Dans la réalité, la correspondance entre optimum parétien et équilibre général peut disparaître du fait d'un certain nombre d'activités de consommation et de production des agents du secteur privé. On parle alors de défaillances du marché. Dans de telles situations, l'intervention de l'Etat peut être justifiée pour rétablir l'optimalité de l'allocation des ressources (Croissant, 1994). La non-correspondance entre l'équilibre général et l'optimum de Pareto peut être le fait de trois grandes raisons théoriques 6 :
un équilibre de marché peut ne pas être un optimum de Pareto s'il n'est pas parfaitement concurrentiel. C'est le cas lorsqu'il existe des monopoles. En effet, alors les prix ne sont plus exogènes pour les entreprises puisqu'elles peuvent agir sur eux en modifiant les quantités produites. Dans le secteur des transports, c'est une situation récurrente en raison de la place qu'y occupe encore le monopole ferroviaire, mais également en raison du poids des infrastructures dans l'ensemble du secteur.
un équilibre de marché peut ne pas être un optimum de Pareto si le secteur présente des phénomènes de rendements croissants. Si on laisse opérer une régulation concurrentielle, et si l'on impose une tarification marginale à ces entreprises, elles seront inéluctablement conduites à la faillite.
Enfin, la troisième raison de non-correspondance est l'existence d'effets externes, ou si le système est marqué par l'existence de biens collectifs. Les effets externes sont des interactions entre agents qui ne sont pas prises en compte par le système de prix. Ils sont donc assimilables à des biens sans prix, ce qui équivaut dans la réalité à un prix nul, ce que les agents interprètent comme un signe d'abondance. Quant aux biens collectifs, ils désignent des biens dont les caractéristiques physiques interdisent leur prise en charge par un agent individuel. Là encore, le secteur des transports est particulièrement concerné dans la mesure où il génère de nombreux effets externes, positifs comme négatifs. D'autre part, on admet communément que les infrastructures de transport appartiennent à la classe des biens collectifs.
Chacune de ces raisons implique des remaniements théoriques importants, comme nous le verrons dans le paragraphe suivant.
Baumstark (1997).