La réalisation d’un système de prix assurant un équilibre général de marché qui est aussi une situation optimale collectivement suppose que les avantages et les coûts issus d’une action individuelle ne concernent que l’agent qui l’effectue. Les économistes disent que les coûts et avantages privés (ceux sur lesquels l’agent fonde son calcul individuel) coïncident alors avec les coûts et avantages sociaux (ceux qui doivent être pris en compte au niveau de la collectivité tout entière).
Dans l'économie réelle, les agents peuvent être interdépendants sans que cette interdépendance puisse être prise en compte par un mécanisme marchand.
Il en va ainsi quand les droits de propriété sont mal définis ce qui est le cas des situations où se manifestent des effets externes et de celles qui correspondent à certains produits, les biens collectifs.

1) Les effets externes ou externalités

Une externalité se manifeste lorsque l’action de consommation ou de production d’un agent a des conséquences sur le bien-être d’au moins un autre agent sans que cette interdépendance soit reconnue par le système de prix, et donc sans donner lieu à compensation monétaire.
La dernière partie de la définition est essentielle car le marché permet d’intégrer de nombreuses interdépendances, c’est même sa raison d’être : le producteur qui augmente sa production de manière importante ou qui apparaît sur un marché dont il était absent, influence la formation du prix du produit et de ce fait "modifie le bien-être des consommateurs et des autres producteurs, mais il ne s’agit pas d’un effet externe puisque cette décision est "reconnue par le système de prix".
Le consommateur ou le producteur responsable de l’effet externe n’a aucune raison d’intégrer dans sa décision (son calcul avantages-coûts) la diminution ou l’amélioration du bien-être pour les autres agents.
Les externalités positives (amélioration du bien-être des autres) ou négatives (diminution du bien-être des autres) font naître un écart entre le rendement social et le rendement privé de l’activité. De même le coût privé (celui qui est supporté par un agent isolé du fait de son activité ou de sa décision) n'est pas égal au coût social (celui qui est supporté par d'autres agents n'ayant aucune part dans la réalisation de cette activité).
Lorsqu’une activité s’accompagne d’une externalité positive (comme la recherche développement, la vaccination, l’éducation, les assurances sociales...) elle devrait être encouragée puisque le bien-être collectif est amélioré par cette activité. Mais comme elle n’est pas prise en compte par le marché, le producteur n’est pas inciter à produire plus (il n’y a pas de rémunération pour sa contribution).
Lorsqu’une activité s’accompagne d’une externalité négative (comme la pollution) elle devrait être découragée puisque le bien-être collectif est réduit par cette activité. Mais comme elle n’est pas prise en compte par le marché, le producteur n’est pas incité à produire moins (il n’y a pas de sanction négative pour sa contribution).
Pour rapprocher coûts sociaux et coûts privés, les pouvoirs publics interviennent en règlementant la production ou/et la consommation pour internaliser les effets externes (par exemple par un système de taxes pour les activités polluantes) et parfois ils assurent eux mêmes la production et la distribution (services d'éducation et de santé par exemple).

2) Les biens publics ou biens collectifs

Les produits destinés à être vendus ont généralement deux propriétés fondamentales :
- la rivalité, leur consommation par un individu rend impossible la consommation par un autre individu
- la possibilité d’exclusion par le marché, pour disposer du bien il faut accepter de payer son prix.
Certains biens et services n’ont qu’un ou aucun de ces deux caractères. Lorsque des biens et services sont caractérisés à la fois par la non rivalité et l’impossibilité d’exclusion par le marché ce sont des "biens publics" ou "biens collectifs".

Un bien est dit collectif quand sa consommation par un agent ne réduit pas les possibilités de consommation par les autres agents. Son usage est indivisible, tout le monde consomme ou peut consommer librement ce bien, et chacun des consommateurs consomme la totalité du bien, il n'y a pas de rivalité entre les consommateurs.
L’exemple traditionnel des manuels d’économie est celui de l’éclairage public. Tous ceux qui passent dans une rue éclairée par les équipements de la commune bénéficie de toute la lumière sans que cela diminue le moins du monde l’éclairage pour les autres passants.
Cette situation rend impossible l’exclusion par le marché : comment faire payer un passant qui peut répondre simplement qu’il n’a rien demandé. S’il est rationnel il va naturellement adopter un comportement de passager clandestin (free rider).

Comme il ne peut pas y avoir de prix de marché pour un bien collectif pur (parcs publics, défense nationale, diplomatie...) ou pour les biens et services collectifs mixtes caractérisés par la rivalité et l’impossibilité d’exclusion (parce qu’ils sont indivisibles), aucune entreprise privée ne peut assurer la production de ces biens et services.
La production par les administrations publiques ou des entreprises publiques, ou encore par des entreprises privées concessionnaires de cette activité est forcément financée par des prélèvements obligatoires. Ce sont les contribuables, qu'ils soient ou non usagers du biens collectifs qui vont financer cette production.
Bien entendu ce n'esrt pas parce qu'il n'y a pas de prix, que la production doit se faire sans recherche d'efficacité, mais celle-ci ne se mesure pas par un profit privé. Il faut essayer d'apprécier l'amélioration du bien-être collectif autorisé par la production du bien collectif.

3) Les monopoles naturels

Une entreprise bénéficie d'une position de monopole naturel quand elle peut satisfaire l’ensemble de la demande à moindre coût. C'est le cas lorsque les rendements d'échelle sont croissants : plus la production est importante plus le coût moyen est faible. Cette situation apparaît chaque fois qu'il y a des coûts fixes importants ce qui est le cas dans la plupart des activité en réseaux (transports, communications...). De ce fait les concurrents éventuels ne peuvent pas produire à des conditions aussi avantageuses en raison de la lourdeur des coûts fixes.
Le comportement du monopole est souvent résumé par cette formule : le monopole vend peu et cher.
Il faut comprendre que ce jugement porte sur la comparaison avec la situation de la concurrence pure et parfaite. Ainsi, le monopole est source d’inéfficience : il y a gaspillage de ressources, la production n’est pas aussi élevée qu’elle pourrait l’être et et le prix supérieur à ce qu’il serait en concurrence parfaite.
On peut alors penser qu'il faut confier à des entreprises publiques la production de ces biens et services dont le marché ne peut pas être concurrentiel.