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Efficient policy design for joint production
of food and environment
An application to beef and grassland biodiversity
Thèse de doctorat
par
Petr HAVLÍK
Co-directeurs:
Jean-Marie BOISSON
Florence JACQUET
Libor GREGA
UMR LAMETA, Université Montpellier 1
UMR Economie publique, INRA
Université Mendel de Brno
Contexte
‘Définition opérationnelle’ de la multifonctionnalité, OCDE (2001)
caractéristique d’un processus de production - 2 éléments essentiels :
i) l’existence de multiples produits, produits agricoles de base et autres
produits , qui sont conjointement produits par l’agriculture
La jointure, existe-t-elle?
Quel est son type?
ii) le fait que certains des autres produits présentent les caractéristiques
d’externalités ou de biens publics, le résultat étant que les marchés de ces
biens n’existent pas ou fonctionnent mal
Quel type d’instruments politiques pour corriger
les défaillances du marché?
Des instruments non-ciblés peuvent–ils être justifiés ?
Ou bien des instruments ciblés doivent-ils être appliqués (Tinbergen) ?
Cadre de recherche
Monts du Cantal, France
jointure entre les produits
de bases et les autres
NON
Les instruments
Quels instruments
non-ciblés sont-ils efficaces ?
ciblés sont-ils efficaces ?
(Article 3)
(Articles 1 et 2)
(Articles 4 et 5)
jointure entre les autres
produits (non agricoles) eux-mêmes
sélection adverse
Bílé Karpaty, Rép. tchèque
BOEUF ET
BIODIVERSITE
MODELES DE
PROGRAMMATION MATH.
incertitude et aversion au risque
Découplage, incertitude et
production de biens environnementaux
par les agriculteurs
Petr Havlík, Jean-Marie Boisson, Florence Jacquet
Découplage = transition des aides semi-couplées vers des aides découplées
après la réforme de la PAC de juin 2003
Introduction
PLAN
1. Approche analytique
a) La jointure et ses types
b) Production jointe sous incertitude
2. Approche appliquée
a) Cas d’études
b) Modèles de programmation mathématique
c) Simulations et résultats
Conclusions
La jointure et ses types
Définition de la jointure:
yi / p j  0
Complémentarité
Concurrence
yi / p j  0
Bœuf (yM) et biodiversité de prairies (yB)
yi / p j  0
- la production de biodiversité dépend de l’intensité d’exploitation
yB
yB*
FPP
Complémentarité
0
yM*
Concurrence
yM
La jointure et ses types
- l’intensité optimale d’exploitation dépend du type d’habitat
complémentarité
0
concurrence
yM*
yM
0
yM*
yM
(cas d’étude français)
complémentarité
0
yM
concurrence
yM*
(cas d’étude tchèque)
yM’
Production jointe sous incertitude
Cadre analytique
~  ( ~p  s) yM  tyB  L  c( yM , yB ),
c yi  0
complémentarité :
c yB yM  0
c
concurrence : y y
B M
NEUTRALITE AU RISQUE
max E(~)
0
AVERSION AU RISQUE
Problème de maximisation
E( ~
p)  s  c y M  0
t  c yB  0
C.P.O.
max EU (~)
E[U ~ ( ~
p  s  c yM )]  0
E[U ~ ] (t  c y )  0
B
yBN  yBA
N
A
y

y
 M
M
yBN  yBA
Production jointe sous incertitude
Analyse en statique comparative :
(Préférences DARA)
Production de
boeuf
Production de
biodiversité
complémentaire
Production de
biodiversité
en concurrence
N
A
N
A
N
A
Paiements
couplés
+
++
+
++
-
--
Paiements
découplés
0
+
0
+
0
-
Découplage
-
-
-
-
+
+
+/-
……………effet de couplage
+/-
……………effet de richesse
Cas d’études
Cas d’études 1 : Monts du Cantal dans le Massif Central
- région volcanique (200-1 800 m)
OLAE Haute Vallée du Mars
- danger d’abandon de l’activité agricole dans la Vallée
et d’embroussaillement progressif
OLAE Tourbières du Nord Cantal
- habitats fragiles menacés par l’activité agricole intensive
Cas d’études 2 : RNP Bílé Karpaty (République tchèque)
- région montagneuse (200-950 m) à la frontière avec la Slovaquie
- prairies calcaires riches en flore (orchidées)
- dépend du maintien d’une activité agricole extensive
Cas d’études
Qu’est-ce que la biodiversité de prairies ?
- richesse en espèces avec la présence d’espèces rares
Comment est-elle mesurée ?
a) proxy primale [ha]
- SURFACE CULTIVEE EN CONFORMITE avec des mesures
agri-environnementales (MAEs) censées promouvoir la biodiversité
Hypothèse 1 :
Les programmes agri-environnementaux sont efficaces.
b) proxy duale [€/ha]
- COUT DE CONFORMITE MARGINAL (CCM) avec les MAEs
Hypothèse 2 :
La surface souscrite sous une MAE baisse si le CCM augmente.
- réponse graduelle aux changements des paramètres étudiés par les simulations
Cas d’études
Mesures agri-environnementales analysées :
MAE Mars
- débroussaillement manuel ou mécanique (1ère année)
- chargement instantané > 1.5 UGB/ha au moins une fois par an
 complémentarité avec la production de bœuf
MAE Tourbières
- fertilisation minérale < 20 unités d’azote/ha/an
- chargement annuel compris entre 0.20 - 0.55 UGB/ha
 concurrence avec la production de bœuf
MAE Karpaty
- pas de fertilisation azotée minérale
- élimination des refus
- chargement instantané compris entre 0.40 - 0.80 UGB/ha
 complémentarité ou concurrence avec la production de bœuf
Modèles de programmation mathématique
- modèles d’exploitation statiques
Opt’INRA Salers (INRA Theix)
- modèle d’une exploitation type d’élevage allaitant de la race Salers
dans les Monts du Cantal
- 100 ha de SAU (100% prairies)
- prenant en compte l’aversion au risque
Appliqué en 2 variantes
– OLAE Mars :
10 ha éligibles pour la MAE
– OLAE Tourbières : 20 ha éligibles pour la MAE
BEGRAB_PRO.1
- modèle d’une exploitation d’élevage allaitant biologique de la RNP Bílé Karpaty
- 300 ha de SAU (87% prairies)
- modèle déterministe
- 250 ha éligibles pour la MAE
- modèles écrits en GAMS
Modèles de programmation mathématiques
BEGRAB_PRO.1
Rations calculées directement (6 périodes)
- matière sèche
- système d’exploitation décrit à -laénergie
base des enquêtes personnelles (60% couverture)
- protéine
SAU = 300 ha
- concentration
d’énergie
- autrespermanentes
sources de(261
données:
statistiques
et standards
Prairies
ha)
Contraintes d’agriculture biologiques
- 54 activités
- différentes intensités
d’exploitation
36 types
de fourrage
- différentes stratégies de récolte
Terre arable (39 ha)
- blé, avoine, trèfle
POLITIQUES
AGRI-ENVIRON
Autres
inputs PV
Fourrage
acheté
33 activités animales
- groupes d’âges différents
Autres - différentes intensités d’élevage
inputs PA
Nutrition
Production
végétale
Production
animale
2002 et 2004 politiques
2004
- SAPS
Ventes PA - ICHN
- TOP-UPs
Fertilisation
Programme d’agriculture biologique
Fertilisation
Ventesexogène
PV
- imposé d’une manière
minérale
AEP “Entretien des prairies permanentes”
=> production de biodiversité
POLITIQUES
AGRICOLES
Modèles de programmation mathématique
Structure générale du modèle
1

 (1 RRA )
U  l   
 l
 1  RRA 
max EU  l    wlU ( l )
l
s.c.
a
j ,e ,c
ijec
DARA-CRRA
x jec  bi
j....... différentiation élémentaire des activités
e....... éligibilité pour une MAE (0 ou 1)
c....... conformité avec une MAE (0 ou 1)
x jec  0
Production de biodiversité
proxy primale de la production de biodiversité
d
jk
x j11  qk
k.......
obligations contenues dans une MAE
j
 x j11  Z
j

MCC
proxy duale de la production de biodiv.
Simulations
DECOUPLAGE
France
Paiements couplés (PAC 2002)
-
prime à la vache allaitante
prime à l’abattage
prime spéciale aux bovins mâles
complément extensif
prime nationale à l’abattage des femelles
Paiement unique
%
République tchèque
Paiements découplés + Paiements couplés (PAC 2004)
Single Area Payment Scheme
- TOP-UP terre arable
- TOP-UP vaches allaitantes
- TOP-UP bovins
%
Paiement unique
Résultats en termes de
Chargement technique (CHT) en UGB/ha de la SAU
– une proxy pour la production de bœuf (la terre est fixe)
Coût de conformité marginal (CCM) avec une MAE en euros/ha de terres éligibles
– la proxy duale pour la production de biodiversité de prairies
Résultats: OLAE Mars
COMPLEMENTARITE
Production de biodiversité
1.00
300
0.80
250
0.60
RRA=0
RRA=4
0.40
CCM [€/ha]
CHT [UGB/ha]
Production de bœuf
200
RRA=0
150
RRA=4
100
50
0.20
0
0.00
0
20
40
60
80
0
100
20
40
60
80
100
Découplage [%]
Découplage [%]
Avec le découplage:
- la production de bœuf baisse de 8%
- effet négatif sur la production de biodiversité
- effet d’incertitude : peu important mais en général dans la direction prévue
 recommandation politique : coupler !
Résultats: OLAE Tourbières
CONCURRENCE
Production de bœuf
Production de biodiversité
300
1.00
250
0.60
RRA=0
RRA=4
0.40
0.20
CCM [€/ha]
CHT [UGB/ha]
0.80
200
RRA=0
150
RRA=4
100
50
0
0.00
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
Découplage [%]
Découplage [%]
Avec le découplage :
- la production de boeuf baisse de 7%
- effet positif sur la production de biodiversité – CCM baisse de 60%
- effet d’incertitude : peu important mais dans la direction prévue
 recommandation politique : découpler !
Résultats: RNP Bílé Karpaty
COMPLEMENTARITE ou CONCURRENCE
Production de biodiversité
1.00
300
0.80
250
0.60
MCC [€/ha]
CHT [UGB/ha]
Production de bœuf
0.40
200
150
100
0.20
50
0.00
0
20
40
60
80
100
0
0
Découplage [%]
20
40
60
80
100
Découplage [%]
- la production de bœuf baisse de 17%
- effet positif sur la production de biodiversité – CCM baisse de 59%
 recommandation politique: découpler !
MAIS…
Toujours en concurrence ?
Résultats: RNP Bílé Karpaty
Quel type de jointure ?
complémentarité :
yB / pM  0
concurrence :
yB / pM  0
- simulations sur le niveau du prix de boeuf
- paiement pour la MAE Karpaty fixé à 20 euros/ha
- indice de production de biodiversité (IPB) : part de la SAU sous la MAE
1.0
decouplé
couplé
IPB
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
indice de prix
Paiement découplé :
prix bas
 complémentarité
prix hauts
 concurrence
Paiements couplés :
prix hauts ou bas  concurrence
=> LE TYPE DE LA JOINTURE DEPEND DE LA
POLITIQUE AGRICOLE
Résultats: RNP Bílé Karpaty
COMPLEMENTARITE ou CONCURRENCE
Production de boeuf
Production de Biodiversité
300
1.00
250
0.60
PRX=1.0
PRX=0.5
0.40
0.20
CHT [€/ha]
CHT [UGB/ha]
0.80
200
PRX=1.0
150
PRX=0.5
100
50
0
0.00
0
20
40
60
Découplage [%]
80
100
0
20
40
60
80
100
Découplage [%]
- production de bœuf baisse de 17%
- effet positif sur la production de biodiversité – CCM baisse de 59%
 recommandation politique: découpler !
Scénario alternatif : prix du bœuf en baisse de 50%
- production de bœuf baisse de 47%
MAIS…
- effet positif sur la production de biodiversité jusqu’au découplage de 40%
Toujours en concurrence ?
 recommandation politique: semi-découpler !
Conclusions
I.
Le degré de découplage a des effets importants sur la production de biens
environnementaux par les agriculteurs.
Ces effets agissent dans des directions opposées selon le type de jointure
entre les produits agricoles de base et les biens environnementaux.
=> pas de remède universel aux problèmes environnementaux liés à l’agriculture
II.
Le découplage entraîne l’extensification des élevages allaitants en montagne.
 avantageux pour la production de biodiversité en concurrence
 nuisible pour la production de biodiversité complémentaire
indépendamment du degré de l’aversion au risque.
=> l’éco-conditionnalité concernant l’élevage en montagne doit faire attention aux
biens environnementaux complémentaires
III.
Non seulement, l’effet des changements dans les politiques varie selon
le type de jointure,
mais le type de jointure dépend aussi des politiques.
Merci de votre attention !