LEZIONE 1

1. Introduzione

Partiamo da una situazione di (le due leggi della termodinamica):

scarsità di risorse ambientali

Da qui si determina la necessità di assumere due set di possibili decisioni.

1) Decisioni relative all’allocazione delle risorse in un dato istante temporale tra usi alternativi

2) Decisioni relative all’allocazione intertemporale delle risorse

Entrambi i set di decisioni implicano un uso efficiente delle risorse. Cosa si intende per efficienza?

Definizioni: Raggiungere un dato obiettivo con il minimo costo Raggiungere il massimo risultato possibile dati i mezzi a disposizione Nessuno può vedere migliorata la propria posizione senza che per questo

stia peggio qualcun altro (ottimalità o efficienza Paretiana): efficienza paretiana non ha nessuna possibilità applicativa a meno che non ne riduca la portata in termini di “miglioramento Pareto-potenziale”

Miglioramento Pareto-Potenziale:

Il miglioramento (beneficio) per i soggetti avvantaggiati è superiore ai costi (diminuzione di beneficio) sopportati dai soggetti svantaggiati: i benefici connessi a una data azione sono superiori ai costi

CONCETTO DI EFFICIENZA DA NOI ADOTTATO: si determina efficienza quando tutti i miglioramenti Pareto-potenziali sono stati sfruttati

1

Quando è possibile raggiungere l’efficienza?

L’economia neoclassica presume che i mercati siano efficienti.

Primo teorema dell’economia del benessere (formalizzazione della mano invisibile di A. Smith):

un equilibrio competitivo è Pareto-efficiente

in senso più stretto: un’economia privata di mercato raggiunge l’efficienza

Secondo teorema dell’economia del benessere:

qualsiasi allocazione Pareto-efficiente rappresenta un equilibrio concorrenziale date alcune possibili distribuzioni delle dotazioni iniziali

Detto tutto ciò, riprendendo i due set di decisioni precedentemente introdotti, si parla di: efficienza statica ed efficienza dinamica

Condizioni per l’efficienza statica

1) efficienza nel consumo: SMS(A) = SMS(B)

2) efficienza nella produzione: SMST(X) = SMST(Y)

3) efficienza produzione-consumo: SMS(A) = SMS(B) = SMT(K) = SMT(L)

doveSMT(K) = PMK(Y)/PMK(X)

SMT(L) = PML(Y)/PML(X)

ovvero la pendenza della frontiera delle possibilità produttive

Condizioni per l’efficienza dinamica

1) Il tasso reale di rendimento sui diversi assets deve essere uguale tra i diversi settori dell’economia in ogni istante temporale

2) Il tasso reale di rendimento deve uguagliare il tasso di sconto dei consumi futuri

2

Condizioni per la validità del primo teorema.

1. Definizione dei diritti di proprietà2. Assenza di esternalità3. Assenza di costi di transazione4. Assenza di beni dalle caratteristiche di bene pubblico5. Perfetta informazione6. Imprese e famiglie sono price taker7. Mercati completi con completo sistema dei prezzi8. Mercati perfettamente competitivi9. Comportamenti miranti alla massima utilità ed al massimo profitto10. Rispetto della proprietà di convessità delle funzioni comportamentali

Se una o più delle condizioni su indicate vengono a mancare l’efficienza non viene raggiunta e si parla di “fallimento di mercato”

Problemi:- Condizioni molto restrittive per cui è facile che il mercato fallisca- L’elevata probabilità che il mercato fallisca crea un ampio margine

di intervento per il Governo

Cause di fallimento dei mercati

Considerando le condizioni su esposte si può parlare di quattro cause di fallimento di mercato: asimmetria informativa potere di mercato beni pubblici esternalità

Quale di queste situazioni risulta più interessante dal punto di vista di questo corso?

- Esternalità negative- Mancanza di una perfetta attribuzione dei diritti di proprietà

3

Tipo di esternalità

Lo sfruttamento delle risorse naturali e ambientali è materia strettamente connessa con il problema delle esternalità.

Esistono:- esternalità positive (economie esterne)- esternalità negative (diseconomie esterne).

Quali conseguenze attribuiamo alla presenza di esternalità negative?

Esempio: la produzione di un bene genera inquinamento che è (in parte) subito da soggetti diversi dal produttore del bene; esiste, dunque, un livello di inquinamento troppo alto dal punto di vista sociale.

Tipologia di diritti di proprietà

- Open access (mancanza di una chiara attribuzione dei diritti di proprietà)- Proprietà privata- Proprietà comune- Proprietà pubblica

Quali conseguenze riconosciamo alla mancanza di una chiara attribuzione dei diritti di proprietà?

Sfruttamento eccessivo della risorsa e mancanza di incentivi alla sua salvaguardia

4

I problemi ambientali di nostro interesse che discendono dalle due cause di fallimento accennate sono:

1) Inquinamento eccessivo

Cerchiamo il livello efficiente/ottimo di inquinamento

Messaggio principale:

L’efficienza non richiede la totale eliminazione dell’esternalità negativa: un livello positivo di inquinamento può risultare efficiente

L’efficienza richiede l’internalizzazione dell’esternalità (gli individui nel prendere delle decisioni dovrebbero tenere conto di tutti gli effetti esterni delle loro azioni)

2) Eccessivo sfruttamento di una risorsa

Cerchiamo efficiente/ottimo livello di sfruttamento delle risorse.

Messaggio principale:

L’efficienza non richiede il mancato sfruttamento della risorsa: un livello positivo di sfruttamento può risultare efficiente

5

ARGOMENTO II: ANALISI ECONOMICA DELL’INQUINAMENTO

L’analisi di questo argomento è volta alla comprensione del seguente principio:

il livello efficiente di inquinamento non è pari zero

***I. EFFICIENZA NEI LIVELLI DI INQUINAMENTO

1. Legame tra danno ambientale e attività economica

L’analisi economica sistematica dell’inquinamento risale a Pigou (1920) e rimane comunque inserita nell’ambito della più generale analisi delle esternalità secondo un approccio parziale (micro): si pone l’attenzione su di un particolare problema in modo isolato rispetto al resto dell’economia.

Solo dopo gli anni ’50 prende piede il “material-balance approach” che inquadra l’argomento secondo una prospettiva più ampia di tipo macro: analizza il problema dell’inquinamento in seno alla complessa relazione tra economia e ambiente.

In questo caso è ancora la termodinamica la chiave di lettura: nel lungo periodo la massa di flussi da e per l’ambiente è identica, cambia la forma

Le emissioni o residui dei processi produttivi rappresentano una parte dei flussi di ritorno dall’economia all’ambiente

Spesso la capacità di carico dell’ambiente rispetto a queste emissioni non è sufficiente ad assorbirle tutte

Residui, emissioni e altro costituiscono in generale inquinamento

6

Detto tutto ciò, la relazione che lega l’attività economica, l’inquinamento e il danno a esso collegato dipende da una serie di variabili:

la capacità assimilativa dell’ambiente ricevente; il carico già sopportato dall’ambiente ricevente; la localizzazione dell’ambiente ricevente, il carico antropico e le

caratteristiche dell’ecosistema; gusti e preferenze delle persone coinvolte.

Leggere lo schema:1. una parte dei flussi delle emissioni inquinanti prodotte dall’attività

produttiva è riassorbita dall’ambiente o trasformata in forme non nocive;

2. la restante parte dei residui non viene assorbita o trasformata;3. questa parte causa un danno all’ambiente nel momento dell’avvenuta

emissione (Flow-damage pollution);4. parte delle emissioni non assorbite si accumula (stock);5. parte dello stock viene riassorbita dall’ambiente o trasformata in forme

non nocive;6. gli stock non assorbiti sono causa di un danno addizionale futuro

(Stock-damage pollution).

7

Attività economica

Flussi di emissioni inquinanti

Parte dei flussi assorbiti in forme non dannose

Parte dei flussi non assorbiti

Accumulazione dello stock di sostanze inquinati

Conversione degli stock in forme non dannose

Danni causati dagli stock delle sostanze inquinanti (stock damage pollution)

Danni causati dai flussi delle sostanze inquinanti (flows damage pollution)

Danni da inquinamento

8

Dallo schema appena presentato possiamo intuire perché l’inquinamento possa essere classificato a seconda del tipo di danno da esso generato. Si parla di:

a) Flow-damage pollution: è il danno generato dal flusso delle emissioni inquinanti (E) nel momento in cui queste emissioni sono scaricate sull’ambiente

D = D(E)

Per definizione, questo danno cessa nel momento in cui cessano le emissioni: es. inquinamento acustico

b) Stock-damage pollution: il danno è provocato dall’accumulazione delle sostanze inquinanti (A), ossia quando le emissioni sono prodotte a un tasso superiore alla capacità di carico dell’ambiente: es. mercurio, DDT, PCBs (polychlorinated biphenyls), diossina, spazzatura…

D = D(A)

Talvolta la capacità di carico è supposta pari a zero: chimica sintetica e materiali pesanti

I principali problemi legati all’inquinamento vengono attribuiti a D(A), in particolare i problemi relativi alla salute umana e alle aspettative di vita.

Naturalmente vi sono altri ambiti in cui D(A) si può manifestare: agricoltura, crescita delle piante, popolazione marina…

9

2. Un semplice modello statico di determinazione del livello efficiente di inquinamento generato dai flussi di emissioni (flow-damage pollution)

Perché mai dovremmo accettare livelli di inquinamento diversi da zero?

Riflettendo sull’origine dell’inquinamento è più facile accettare l’idea che si tratti di un fenomeno dagli effetti parzialmente benefici: non è possibile produrre beni e servizi senza creare inquinamento (trade-off).

Un risultato noto in questa letteratura è che un livello che sia socialmente efficiente di una esternalità di norma non è pari a zero poiché oltre certi limiti, il costo marginale per ridurre l’esternalità supera il beneficio marginale connesso alla sua riduzione.

Ma quando possiamo parlare di livello ottimo o di livello efficiente per l’inquinamento?

Livello socialmente ottimo: si ha solo quando è determinato dalla soluzione di un problema di massimizzazione di una funzione di benessere sociale. Si tratta di massimizzare il beneficio netto proveniente dall’inquinamento:

benefici – danno = beneficio netto

Livello economicamente efficiente: quando l’analisi è parziale, il termine ottimo va abbandonato. Si tratta sempre di massimizzare i benefici netti riferiti, però, in questo caso, a un problema allocativo isolato per il quale si rende necessario un programma di controllo che porti l’inquinamento da un livello inefficiente a uno efficiente.

10

L’analisi dell’argomento in oggetto distingue due punti di vista:

punto di vista privato: si riferisce a un gruppo di individui facenti parte di una data collettività

punto di vista sociale: si riferisce a tutti gli individui di una data collettività

Le variabili:

B: benefici derivanti dalle emissioni

BP: beneficio che il privato trae dalle emissioni (profitti).

BMP: beneficio privato marginale

BS: beneficio sociale

BMS: beneficio marginale sociale

C: costi derivanti dalle emissioni

CS: costi sociali

CP: costi privati

CMS: costo marginale sociale

CMP: costo marginale privato

Obiettivo: massimizzare la differenza BS-CS (punto di vista sociale)

11

Le funzioni di beneficio privato (BP) e costo privato (CP)

BP dipende dalle emissioni attraverso la quantità di output prodotta.BP’(E) > 0BP’’(E) < 0

CP dipende dal costo dei fattori produttivi ed è legata alle emissioni attraverso la quantità di output prodotta.

CP’(E) > 0CP’’(E) > 0

BP

CP

12

Emissioni

Emissioni

Le funzioni di beneficio marginale privato (BMP) e costo marginale privato (CMP)

Beneficio marginale privato (BMP)Funzione decrescente, si annulla laddove è massimo il beneficio totale privato

Costo marginale privato (CMP)Funzione sempre crescente

BMP

Emissioni

CMP

Emissioni

13

Le funzioni di beneficio sociale (BS) e costo sociale (CS)

In presenza di esternalità il punto di vista privato diverge da quello sociale. Noi consideriamo esternalità negative.

BS: coincide con BP nella prospettiva che non vi siano esternalità positive.

CS: diverge da CP quando esiste un danno causato dalle emissioni inquinanti

CS = CP + CD

CD è la funzione del danno:

Questa funzione ha le stesse caratteristiche di derivata prima e derivata seconda della CP, perciò ne consegue che le stesse caratteristiche sono possedute anche dalla funzione che risulta da una somma delle due, ossia CS.

CD

Emissioni

14

Gli obiettivi secondo una prospettiva privata e sociale

Punto di vista privato: trovare il livello di emissioni Epriv che massimizzi la differenza PB-PC Massimizzare la differenza BP-CP

Max (BP –CP)sub. E

BMP = CMP

con

BMP = pendenza di BP CMP = pendenza di CP

Punto di vista sociale: trovare il livello di emissioni Eeff che massimizzi la differenza BS-CS

Max (BS –CS)sub. E

BMS = CMS

con

BMS = pendenza di BSCMS = pendenza di CS

Con esternalità negative, il punto di vista sociale diverge da quello privato: BS: senza esternalità positive, BS = BP (BS e BP coincidono)CS: con esternalità negative, CS ≠ CP (CS e CP divergono):

CS = CP + CDcon CD = costo del danno (esternalità negativa)

BP, CP

Emissioni

a

b

BMP

CMP

CP

BP

BS, CS

Emissioni

a

b

BMS

CMS

CS

BS

15

3. IPOTESI A. Perfetta corrispondenza tra inquinamento e produzione

Caso 1. Assenza di esternalità

Se:

BMP = BMS no esternalità positive

CMP = CMS no esternalità negativeCondizione per l’efficienza sociale: max la differenza BS-CS

Max (BS – CS)sub. EdBS/dE – dCS/dE = 0dBS/dE = dCS/dE

oppuredBP/dE = dCP/dE

livello di inquinamento efficiente (ottimo)

BMS = CMSoppure

BMP = CMP Graficamente

16

CMPBMP

Emissioni

CMS=CMPBMS=BMP

Eeff

17

Il livello di inquinamento efficiente è diverso da zero.

Infatti, l’inquinamento genera dei benefici connessi all’output dell’attività produttiva dal quale tale inquinamento è generato. Perciò:

No inquinamento No beni e servizi

18

CMS=CMP

BMS=BMP

Emissioni

Costi, benefici

Caso 2. Con esternalità negative

Se vi sono esternalità negative:

CS CPInfatti:

CS = CP + CD

CD = costo del dannoCMD = costo marginale del dannoNe consegue che:

CS > CPCMS > CMP

con CMS = CMP + CMD

Condizione per l’efficienza sociale: massimizzare la differenza BS-CS

Max (BS – CS)sub. E

dBS/dE – dCS/dE = 0dBS/dE = dCS/dE

Graficamente

19

CMS

CMP

Il punto di vista privato diverge da quello sociale: Eeff < Epriv

La differenza tra costi privati e sociali, dunque, la si deve alla presenza di un costo aggiuntivo generato dall’esternalità. In termini marginali, dunque:

CMS = CMP + CMD

dove CMD rappresenta il costo marginale del danno rilevante solo da un punto di vista sociale

Inseriamo questa funzione nel precedente grafico:

20

BMS=BMP

Emissioni

Costi, benefici

Eeff Epriv

CMS

BMS=BMP

Emissioni

Costi, benefici

CMP

Eeff Epriv

CMD

21

Sottraiamo ora dai BMP, i CMP e otteniamo:

BMNP= beneficio marginale netto privato

Graficamente tale funzione si trova al di sotto dei BMP poiché rispetto a questi è ridotta della componente CMP.

Nel punto in cui tale funzione si annulla (intersezione asse ascisse), si ottiene l’efficienza secondo la prospettiva privata

In Epriv è massima la differenza tra BP e CP:

max (BP – CP)

dBP/dE – dCP/dE = 0

BMP – CMP = BMNP = 0

BMP

BMNP

Costi,Benefici

EmissioniEpriv

22

Data questa nuova funzione, possiamo ottenere un’espressione alternativa della condizione di efficienza dal punto di vista sociale:

Dimostro:

max (BS – CS) = max (BP – CS) = max (BP – CP – CD)sub. E

definisco BP – CP = BNP

e risolvo

dBNP/dE – dCD/dE = 0 BMNP = CMD

Graficamente

23

Eeff è il livello di inquinamento efficiente perché è massima la differenza (area OEA) tra:

Benefici netti derivanti dall’inquinamento Area sotto BMNP

Costi derivanti dall’inquinamento Area sotto CMD

BMP CMS

CMD

BMNP

Eeff

Emissioni

E

A

O

24

Costi, benefici

4.IPOTESI B. Emissioni non perfettamente coincidenti con la produzione

Abbandoniamo l’ipotesi della perfetta corrispondenza tra il livello di produzione e quello delle emissioni

Attuazione di misure atte a ridurre l’inquinamento senza ridurre la produzione

Naturalmente, migliorare l’ambiente è costoso. Introduciamo allora i:

CA = costi di abbattimento del dannoCMA = costi marginali di abbattimento

Questi costi possono essere interpretati in termini di benefici marginali persi al ridursi delle emissioni (Perman et al. p.173).

Ottica:minimizzare la somma delle due tipologie di costo generate dall’inquinamento

1) costo del danno2) costo di abbattimento

25

Caratteristiche dei CA: crescenti nel livello di abbattimento decrescenti nel livello di inquinamento

NB La forma funzionale prescelta per i costi di abbattimento è una delle possibili forme assumibili da questo genere di costi. Dalla forma funzionale dipende la possibilità di individuare un unico livello efficiente di inquinamento (vedasi il caso delle curve non-convesse)

CA

Abbattimento Inquinamento

CA

CMA

Abbattimento Inquinamento

CMA

26

Obiettivo:

trovare quel livello di emissioni per cui si ottiene la distribuzione socialmente efficiente tra emissioni e abbattimento, ossia quel livello di inquinamento per il quale è minima la somma tra i costi di abbattimento del danno e i costi del danno stesso.

RisolvoMin (CA + CD)Sub. E

CA/E + CD/E = 0

poiché

(CA/E) = CMA < 0 (costo di abbattimento decrescente nei livelli di inquinamento)

(CD/E) = CMD > 0 (costo del danno crescente nei livelli di inquinamento)

La condizione per la minimizzazione dei costi diviene, perciò, la seguente: CMA = CMD

27

Vediamo ora la soluzione grafica.

Nel grafico che segue:

Asse orizzontale

da sinistra verso destra livello di inquinamento

da destra verso sinistra livello di abbattimento

Asse verticale Costi marginali di abbattimento e danno

Area (a + b) = costi minimi per il livello efficiente di inquinamento

Qualsiasi altro livello di inquinamento porterebbe a costi superiori. Vediamo:

CMD

CMA

Emissioni

Abbattimento

Eeff

a b

28

Per un livello E1 di inquinamento, minore del livello efficiente, ci ritroviamo con un ammontare di costi superiore:

Area a1 = costi del dannoArea a2+b+c = costi di abbattimento

Posto che a = a1+ a2

Area (a + b + c) = costi totali per il livello E1 di inquinamento

Area c = perdita derivante da un livello eccessivo di abbattimento

CMD

CMA

Emissioni

Abbattimento

Eeff

E1

a2 b

c

a1

29

SINTESI Come condizioni per il raggiungimento del livello ottimale di inquinamento ricordiamo:

a) perfetta corrispondenza tra produzione di output e di emissioni

BMP(BMS)=CMS

oppureBMNP = CMD

b) non perfetta corrispondenza tra produzione e emissioni

CMA = CMD

30