Essays in environmental economics and the role of risk, inequality, and time

par Johannes Emmerling

Thèse de doctorat en Sciences économiques

Sous la direction de Christian Gollier.

Soutenue le 15-12-2011

à Toulouse 1 , dans le cadre de Toulouse School of Economics (Toulouse) , en partenariat avec Laboratoire d'Economie des Ressources NAturelles (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Essais en économie de l'environnement et le rôle du risque, de l'inégalité et du temps


  • Résumé

    Cette thèse étudie plusieurs aspects du risque, de l’inégalité et des préférences temporelles appliquées aux sujets en économie de l’environnement et des ressources. Elle est divisée en trois chapitres indépendants. Le premier chapitre consiste de l’étude de l’extraction optimale d’une ressource non renouvelable dans l’incertitude. Une approche stylisée de temps discret dérivé de la littérature sur l’épargne de précaution et proposée. Cette approche est comparée aux études classiques du type Hotelling. Nous constatons que la bornitude de la fonction d’utilité et en particulier de l’hypothèse sur U(0) amène à des résultats très différents avec les deux approches. Nous montrons que la prudence d’agent ne suffit plus pour assurer une politique plus conservatrice d’extraction par rapport à la situation de certitude. Notre explication de ce résultat étonnant est que l’agent considère le compromis entre aujourd’hui et la consommation de demain seulement pour le cas où il a une quantité de la ressource strictement positive demain. Cet effet contrecarre l’effet de la prudence. Par contre, pour une infinité de périodes, le résultat est contraire à auparavant. La prudence n’est plus nécessaire et l’aversion pour le risque est suffisante pour une politique d’extraction plus conservatrice. Dans le deuxième chapitre, le taux optimal d’actualisation est étudié en tenant en compte l’inégalité des revenus entre des pays. Nous montrons que si la dispersion du revenu diminue avec le temps, le taux de consommation mondiale d’actualisation doit être inférieur par rapport aux cas sans inégalité, sous certaines conditions. En employant les projections de croissance utilisées dans le contexte du changement climatique, nous constatons que le taux d’actualisation devrait être d’environ deux fois plus élevé pour les horizons courts que sans considérer l’inégalité, néanmoins il devrait être décroissant sur l’horizon du temps. De plus, ces résultats sont supportés de forme qualitative nous permettons ainsi des paramètres différents pour l’aversion à l’inégalité, l’aversion pour le risque et la préférence temporelle. Le troisième chapitre (co-écrit avec David Anthoff) analyse les rôles du coefficient d’équité et du taux d’actualisation permettant ainsi le développement d’une méthode pour l’étude séparée de leur impact sur le coût social du carbone. Nous appliquons notre méthode à l’aide du modèle FUND pour calculer la CSC et arriver à trois conclusions. La première est que l’impact du coefficient d’équité est réduit considérablement si les coefficients utilisées ne modifient pas le taux d’actualisation. La deuxième est que les estimations pondérées sont sensibles à la résolution des estimations d’impact utilisées. La troisième est que l’hypothèse des dégâts constants semble être déraisonnable dans ce contexte. Si on relaxe cette hypothèse, l’impact de pondération devient moins important que dans des études précédentes.


  • Résumé

    This thesis consists of three chapters. It considers several aspects of risk, inequality, and time preferences applied to topics in environmental and resource economics. The first chapter studies the optimal extraction of a non-renewable resource under uncertainty using a stylized discrete-time approach in the spirit of the literature on precautionary savings. We find that boundedness of the utility function, in particular the assumption about U(0) gives very different results in the two settings which are frequently considered as equivalent. Taking into account the substitutablility of the resource, we show that prudence is no longer sufficient to ensure a more conversationist extraction policy than under certainty. Our explanation for this surprising result is that the decision maker only considers the trade-off between today’s and tomorrow’s consumption if she consumes a strictly positive amount tomorrow. This ‘doomsday anyway effect’ counteracts the effect of prudence. In the second chapter, I study the optimal consumption discount rate taking into account income inequality within a generation between countries. We show that if the dispersion of income inequality decreases over time, the global consumption discount rate should under certain conditions be lower than in the case without inequality. With actual growth predictions used in the context of climate change, we find that the discount rate for short horizons should be almost twice as high than without considering inequality, but decreasing over the time horizon. Moreover, I show that these results also hold qualitatively when we extend the setting allowing inequality, risk, and fluctuation aversion to differ. The third chapter (co-written with David Anthoff) analyzes the roles of equity weighting and discounting providing a method allowing to separately studying their impact for computing the Social Cost of carbon. We apply our method using the FUND Model to compute the SCC and reach three conclusions. First, the impact of equity weights is greatly reduced if we use weights that do not alter the rate of discount. Second, equity-weighted estimates are sensitive to the resolution of the impact estimates used. Third, the assumption of constant damages seems unreasonable on this context and correcting for this assumption, the effect of equity weighting becomes less strong than in previous studies.

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