Problème — Deux façons de redistribuer, à coût égal
Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · mathématiques complémentaires (terminale), chapitre 15 — Thème 5 — Répartition des richesses, inégalités
Énoncé
Problème — Deux façons de redistribuer, à coût égal.
Un pays a pour courbe de Lorenz , d'indice de Gini . On note le revenu moyen. L'État envisage deux politiques.
Politique U (universelle). Prélever la fraction de chaque revenu et la redistribuer à parts égales.
Politique D (dégressive). Prélever une fraction de chaque revenu et verser à l'individu de rang le montant
- Pour la politique U, établir et .
- Pour la politique D, calculer le coût , c'est-à-dire la fraction du revenu total qu'il faut prélever.
- Établir la nouvelle courbe de Lorenz , en deux morceaux. Vérifier qu'elle est continue en , qu'elle joint à , et qu'elle est croissante et convexe.
- Calculer .
- Comparer les deux politiques à coût égal.
- On envisage une variante S : verser un montant fixe à toute la moitié la plus modeste, et rien au-dessus. Montrer que la courbe obtenue n'est pas convexe, et expliquer ce que cela révèle.
Corrigé
- Politique U. C'est le théorème de l'étape 5 : chaque revenu devient , l'ordre est conservé car l'application est croissante, et la masse cumulée des plus modestes devient . En divisant par : , puis par linéarité de l'intégrale.
- Coût de la politique D. La masse versée, rapportée au revenu total, vaut
- La nouvelle courbe. Le prélèvement multiplie toutes les masses cumulées par ; les versements ajoutent, pour les les plus modestes,
Donc, pour ,
et pour ,
Vérifications. et . En , le premier morceau donne et le second : la courbe est continue. Les dérivées valent à gauche et à droite, toutes deux strictement positives ; en elles valent l'une et l'autre , donc la courbe n'a même pas de point anguleux. Enfin les dérivées secondes valent et , et les pentes se raccordent : est convexe. C'est bien une courbe de Lorenz.
- L'indice. On coupe l'intégrale en deux :
La somme vaut , donc
- Comparaison. À coût identique , la politique U donnerait
La politique dégressive fait tomber l'indice à , soit une réduction de contre — près de quatre fois plus efficace pour le même euro dépensé. La raison est visible sur la courbe des revenus : concentrer l'aide sur le bas relève fortement les premiers rangs, là où l'écart à la moyenne est le plus grand.
- Variante S : le piège du seuil. Un versement fixe à la moitié la plus modeste coûte , et la courbe obtenue serait
Sa pente vaut à gauche de et à droite : elle chute brutalement de au passage du seuil. La pente n'est donc plus croissante : la courbe n'est pas convexe.
Ce défaut n'est pas un accident de calcul, c'est un diagnostic : une pente décroissante signifie qu'en passant le seuil on se met à gagner moins. Le dernier bénéficiaire du transfert dépasse le premier non-bénéficiaire, le classement est cassé, et la « courbe de Lorenz » obtenue n'en est plus une tant qu'on n'a pas reclassé les individus. C'est le célèbre effet de seuil des prestations sociales — et c'est pour l'éviter que les aides réelles sont rendues dégressives, comme dans la politique D.
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