Economies d'agglomération et dynamique endogène de croissance des régions

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Economies d’agglomération et dynamique endogène de

croissance des régions

Catherine Baumont

To cite this version:

Catherine Baumont. Economies d’agglomération et dynamique endogène de croissance des régions. [Rapport de recherche] Laboratoire d’analyse et de techniques économiques(LATEC). 1995, 11 p., ref. bib. : 15 ref. �hal-01527237�

LABORATOIRE D'ANALYSE

ET DE TECHNIQUES ÉCONOMIQUES

U.R.A. 342 C.N.R.S.

DOCUMENT de TRAVAIL

UNIVERSITE DE BOURGOGNE

FACULTE DE SCIENCE ECONOMIQUE ET DE GESTION

n° 9512

Economies d'agglomération et dynamique endogène de croissance des régions*

Catherine BAUMONT

décembre 1995

*Une première version de ce papier a fait l'objet d'une contribution associée au Congrès de l'AFSE

Economies d'agglomération

et dynamique endogène

de croissance des régions

Catherine Baumont*

Nous nous proposons, dans cet article, d ’étudier sous quelles conditions des mécanismes endogènes de croissance applicables aux régions peuvent être définis. L ’accent est mis sur l'organisation spatiale des activités économiques qui permet de produire les économies d ’agglomération nécessaires à la croissance. On étudie ensuite les impacts de cette organisation spatiale sur la capacité exportatrice des régions et sur la croissance économique régionale.

Classification JEL : El, RI 1,

CROISSANCE DES NATIONS ET CROISSANCE DES REGIONS

La persistance des caractères spécifiques et diversifiés des trajectoires de croissance observées dans les différents pays a conduit les économistes à redéfinir les modalités d’analyse et de compréhension des mécanismes de la croissance économique. La démarche des nouveaux théoriciens de la croissance peut se résumer comme suit : il s’agit de compléter un schéma traditionnel d’accumulation quantitatif, général, voire uniforme, et applicable à tous les pays, par une dimension qualitative apte à cerner les conditions particulières d’émergence, de soutien et de renouvellement de la croissance économique de chaque pays1.

Parallèlement, les besoins d’analyse et de compréhension des mécanismes de croissance des régions se sont révélés plus fortement car la crise économique, en réduisant les fruits de la croissance, a exacerbé les conditions de concurrence entre les territoires et a semble-t-il mis un terme aux espoirs de convergence entre les régions tout en faisant réapparaître les problèmes liés aux inégalités de développement. En conséquence, on peut tout à fait envisager de transposer les nouveaux modèles de croissance de l’étude du développement inégal des nations à l’étude du développement inégal des régions.

* LATEC, Université de Bourgogne, 4, boulevard Gabriel, 21000 Dijon.

1 L’exploration, dans les nouvelles analyses, de toutes les caractéristiques techniques des trajectoires de croissance (conditions initiales, phénomènes de bifurcation ou d’hystérésis, nature et propriétés des équilibres ...) traduit effectivement les liens entre cette double analogie quantitatif-global et qualitatif-spécifîque.

En réalité, ce simple changement d’échelle territoriale n’est pas neutre car le rôle économique des régions dans la détermination même des conditions de croissance d’une nation est de plus en plus mis en avant2. Selon la théorie des pôles de croissance, les régions en forte croissance sont celles qui déterminent les potentialités maximales de croissance pour la nation. Ce sont donc celles dont on cherchera à préserver et à développer les capacités productives : ces régions sont des lieux privilégiés d’accumulation et de concentration des activités productives dont les avantages tendent à se renforcer selon un processus de causalité cumulative. Ceci conduit à approfondir l’analyse des conditions de leur croissance ce qui est l’objet, en particulier, du courant de la nouvelle géographie économique initié par Krugman [1991],

Par ailleurs, l’environnement économique d’une région n’est pas celui d’une nation : les mécanismes de la croissance d’une région sont subordonnés à l'ouverture de l’économie régionale sur son environnement extérieur. Conformément à la théorie de la base exportatrice, la croissance de la région est permise par l’exportation de produits satisfaisant une demande extérieure.

Ainsi, on reconnaît à la fois que la croissance des régions est utile à la croissance nationale, mais que les conditions de développement des régions sont soumises aux règles économiques de la nation. L'enjeu d'une recherche des fondements régionaux de la croissance régionale réside dans la compréhension et la formalisation des différentes articulations contenues dans cette forme particulière de relation entre une offre régionale et une demande nationale. L'objet de cet article est d'examiner quelques éléments seulement de cette problématique. Nous montrerons déjà que les modalités de croissance des régions sont liées aux phénomènes d’agglomération spatiale des activités économiques. Puis à partir d'un modèle de croissance de type kaldorien, nous nous intéresserons à l'impact des économies d'agglomération sur la capacité exportatrice des régions.

ECONOMIES D'AGGLOMERATION ET CROISSANCE

Reconnaître la nature endogène de la croissance, c’est trouver les mécanismes qui permettent d’endogénéiser la formation du progrès technique ou la croissance de la productivité des facteurs (Malinvaud [1993]). Les théories de la croissance endogène, issues du courant néoclassique, ont permis une avancée dans cette voie de recherche en tentant d’intégrer au sein d’une fonction de production les sources du progrès technique et en mettant l’accent sur l’existence de rendements croissants externes (Artus [1993]). En parallèle, les théories post- keynésiennes, ont insisté sur le caractère auto-entretenu du progrès technique en privilégiant l’articulation “ demande-rendements croissants ” contenue dans les propositions de Young [1928] et de Kaldor [1972], 2 Ce raisonnement est également vrai pour le rôle des Régions dans l’Europe.

Enfin, ce sont encore les phénomènes de rendements croissants qui sont retenus pour expliquer la concentration spatiale des activités économiques (Koopmans [1957], Krugman [1991]). Les phénomènes de rendements croissants se situent donc à la jonction des mécanismes de croissance et d’agglomération spatiale des activités économiques et conduisent à s'intéresser au problème de la répartition inégale des activités économiques dans l’espace. Il faut alors privilégier une échelle d’analyse plus fine que la nation, si on veut mettre en évidence ces inégalités. L’échelle urbaine apparaît la plus pertinente sur le plan théorique car elle est un lieu naturel d’agglomération des activités économiques et de fonctionnement efficace de ces activités (Baumont et Huriot [1995]). Mais elle n’est pas empiriquement opérationnelle pour une étude de type macroéconomique et est souvent remplacée par l’échelle régionale.

Fujita [1990] rappelle que les mécanismes d’agglomération dépendent des économies d ’agglomération, que l’on définira simplement ici comme l’ensemble des gains de toutes natures réalisés par les différentes activités du fait de leur proximité géographique et des rendements croissants externes ainsi engendrés. L’analyse des théories de la croissance endogène et des théories kaldoriennes montre que l’essentiel des mécanismes endogènes de croissance évoqués se déduisent précisément de ces économies d’agglomération.

Selon les théories de la croissance endogène le progrès technique résulte de l’accumulation même des facteurs de production : capital physique ou capital humain. Il se “ matérialise ” sous la forme d’une accumulation de connaissances bénéfiques à l’ensemble de l’économie par le biais d’extemalités marshalliennes. En réalité, on peut montrer que les différentes et nombreuses sources d’accumulation de connaissances évoquées par les théoriciens de la croissance endogène reposent sur l’existence d’économies d’agglomération (Baumont [1995]) et qu’elles sont donc simplement issues des besoins d’interactions économiques et sociales entre les agents (Baumont et Huriot [1995]). Ainsi, cette interprétation reste conforme au principe de recherche des fondements micro-économiques de la croissance tout en mettant l’accent sur des

facteurs de croissance spécifiques qui intègrent “ tout ce qui est de nature à inciter et à faciliter les interactions entre les agents”, comme par exemple les concentrations spatiales d ’activités économiques. C’est effectivement par la proximité géographique dans les agglomérations que l’amélioration de la composante collective de la connaissance évoquée par Lucas [1988] ou que toute forme de transmission des secrets de l ’industrie, chère à Marshall [1919], favorable à la diffusion du progrès technique, peut se réaliser grâce aux rencontres aléatoires entre les agents. On reconnaît également que l’espace favorise naturellement l’adoption de comportements non concurrentiels (Thisse [1992]), privilégiés dans les théories de la croissance endogène (Romer [1994]), qui se traduisent notamment par l’agglomération de firmes en situation de concurrence monopolistique. Enfin, on sait que la concentration d’activités économiques favorise le développement d’infrastructures publiques de transport, de communication, d’éducation, de formation et de R&D, mais

également le développement des activités de services supérieurs aux entreprises, tous ces éléments étant tour à tour privilégiés par les théoriciens de la croissance endogène pour expliquer l’amélioration de la productivité des facteurs.

Finalement, l'organisation spatiale des activités économiques est source d’économies d’agglomération et constitue un facteur de croissance synthétique de l’ensemble des éléments retenus dans les théories de la croissance endogène. Nous avons proposé d’appeler ce facteur capital spatial et avons explicité les modalités de son intégration dans les modèles de croissance endogène (Baumont [1995]). Ces modalités dépendent des propriétés des phénomènes d’agglomération et sont liées en particulier à l'hypothèse de rendements décroissants dans les bénéfices retirés de l’agglomération : au fur et à mesure que la taille de l’agglomération s’accroît, des déséconomies d’agglomération se forment (problèmes de congestion, de coûts de fonctionnement).

Lorsque l’on examine maintenant les mécanismes endogènes de croissance du progrès technique dans l’approche kaldorienne de la croissance économique, on est encore frappé par un certain nombre de similitudes entre les caractéristiques des économies d’agglomération et des principes à la base du changement endogène cumulatif formalisé par Kaldor. En effet, si on examine le principe de division du travail on met de nouveau l’accent sur les causes d’agglomération spatiale d’activités de production complémentaires par la recherche d’économies externes de transaction ou de coordination entre ces activités. Si on analyse le principe de la dimension du marché, on accorde cette fois-ci un rôle primordial à tous les mécanismes qui permettent d’accroître la demande. On retrouve le rôle de la division du travail, mais on peut aussi faire référence aux comportements monopolistiques des firmes dès lors que les consommateurs expriment une préférence pour la diversité. Plus généralement on peut s’intéresser à la façon dont l’offre de produits satisfait la demande en rappelant que les conditions de la croissance économique s’appuient nécessairement sur l’adéquation des mécanismes d’offre régionale et de demande extérieure. La formalisation d’un processus endogène cumulatif de croissance de type kaldorien vise alors à expliciter sous quelles conditions les produits offerts par la région satisfont la demande extérieure.

EFFETS D’AGGLOMERATION ET DEMANDE EXTERIEURE Pour illustrer les mécanismes endogènes de croissance régionale par la demande extérieure, nous avons adapté le modèle de croissance kaldorien en économie ouverte développé par Amable [1992] aux principes de la théorie de la base exportatrice en supprimant la contrainte de balance des paiements et en approfondissant les éléments de la compétitivité hors-prix des régions.

Conformément aux principes de la théorie de la base exportatrice, la production régionale Y est induite par la demande extérieure X [équation (1)]. On explique ainsi que les régions à “ aires de marché” internatio­ nales connaissent des niveaux de croissance plus élevés que les régions à “ aires de marché ” nationales ou inter-régionales.

r ( i ) = m r <i)

y représente l’élasticité de la production aux exportations et traduit l’ouverture de la région sur l’extérieur.

Les exportations dépendent de la compétitivité de la région vis-à-vis de l’extérieur [équation (2)].

m = ' m '

\ p . o ) j vDe( 0,

(2)

(a) (b)

Cette compétitivité s’exprime à la fois à travers les prix des produits et leur caractéristiques. La compétitivité prix (a) est définie par le rapport du prix régional P(t) au prix pratiqué à l’extérieur Pe(t) H est l’élasticité-prix des exportations (|i< 0). La compétitivité hors-prix (b) est liée aux caractéristiques mêmes des produits offerts. Elle dépend d'une part de l’impact global du produit extérieur Ye{t) sur les exportations à travers l’élasticité-revenu des exportations (e> 0). La valeur de cette élasticité traduit l’adéquation des produits offerts par la région à la demande extérieure et peut être considérée comme un indicateur de spécialisation régionale. Pour tenir compte des facteurs régionaux de spécialisation, Amable [1992] considère, d'autre part, la qualité des produits. En effet, plus une région se spécialise, et plus elle développe ses compétences, par des effets d’apprentissage, ce qui lui permet d’améliorer la qualité des produits fabriqués. La préférence pour la qualité renforce donc le comportement de spécialisation des régions. Les effets d’apprentissage sont simplement traduits par le niveau cumulé de production régionale

R(t). 3/ est l’élasticité des exportations à l’effet d’apprentissage (P; > 0) [équation (3)].

(3) Pour tenir compte enfin de l’impact de la différenciation des produits nous proposons d’introduire explicitement dans la fonction d’exportation les éléments qui en sont à l’origine par l’intermédiaire d’un indicateur régional de différenciation D(t), et de l'importance relative de la différenciation régionale par rapport à la différenciation extérieure D e(t).

La préférence pour la diversité s'exprime à travers l’élasticité des exportations à la différenciation relative p (p> 0).

La différenciation des produits [équation (4)] dépend de deux éléments.

Il s’agit d’une part de l’impact lié à l’accumulation de la production régionale R(t) qui, par l’intermédiaire des effets d’apprentissage ou d’expérience, est bénéfique, cette fois-ci, à l’amélioration de la différenciation à travers l’élasticité P2 (P2 >0) D ’autre part la différenciation des produits est fortement influencée par l’organisation spatiale des activités économiques, traduite par le capital spatial S(t).

L’élasticité de la différenciation à l’organisation spatiale est notée (p.

La concentration spatiale dépend quant à elle du niveau de production régionale [équation (5)] à travers un effet de taille a (a>0) car le développement de la production industrielle est un facteur d'urbanisation et favorise l’agglomération des activités économiques.

S(t) = Y(t)a (5)

Le taux de croissance des prix régionaux p(t) s'exprime simplement en fonction du taux de croissance des coûts salariaux unitaires [équation (6)].

P( t) = w ( t ) - n ( t ) (6)

7t(/) est le taux de croissance de la productivité du travail et w(t) est le taux de croissance des salaires unitaires (d'une façon générale, les lettres minuscules désignent le taux de croissance de la variable correspondante).

La loi de Kaldor-Verdoom exprime l’évolution du taux de croissance de la productivité du travail n(t) [équation (7)].

71 (t) — l y (t) + ms(t) + n (7) La formulation retenue met en évidence, outre l’effet traditionnel du taux de croissance de la production régionale y(t), à travers le coefficient /, l’effet du taux de croissance de l’organisation spatiale régionale s(i), à travers un coefficient d’économie d’agglomération m. n représente le trend autonome d’accumulation. Ce type de formulation est en particulier adoptée lorsqu’on cherche à évaluer empiriquement l’effet des économies d’agglomération sur la productivité des facteurs (Catin et Tavanti [1995]).

LA CROISSANCE D’EQUILIBRE

A partir des équations (1) à (7), on peut exprimer le processus cumulatif de croissance de la production régionale, après avoir traduit les équations exprimées en niveaux, en terme de taux de croissance. Après simplification, on obtient : y ( t ) - ar(t) + b (8) ï ( p \ + P P i ) avec a = \ + y fii l+y a ( j u m - p ç ) 6

et b = Y n( w- n- pe) + yeye-Y pde

1 + y { i l + y a { n m - p < p )

Des équations (8) et (3) (exprimée en taux de croissance) on obtient, après simplification :

i - ^ Î K O - 6)

ab ÿ(t ) = b ( y ( t ) - b )

ou après changement de variable : T(t) = y( t ) - b m (9)

r(/) = z>r(o

(

)

Cette équation différentielle du premier ordre non linéaire, de type Bemouilli, permet d’analyser, à une transformation linéaire près, l’évolution du taux de croissance de la production régionale à partir du modèle logistique. La croissance du produit régional se fait donc dans un univers contraint par une capacité limite de “ ressources ” : L, et en fonction d’un taux “ naturel ” de croissance : b.

L’équation (10) admet deux équilibres stationnaires, solutions de l’équation T(t) = 0. La stabilité ou l’instabilité de ces équilibres, mais également leur pertinence économique, dépend du signe des paramètres b

et L. Ces différents cas sont analysés par Amable [1992] et seul le cas correspondant à une valeur positive des deux paramètres présente une interprétation économique intéressante.

Pour b > 0 et L >0 :

l’équilibre T(/) = 0 et par suite l'équilibrey(t) = b est instable, l’équilibre T(/) = et par suite, l'équilibre v(/) = —^— est stable

1 a 1- a

Le taux de croissance du produit régional suit une loi d’évolution de type logistique de la forme :

L ( y ( 0 ) - b ) e bt

y( t ) = b +---/ . / .--- r ( i l )

¿+(y(

0

)-i)(ew-l)

où >>(0) désigne le taux de croissance initial,

Partant des conditions initiales de croissance, l’état stationnaire stable obtenu est :

y * ( t ) = b Y P . ( 0 ) + Y e y . ( 0 - Y P d .

1 - a l + Y + pfiz) + Ya(pm-p<p)

(

)

Si _y(0) > y * ( t ) alors le taux de croissance régional diminue jusqu’à la valeur d’équilibre.

Si y ( 0 ) < y * ( t ) alors le taux de croissance régional augmente (à taux croissant puis à taux décroissant) jusqu’à ce qu’il atteigne la valeur d’équilibre correspondant à la capacité de ressources maximale de la région.

Le taux de croissance d’équilibre subit l’influence de trois types d’effets : l’effet de la compétitivité prix, l’effet de la compétitivité hors- prix par la spécialisation et l’effet de la compétitivité hors-prix par la différenciation. Ces effets apparaissent aussi bien au numérateur N qu’au dénominateur D de l’expression de y*(t). L’influence de l’environnement extérieur au titre des variables exogènes apparaît exclusivement au numérateur, tandis que l’influence des caractéristiques régionales domine le dénominateur.

N = y v ( w - n - p e( t ) ) + y e y t ( t ) - y p d e(t)

\ y , v---y---/ s--- ^--- / prix spec d iff

D = 1 + y f i l + y n a m —

~ l e £ i

—_{y p a ( p}

prix d iff spec _{à iff - à iff} prix apprentissage

On retrouve les traditionnels effets “ nets ” de compétitivité prix et de compétitivité hors-prix par la spécialisation (Amable [1992]). Par contre, l’influence des effets de compétitivité hors-prix par la différenciation est plus complexe, à l’image de la complexité du phénomène d’économies d’agglomération. Ainsi, on perçoit l’influence de la différenciation au sein de la compétitivité prix, ce qui s’explique facilement par l’ensemble des effets externes d’agglomération pécuniaires3 (comportements monopolistiques des firmes par exemple). De même, l’effet d’apprentissage par accumulation de la production joue à la fois sur la spécialisation et sur la différenciation de la région ce qui là encore traduit les influences multiples du développement de la concentration spatiale des activités économiques. Enfin, l’influence de la différenciation apparaît sous la forme d’un effet d’agglomération hors-marché (3ème terme de D).

Pour terminer cette analyse, on peut évaluer l’impact d’une variation, toutes choses égales d’ailleurs, des variables et des paramètres liés à l'organisation spatiale de l'activité économique régionale. L ’ensemble des résultats est résumé dans le tableau ci-après, où D représente le dénominateur du taux de croissance d’équilibre y* (t) (en l’absence d’informations empiriques suffisantes sur la valeur des différents paramètres qui le composent, nous supposerons D strictement positif).

Les effets attendus sont économiquement cohérents et confirment l’influence globalement positive des paramètres de compétitivité hors-prix tout en mettant l'accent sur les possibilités d'opter pour des stratégies de spécialisation ou de différenciation régionales.

3 Fujita [1990] et Krugman [1991] rappellent que l’essentiel des économies d’agglomération résultent d’interactions marchandes entre les agents.

Variables exogènes non contrôlables 1I Notation Impact taux de croissance de la différenciation 1

externe

I

d <0 Paramètres de compétitivité hors-

) prix par la différenciation

Notation Impact ¡élasticité de la différenciation à

Inorganisation spatiale <P

y a p

D y * ( t ) > 0

élasticité de l’organisation spatiale à la production

a r „ m + r P 9 y .m > 0

élasticité des exportations à la

différenciation P Paramètres de compétitivité hors*

prix mixte

Notation Impact

effet d’apprentissage (**>P=P;+pP 2 _{^ y * ( 0 > o} Paramètres structurels Notation Impact coefficient de K.V par rapport à

l’organisation spatiale |

I

y a u D

CONCLUSION

Si la compréhension des mécanismes de croissance économique des nations peut être améliorée par la prise en compte des économies d’agglomération produites par la concentration géographique des activités économiques, la transposition des modèles macro-économiques dynamiques de l’échelle nationale à l’échelle régionale en accroît le degré de complexité. En particulier, l’analyse des processus d’accumulation des facteurs de croissance passe par la formalisation des conditions de fonctionnement des agglomérations productives, tandis que les interdépendances Région-Nation passent par la formalisation des conditions de mobilité des facteurs et de dépendance vis-à-vis de la demande extérieure. La tentation d’intégrer au sein d’un même modèle les mécanismes de croissance des théories de la croissance endogène d’inspiration néoclassique et ceux des théories post-keynésiennes d’inspiration kaldorienne ressurgit. Une piste de recherche en ce sens peut résulter de la confrontation des dynamiques d’évolution des économies d’agglomération et du taux de croissance de la production régionale.

Une autre voie de recherche peut également porter sur les mécanismes d’intégration régionale et consiste à élargir le modèle kaldorien développé ci-avant à deux régions. Les interdépendances entre les régions à prendre en considération sont de deux ordres : des relations de concurrence pour

(*) d*(t) désigne le taux de croissance de la différenciation régionale à l’équilibre.

Suivant le signe du différentiel de différenciation à l’équilibre, l’impact d’une variation de pErreur! Signet non défini, sera positif ou négatif.

les facteurs de production et des relations d’accroissement simultané de la productivité des facteurs, car une partie de la demande extérieure d’une région s’adresse à l’autre région. Cette recherche, en cours, s’appuie en particulier sur les concepts d’effets d’agglomération internes bénéfiques à la région même et d’effets d’agglomération externes bénéfiques à l’autre région et conduit à l’identification de modes de développement différenciés pour les régions.

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The aim o f this paper is to analyze how endogeneous growth processes can be applied to regional growth analysis. We show that spatial organization of economic activities produces agglomeration benefits for the regional growth because they improve regional exportations.