Respondo a esto desde los primeros principios, ya que tampoco he podido encontrar una fuente que ilustre el caso de las externalidades negativas tanto en la producción como en el consumo.
El diagrama precio-cantidad necesita 4 curvas, el coste privado marginal (= oferta) que se cruza con el beneficio privado marginal (= demanda) en el equilibrio del mercado con la cantidad $Q_e$ y el coste social marginal que cruza el beneficio social marginal en el óptimo social con la cantidad $Q_{opt}$ :
Para identificar la pérdida de bienestar hay que tener en cuenta la situación de las distintas áreas etiquetadas.
- Las áreas A,B,C,D,E,F están entre las curvas MPB y MPC, por lo que forman el excedente privado, es decir, el excedente combinado del consumidor y del productor.
- Las áreas C,E,F,G se encuentran entre las curvas MPC y MSC, por lo que representan la pérdida social debida a la externalidad de producción negativa.
- Las áreas A,D,F,H se encuentran entre las curvas MSB y MPB, por lo que representan la pérdida social debida a la externalidad negativa del consumo.
Obsérvese que el área F representa una doble pérdida social.
El excedente social neto en el equilibrio de mercado es, por tanto, (A + B + C + D + E + F) - (C + E + F + G) - (A + D + F + H) = B - F - G - H. Pero en el óptimo social, el excedente social neto es B, el área entre las curvas MSB y MSC.
Por tanto, la pérdida de bienestar debida a las externalidades es el excedente social neto en el óptimo de bienestar menos el excedente social neto en el equilibrio de mercado, que es B - (B - F - G - H) = F + G + H la zona sombreada.
El diagrama también muestra la externalidad negativa total por unidad, en el supuesto de que, como se muestra, las curvas privadas y sociales sean paralelas tanto en el lado de los costes como en el de los beneficios (si no son paralelas, la externalidad negativa total por unidad será diferente en las distintas cantidades).