Gérard Roland, Economie Politique Chapitre 23 CHAPITRE 23 LA CROISSANCE ECONOMIQUE 1. INTRODUCTION : LES CHIFFRES CLES DE LA CROISSANCE ECONOMIQUE

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1 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 CHAPITRE 23 LA CROISSACE ECOOMIQUE Ce chapire consiue une inroducion aux héories de la croissance économique. Après un bref exposé des fais sylisés de la croissance économique, nous éudierions le modèle développé par Rober Solow. Ce modèle perme d appréhender les sources de la croissance économique. Il s agi esseniellemen du progrès echnologique. Cependan celui-ci rese «exogène». Les héories qui se son développées à la suie du modèle de Solow se proposen d expliquer commen l économie génère de façon «endogène» la croissance. Elles meen en avan différens faceurs de croissance els que l accumulaion des connaissances, le capial humain ou la recherche.. ITRODUCTIO : LES CHIFFRES CLES DE LA CROISSACE ECOOMIQUE La croissance économique joue un rôle clef dans la progression du revenu par êe, dans le rarapage évenuel des niveaux de vie enre pays développés e pays en développemen, ec.. Le PIB par habian es radiionnellemen uilisé pour mesurer le niveau de vie moyen d un pays. Afin de enir compe de différences dans les niveaux de prix, les comparaisons inernaionales se fonden évenuellemen sur un niveau de PIB ajusé pour le pouvoir d acha (c.f. Penn World Tables de Summers e Heson) La croissance économique n es pas un phénomène sable dans le emps ni égalemen disribué enre pays. Le ableau ci-dessous reprend les aux de croissance annuels moyens du revenu réel par habian sur différenes périodes e pour différens pays, ainsi que le revenu réel par habian. On consae que le revenu réel par habian a augmené dans ous les pays, il y a eu croissance posiive ; après des aux de croissance élevé sur la période 50-70, le aux de croissance moyen a diminué dans les pays indusrialisés depuis le milieu des années 70. Afin d illusrer l imporance du ralenissemen de la croissance, il fau noer qu un aux de croissance de 4,4% par an implique que le PIB par habian double après 6 ans, andis qu il ne double qu après 37 ans si le aux de croissance ombe à,9%; les pays repris dans ce ableau on rarapé leur reard par rappor aux Eas-Unis, l écar de niveau de vie par habian s es rédui, il y a eu convergence des niveaux de vie par habian. Ceci résule de aux de croissance plus imporans pour les

2 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 pays don le PIB par habian éai, dans les années 50, inférieur à celui des Eas- Unis. Croissance annuelle du PI B Producion réelle par hab. par habian ( %) ( dollars de ) Raio de la producion réelle par habian /950 France ,50 9, Allemagne ,356 20, Japon ,820 9, Royaume-Uni ,870 9, Éas-Unis 2.2.5,70 25, Moyenne ,872 20, Pour évaluer empiriquemen le phénomène de convergence des niveaux de vie enre un ensemble de pays, on compare radiionnellemen le aux de croissance annuel moyen sur une période donnée au revenu par habian en débu de période. Si les pays don le PIB par êe iniialemen faible croissen plus vie que les pays à PIB par êe iniialemen plus élevé, ceci indique que les pays iniialemen plus pauvres rarapen le niveau de vie des pays plus riches. Le graphique ci-dessous reprend le aux de croissance moyen e le PIB réel par habian (exprimés en dollars e en ermes réels avec comme année de référence 992) des pays de l OCDE,, il y a bien une relaion négaive enre aux de croissance sur la période On peu donc conclure, comme dans le ableau précéden, qu il y a eu un phénomène de convergence des niveaux de vie enre les pays de l OCDE.

3 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 Convergence des PIB par habian pays de l OCDE Cependan, ce phénomène ne eu pas êre généralisés à l ensemble des pays. Comme le monre le graphique ci-dessous, si il y a eu convergence enre pays de l OCDE e convergence dans les pays asiaiques, le niveau de vie des pays africains par conre ne s es pas rapproché de celui des pays indusrialisés. Paran d un niveau de revenu par habian iniialemen bas, ces pays n on pas connu un aux de croissance supérieur à celui des pays à revenu par habian élevé. Cerains on même connu des aux de croissance négaifs.

4 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 Comparaison enre les coninens 2. LE MODELE DE SOLOW Le modèle de Solow va permere de mere en évidence les sources de la croissance économique, le rôle de l accumulaion du capial, de l épargne e du progrès echnique. 2.. Les sources de la croissance Le poin de dépar du modèle es la foncion de producion agrégée : = A.F (,) Elle dépend de l éa de la echnologie, A, du sock de capial en débu de période,, du sock de ravail dans l économie,. progrès echnologique, A/A:

5 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 A a A a 2.2. Le modèle de Solow sans echnologie On éudiera le modèle de Solow en supposan l absence de progrès echnologique. Ceci servira de conre-exemple pour monrer qu une croissance souenue du revenu par habian ne peu provenir, dans ce modèle, que de progrès echnologique coninu. On supposera par conre que la populaion (e donc le sock de ravail) croi au aux g. Pour simplifier la noaion, on posera A= e la foncion de producion s écri : = F (,) Pour rappel, on défini les rendemens d échelle d une foncion de producion comme la quanié supplémenaire d oupu par unié supplémenaire d inpus. Ainsi les rendemens d échelle son consans si F(x, x) = x croissans si F(x, x) > x décroissans si F(x, x) < x Pour simplifier, on supposera les rendemens consans. A noer que ceci implique que les rendemens des faceurs de producion son décroissans, c es-à-dire que des augmenaions de e enraînen des augmenaions de moins en moins imporanes de la producion. On reviendra sur cee propriéé ulérieuremen. Comme on l a vu plus hau, la quesion de la croissance es liée au niveau de vie par habian. On se concenrera donc sur la producion par ravailleur, /. Lorsque les rendemens d échelle son consans le PIB/ravailleur peu s exprimer en foncion du rappor capial par ravailleur. x F( x, x ) x F(,) f ( ) Par exemple, dans le cas d une foncion de producion Cobb-Douglas, où les rendemens d échelle son consans, on a +=; ou encore =-. Par conséquen, la producion par êe s écri en foncion du capial par êe:

6 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 E comme signalé plus hau, le rendemen du capial es décroissan. En effe, la producivié marginale du capial es croissane, c es-à-dire qu une augmenaion de / augmene / : 0. ) / ( ) / ( Mais les rendemens du capial son décroissane, c es-à-dire, qu une augmenaion de / augmene / de moins en moins : 0 ).( )² ( / ) ²( / 2 Lorsqu on représene graphiquemen la foncion de producion par ravailleur en foncion du capial par êe, on voi égalemen que / es plus élevé lorsque /=C que lorsque /=B (producivié marginale de / croissane), mais A B es plus peie que C D alors que AB es plus grand que CD (rendemens de / décroissans).

7 Producion par par ravailleur, Travailleur, / / Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 D C F(/ /, = A(/ ), ) B A A B C Capial par ravailleur, / D 2.3. L éa saionnaire L éa saionnaire, l équilibre dans les modèles de croissance, se défini par le senier de croissance équilibrée. A l éa saionnaire, le PIB, la consommaion e le sock de capial croissen à un aux consan ; en l absence de progrès echnologique, le PIB, la consommaion e le capial par êe son consans ; l éa saionnaire es un équilibre sable; l'économie converge vers l'éa saionnaire. C es le aux d épargne qui va permere de déerminer le PIB/habian à l éa saionnaire dans le modèle de Solow. Par conre le aux d épargne n a pas d influence sur le aux de croissance à l éa saionnaire. Tou au plus, une modificaion du aux d épargne influence la croissance à cour erme, c es-à-dire dans la ransiion vers le nouvel éa saionnaire. Comme on le verra, c es le progrès echnologique qui déermine le aux de croissance du PIB par habian à l éa saionnaire. Pour le monrer, on analysera le cas d un modèle sans

8 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 progrès echnologique. On monrera ainsi, à conrario, que sans progrès echnologique, il n y a pas de croissance à long erme du revenu par habian. Revenons à la déerminaion de l équilibre dans le modèle de Solow. Pour cela il fau noer le double rôle du capial par êe : d une par, le sock de capial par êe en période déermine la quanié de producion par êe en période : / = F ( / ) d aure par, la quanié de producion déermine le revenue, répari enre consummaion e épargne. Cee dernière déermine à son our l invesissemen e la quanié de capial On fera les hypohèses suivanes : Hypohèse : l épargne es proporionelle au revenu S = s s = aux d épargne (0 < s < ) Hypohèse 2: on considère le cas d une économie fermée (X=M=0) sans Ea (G=0=T). Dans ce cas l équilibre macroéconomique implique que : S = I I = invesissemen bru en période On supposera égalemen dans un premier emps que la populaion es consane =. Sans progrès echnologique, ni croissance de la populaion, le seule source de croissance (c.f. secion 2..) es l accumulaion du capial. L évoluion du sock de capial es donnée par : + = (-) +I avec le aux de dépréciaion du capial, le sock de capial en débu de période, e I l invesissemen en capial en cours de période. En faisan passer dans le membre de gauche, la dynamique d accumulaion du capial devien : I Le sock de capial par êe, /, augmene (diminue) si l invesissemen par êe, I/, es supérieur (inférieur) à la dépréciaion par êe, /. Le sock de capial par êe es consan, /=0, si l invesissemen par êe compense la dépréciaion du capial par êe, I/ = /.

9 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 Ean donné la foncion d épargne, S = s, e l équilibre macroéconomique, S = I, on peu réécrire cee équaion comme : + = (-) +s En expriman les grandeurs par ravailleur, on voi que la variaion de capial par ravailleur es égale à la différence enre l épargne par ravailleur e la dépréciaion du capial par ravailleur : s ) ( s d - = - + ) ( car ) ( f sf A l éa saionnaire, le sock de capial par êe, /, es consan. L équaion ci-desuss devien : ) ( 0 sf ) ( sf Le sock de capial par êe à l éa saionnaire es el que l épargne par êe (égale à l invesissemen) compense exacemen la dépréciaion du capial par êe à chaque période. Le sock de capial par êe à l éa saionnaire, /, déermine l épargne par êe, le revenu par êe, la consommaion par êe e l invesissemen par êe : f S C f I I s f S 0. Graphiquemen, on peu représener l équilibre comme sui : /=f(/) représene la producion par ravailleur décrie plus hau ; sf(/) l épargne par ravailleur es une fracion, s, de la producion par ravailleur ; elle déermine l invesissemen par ravailleur ; la droie (/) représene la dépréciaion du capial par êe.

10 Producion par ravailleur, / Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 A l éa saionnaire l épargne par êe es égale à la dépréciaion du capial par êe. C es la siuaion décrie par le poin B. Au poin B, le capial par êe es égal à /. Il implique un niveau de producion /, donné au poin A. Dépréciaion par ravailleur d / / A Producion par ravailleur f( / ) B Invesissemen par ravailleur sf( / ) A = Producion/ravailleur B = Invesissemen/ravailleur = épargne/ravailleur = d./ Capial par ravailleur, / / 2.4. Convergence vers l éa saionnaire Afin de comprendre pourquoi l éa saionnaire es un équilibre sable, on va monrer commen l économie converge vers ce équilibre (/, /) paran d une siuaion où le sock de capial es inférieur à /. En 0 /, le sock de capial es inférieur à celui qui prévau à l éa saionnaire, /. En ce poin 0 /, l invesissemen par êe, AC, es supérieur à la dépréciaion par êe, AD. Il y a donc accumulaion posiive de capial, c es-à-dire que le sock de capial par êe augmene. A la période suivane, / sera encore el que l invesissemen par êe es supérieur à la dépréciaion par êe, e l accumulaion de capial va se poursuivre, mais dans une moindre mesure. L accumulaion de capial sera de moins en moins imporane à cause des rendemens décroissans du capial. L accumulaion du capial se poursuivra jusqu au poin où /=/. En effe, au delà

11 Producion par ravailleur, / Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 de /, le sock de capial implique un revenu par êe el que l épargne par êe (l invesissemen par êe) es inférieur à la dépréciaion du capial par êe. Par conséquen le sock de capial par êe diminue. Dépréciaion par ravailleur / ä / Producion par ravailleur f( / ) B C E Invesissemen par ravailleur sf( / ) D A AB = Producion/ravailleur AC = Invesissemen/ravailleur AD = Dépréciaion AC > AD ( o / ) / Capial par ravailleur, / 3. LES SOURCES DE LA CROISSACE 3.. Variaion du aux d épargne dans le modèle de Solow sans progrès echnologique On vien de voir que le aux d épargne déermine la producion par êe à l éa saionnaire. On éudiera ici les variaions du aux d épargne, e dans quelle mesure celles-ci peuven influencer le aux de croissance de l économie. Parons d une siuaion iniiale où le aux d épargne es donné par s 0. Le sock de capial à l éa saionnaire es donné par le poin où l épargne es égale à la dépréciaion, au poin A. A ce niveau 0 / de capial, le revenu par êe à l éa saionnaire es 0 /, au poin B.

12 Producion par ravailleur, / Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 Supposons à présen que le aux d épargne augmene e passe à s. La courbe d invesissemen es mainenan donnée par s f(/). Elle coupe la droie de dépréciaion du capial, (/) au poin E. Le sock de capial à l éa saionnaire, éan donné ce nouveau aux d épargne, es donné par /. A ce niveau, la producion par êe saionnaire es donnée au poin D par /. Le passage d un éa saionnaire à l aure se fera comme décri dans la secion 2.4. Dépréciaion par ravailleur d / / D Producion par ravailleur f( / ) 0 / B C I > ä E Invesissemen s f( / ) Invesissemen s 0 f( / ) A ( 0 / ) / Capial par ravailleur, / En conclusion, le aux d épargne affece le niveau de la producion par êe à l éa saionnaire ; il n a pas d effe de long erme sur le aux de croissance du revenu par êe ; il n affece que emporairemen le aux de croissance, le long de la ransiion vers le nouvel éa saionnaire. On vérifiera que les effes sur la croissance son égalemen emporaires lorsqu il s agi d une hausse de la croissance de la populaion ou d un choc echnologique emporaire. Par conséquen, seul le progrès echnologique souenu perme une croissance souenue. éanmoins, la variaion du aux d épargne a impliqué une hausse du PIB par habian. On serai ené de croire qu elle implique dès lors une hausse de la consommaion par personne. Cependan ce n es pas oujours le cas. Prenons deux cas exrêmes. Premièremen si le aux d épargne es nul, l invesissemen es nul. Par conséquen le

13 Consommaion par ravailleur, C/ Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 sock de capial, le PIB e la consommaion son nuls. Si par conre le aux d épargne es maximal, de 00%, la consommaion sera égalemen nulle puisque l enièreé du revenu es allouée à l épargne. Un aux d épargne enre ces deux exrêmes donne lieu à une consommaion par êe posiive. Graphiquemen on peu représener le lien enre consommaion par êe e aux d épargne comme ci-dessous. Consommaion maximale par ravailleur en éa saionnaire s G 0 Taux d'épargne, s La relaion enre les deux es concave parce que le sock de capial à l éa saionnaire, déerminé par le aux d épargne, exerce deux effes en sens conraire sur la consommaion : une hausse du capial par êe augmene la producion par êe. Ceci end à augmener la consommaion par êe, à épargne inchangée ; mais un capial par êe plus élevé augmene aussi la dépréciaion, /, e par conséquen le niveau d'épargne nécessaire à mainenir / consan. Ceci rédui la consommaion par êe puisqu une plus grande fracion du revenu par êe es allouée à l épargne. Si on par du principe que l uilié des agens économiques es maximale lorsque leur consommaion es maximale, on peu se demander quel es l éa saionnaire qui maximise la consommaion par êe. Ce aux es donné par ce qu on appelle la règle d or. Le niveau de capial de la règle d or es déerminé par la valeur de l épargne qui donne le plus hau niveau de consommaion saionnaire.

14 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire Croissance de la populaion On va lever ici l hypohèse que la populaion es consane, e supposer qu elle croî au aux g =( + / )-. Cee hypohèse modifie l équaion d évoluion du capial par êe comme sui : g f s g f s ) (. ) (. Lorsque la populaion n es pas consan mais croî à un aux g, il fau que l épargne compense à la fois la depreciaion du capial e l augenaion de la populaion pour mainenir consan le capial par habian. Sur le graphique ci-dessous, la hausse du aux de croissance de la populaion de g en g 2 fai pivoer la droie d invesissemen requis pour compenser la depreciaion du capial e la croissance de la populaion vers le hau. Ean donné le aux d épargne s le capial par êe au nouvel éa saionnaire s éabli au poin C, e le revenu par êe au poin B; les deux on diminué par rappor à l équilibre iniial où g =g.

15 Producion par ravailleur, / Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 / D / B C Invesissemen requis (d+g 2 ). / A Producion par ravailleur f( / ) Invesissemen requis (d+g ). / Invesissemen sf( / ) / Capial par ravailleur, / / En conclusion, une augmenaion de la populaion affece le revenu par êe de long erme; elle rédui le capial par êe e l'oupu par êe à l'éa saionnaire car il fau plus d'épargne pour mainenir le niveau de capial par êe consan ; mais n a pas d effe permanen sur le aux de croissance ; elle n a qu un effe emporaire pendan la ransiion vers le nouvel éa saionnaire ; les effes seron les mêmes en cas de hausse du aux de dépréciaion Rôle du progrès echnologique i le aux d épargne (qui déermine l accumulaion du capial) ni la croissance de la populaion n on d effe permanen sur le aux de croissance de l économie. ous analysons ici le rôle du roisième déerminan de la croissance (voir secion 2.), la echnologie. Une amélioraion de la echnologie a pour effe de déplacer la foncion de producion vers le hau. Par conséquen la courbe d épargne, proporionnelle au revenu par êe, augmene égalemen. La droie d invesissemen requis n es pas modifiée puisque ni le aux de dépréciaion ni la croissance de la populaion n n varié. Le capial par êe, donné par l inersecion enre la courbe d épargne e la droie d invesissemen requis, es plus

16 Producion par ravailleur, / Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 élevé. Le revenu par êe augmene à l éa saionnaire B A F(/, A 2 ) Invesissemen requis F(/, A ) Invesissemen sf( /,A 2 ) Invesissemen sf( /,A ) Capial par ravailleur, / A B Une innovaion echnologique augmene donc le PIB par habian de façon permanene. Elle implique une croissance du revenu par êe mais de façon emporaire, le emps d aeindre le nouvel éa saionnaire. Comme dans les exemples ci-dessus, si la croissance de la populaion es g, alors à l éa saionnaire : la croissance de, e C es g ; /, /, e C/ son consans; la croissance de /, /, e C/ es nulle. Une augmenaion permanene du aux de croissance de l économie ne pourra venir que d une augmenaion coninue du progrès echnologique. On peu monrer que si le progrès echnologique croî au aux g A e la populaion croî au aux g, alors à l éa saionnaire la croissance de, e C es g +g A ; la croissance de /, /, e C/ es g A. Comme le monre le ableau ci-dessous, des esimaions de la croissance du progrès

17 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 echnologique indiquen que celui es responsable de la plus grande parie de la croissance observée du PIB par habian. Croissance / Taux de progrès echnique Varia Varia. () (2) (3) (4) (5) (6) France Allemagne Japon Royaume-Uni Eas-Unis Moyenne Les sources du progrès echnologique dans les modèles de croissance endogène Ean donné le rôle du progrès echnologique mis en évidence dans les modèles de croissance, il es imporan de pouvoir définir e mesurer la echnologie. La echnologie n es pas une grandeur observable comme la consummaion d un bien par exemple. On uilize alors une definiion indirece. On peu considérer différens ypes de progrès echnologiques, qu ils soien de naure quaniaive ou qualiaive. Le progrès echnique quaniaif implique une producion accrue à quanié donnée de capial e de ravail. Prenons par exemple le cas de deux périodes du emps T e T 2. Si à parir de la même quanié de capial,, e de ravail L, on peu produire plus de biens dans la période récene T 2 que par le passé, en T, c es que la echnologie s es améliorée. Le progrès echnique qualiaif correspond à une amélioraion de la qualié des produis, nouveaux produis, ou un plus grand choix de produis, par exemple.

18 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 Les modèles de croissance endogène se son aachés à idenifier les forces économiques qui favorisen le progrès echnologique. Alors que dans le modèle de Solow le progrès echnologique es exogène, il croî à un aux donné g A, celui-ci sera la résulane des mécanismes économiques dans les modèles de croissance endogène. Ces modèles meen en évidence deux sources de progrès echnologique : le capial humain e la recherche. Ces modèles reposen sur l hypohèse cenrale d accumulaion de progrès echnique: le progrès echnique acuel s'appuie sur le progrès echnique passé. En ce qui concerne le capial humain, cee hypohèse correspond au fai que les connaissances fuures son d'auan plus élevées que les connaissances acuelles son imporanes. Les connaissances accumulées au cours d une période ne son pas perdues mais serven de base aux connaissances qui seron accumulées dans le fuur. En ce qui concerne la recherche, l hypohèse d accumulaion du progrès echnologique implique que les innovaions permeen d'aeindre un niveau d'auan plus élevé que la echnologie acuelle es développée. Le capial humain représene l ensemble des connaissances incorporées dans les individus. L accumulaion du capial humain se fai grâce à un invesissemen. Il s agi, enre aures, de l éducaion, la formaion, ou l expérience acquise au cours de la vie professionnelle. Ces modèles meen en évidence le fai que la producivié d un pays es d'auan plus élevée que la populaion es mieux éduquée. On enend par là deux élémens. La populaion es mieux éduquée lorsque, d une par, une plus grande parie de la populaion es éduquée, e, d aure par, lorsque le niveau de connaissances ransmises par l éducaion es plus élevé. En ce qui concerne la recherche, il fau disinguer deux ypes de recherche, complémenaires: la recherche fondamenale e la recherche appliquée ou recherche e développemen (R&D). Pour simplifier on pourrai dire que le résula de la recherche fondamenale son les invenions. Elle-ci a un effe immédia sur le sock de connaissance. Le financemen de ce ype de recherche es esseniellemen public. Un de smoifs es que la recherche fondamenale n aboui que généralemen pas à une applicaion commercialisable. Le résula de la R&D, son les innovaions. L effe de la R&D pore esseniellemen sur une augmenaion ou une amélioraion de la producion. Pour ce ype de recherche, les breves on un rôle à jouer pour proéger l innovaeur e assurer une rene emporaire, celle-ci consiuan l incian à innover. Il fau noer que seul un pei nombre d enreprises son acives en R&D: surou les plus grandes e les plus producives, ou les enreprises qui débuen. Les recommandaions de ces modèles en ermes de poliique économique son donc de

19 Gérard Roland, Economie Poliique Chapire 23 promouvoir l éducaion e la formaion e de favoriser la recherche, qu il s agisse du financemen de la recherche fondamenale, ou de le mise sur pied de srucures favorables à la R&D, par exemple par une poliique de breves appropriées, le développemen d incians à la R&D par les enreprises, l encouragemen des spin-offs (créées à la suie e pour mere en applicaion des recherches universiaires), le financemen des sarups innovanes, ec A ire d illusraion, le ableau ci-dessous donne quelques indicaions chiffrées des effors de R&D dans les pays indusrialisés. Ceux-ci ne concernen pas la recherche fondamenale. A ire de comparaison, on peu noer que les dépenses en R&D son neemen inférieures aux dépenses en éducaion, e à l invesissemen en capial physique. Ce consa pour les Eas-Unis, vau aussi pour les aures pays. Dépenses de R& D en pourcenage du PI B France Allemagne Japon Royaume-Uni Eas-Unis