Eficiência Econômica

EAE1317 — Economia do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Rafael Pucci

2026-08-06

Exemplo: redução de esgoto lançado no Tietê

Considere duas fábricas despejando a mesma carga no rio.

O órgão ambiental exige um abatimento (redução) total da poluição de 100 toneladas.

Suponha que

• A fábrica A consegue abater poluição a R$ 1 mil por tonelada
• A fábrica B consegue abater poluição a R$ 5 mil por tonelada

Como você dividiria o abatimento entre as duas firmas?

Exemplo: redução de esgoto lançado no Tietê

• 50 t em cada uma: 50 × 1 + 50 × 5 = R$ 300 mil.
• 100 t só na A: 100 × 1 = R$ 100 mil.

As duas alternativas cortam as mesmas 100 toneladas.

A segunda é melhor? É a mais justa?

Aula Passada

• O que é Economia do Meio Ambiente?
• Introdução do Curso

Agenda

• Algumas Correntes de Pensamento
  • Valor Intrínseco vs. Valor Instrumental
  • Biocentrismo vs. Antropocentrismo
  • Princípio Preventivo
  • Sustentabilidade
• Eficiência Econômica
  • Fronteira de Pareto
  • Eficiência em Trocas e em Produção
  • Princípio Equimarginal (exercício em duplas)
  • Equilíbrio Competitivo e Teoremas do Bem-Estar
  • Oferta e Demanda
    • Equilíbrio de Mercado
    • Disposição a Pagar

Referência: Kolstad, cap. 4.

Correntes de Pensamento

Como atribuir valor ao Meio Ambiente?

Outro exemplo: represa extinguirá espécie de planta

Suponha que a a construção de uma represa vá extinguir uma espécie de planta. A princípio, ninguém a usa para nada: não é insumo para remédio, não é comestível e não atrai turistas.

Isso é um custo ambiental? Por quê?

• Não. Se ninguém a usa, não há perda a contabilizar.
• Sim. A espécie vale por si só, independentemente de nos servir.
• Sim. Ela poderia vir a ser útil, mas jamais saberemos.

As três respostas são válidas e atreladas a diferentes formas de dar valor aos bens ambientais, que discutiremos em seguida.

Algumas Correntes de Pensamento

• Como podemos avaliar bens ou danos ambientais?
  • Há diferentes “valores” que se podem atribuir a um rio limpo, por exemplo.
    • Dependendo de quais valores contam (ou não), avaliação muda.
  • Há também diferentes formas de se avaliar a gravidade de um dano ambiental.
    • Quão incertas são as consequências e quanto destas queremos considerar?

Valores Instrumental e Intrínseco

• Valor Instrumental tem a ver com a utilidade de alguma coisa.
  • Algo tem valor porque funciona como instrumento para atingir um objetivo útil.
• Valor Intrínseco não está atrelado à utilidade de algo.
  • Pode ser inútil e ainda assim ter valor intrínseco.
• Exemplo 1: mosquitos
  • Valor instrumental é, provavelmente, negativo (estorvo, não nos serve para nada).
  • Valor intrínseco: toda vida tem seu valor, independentemente de nos incomodar ou não.
• Exemplo 2: floresta Amazônica
  • Valor instrumental (até pouco tempo atrás) era visto como muito pequeno para pessoas que moram em São Paulo, por exemplo.
  • Valor intrínseco: saber que a floresta existe nos dá uma sensação boa.

Biocentrismo vs. Antropocentrismo

• Biocentrismo vs. Antropocentrismo
  • Biocentrismo propõe que todos os seres vivos têm valor, independentemente de seus usos para nós.
    • Meio ambiente, portanto, tem valor mesmo que não nos seja útil.
  • Antropocentrismo propõe que meio ambiente tem valor na medida em que nos proporciona gratificação material.
    • Mosquito terá valor, por exemplo, se eu puder modificá-lo geneticamente para combater pragas de ratos que destroem estoques de alimentos.
    • Floresta Amazônica tem valor porque sua umidade traz chuvas ao Centro-Oeste, aumentando a produtividade das lavouras.

Princípio Preventivo

• Outra corrente de pensamento se baseia no fato de que danos ambientais podem ser muito incertos e irreversíveis.
  • Por exemplo, a construção de uma represa pode extinguir uma espécie de planta cuja essência poderia ser usada na cura do câncer de pele.
    • Qual valor foi perdido? O valor que as pessoas dão à planta ou o valor das vidas que poderiam ter sido salvas?
• A ideia do Princípio Preventivo é de que deveríamos minimizar arrependimentos.
  • Se há alguma chance de dano irreversível, deveríamos evitá-lo, a não ser que custo social seja “alto demais”.
• Problemas com esse princípio:
  • Pode ser paralisante.
  • É difícil avaliar quando um custo social se torna “alto demais”.

Sustentabilidade

• Usar o meio ambiente para necessidades humanas, mas sem comprometer a manutenção de ecossistemas no longo prazo.
• Desenvolvimento sustentável: “desenvolvimento que atenda às necessidades do presente sem comprometer a habilidade de gerações futuras de atender às suas próprias necessidades” (Toman, 1994).
• Ideia tem apelo em Economia, pois pressupõe que existe uma utilização ótima do meio ambiente.
  • Pescar é bom, mas pesca excessiva é ruim.
  • A partir de que ponto “é excessivo”?
• Para Robert Solow, por exemplo, sustentabilidade seria garantir que gerações futuras estejam ao menos tão bem quanto as presentes.

Onde a Economia se posiciona

O arcabouço que construiremos a partir de agora tende a ser antropocêntrico e instrumental, pois mede valor pela disposição a pagar das pessoas.

• Isso é mais amplo do que parece e pode incluir valor de existência.
  • Posso pagar para saber que a Amazônia continua de pé, sem nunca pretender visitá-la.
• Mas há dois valores que a disposição a pagar não captura:
  • O de quem não tem renda para expressá-lo;
  • O de quem ainda não nasceu.

É importante que esta limitação esteja transparente, pois nos informa sobre aquilo que ignoramos, mas que, mesmo assim, pode ser valorizado por alguns grupos.

Eficiência Econômica

Retomando o Conceito de Ótimo de Pareto

Eficiência Econômica

• Nos cursos introdutórios de Micro, a noção de eficiência aparece frequentemente.
  • Em Economia, eficiência é equivalente ao Ótimo de Pareto.
  • Não é possível melhorar bem-estar de alguém sem piorar o do outro.
• Qual é um dos resultados teóricos básicos envolvendo o Ótimo de Pareto?
  • 1º Teorema do Bem-Estar → alocações de mercado são Pareto-eficientes.
• Há exceções?
  • Sim, quando há falhas de mercado.

Eficiência Econômica e Meio Ambiente

• No contexto de Economia do Meio Ambiente, trataremos de eficiência ao pensarmos em
  • Nível ótimo de poluição, dadas as necessidades materiais;
  • Distribuição ótima dos custos de se reduzir poluição.
• Exemplo: reduzir poluição da água no Rio Tietê.
  • Primeiro, queremos saber qual é o nível ideal de poluição de água.
    • Zero é uma potencial resposta, mas custos podem ser proibitivos.
  • Segundo, qual é a forma mais eficiente de se reduzir essa poluição.
    • Suponha que a redução ótima seja de 80% em relação ao nível atual e que isso possa ser feito com menos despejo de esgoto.
    • Uma alternativa é reduzir em 80% esgoto vindo de todos os bairros da cidade;
    • Entretanto, pode ser mais barato reduzir esse despejo em alguns bairros versus outros.
      • Neste caso, redução poderia ser maior nesses bairros e menor naqueles onde custo é maior.

Fronteira de Pareto

• Definição: a fronteira de Pareto consiste em todas as alocações para as quais não existe outra alocação que seja Pareto-preferida.
• Consideraremos uma alocação como eficiente se ela for Ótima de Pareto.
  • Ou seja, a alocação precisa estar na fronteira de Pareto.
• Conceito de eficiência de Pareto não deixa recursos “sobrando”.
  • Entretanto, não é possível comparar alocações na fronteira (LOUSA);
  • Exemplo: alocar todos os recursos para indivíduo 1 ou tudo para 2 são alternativas igualmente eficientes.
    • Mas qual é melhor?
    • Qual é mais justa?

O critério é mudo sobre isso, o que constitui outra limitação a ser reconhecida.

O caminho até a eficiência

1. Trocas TMS igual entre os indivíduos

2. Produção TMT igual entre as firmas

3. Mercado TMS \(=\) TMT no equilíbrio

• Discutiremos essas três condições em sequência.
• Na próxima aula, voltaremos a elas por meio de um modelo formal.]{.fragment fragment-index=1}

Eficiência em Trocas

• Trataremos de eficiência (e ineficiência) em dois contextos:
  • Trocas e Produção.
• Recursos estão ineficientemente alocados se é possível trocá-los entre indivíduos e aumentar o bem-estar de pelo menos uma pessoa, sem piorar o de ninguém.
• Recordemos o conceito de Caixa de Edgeworth.
  • Suponha uma economia de trocas com 2 indivíduos;
  • Cada um tem uma dotação \({\omega }_{i}=({x}_{i}, {y}_{i})\) dos dois bens existentes nessa economia.

Desenho na LOUSA.

Caixa de Edgeworth

• Ponto A corresponde à dotação inicial: o que cada um tem antes de qualquer troca.
• A região sombreada reúne todas as alocações preferidas por ambos a A.

Caixa de Edgeworth

• Ponto B é preferido por ambos a A. Mas é eficiente?
• Não, pois ainda há trocas boas para os dois.

Caixa de Edgeworth

• Em C, as curvas se tangenciam: não é possível melhorar um sem piorar outro.
• É um ponto onde se igualam as Taxas Marginais de Substituição (TMS).
• Quantos pontos como C existem?
  • Toda a linha vermelha: a curva de contrato, que liga as duas origens.
  • É a Fronteira de Pareto desta economia, desenhada na caixa.

Preços Relativos e TMS

• Sabemos que o problema de maximização de utilidade leva à equivalência entre taxa marginal de substituição (TMS) e preços relativos.
• No caso em que há mais indivíduos, como preço é igual para todos, temos

\[TM{S}_{xy}^{1}=\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}}=TM{S}_{xy}^{2}\]

• Como podemos representar os preços na Caixa de Edgeworth?

Preços Relativos e TMS

• Reta com inclinação \(-\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}}\).
  • Passa pela dotação inicial e tangente a ambas as curvas de indiferença no equilíbrio eficiente.
• Partindo de A, o mercado conduz equilíbrio até a C.
  • Demais pontos da curva de contrato são igualmente eficientes, mas inalcançáveis a partir desta dotação.

O caminho até a eficiência

1. Trocas TMS igual entre os indivíduos

2. Produção TMT igual entre as firmas

3. Mercado TMS \(=\) TMT no equilíbrio

• No caso das trocas, tratamos de como distribuir dois bens (\(x\) e \(y\)) entre dois indivíduos.
• Se há produção, queremos alocar insumos para produzir eficientemente ambos esses bens.
• Suponha uma firma que produz ambos os bens e cuja função lucro seja dada por

\[\pi ={p}_{x}x+{p}_{y}y-C\]

sendo \(C\) um custo fixo.

Eficiência em Produção

• Podemos isolar \(y\) na equação anterior e obter

\[y=\frac{\pi +C}{{p}_{y}}-\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}}x\]

• Com isso, desenhamos curvas iso-lucro (LOUSA).
  • Estas curvas nos dão composições de \(x\) e \(y\) que geram o mesmo lucro;
  • Se \(x\) e \(y\) são dois bens, mais para “nordeste” é melhor.
• Se \(x\) é um bem e \(y\) é um “mal” (poluição), gráfico muda(LOUSA).
  • Preço de \(y\) passa a ser negativo (\({p}_{y}<0\));
  • Neste caso, mais para “sudeste” é melhor;
  • Note que, para quantidades pequenas de \(x\), precisaríamos de \(y\) negativo.

Curvas de Iso-Lucro: dois bens

• Intercepto \(\frac{\pi +C}{{p}_{y}}\) positivo, inclinação \(-\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}}\) negativa.
• Cada reta reúne as combinações de \(x\) e \(y\) que dão o mesmo lucro.

Curvas de Iso-Lucro: quando y é um “mal”

• O sinal de \({p}_{y}\) se inverte, o que faz com que a reta também se inverta.
• Inclinação positiva: fixando o lucro e produzindo mais \(x\), é necessário aceitar mais poluição.
• Intercepto negativo: tracejado indica quantidade impossível de poluição (\(y<0\)).

Fronteira de Possibilidades de Produção

• Muitas vezes, ao invés de trabalharmos com um “mal”, é mais conveniente redefinir \(y\) como “ausência de…”
  • Ausência de poluição tem preço positivo, portanto voltamos ao caso usual.
• Fronteira de Possibilidades de Produção dá as combinações de \(x\) e \(y\) que podem ser produzidas (LOUSA).
  • Produzir fora da fronteira é ineficiente, pois trabalho é desperdiçado.
• Maximizando lucro limitado à Fronteira de Produção nos dá que a taxa marginal de substituição técnica (TMT) é igual aos preços relativos.

\[TMT=\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}}\]

Fronteira de Possibilidades de Produção

• Note que, se houver várias firmas produzindo esses dois bens, a equalização pressupõe que

\[TM{T}_{j}=\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}} \forall j\]

• Ou seja, taxa marginal de substituição técnica deve ser idêntica.
  • Princípio Equimarginal.
• No entanto, suponha que \(y\) seja “emissão de poluição”.
  • É comum que o custo de reduzir poluição de cada firma seja diferente;
  • Ou seja, quanto de \(x\) a firma precisa sacrificar para gerar menos \(y\);
  • Isto coloca um desafio para implementação metas ambientais. Por exemplo, qual é o problema de obrigar as firmas a emitirem uma quantidade fixa de poluição?

Exercício: qual é o corte mais barato?

Considere três firmas na bacia do Tietê. O órgão ambiental exige um corte total de 90 toneladas de despejo industrial. Cada firma corta em blocos de 10 toneladas e cada corte custa mais que o anterior.

Custo do bloco (R$ mil)	Firma A	Firma B	Firma C
1º bloco (10 t)	10	30	60
2º bloco (10 t)	20	60	120
3º bloco (10 t)	30	90	180
4º bloco (10 t)	40	120	240
5º bloco (10 t)	50	150	300

Em duplas (5 minutos): (i) Quanto custa exigir 30 t de cada firma? (ii) Qual é o corte de 90 t mais barato possível? (iii) Nesse corte, o que há de comum entre as três firmas?

Exercício: qual é o corte mais barato?

	Corte uniforme (30 t cada)	Corte mais barato
Firma A	30 t — R$ 60 mil	50 t — R$ 150 mil
Firma B	30 t — R$ 180 mil	30 t — R$ 180 mil
Firma C	30 t — R$ 360 mil	10 t — R$ 60 mil
Total (90 t)	R$ 600 mil	R$ 390 mil
Diferença		R$ 210 mil mais barato (35%)

• As duas colunas cortam as mesmas 90 toneladas, mas a da esquerda desperdiça R$ 210 mil.
• Princípio Equimarginal: o corte barato é o que compra todo bloco de até R$ 90 mil, em qualquer firma. Ou seja, um preço só é aplicado a todas.
• No entanto, para montar essa tabela, o regulador precisa saber o custo de cada firma. Ele sabe?

O caminho até a eficiência

1. Trocas TMS igual entre os indivíduos

2. Produção TMT igual entre as firmas

3. Mercado TMS \(=\) TMT no equilíbrio

• As duas primeiras condições foram construídas em separado: uma na caixa de trocas, outra na fronteira de produção.
• Para amarrá-las, precisamos do preço relativo, que é o mesmo para consumidores e firmas.

Equilíbrio de Mercado

• No equilíbrio, trocas e produção são eficientes:

\[TMS=\frac{{p}_{x}}{{p}_{y}}=TMT\]

Teoremas do Bem-Estar

• 1º Teorema do Bem-Estar:
  • O equilíbrio competitivo é ótimo de Pareto.
• 2º Teorema do Bem-Estar:
  • Em uma economia competitiva, qualquer alocação ótima de Pareto pode ser alcançada partindo-se de uma distribuição inicial arbitrária de recursos.

Teoremas do Bem-Estar

• Mas esses resultados são válidos apenas sob determinadas circunstâncias:
  • Direitos de Propriedade Completos.
    • Bem definidos, estáveis e transferíveis.
  • Agentes são tomadores de preços e não há barreira à entrada.
  • Informação completa.
  • Ausência de custos de transação.
• No contexto de problemas ambientais como poluição, essas condições são satisfeitas?
  • Se não, qual das premissas é, normalmente, violada?

Teoremas do Bem-Estar

• Direitos de propriedade não estão bem definidos e nem sempre são transferíveis.
  • Direitos de propriedade completos: todos os benefícios e custos de um bem (ou mal) são atribuíveis ao dono dos direitos.
  • No caso de uma coxinha, consumidor recebe os benefícios e incorre nos custos sozinho.
  • No caso de uma refinaria de petróleo, firma tem receita com produção e custo com insumos, mas não compensa os custos da poluição gerada.
    • Quem absorve esses custos é, por exemplo, a população vizinha à fábrica.

Modelo Simplificado de Externalidades

• A curva de oferta de mercado nos dá o custo marginal de produção privado de um bem.
• Podemos interpretar a curva de demanda de mercado como o benefício marginal privado (ou disposição marginal a pagar).
  • Quanto mais para a direita (maior quantidade do bem), menor a disposição marginal a pagar por uma unidade adicional desse bem;
  • É a velha história do copo d’água para matar a sede.
• Vamos usar essas curvas de custo marginal e benefício marginal privados para motivar o problema de externalidades.

Custo Marginal e Benefício Marginal

• Consideremos o caso de uma refinaria que produz derivados de petróleo.
  • Podemos traçar curvas de oferta e demanda para esse produto (LOUSA);
  • Equilíbrio Competitivo maximiza excedente total (excedente do produtor + excedente do consumidor).
• Entretanto, refinaria gera custos adicionais à população vizinha.
  • Podemos pensar em uma curva de custo marginal social;
  • Neste caso, \(\textit{CMg Social}>\textit{CMg Privado}\).

Desenho na LOUSA.

Custo Marginal e Benefício Marginal

• Se mercado age sozinho, equilíbrio é dado por \({x}^{*}\) e \({p}^{*}\).
  • Equilíbrio Competitivo está no cruzamento entre custo marginal privado e benefício marginal privado.
  • Qual é o problema com esse ponto de equilíbrio?
• Equilíbrio competitivo não é ótimo de Pareto.
  • Equilíbrio considerando custo marginal social seria \({x}^{O}\) e \({p}^{O}\).
  • Produção em excesso: \({x}^{*}-{x}^{O}\).
• Como podemos medir a perda social desse equilíbrio competitivo?
  • Excesso de produção gera custo social igual ao “peso morto”.

Referências

Kolstad, Charles D. 2011. Environmental Economics. 2.ª ed. Oxford University Press.