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Réseau de Recherche sur le Développement Soutenable

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Modèles de croissance avec déséquilibre et interface avec modèles de la nature

Coordination : NADAUD Franck - CIRED

Objectifs scientifiques

Ce projet de recherche permettra non seulement de progresser en matière de maîtrise technique de modèle de déséquilibres dans la résolution est moins aisée que celle des modèles d’équilibre général standards, ayant matière de calibrage sur le passé. Il permettra de dépasser les limites actuelles de modèles d’équilibre calibrés sur une seule année en utilisant des techniques de recomposition des données manquantes mise à profit d’un jeu de données et d’information techniques venant de champs différents : macroéconomie, énergie, transports, démographie .... C’est un projet dont la bonne réussite devrait permettre une réelle percée dans la communauté des modèles dits "intégrés" grâce à une structure de modélisation plus adaptée à l’étude des conditions de viabilité des stratégies de développement et mettant à profit une base riche de données empiriques.

Problématiques et programme de travail

Le projet proposé vise à produire un système d’interdépendance générale avec déséquilibres potentiels et capacité de tenir compte à la fois des informations sur l’état des techniques, des impacts environnementaux et des incertitudes. En d’autres termes, il s’agit de produire un outil analytique permettant de clarifier les termes du débat qui opposent des controverses qui portent aussi bien sur l’état des techniques que sur celui des cycles naturels et sur les futurs économiques.

Le programme de travail s’appuie sur l’effort de modélisation numérique du CIRED autour du modèle IMACLIM-R. Ce modèle repose sur une architecture modulaire et récursive. L’ensemble du modèle consiste en une suite d’équilibres statiques, décrivant les flux économiques en équilibre général au sein des périodes pluriannuelles considérées , entrecoupée de modules dynamiques de variations des stocks et des paramètres de ces équilibres statiques. Cette approche produit donc des photographies périodiques d’une économie sous contraintes par pas annuel. Les modules interstitiels permettent de mettre en mouvement ces photographies successives en régissant l’évolution dynamique des contraintes, et conduisant ainsi à modéliser la croissance et les transformations de long terme de l’économie.

La structure de modélisation adoptée ici prend acte de ces différences de flexibilité en schématisant court terme et long terme :
- L’horizon de court terme est inférieur ou égal à la durée d’une période. Il autorise les acteurs économiques à ajuster leurs décisions sous contraintes, de techniques et de capital installé pour les entreprises, ou d’équipements et d’infrastructures publiques pour les ménages. La représentation de ces décisions correspond à l’équilibre général statique calculé à chaque période.
- L’horizon de long terme permet des réorientations d’investissement, de techniques, de choix d’infrastructures, et permet de représenter les processus d’évolution technologiques, démographiques, sociologiques, etc. ainsi que le processus de croissance économique qui en découle. Enfin la modélisation couplée des phénomènes physiques qui nous préoccupent – cycle du carbone ou climat – s’accorde aussi de manière satisfaisante avec cet horizon temporel.

Cette distinction apparaît indispensable pour ne pas sous-estimer les effets de l’inertie. En effet, l’inertie se traduit par des coûts d’ajustement élevés lorsque la situation économique réelle se trouve différente de la situation attendue au sein des anticipations des agents, et que ceux-ci ne sont pas en mesure de se réajuster à très court terme aux nouvelles conditions économiques.

Une structure de couplage de modèles venant de champs différents

Il s’agit de greffer au noyau macroéconomique des modules technico-économiques ou physiques. La structure récursive permet de créer un modèle évolutif, dans lequel les évolutions lentes des systèmes décrits par ces modules supplémentaires sont insérées entre les équilibres statiques de court terme. Il peut s’agir du cycle du carbone, du système climatique entier, d’un module technique sur les infrastructures d’énergie et de transport ou encore d’un module de changement d’usage des sols. Pour chaque module couplé, la définition des variables d’interface reste une étape déterminante.

Résultats attendus

Les résultats attendus du modèle se placent sur trois niveaux :

  • produira un ensemble de scénarios futurs de changement climatique ;
  • alimenter les débats au sein du Energy Modelling Forum ;
  • conduire une synergie des efforts de modélisation avec le laboratoire de Jae Edmonds

En plus de ces résultats, le projet s’attachera a développer les axes suivants :

  • 1/ Réflexion théorique sur le triptyque consommation-technologie-localisation ;
  • 2/ Travaux sur les bases de données pour produire des bases harmonisées autour de GTAP et les données macroéconomiques ;
  • 3/ Travaux théoriques sur les équilibres de long terme afin de voir comment ces aspects peuvent être traités ;
  • 4/ Traitements économétriques notamment du point de vue des effets d’irréversibilité de la réponse des déterminants de la demande aux prix ;

Les résultats du projet, dont notamment le modèle lui-même sera discuté dans le cadre du Energy Modelling Forum. Le modèle servira entre autres à tester les prochains scénarios dans le cadre des travaux de l’IPCC. Une collaboration avec l’institut Battelle et IIASA sera en outre engagée.