Measuring the Effects of Environmental Regulation in Oligopolistic Markets with Differentiated Products

Claudio Ferraz, Eduardo P.S. Fiuza, Ronaldo Seroa da Motta
2001 Social Science Research Network  
IVM is a non-profit research institute, based at Vrije Universiteit, Amsterdam. The Institute's primary objective is to carry out multi-and interdisciplinary research on environmental issues, based on crossfertilisation of monodisciplinary sciences. Environment and the Third World is one of eight major IVM research programmes. IVM, Vrije Universiteit Abstract Pollution emissions from vehicles have increased considerably in recent years in many Brazilian cities, causing significant health
more » ... s. As a response, environmental standards for automobile pollution were implemented in 1988, and considerable reductions in emissions were attained. Nevertheless, in 1997 substantial differences in emissions between car models still remained, suggesting the need for further regulation. This paper simulates the effects of a new environmental standard on the automobile market. Using a discrete-choice model of demand and disaggregated data on the Brazilian car market from 1993 to 1997, we estimate own-and cross-price elasticities for each car model. This estimation is undertaken using a nested-logit model taking into consideration the choice between car classes and nationality. An oligopoly framework with differentiated products is used in the supply side in order to estimate unobserved marginal costs. In addition a hedonic-cost function relating marginal cost to characteristics and emissions is estimated. Based on the results obtained and the 1997 emissions data, a counterfactual simulation of a new pollution standard for hydrocarbon vehicle emissions is undertaken. The results indicate that, given the existing technology, imposing a new standard of 0.15 grammes per kilometre for all automobiles would lead to an average price increase of 12% and a reduction in total sales of 31%. This would generate a 39% reduction in total HC emissions per kilometre driven, with a tax revenue loss of 16%. The paper concludes that, although substantial emissions reductions could be induced by a tighter standard, the welfare effects of such a policy requires further analysis. Abrégé Ces dernières années, les émissions polluantes des véhicules automobiles ont connu une forte augmentation dans de nombreuses agglomérations brésiliennes, engendrant de sérieux problèmes de santé. Pour y faire face, des normes environnementales ont été appliquées à la pollution automobile en 1988, qui ont permis d'obtenir des réductions considérables de ces émissions. Il subsistait cependant, en 1997, des différences substantielles d'émission selon les modèles de voiture, indice d'un nécessaire surcroît de réglementation. Ce travail propose une simulation des effets qu'aurait sur le marché de l'automobile une nouvelle norme environnementale. Mettant en oeuvre un modèle à choix discret de la demande et des données fragmentées relatives au marché automobile brésilien de 1993 à 1997, nous estimons, pour chaque modèle de voiture, son élasticité-prix intrinsèque et croisée. Cette estimation est obtenue à l'aide d'un modèle logistique (logit) emboîté prenant en considération le choix entre classes et origines nationales des voitures. En ce qui concerne l'offre, on utilise un cadre d'oligopole à produits différenciés afin d'estimer les coûts marginaux ayant échappés à l'observation. Par ailleurs, on évalue une fonction de coût hédonistique établissant la relation entre le coût marginal et les caractéristiques et émissions des véhicules. On réalise ensuite, à partir des résultats ainsi obtenus et des données d'émission relevées en 1997, une simulation contrefactuelle des effets d'une nouvelle norme antipollution appliquée aux émissions d'hydrocarbures par les véhicules. Ces résultats indiquent qu'au vu de la technologie existante, l'imposition d'une nouvelle norme établie à 0,15 grammes au kilomètre pour toutes les automobiles aboutirait à une augmentation moyenne de leur prix de 12 % et à une chute de 31 % des ventes totales. Elle provoquerait une réduction de 39 % des émissions totales d'hydrocarbure par kilomètre parcouru, avec une baisse de 16 % des rentrées fiscales. Le texte arrive à la conclusion que bien que des réductions sustantielles des émissions polluantes puissent être obtenues grâce à une norme plus stricte, les effets d'une telle politique sur le bien public ont besoin d'être analysés plus à fond. Resumen Las emisiones vehiculares han aumentado considerablemente en años recientes en muchas ciudades del Brasil, causando graves problemas de salud. En respuesta a esto, en 1988 se creó una serie de normas de control de contaminación vehicular, lo cual redujo las emisiones significativamente. Sin embargo, hacia 1997, todavía existían diferencias sustanciales entre los diversos modelos de vehículos, lo que lleva a pensar en la necesidad de nuevas medidas regulatorias. Este artículo simula los efectos de una nueva norma en el mercado automotor. Con este propósito, se utilizaron un modelo de demanda de opciones discretas y datos desagregados del mercado automotor en el Brasil entre 1993 y 1997 y así se calcularon la elasticidad propias y relativas de todos los precios para cada modelo automotor. Este cálculo se realizó utilizando un modelo nested-logit teniendo en cuenta la opción entre tipos de automóviles y nacionalidades. Con el objeto de calcular los costos marginales no observables se empleó un marco oligopólico de oferta con productos diferenciados. También se utilizó una función de costos hedónicos relacionando los costos marginales con las características y las emisiones. Con base en los resultados de esta función y mediante la utilización de los datos de emisiones recogidos en 1997, se realizó una simulación contrafactual de nuevas normas de contaminación para emisiones de hidrógeno de carbono. Los resultados indican que, dada la tecnología existente, la imposición de una nueva norma de 0.15 gramos por kilómetro para todos los automóviles, conduciría a un aumento en los precios de 12% y a una reducción en el total de ventas de 31%. Esta medida generaría una reducción de 39% en el total de emisiones de hidrógeno de carbono por kilómetro recorrido, con una pérdida fiscal de 16%. La conclusión a la cual se llega en este artículo es la de que a pesar de que es posible reducir considerablemente las emisiones mediante normas más severas, los efectos sobre el bienestar de la población requieren un examen más detallado.
doi:10.2139/ssrn.279085 fatcat:q2h5efvqurc4hgelelbov7srji