Store or export? An economic evaluation of financial compensation to forest sector after windstorm. The case of Hurricane Klaus - Sylvain Caurla ...
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Store or export? An economic evaluation of financial
compensation to forest sector after windstorm. The
case of Hurricane Klaus
Sylvain Caurla, Serge Garcia, Alexandra Niedzwiedz
Séminaire Chaire AgroParisTech-ONF « Forêts pour demain »
10/04/2015
Plan de la présentation
• Éléments de contexte
• Présentation succincte de FFSM
• Modification apportées au modèle et
nouvelles estimations
• Résultats
• Conclusions
2
Étude « évaluation du plan chablis »
• DGPAAT a confié étude au CGAAER
• Externalisation d’une partie de l’étude LEF
• Cahier des charges initial:
– Quantifier les impacts économiques du plan sur la
base d’un contrefactuel simulé de non-
intervention publique
– Impacts de scénarios alternatifs fondés sur modes
d’intervention différents
• Étude rendue en octobre 2013
3
La tempête Klaus en chiffres
• Volume total de chablis de 42,5 Mm3 (chiffres
2009) réévalué à 41,7 (+/- 6) Mm3 dont
l'essentiel en région Aquitaine (95%) avec 40
Mm3.
• Pin maritime: 37,1 Mm3 en Aquitaine.
• Les dégâts sur pin maritime sont quasi
exclusivement (98%) situés en Aquitaine.
• Les proportions de petits, moyens et gros bois,
sont respectivement (en volume) de 12%, 40% et
48%
4
Le Plan chablis en chiffres
• Fonds engagés subventions au stockage: 37 M€
• Rupture de charge stockage: 40 M€
• Rupture de charge multimodale: 6 M€
• Subvention au transport: 56 M€
– Les transports de bois chablis sur des distances
inférieures à 100 kms ont été exclus de l'aide de l'État.
– Dans la fourchette allant de 100 à 600 kms, l'aide a
été progressive suivant la formule :
• Montant de l'aide = 0,025 € x distance en kms x tonnage
transporté
– Au delà de 600kms, l'aide a été plafonnée à 15€/t.
5Problématique
• Aides au transport critiquées jugées trop élevées (fuite des
subventions au profits des industriels étrangers).
• Plus globalement: peu de visibilité sur les conséquences
économiques à moyenne et grande échelle et à moyen terme du
plan
• Objectifs:
– Explorer les impacts économique du plan tel qu’il a été négocié
– Les comparer avec un scénario hypothétique sans plan
– Les comparer avec deux scénarios alternatifs, l’un avantageant le
stockage et l’autre les transport
• Analyse des sorties prix, volumes offerts (+ temporalité de l’offre),
surplus des agents
– Le tout sur la période 2009-2020
• Pour cela nous utilisons FFSM 1.0 en lui apportant quelques
modifications
6FFSM: un couplage de deux modules dans un
cadre récursif
Module Module
ressource disponibilité ressource disponibilité
année t année t+1
Calcul de la Calcul de la
dynamique dynamique
Module Module
économique économique
année t année t+1
Équilibre Équilibre
partiel
prélèvements partiel
statique statique
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
7Le module économique: trois groupes
d’agents et deux types d’échanges modélisés
Producteurs (w) Transformateurs Consommateurs (p)
Bois
d’œuvre Sciages feuillus Sciages feuillus
Région administrative française n°3
Région administrative française n°2
feuillus
Région administrative française n°1
(BOF) Placages Placages
Bois
d’œuvre Sciages résineux Sciages résineux
résineux
(BOR)
Panneaux Panneaux
Bois
d’industrie Pâte à papier Pâte à papier . .
et bois .
énergie
(BIBE) Bois énergie Bois énergie
Reste du monde
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
8Conclusions
Fonctions d’offre et de demande composites
• Les élasticités prix σ et ε
sont calibrées comme des
élasticités de court terme
Ratio des prix des produits composites
• L’offre de produit
composite s’ajuste en
fonction de l’évolution de
la disponibilité forestière
Ratio de
disponibilité
forestière
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
9Le calcul de l’équilibre économique dans FFSM repose
sur le modèle de transport optimal de Samuelson
(1952)
• Samuelson (1952) définit un équilibre spatial
statique en maximisant la somme des surplus de
trois groupes d’agents (producteurs,
consommateurs et agents d’échange) dans n
régions en tenant compte des coûts de transport
entre régions.
• Par rapport au modèle initial de Samuelson,
FFSM présente deux différences structurelles
– substituabilité imparfaite
– présence d’industries de transformation
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
10L’équilibre économique dans FFSM respecte
les conditions de Samuelson
• La résolution analytique montre que l’introduction du
modèle d’Armington pour l’offre et la demande ne
modifie pas les conditions de l’équilibre de
Samuelson et notamment:
– L’échange de produits entre deux régions a lieu si la
différence des prix entre les régions est supérieure ou
égale au coût de transport
• En outre, à l’équilibre, le transformateur fait un profit
positif non nul si et seulement si sa production est
égale à la capacité de l’industrie de transformation
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
11Module ressource
Module Module
ressource disponibilité ressource disponibilité
année t année t+1
Module Module
économique économique
année t année t+1
prélèvements
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
12La ressource forestière est désagrégée en
132 domaines d’étude
13 classes de diamètre
Taillis-futaie
Futaie
Représentation d’un domaine d’étude (d’après
dessin de Bernard Patricot CPFA)
• Pour chaque domaine d’étude et chaque classe
Taillis
de diamètre — soit pour 1713 cas, un taux
d’accroissement et un taux de mortalité sont
calculés (IFN)
Feuillus Résineux • Entre les dates t et t+1, un arbre peut se
retrouver dans 4 situations différentes
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
13La dynamique de la ressource est spécifique pour
chaque classe de diamètre de chaque domaine
d’étude
• Vu,t+1 = Vu,t × (1 – tpu – mu – hu,t) + Vu-1,t × tpu-1 × βu-1
• U représente une classe de diamètre d’un domaine d’étude particulier
• Avec Vu le volume, tpu le temps de passage, mu le taux de mortalité, hu le
taux de récolte et βu un coefficient de forme
• Calibrage spécifique (tpu mu βu) avec données de l’inventaire
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
14Calcul de la disponibilité Fw,i
Module Module
ressource disponibilité ressource disponibilité
année t année t+1
Module Module
économique économique
année t année t+1
prélèvements
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
15Taillis-futaie
Calcul des disponibilités régionales Fw,i
Off Of
Σ
Types de gestion
O Of
F BIBE,i F BOF,i F BOR,i
Futaie
Taillis
Feuillus Résineux
Essences
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
16Répartition des prélèvements ex-post
Module Module
ressource disponibilité ressource disponibilité
année t année t+1
Module Module
économique économique
année t année t+1
prélèvements
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
17Répartition régionale des prélèvements ex-post
Offre de
Offre de
BOR
Offre
BORde
BOR
Taux de
Offre de prélèvement
OffreBOF
de
Offre
BOFde Répartition
BOF uniforme
Offre de
Offre de
BIBE
Offre
BIBEde
BIBE
Problématique Modèle FFSM Analyses politiques Conclusion
18Modification du modèle pour l’étude
• Représentation des volumes de chablis dans le
module ressource
• Représentation du chablis dans le module
économique:
– Représentation des différentes modalités d’offre
de chablis (stockage, offre directe, export)
– Représentation des aides liées au plan
19Prise en compte du chablis dans le
SG1
module ressource
• Le volume de chablis est directement pris en compte dans
l’équation de dynamique de la ressource
• Le volume de chablis pin total (37.1 Mm3 in 2009) et le bois scolyté
(4 Mm3 in 2011) sont distribués dans les domaines d’études
vérifiant:
– (1) région = Aquitaine;
– (2) type de gestion = futaie;
– (3) essences = conifères.
• 98% des forêts résineuses aquitaine sont constituées de pins
maritime il s’agit donc d’une bonne approximation
• Les volumes de petits/moyens et gros bois sont répartis dans les 13
classes de diamètres de FFSM en faisant l’hypothèse d’une
repartition homogène des bois dans chaque classe de diamètre de
chaque “groupe”.
• Vu,t+1 = Vu,t × (1 – tpu – mu – hu,t) + Vu-1,t × tpu-1 × βu-1 – stormu,t SG3
20Diapositive 20
SG1 Mériterait deux slides différents pour plus de clarté.
Serge GARCIA; 09/04/2015
SG3 idem. Ecrire le nom des variables.
Et juste dire la modif par rapport à l'éq de la p.14
Serge GARCIA; 09/04/2015Dégradation en forêt
• Hypothèse débattue
• Pas de consensus et peu de littérature pour le
pin maritime (dépend de la saison, du climat,
de l’humidité, de l’essence)
• Sur la base des discussions avec les membres
du comité de pilotage: hypothèse de 5% de
dégradation du stock initial/an
21Représentation du chablis dans le
module économique
• Nous distinguons
– Chablis stocké dans aires de stockage
– Chablis directement offert
– Chablis exporté vers les autres régions
– Chablis exporté vers le reste du monde
• Nous distinguons également le chablis stocké
avec et sans pré-commercialisation
• Dans le premier cas: le volume offert ne dépend
pas du prix de marché (volume contractualisé).
22Bois vert exporté vers les autres
régions
Région française j
Bois vert
Bois vert importé
exporté à
l’étranger
Offre de bois vert
Bois sur pied
Industries de
transformation
d: offre de chablis directe
c: Chablis
exporté à e : offre de
a: offre de chablis non
l’étranger chablis destocké
pré-commercialisé
b: offre de chablis pré-
Chablis commercialisé Aires de
stockage Aquitaine
f: Chablis exporté dans les autres
régions Région française iSG5
SG4
Fonctions d’offre (1/2)
• Fonction d’offre de chablis stocké sans pré-commercialisation:
– _ = (1 + )
– Avec le prix unitaire et le taux de subvention calibré par tâtonnement de
sorte que:
2323
! × _ × = $%&'( % )*+), '-% .& %/ 0,0) &% &%*'1)
42335
• Fonction d’offre de chablis à l’étranger
– 6 = (1 + )
– est le taux de subvention pour le transport également calibré par
tâtonnement
24Diapositive 24
SG4 Dire qu
Serge GARCIA; 09/04/2015
SG5 Calibration des élasticités : indiquer quelle élasticité est estimée et quelle autre est choisie ad-hoc...
On dirait que c'est la même pour toutes les fonctions d'offre. C'est ce que t'as fait finalement ??
Serge GARCIA; 09/04/2015Fonctions d’offre (2/2)
• Fonction d’offre directe:
– 7 = (1 + 7 )
• Windfall destocking supply function
• 78 = ′ 78
• Avec ′ 78 le prix du chablis destocké depuis les
aires de stockage
• ′ 78 ≠ : Deux agents économiques distincts
25Estimation des élasticités
• Problème d’identification de la fonction d’offre par
rapport à la fonction de demande
• Estimation simultanée de l’offre et de la demande
• Méthode SUR (seemingly unrelated regressions)
• Données issues de ONF, Smurfit-Kappa et
Gascogne, sur plusieurs périodes
• 30 observations au total (mais utilisées pour
chacune des fonctions estimées)
• Test de Wald: pas de différence entre type de
produits (BOR/BIBE)
• Élasticité prix de l’offre estimée = 0,92
26Estimation élasticités Variable Estimation Standard error t-Value Pr > |t| Supply equation (R2=0.32) Constant 8.2884 0.8022 10.33
Autres modifications du modèle
• Conservation de la matière:
– Consommation + exports = production + imports
• Rajout du chablis pour l’aquitaine à droite + exports de
chablis à gauche
• Rajout des imports de chablis à droite dans autres régions
effet d’éviction de l’offre de chablis sur l’offre de bois vert
• Chablis stocké doit passer au moins deux ans sur
aires de stockage (condition d’octroi des aides)
• Contrainte: offre de chablis < ce qui reste en forêt
28Scénarios testés
• Scénario “stockage” : aides au transports réduites
de 20 M€, aides au stockage augmentées par
tâtonnement dans FFSM de telle sorte que la
somme des aides distribuées soit constante
• Scénario “transport”: opposé
• Impacts sur:
– (1) l’offre totale de chablis et la répartition de cette
offre selon les différentes destinations (stockage,
directe, etc)
– (2) la dynamqiue des prix
– (3) la dynamique des gains de surplus
29Offre totale de chablis 2009-2020
Storage in Supply for direct Export Total Mm3
storage areas consumption in processing abroad Mm3
Mm3 industries Mm3
In the In other
Aquitaine French
region regions
"Without a 7.14 5.19 7.47 5.2 25
plan" scenario
"Observed" 10.16 3.22 7 8.66 29.04
scenario
"Transport" 6.56 3.34 6.89 12.15 28.94
scenario
"Storage" 13.25 3.25 6.99 5.37 28.86
scenario
30Prix moyens
Prix BOR moyen
35
30
25
Observed
20 Without a plan
€/m3
Transport
15
Storage
10 Real prices
5
0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
• Le stockage tend à limiter la baisse des prix après le choc
• Mais retarde la remontée des cours
31Surplus totaux
Surplus gain compared to a scenario without a plan
20
15
Observed
M€
10
Transport
5 Storage
0
• La somme actualisée du surplus total est plus élevée dans le scénario
stockage (75 M€ avec taux d’actualisation à 4%) que dans le scénario
“observé” (44 M€) et le scénario transport (28 M€).
32Surplus lié à la consommation
Surplus gain: soft- sawnwood consumption in Aquitaine region
2
1.5
1
0.5 Observed
M€
0 Storage
20072008 200920102011 201220132014 201520162017 201820192020 Transport
-0.5
-1
-1.5
-2
33Surplus lié au stockage
Surplus gains: windfall storage
25
20
15
Observed
M€
Storage
10 Transport
5
0
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
34Surplus lié au destockage
Surplus gains: destocking
1.4
1.2
1
0.8 Transport
M€
Storage
0.6
Observed
0.4
0.2
0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
35Surplus lié au transport à l’étranger
Surplus gains: windfall transportation to the rest of the world
25
20
15
Observed
M€
Storage
10 Transport
5
0
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
36Surplus lié à l’offre de bois vert
Surplus gains: green hardwood roundwood production
6
4
2
Transport
M€
0 Storage
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Observed
-2
-4
-6
37SG6
Conclusions
• Le plan a acceléré la sortie des bois en forêt, limitant la perte (+14% de chablis
offerts par rapport à scénario sans plan).
• Le plan a favorisé le stockage et le transport Vs. l’offre directe (toujours par
rapport à un scénario sans plan).
• Le stockage tend à limiter la baisse des cours après le choc.
• Cependant, il retarde également sa remontée.
• Le plan « observé » modélisé est bénéfique au secteur forestier (gain de
surplus de l’ordre de 44 M€ sur la période)
• Ce gain de surplus augmente de 70% avec une réallocation de 20 M€ du
transport au stockage et diminue de 57% dans le cas opposé (à coûts totaux
constants pour l’Etat).
• Néanmoins, le stockage pose également des questions de politiques
économiques (surplus des offreurs de bois vert diminue au détriment des
producteurs de bois des autres régions).
• Enfin, le contexte aquitain est très spécifique: filière organisée, aires de
stockage déjà en place coûts (installations, transaction) réduits.
– Les résultats sont difficilement deconextualisables
38Diapositive 38
SG6 Mériterait aussi deux slides différentes
Serge GARCIA; 09/04/2015Merci de votre attention
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