Marchés oligopolistiques avec vente d un bien non homogène

Marchés oligopolistiques avec vente d un bien non homogène Partons de quelques observations : 1. La plupart des industries produisent un grand nombre de produits similaires mais non identiques; 2. Parmi toutes les possibilités, seulement un sous-ensemble de variétés est effectivement produit (la Clio n'existe pas dans toutes les couleurs); 3. Les industries qui produisent des biens différenciés ont souvent une concentration élevée; 4. Les consommateurs n'achètent qu'un sous-ensemble relativement petit de toutes les variétés de produits. Ces observations indiquent principalement que -d'une part, les firmes sont incitées à produire une grande variété d'un même bien (même si elles ne trouvent pas le même nombre d'acheteurs pour chacune d'elles); -d'autre part, cette variété est source de pouvoir de marché et donc de profit (d'où les incitations). 1

Caractéristiques Les produits sont définis par de nombreuses caractéristiques. Par exemple pour une automobile, la sécurité, la vitesse, le confort, la puissance etc La demande du consommateur peut alors être abordée selon les caractéristiques du produit vendu. Lorsque l on parle d une caractéristique par exemple, la couleur d une automobile, on fait référence à la différenciation horizontale selon L adage «les goûts et les couleurs ne se discutent pas». Si toutes choses égales par ailleurs, les consommateurs préfèrent une automobile moins consommatrice d énergie (diesel % essence), Dans ce cas on parle de différenciation verticale. Elle fait référence à la qualité des produits. 2

Modélisation des choix de différenciation Il existe principalement deux manières de modéliser les choix de différenciation des firmes: 1. Les modèles sans adresse où les variétés ne sont pas analysées du point de vue de leur localisation absolue dans l'espace des caractéristiques mais du point de vue de la substituabilité qui existe entre elles (à la Chamberlin - concurrence monopolistique). 2. Les modèles d'adresse (ou les modèles spatiaux) où les firmes localisent leurs variétés dans l'espace des caractéristiques (à la Lancaster ou uni-dimensionnel à la Hotelling); 3

1) Concurrence monopolistique : Chamberlin 1933 Modèles sans adresse A partir modèle de Dixit et Stiglitz (1977) But calculer le nombre d équilibre des différentes marques produites dans une industrie. Modèle en équilibre général Voir Cours Extension aux marchés internationaux Voir Cours 4

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse Considérons une industrie produisant deux produits différenciés i=1,2. Pour simplifier l'analyse, nous négligerons les coûts de production. Les demandes inverses pour les deux variétés sont données par: Q1 et Q2 sont les quantités respectives des deux variétés et chaque variété est produite par une seule firme. que l'effet, sur P1 d'une variation dq1est plus importante qu'une variation identique dq2 (=dq1) l'effet-prix propre domine l'effet-prix croisé. 5

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse Il est possible d'inverser ce système pour calculer les fonctions de demandes 6

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-1) mesure de la différenciation des produits L'importance de la différenciation correspond à la faiblesse de l'interdépendance des demandes. La mesure suivante se base sur cette idée. Définition 1 Le degré de différenciation des variétés est inversement mesuré par Quand les consommateurs pensent que les biens sont très différents, les fonctions de demande seront quasiment indépendantes 7

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-1) mesure de la différenciation des produits Quand les consommateurs pensent que les deux variétés sont très proches, l'effet-prix croisé sera de même importance que l'effet-prix propre Nous dirons alors que les variétés sont quasiment homogènes. Nous pouvons représenter les différents degrés de différenciation grâce à une figure. 8

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-1) mesure de la différenciation des produits Un mouvement horizontal vers les bissectrices indique une croissance de l'homogénéité des deux variétés 1 et un mouvement opposé vers le centre indique une augmentation de la différenciation 0 Etant donné un degré de différenciation dans l'industrie, les firmes peuvent se faire concurrence avec les quantités ou les prix. 9

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Cournot Pour connaître le résultat du duopole de Cournot, nous devons calculer l'équilibre de Nash en quantités. L'objectif de chaque firme est de maximiser son profit max/q1 Nous avons le signe de R 1 est égal à «-» le signe de gamma. Par conséquent, les quantités ne sont pas nécessairement des stratégies substituables. Quand la différenciation est très faible on retrouve le cas de Cournot habituel. 10

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Cournot Biens substituables Biens complémentaires Par conséquent, si la différenciation induit une complémentarité entre les deux variétés, les quantités peuvent devenir des stratégies complémentaires. Dans la suite nous supposerons que les deux variétés restent des substituts Les quantités seront donc des stratégies substituables. L'équilibre de Cournot est donc la solution du système d'équation 11

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Cournot Ce qui nous donne avec la symétrie des stratégies pour i=1,2 Proposition 1 Dans le duopole de Cournot avec différenciation de produit (substituts, gamma>0) une augmentation de la différenciation (gamma tend vers 0) implique des fonctions de réactions moins sensibles et des profits plus élevés La différenciation adoucit donc la concurrence et améliore les profits des firmes. Cela explique par conséquent les choix de différenciation des firmes. 12

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Bertrand Le résultat de ce duopole correspond à l'équilibre de Nash en prix Les firmes maximisent leur profit Les conditions de premier ordre impliquent pour i diff de j 13

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Bertrand Remarque : De nouveau, la nature des stratégies des firmes dépend de la relation qui existent entre les deux biens. Relation entre la concurrence en prix et la nature des stratégies: Prix complémentaires correspond biens substituables Prix substituables correspond biens complémentaires Le premier cas correspond à R i>0, stratégies complémentaires en prix Le deuxième cas correspond à R i<0, stratégies substituables en prix Nous supposerons dans ce qui suit que les biens sont substituables et donc que les stratégies de prix sont complémentaires (courbes de réaction croissantes). 14

l'équilibre de Bertrand en prix et 2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Bertrand est la solution du système 15

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-2) Duopole de Bertrand Quand la différenciation diminue les profits des firmes se réduisent. La différenciation adoucit donc la concurrence dans ce cas aussi. Nous retrouvons les profits de Bertrand quand la différenciation est nulle Proposition 2 Dans le duopole de Bertrand avec différenciation de produits (biens sont des substituts, ) une augmentation de la différenciation implique des fonctions de réactions moins sensibles et des profits plus élevés. 16

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-3) Cournot ou Bertrand? Etant donné la différenciation de produits, quel est le duopole le plus favorable pour les consommateurs? Pour répondre à cette question nous devons comparer les prix d'équilibre dans les deux cas Une concurrence en prix conduit par conséquent à des prix plus faibles et donc à un bien-être plus important pour les consommateurs. La proposition suivante résume ces résultats. 17

2) Duopole différencié : Modèles sans adresse 2-3) Cournot ou Bertrand? Proposition 3 : (Vives, 1985) Dans un duopole avec différenciation de produit 1. Le prix d'équilibre de Cournot est plus élevé que le prix de Bertrand: 2. Plus les variétés sont différenciées, moins cette différence de prix est importante 3. Quand les produits deviennent totalement indépendants, cette différence de prix disparaît: La première partie de cette proposition vient du fait que les firmes produisent plus dans la concurrence de Bertrand que dans la concurrence de Cournot. En effet, dans le duopole de Cournot, chaque firme suppose que son concurrent va garder sa quantité constante et la firme prévoit clairement qu'une augmentation de l'offre va réduire le prix de marché. Cela freine alors l'expansion de la production. Contrairement, dans le duopole de Bertrand, chaque firme considère que le prix du concurrent est constant et donc il n'y a plus de frein à l'expansion de l'output. D'où une surproduction et une concurrence plus dure. Quand la différenciation est très forte, on retrouve quasiment deux monopoles indépendants et les prix d'équilibre deviennent identiques dans les deux cas (car l'équilibre de monopole ne dépend pas de la stratégie utilisée par la firme (le prix ou la quantité)). Rappel : ces résultats sont obtenus sous l'hypothèse que les deux variétés sont des substituts. 18

3) Représentation spatiale de la différenciation 3-1) Duopole spatial de Hotelling pour un produit homogène Magasin 1, x=0 Magasin 2, x=1 Coût d approvisionnement pour chacun des magasins est c Un consommateur habitant en «x» a un coût tx pour aller magasin 1 et t(1-x) pour aller magasin 2 19

La clientèle potentielle du magasin 1 se définit comme étant celle pour laquelle les consommateurs ont un surplus net >=0 en consommant en 1. La demande s annule pour x=(s-p1)/t, pour le magasin 2 la demande la demande s annule pour x=1- (S-p2)/t. Sur le graphique précédent on peut en déduire que P1 est plus faible que P2. Aires potentielles de 1 et de 2. L aire potentielle de 1 définit tout le marché si en x=1, S-p1- tx>=0 Ce qui implique S-p1>=t, si p1=c, S-c>=t L aire potentielle de 2 définit tout le marché si en x=0 S-p2-t(1-x)>=0 Ce qui implique aussi S-c>=t 20

Trois cas possibles : Faibles coûts de transports : t<s-c Les demandes potentielles se recouvrent sur tout le marché. Le point d égale concurrence est tel que S-p1-tx=S-p2-t(1-x) X(p1,p2)=(p2-p1+t)/2t 1 ( 1 2 1 p c)( p p t) / 2t Face à un prix p2, l entreprise 1 réagit en proposant le prix p 1 t c 1 0 p1 ( p2 0 X(p1,p2) 1 Qui maximise son profit. Le prix est d autant plus élevé que le coût de transport est élevé et donc que la concurrence est faible La réaction de l entreprise 2 à un prix p1 est symétrique. Chaque entreprise doit tenir compte d une diminution du prix fixé par l autre (répercussion par moitié). Le prix d équilibre s établit finalement à p1=p2=c+t si t=0, prix=c ) / 2 21

Forts coûts de transports :t>s-c et (S-p1)/t<1-(S-p2)/t Si on remplace p1 et p2 par c On a 2(S-c)<t D où on obtient (S-p1)/t 1-(S-p2)/t S-c<t et 2(S-c)<t ce qui implique t>3/2(s-c) Chaque magasin fixe son prix de monopole sans avoir à tenir compte du prix choisi par l autre. 1 ( p 1 c)( S p1) / t 1 S p1 c 0 2 p t t t 1 p S 2 1 c 0 22

Coûts de transports intermédiaires: S-c <t<3/2(s-c) L ensemble du marché est couvert mais les demandes potentielles ne recouvrent pas tout le marché. Une partie monopole local Une partie concurrence Chaque magasin fixe son prix Au coude de sa fonction de demande. Monopole Prix élevés, élasticité de la demande par rapport aux prix forte Concurrence Prix faibles, élasticité de la demande par rapport aux prix faible Demande Mais élasticité prix croisés forte Les prix s établissent à p=s-t 23

3-2) Duopole spatial de Hotelling pour un produit homogène, autre présentation en fonction coûts de transports S1 S2 -L -a 0 +a L Soient les firmes 1 et 2 localisées en S1 et S2 Soit les prix usines p 1 u pour la firme 1 et p 2 u pour la firme 2, posons t 1 =t 2 =t Les prix sont considérés constants. Les consommateurs sont également répartis sur le segment L, L. La demande est inélastique. Les firmes sont en S1=-a et S2=a 24

Prix usine Soient A1 et A2 segments de marché des firmes 1 et 2. A1 p 1 u x L, L / p1 u t S1 x p2 u t S2 x ou t S1 x p2 u t S2 x et S1 x S2 x A1 est un intervalle de la forme L, x m qui contient la localisation de la firme 1. Comme chaque consommateur achète une unité et x 1 D1 A1 avec D1 demande adressée à la firme 1 et A1 longueur de l'intervalle. 25

Supposons p 1 2 u pu t S1 S 2 ceci implique que les consommateurs localisés en L, S1 achètent à 1 et ceux localisés en S 2,L achètent en 2. Le point x m est donc entre les deux firmes et solution de l'équation 1 2 p t x S p t S x x u m 1 u 2 m m La fonction de demande D1= x m + L. D2=L-x m et D1+D2=2L p 2t p 2 1 u u 26

Si l inégalité n est pas vérifiée 2 cas p1 2 u t S2 S1 pu Le prix usine 1 plus le coût de transport entre 1 et 2 est inférieur au prix usine 2, ceci implique pour tout x appartenant à L, L le prix global en provenance de 1 est inférieur au prix global en provenance de 2. X m =L et D1=2L D2=0 p t S S 2 1 2 1 u pu X m =-L et D1=0 D2=2L 27

P1 U Discontinuité P2 U t S2 S1 L Discontinuité P2 U t S2 S1 D1 0 L-a L L+a 2L 28

Les fonctions de profit s écrivent : p1, 2 1 1 2 u pu pu c D1 pu pu 1, p1, 2 2 1 2 u pu pu c D2 pu pu 2, L'équilibre de Nash non coopératif de prix usine du jeu correspondant est 1 * 2* pu, pu tel que 1 p1* 2* u, pu 1 p 1 u, pu 2* pour tout p 1 u c et 2 p1* 2* 1* 2 u, pu 2 pu, pu pour tout p 2 u c On doit avoir 1* 2* u u p p t S S 2 1 autrement tout le marché est pris par une seule firme. 29

On peut montrer que si les deux firmes ne sont pas localisées entre les 1er et le 3ième quartile [-L,+L], il existe un équilibre non coopératif de prix usine et les prix usines correspondant sont donnés par cf cours Si a<=l/2, guerre des prix. pu 1 * pu 2* c 2tL Le processus de concurrence apparaît ici comme la combinaison de 2 facteurs agissant en sens opposé : Le 1er facteur (la localisation) a un effet stabilisateur, car il existe un pouvoir de monopole sur les acheteurs, Le 2ième facteur (l homogénéité des produits) a un effet déstabilisateur car les firmes vont essayer d augmenter leurs aires de marché par la guerre des prix. Cycle des prix. Si on permettait la délocalisation, rapprochement des firmes vers le centre et différenciation des produits. 30

3-3) Duopole spatial de Hotelling pour un produit homogène, avec changement de localisation Décision stratégique de la firme sous l hypothèse que le comportement de la firme concurrente demeure inchangé. Les prix étant fixés, chaque firme peut seulement ajuster sa localisation de manière à acquérir une plus grande part de marché. Cournot, Séquence de décisions de localisation (une firme leader, l autre suit, alternativement). Période 0. On suppose que les firmes A et B sont respectivement localisées en A (1/4) et B (3/4). La firme A dispose d un pouvoir de monopole sur l aire OX. La firme B dispose d un pouvoir de monopole sur l aire XL. Les parts de marché de A et B sont identiques. 31

Concurrence dans la Ville : Une seule artère où commerces, même densité de consommateurs partout. O 1 A (1/4) X B (3/4) DEUX COMMERCES A et B LOCALISATION? X 32

Prix/coût Le modèle de Hotelling avec changement de localisation O A (1/4) X B (3/4) L Aire de marché de la firme A en période 0 Aire de marché de la firme B en période 0 33

Période 1. La firme A décide de se localiser au point C, soit légèrement à gauche de B. La firme A accroît sa part de marché de OX à une valeur maximum de OC. La firme B conserve une part de marché minimum de BL. 34

Prix/coût O A X C B L Aire de marché de la firme A période 0 Aire de marché de la firme B période 0 Aire de marché de la firme A période 1 Aire de marché de la firme B période 1 35

Le modèle de Hotelling avec changement de localisation Période 2. La firme B, supposant que la firme A va maintenir sa localisation en C, se déplace vers la gauche jusqu à un point D situé légèrement à gauche de C. Période 3. La firme A, supposant que la firme B va maintenir sa localisation en D, se déplace vers la gauche jusqu à un point E situé légèrement à gauche de D. 36

Prix/coût O A X A5 B4 A3 B2 A1 B L Aire de marché de la firme A période 0 Aire de marché de la firme B période 0 Aire de marché de la firme A période 1 Aire de marché de la firme B période 1 37

Prix/coût O A B L Aire de marché des firmes A et B, toute l aire, partage du marché 38

Le processus se poursuit jusqu à ce que les deux firmes se localisent au point X (à la limite), situé au milieu de l aire de marché. Il s agit d un équilibre de Nash. En X, aucune firme n a un incitant à changer de localisation car tout changement vers la gauche ou vers la droite impliquerait une réduction de sa part de marché. Les prix se fixent au coût marginal. 39

On retrouve ce schéma de concentration des mêmes commerces dans les centres urbains : -quartier des antiquités d art -quartier des grands magasins -quartier des affaires -etc Cependant d autres facteurs jouent aussi, comparaison facilitée des produits et diversité des produits (par exemple lorsque marques différentes) 40

3-4) Duopole spatial de Hotelling pour un produit différencié sur une caractéristique (différenciation horizontale) Les consommateurs sont hétérogènes (exemple glace plus ou moins sucrée). A B 0 a L-b b L Chaque consommateur achète une unité du pdt. Pour aller à un magasin, un consommateur doit payer un coût de transport de par unité de distance. Donc un consommateur localisé en un point x doit payer un coût de transport de pour acheter en A et pour acheter en B. Par rapport à notre glace plus ou moins sucrée, on peu supposer qu en B on produit des glaces très sucrées et peu sucrées en A. En x le consommateur exprime son degré de préférence pour des glaces sucrées (entre les deux). En fait le coût de transport exprime la désutilité en termes de satisfaction du consommateur qui ne trouve pas l exact degré de sucre désiré. 41

On peut alors définir la fonction d utilité du consommateur localisé en un point x comme le point d indifférence entre acheter en A une glace moins sucrée que sa préférence et acheter en B une glace plus sucrée. Au point d indifférence Donc Qui est aussi la fonction de demande rencontrée par la firme A. La fonction de demande rencontrée par B est : Equilibre de Bertrand Nash (voir Cours) 42

3-5) Différenciation verticale dans les modèles spatiaux En réinterprétant la droite unitaire comme étant le lieu géométrique des différentes qualité d'un bien, nous pouvons représenter la différenciation verticale dans un modèle spatial. Soit la qualité d un bien avec Les préférences des consommateurs sont représentées par la fonction d'utilité : si le consommateur achète une unité de bien de qualité s au prix p représente alors le goût du consommateur pour la qualité. Plus est élevé, plus la satisfaction que le consommateur tire de la qualité est élevée. représente donc la disponibilité à payer du consommateur pour la qualité s. 43

Les courbes d'indifférence sont données par: Les consommateurs sont uniformément distribués sur la droite en fonction de leur goût pour la qualité. 44

Droite unitaire : le lieu géométrique des différentes qualité d'un bien, On a alors un bien dont la qualité est donnée par la position entre et Nous pouvons alors représenter ce marché sous la forme d'un segment de droite de taille unitaire. Les consommateurs sont uniformément distribués sur la droite en fonction de leur goût pour la qualité. Il y a deux firmes sur le marché, j=1,2. La firme J produit la qualité avec Le coût de production unitaire pour ces deux qualités est c. 45

3-5-1) Concurrence par les prix Soit P1 et P2 les prix des facteurs Nous pouvons calculer la localisation du consommateur qui est indifférent entre les deux qualités Nous pouvons alors calculer les demandes qui s adressent aux 2 firmes : 46

3-5-1) Concurrence par les prix Chaque firme maximise son profit étant donné le prix de son concurrent. Les profits s'écrivent de la manière suivante: 47

3-5-1) Concurrence par les prix Voir Cours La différenciation adoucit donc la concurrence dans ce cas aussi. Nous retrouvons les profits de Bertrand quand la différenciation est nulle. 48

3-5-2) Choix des qualités Nous pouvons maintenant nous intéresser aux choix de la première période concernant la qualité : Les résultats du jeu en prix ont montré que : -les firmes préfèrent une différenciation aussi grande que possible, -chaque firme préfère produire la qualité la plus haute. Comme les profits de Bertrand sont nuls, les firmes préfèrent toujours différencier leur produit à l'équilibre. Il existe néanmoins une indétermination quant à la firme qui va produire la qualité élevée car nous avons deux équilibres de Nash : Dans les deux cas, l'équilibre correspond à la différenciation maximale. Donc même si la qualité n'a pas de coût, une firme préfère produire la qualité basse quand l autre a choisi la qualité haute. 49

3-5-2) Choix des qualités Si une firme avait la possibilité de choisir sa qualité avant son concurrent, elle choisirait la qualité haute et son concurrent choisirait la qualité basse de manière à adoucir la concurrence en prix. Si H1 n est pas vérifiée, La firme à qualité basse ne peut survivre sur le marché. Dans ce cas les consommateurs n'ont pas un désir de variété suffisamment forte pour soutenir l'existence de deux qualités différentes sur le marché. Une seule firme produisant la qualité haute existe alors. Ce résultat est différent des modèles de différenciation horizontale car dans ces derniers tout segment du marché est équivalent (en termes de demande) à tout autre. Quelle que soit la variété produite, c'est le produit idéal d'un consommateur. Dans un modèle de différenciation verticale, les consommateurs n'acceptent d'acheter la qualité basse que si elle ne coûte pas trop cher. Donc les deux segments (haut et bas) du marché ne sont pas équivalents. 50