme (Euros/tonne) X rendement de référence (qx/ha) L’impact de la Politique Agricole Commune (PAC) Montant de référence des paiements compensatoires ► Important : rendement de référence (historique) départemental, distinction sec/irrigué Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  15. ► Conséquence : prime à l’irrigation (rendement supérieur) Accord de Luxembourg (juin 2003) : Choix d’un découplage partiel par la France : 25 % des aides restent sur l’ancien système. 75 % des aides passent à un nouveau système : Droits à Paiement Unique (Single Payment Scheme), basés sur l’historique des paiements 2000-2002, éco-conditionnalité. ► Conséquence attendue de la réforme PAC 2003 : Baisse de la prime à l’irrigation, donc baisse des surfaces irriguées. ► Mais baisse accentuée des prix d’intervention (soutien des prix) : Sensibilité plus forte aux prix du marché des céréales. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  16. Prévision de l’impact de la réforme PAC 2003 sur les surfaces et l’irrigation (Buisson, 2005) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  17. ► Demande en eau d’irrigation (Tsur, 2005) 2.2/ Modes de tarification Maximisation du profit par rapport à qj: Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  18. ► Approche duale d’obtention de la demande en eau : - Quand  « petit », cette valeur vaut pf’(x) (l’inverse de la fonction de demande précédente) - Consentement à payer : shadow price de la ressource Somme des consentements à payer de 0 à q(w) : surplus du producteur Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  19. Surplus du producteur sous un tarif uniforme ou par tranche Surplus avec tarif uniforme w Surplus avec tarif par tranche w Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  20. Exemple de tarification progressive Prix P3 Q P2 P1 Consommation Q1 Q2 Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  21. Coûts : variables (VC) et fixes (FC), TC = VC + FC Offre : coût et tarification ► Tarification au coût marginal w=MC(q) : profit maximisé Opération rentable à court terme si profit opérationnel > 0 (sunk costs) Compensation nécessaire (du fournisseur) à long terme Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  22. Profit total Profit opérationnel (w > MC) Zone rentable à court terme Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  23. Cas particulier : coût marginal constant et contrainte sur la ressource totale Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  24. Pour un prix w : Tarification efficiente (maximisation du surplus total) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  25. Tarification au coût marginal ou au coût moyen Surplus total sous MC pricing : A+B+C+D+E Surplus total sous AC pricing : A+B+D Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  26. ► Tarification par tranche (multi-bloc pricing) : Permet le MC pricing, sous les conditions : - la dernière unité est payée au coût marginal, wMC - le prix est inférieur à la demande dérivée. ► Seule tarification efficiente : MC pricing AC pricing : inefficiente, amélioration surplus fournisseur, baisse surplus producteurs. Avantage de la tarification par bloc : - équilibrer le budget du fournisseur avec prix de premières tranches > coût marginal ou - transférer de la richesse du fournisseur vers les usagers avec prix de premières tranches < coût marginal Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  27. Méthodes de tarification • Volumétrique : mesure directe (compteur) • Input/output : eau payée proportionnellement à la production, ou taxe sur un input. • Surface: paiement selon périmètre irrigué (dépend de la méthode, saison, etc.) + parfois non-irrigué (si investissements lourds en infrastructures) • Par bloc : méthode volumétrique avec seuils de conso. • Tarif binôme : coût marginal constant + charge fixe • Marchés de l’eau formels ou informels … NB : le tarif binôme est souvent pratiqué lorsque MC < AC Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  28. ► Coûts de mise en place (compteurs, collecte, etc.) Etude de 1990 (Bos et Wolters) : sur 12,2 millions ha irrigués mondiales - 60 % concernées par paiement à la surface - 25 % par méthode volumétrique. Pourquoi l’utilisation du MC pricing (efficience) n’est pas générale ? Tsur et Dinar (1997) : le paiement à la surface peut être préférable si l’on intègre les coûts de mise en place (implementation costs) ► Paiement proportionnel à l’output/input : information asymétrique sur la technologie de production ► En conclusion : méthode à privilégier dépend des coûts de mise en place (hétérogénéité régionale) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  29. Comparaison des méthodes de tarification Source : Johansson et al. (2002). Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  30. 3/ L’eau potable : tarification et usage domestique Pour les ménages : différentes sources d’approvisionnement, France ► Tendance pour l’eau du réseau : - augmentation consommation moyenne en eau potable -> début années 90 - pic en 1991 (75,4 m3/habitant/an) - diminution régulière à partir de 1992 (70 m3/habitant/an aujourd’hui) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  31. Les services de distribution d'eau potable  la commune est responsable de la distribution de l’eau car - l’eau coûte cher à transporter - elle doit rester le moins longtemps possible dans les réservoirs de stockage et les canalisations, pour ne pas altérer sa qualité • possibilité de se regrouper au sein d'un syndicat intercommunal • plus de 13 000 communes gèrent l'eau de façon isolée • 2 000 organismes intercommunaux regroupent environ 23 000 communes Au total, environ 15 500 services de distribution d'eau en France  deux modes de gestion possible : - la gestion directe : gestion effectuée par le personnel municipal - la gestion déléguée : gestion confiée à une société privée (par contrat) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  32. Les caractéristiques des différents modes de gestion Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  33. Répartition des modes de gestion en France • ► Raisons à la délégation de service public : • Difficultés à assumer les investissements pour l'entretien du réseau et répondre • aux nouvelles normes de qualité • - Capacités d'endettement limitées des collectivités locales • - Complexité technique croissante • Idée répandue que la gestion privée est un mode de gestion plus efficace • (plus grande flexibilité des contrats de travail, etc.) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  34. Décomposition du prix de l’eau potable - Rémunération du service de l’eau (production et distribution) - Rémunération du service de l’assainissement (collecte et traitement) - Redevance prélèvement et redevance pollution (l’Agence de l’Eau) - Redevance FNDAE (Fonds National du Développement des Adductions d'Eau), (fixée par le Parlement, sert à financer amélioration et extension des installations d'eau potable ou d'assainissement en zone rurale) - Taxe au profit des Voies Navigables de France dans communes prélevant ou rejetant leur eau dans le réseau géré par cet organisme - TVA, au taux de 5,5%, sur l'ensemble de la facture Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  35. Modalités de fixation du prix de l'eau  taxes et redevances sont fixées par les organismes publics  le reste est fixé au niveau de la commune - gestion directe : prix fixé par la commune ou le syndicat - gestion déléguée : négociation entre la commune et la société privée  plusieurs types de tarification : - binôme : charge fixe et prix au mètre cube identique quelle que soit la consommation de l'usager - tarification par tranche, progressive ou dégressive : le prix du m3 est d'autant plus fort (faible) que la tranche de consommation est élevée - tarification forfaitaire : interdite depuis loi sur l’eau de 1992. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  36. 3.1 Efficacité privée vs. Service public ? Enquête Agences de l’eau-IFEN-SCEES « Prix de l’eau dans les collectivités territoriales » (1999). Echantillon de 3135 communes (exhaustif pour communes > 10 000 hab.) Voir Carpentier et al. (2006) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  37. Soit p0i le prix de l’eau en gestion publique, p1i celui en gestion privée. Prix constaté pi pour la commune i : pi = m0 + (m1 – m0) di + a0 (xi – x) + (a1 – a0)(xi – x) di + (u1i – u0i) di + u0i , où di = 1 si la commune i est en gestion privée et 0 sinon ; m0 et m1 : prix moyens en gestion publique et privée, respectivement; xi : variables explicatives du prix, de moyenne empirique x ; u0i et u1i : composantes inobservables du prix en gestion publique et privée, respectivement, a0 et a1 : paramètres (éventuellement différents) associés aux xi, en gestion publique et privée, respectivement Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  38. Effets moyens de la délégation Effet moyen de la délégation pour toutes les communes (Average Treatment Effect) : ATE = E (p1i – p0i) = m1 – m0 Effet moyen pour les communes en gestion privée (Average Treatment Effect on the Treated) : où E(.) représente l’espérance mathématique. ATE1 = E(p1i – p0i | di = 1), Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  39. Le prix p0i n’est pas observable si di = 1 Le prix p1i n’est pas observable si di = 0 La différence entre les deux modes de gestion est observable, elle peut être évaluée par E(pi1 | di = 1) – E(pi0 | di = 0) Effets des caractéristiques observables et inobservables Le terme a0(xi – x) représente l’effet « commun » des variables observables sur le prix ; Le terme (a1 – a0)(xi – x)di capte leur effet « différencié » associé à la délégation par rapport à la gestion directe. Les effets inobservables u0i et (u1i – u0i)di peuvent conduire respectivement à un biais de sélection et un effet d’auto- sélection. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  40. Différentiel de prix  : E(pi1 | di = 1) – E(pi0 | di = 0) = ATE + (a1 – a0) E(xi – x | di = 1) + a0 [ E(xi – x | di = 1) - E(xi – x | di = 0)]  + effets des composantes inobservables (auto-sélection et biais de sélection).  • La contribution des variables observées dans le différentiel de prix dépend : • de la différence dans les moyennes des xi selon le mode de gestion • et • de la différence entre a0 et a1. • On parlera d’ « auto-sélection sur les observables » pour le terme , et de « sélection sur les observables » pour le terme . Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  41. Décomposition du prix de l’eau potable Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  42. ►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). Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  43. ATE : 15,2 % (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). Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  44. 3.2/ Les usages résidentiels Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  45. Sensibilité de la consommation résidentielle au prix Q : consommation (m3/tête) P : prix de l’eau R : revenu Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  46. Prix marginal (dernier m3 consommé) Pma (adéquation avec la théorie, mais information des consommateurs ?) ► Nature du prix P : ? Prix moyen : Pma + CF / Q (CF : charges fixes) (pas d’adéquation avec la théorie, mais information des consommateurs) Tarif uniforme volumétrique : Pma OK Tarif binôme avec charge fixe (CF) : Prix moyen ► Quel prix utiliser dans le cas d’un tarif multiblocs (par paliers) ? • Méthodes d’estimation : • par variables instrumentales si Prix Moyen (Nauges-Thomas, 2000) • modèle discret-continu si tarif binôme (Hewitt-Hanemann, 1995) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  47. Tarification de l’eau potable, sélection de cas Source : Chohin-Kuper et al. (2003). Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  48. Application : 1686 ménages chypriotes, 36 municipalités, 1997 Trois tranches tarifaires MCO : Moindres Carrés Ordinaires ; VI : Variable Instrumentale ; MV : Maximum de Vraisemblance. Les écarts-types sont entre parenthèses. Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  49. 3.3/ La tarification sociale Objectif : Satisfaire à l’obligation de service universel (USO, Universal Service Obligation) pour les besoins primaires (essentiels) Concilier rentabilité du service (y compris délégué au privé) et USO Mise en place : facilitée avec tarifs binômes et/ou par paliers Financement des « petits consommateurs » par les « gros consommateurs » Expériences : partenariats public-privé ou régie publique (Afrique du Sud, Afrique Noire, Brésil, Flandres belges, etc.) Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

  50. Utilisation possible du principe d’efficience : MP pricing sur tranche supérieure Tarif uniforme < Coût Marginal sur tranches inférieures Problèmes en pratique : - mise en application parfois difficile (mesure de la conso.) - « mutualisation » des basses conso. autour d’un nombre limité d’abonnés - Substitution par des sources alternatives pour les « gros consommateurs » Coût marginal Séminaire ENSAM, 7 mars 2006

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