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Fiche de Presse Info. 22/06/2007

Un modèle économique pour la gestion de ressources naturelles face à un risque

Le caractère risqué de la gestion des ressources naturelles, en particulier la gestion de l'eau, est un élément fondamental que l'analyse économique doit prendre en compte. Le problème de l'estimation des préférences pour le risque des preneurs de décision est pourtant peu étudié. Un chercheur de l'INRA, en collaboration avec l'Université de Californie, a développé un modèle économique permettant d'estimer l'aversion au risque du décideur ainsi que son désir de lissage de sa consommation dans le temps. Ce travail1 a obtenu en 2006 le prix de la qualité de la recherche (Quality of Research Discovery Award) décerné par l'Association américaine d'économie agricole (American Agricultural Economic Association). Ce prix récompense une recherche pour sa contribution significative à l'avancée des connaissances en économie agricole. C'est la première fois qu'un chercheur français se voit ainsi distingué.

La nature dynamique des problèmes de gestion des ressources naturelles (eau, forêt, etc.) ainsi que l'incertitude à laquelle fait face le gestionnaire créent des complexités qui doivent être intégrées à l'analyse économique pour que les recommandations en termes de politiques publiques qui en découlent soient crédibles.

L'hypothèse d'additivité de la fonction d'utilité intertemporelle* des agents économiques, hypothèse couramment admise en économie des ressources naturelles, constitue une limite importante à la compréhension de la prise de décision d'agents en univers incertain. En particulier, cette hypothèse ne permet pas de distinguer les préférences vis-à-vis du risque de celles vis-à-vis du temps. Cette limite est particulièrement problématique pour la gestion des ressources naturelles qui, par essence, s'inscrit dans le long terme.

Ce questionnement constitue le point de départ de travaux associant des chercheurs de l'INRA et de l'Université de Californie à Davis visant d'abord à intégrer des fonctions d'utilité non-additive dans des modèles de gestion de ressources naturelles en univers incertain, puis à proposer des méthodes originales d'estimation des préférences des preneurs de décision dans ces modèles. D'un point de vue plus normatif, ces approches permettent de caractériser les stratégies optimales d'utilisation des ressources naturelles en univers incertain. L'apport méthodologique consiste à intégrer dans le modèle de programmation une estimation par maximum de vraisemblance des paramètres de préférences.

Une application du modèle : la gestion du barrage d'Oroville en Californie

Une première application de ce modèle à la gestion du barrage d'Oroville (Californie du Nord) a été réalisée. Les résultats montrent que le recours à ce nouveau modèle améliore considérablement la prédiction du comportement de gestion de décideurs réels. En effet, les chercheurs ont comparé sur plus de 20 ans la chronique des décisions observées de gestion du barrage réservoir d'Oroville (lâchers d'eau) avec plusieurs modèles de simulation basés sur différents critères d'optimisation. L'utilisation du nouveau modèle permet alors de reproduire les historiques de lâchers d'eau avec une erreur de prédiction diminuée de presque 50% par rapport aux anciens modèles.
Un deuxième travail en cours vise à utiliser l'observation des historiques de lâchers d'eau des quatre principaux barrages de la Californie du Nord pour estimer les préférences pour le risque et la substitution intertemporelle des preneurs de décision.

La gestion des forêts est un problème de long terme pour lequel l'utilisation de critères non-additifs d'utilité trouve un deuxième champ d'application naturel. Les tempêtes de décembre 1999 ont de plus rappelé que les risques climatiques pouvaient avoir un impact important sur cette ressource.
En collaboration avec des chercheurs de l'INRA de Nancy, un travail sur la gestion de la forêt en Lorraine en présence d'un risque de tempête2 a donc été réalisé. La coupe du bois génère un revenu que le gestionnaire décide, soit de consommer, soit d'épargner. L'intérêt méthodologique de cette recherche est d'intégrer les décisions de consommation et d'épargne au programme d'optimisation de l'exploitant forestier lorsqu'il fait face à des risques de tempête. Les auteurs de cette étude caractérisent alors l'utilisation optimale de plusieurs stocks de forêt lorsqu'un risque de tempête peut les affecter de manière hétérogène et lorsque le propriétaire forestier dispose d'une épargne. L'introduction de l'arbitrage consommation/épargne introduit une possibilité de lissage intertemporel de la consommation (qui permet de reporter dans le temps la consommation du revenu) qui n'avait pas été analysée jusque là en économie forestière.
Une application de ce modèle à la gestion du pin en Aquitaine est en cours. La question étudiée est celle de la date optimale de coupe en présence de risque accru d'incendie.

*Cette hypothèse signifie, que pour évaluer l'utilité que retire un agent de la consommation d'un bien à différentes périodes, il suffit de calculer la somme actualisée des utilités à chaque période.

1 Référence de l'article ayant reçu le Quality of Research Discovery Award 2006 de l'American Agricultural Economic Association (AAEA) :
HOWITT R., S. MSANGI, A. REYNAUD, et K. KNAPP (2005). " Estimating Intertemporal Preferences for Natural Resource Allocation ". American Journal of Agricultural Economics. 87(4). 969-983.

2 COUTURE S. et A. REYNAUD (2007). " Recursive Utility and Saving in Forest Management Modeling". Environmental Modeling and Assessment. A paraître.