The Wider Economic Effects of Transport Infrastructure Investments from Agglomeration and Monopoly Power

Transkript

1 The Wider Economic Effects of Transport Infrastructure Investments from Agglomeration and Monopoly Power Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Konferenz Verkehrsökonomik und -politik, Berlin, Juni 26 Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 / 28

2 Inhalt Einführung Literatur Grundlagen 2 Monopolmacht Grundlagen Grundlegendes Modell Monopol, Oligopol und Duopol 3 Agglomeration Grundlagen Numerische Beispiele Ergebnisse 4 Schlussbemerkungen Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

3 Literatur Monopolmacht UK Department for Transport (24) Der Zusatzeffekt wird pauschal mit % der transport user benefits angegeben (Änderung der Konsumentenrente). Diese sind bei einem Transportkostenrückgang meist positiv. Basierend auf partialanalytischen Schätzungen von Preisaufschlägen und Preiselasitzitäten der Nachfrage Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 3 / 28

4 Literatur Agglomeration UK Department for Transport (24) Definition von Functional Urban Regions (FURs) In den FURs steigt die effektive Dichte und demzufolge die Produktivität (basierend auf Empirie) Positiver Zusatzeffekt in monozentrischem Modell von Venables (27) Keine endogenen Standorte der Haushalte Neue ökonomische Geographie Pflüger (24) und Ottaviano et al. (22) modellieren Wohlfahrtsverluste durch räumliche Konzentration. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 4 / 28

5 Grundlagen Modellaufbau Allgemeine Gleichgewichtsmodelle Eisberg-Transportkosten Reduktion der Transportkosten Monopolmacht: Subvention Agglomeration: exogene Reduktion Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 5 / 28

6 Grundlagen Modellaufbau Problem Was sind die Bestimmungsfaktoren des Wohlfahrtseffekts? Konsument Mindestens 2 Industrien Mindestens Industire mit unvollkommenem Wettbewerb; potentiell verschiedene Preisaufschläge Potentiell verschieden hohe Transportkosten der Industrien bzw. Unternehmen in einer Industrie Konsument nutzt Teil seines Einkommens für Subvention; Unternehmen passen ihre Preis-/Mengenwahl an Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 6 / 28

7 Grundlagen Modellaufbau Problem Was sind die Bestimmungsfaktoren des Wohlfahrtseffekts? Wohlfahrtsmaß ist die Compensating Variation Wohlfahrtseffekte sind Nettoeffekte Steigung des direkten Effekts ist anfänglich Null Steigung des Zusatzeffekts ist zunächst gleich Steigung des indirekten Effekts Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 6 / 28

8 Grundlagen Modellaufbau Problem Was sind die Bestimmungsfaktoren des Wohlfahrtseffekts? E wid Welfare effects p > τm p < τm E dir E ind φ Subsidy rate (φ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 6 / 28

9 Grundlegendes Modell Unbestimmte Preisaufschläge Keine Annahmen bzgl. Marktstrukturen und Präferenzen Beliebige Anzahl von Industrien mit potentiell verschiedenen Preisaufschlägen und Transportkosten Theorem Ein positiver Wohlfahrtseffekt entsteht durch Verlagerung der ökonomischen Aktivität hin zu den Industrien mit hohen Preisaufschlägen sowie durch eine Reduktion des fixen Ressourcenverbrauchs.... bei Nullgewinnen durch die Reduktion des durchschnittlichen Ressourcenverbrauchs. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 7 / 28

10 Grundlegendes Modell Konstante Preisaufschläge Cobb-Douglas-Nutzenfunktion Dixit-Stiglitz-Industrien (monopolistischer Wettbewerb) mit konstanten relativen Preisaufschlägen Theorem Die ökonomische Aktivität wird hin zu den Industrien mit hohen Transportkostenintensitäten verlagert, da diese relativ stark subventioniert werden. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 8 / 28

11 Grundlegendes Modell Wohlfahrtseffekt bei zwei Industrien a) ν =.4, ν 2 =.2, τ =.4, τ 2 =.2 b) ν =.4, ν 2 =.2, τ =.2, τ 2 =.4 Indirect effect (Eind) Indirect effect (Eind) Subsidy rate (φ) Subsidy rate (φ) c) ν =.3, ν 2 =.3, τ =.4, τ 2 =.2 d) ν = 2, ν 2 =.2, τ =.5, τ 2 =.25 Indirect effect (Eind) Indirect effect (Eind) Subsidy rate (φ) Subsidy rate (φ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 9 / 28

12 Monopol, Oligopol und Duopol Modellaufbau Problem Wie verändern sich in den Industrien die Preise, die Preisaufschläge, die Mengen, die Unternehmenszahlen, etc.? Lemma Eine Industrie mit vollkommenem Wettbewerb und ohne Transportkosten Ein Monopol, Oligopol oder Duopol mit Transportkosten Der Wohlfahrtseffekt ist positiv, da die Industrie mit dem unvollkommenen Wettbewerb subventioniert wird. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 / 28

13 Monopol, Oligopol und Duopol Modell mit Monopol Theorem Der Monopolist reagiert auf den Rückgang seiner Grenzkosten mit einer Preisreduktion und einen Mengenerhöhung. Die Steigung des Wohlfahrtseffekts ist positiv bis der Preis auf die volkswirtschaftlichen Grenzkosten gefallen ist. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 / 28

14 Monopol, Oligopol und Duopol Modell mit Monopol E wid Welfare effects p > τm p < τm E dir E ind φ Subsidy rate (φ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 / 28

15 Monopol, Oligopol und Duopol Modell mit Oligopol Problem Welche zusätzlichen Effekte ergeben sich bei mehr als einem Unternehmen? Cournot-Oligopol Heterogene Firmen, stetige Verteilung der Transportkosten Es produzieren nur die Firmen, die einen nicht-negativen Gewinn erwirtschaften können. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

16 Monopol, Oligopol und Duopol Unternehmenszahl im Gleichgewicht Number of firms (n) n u n n n r (r) r(n) r(n) φ= Number of firms (n) n u n n n c (c) n c (c) φ= c(n) r r Cut-off transport cost (r) τ u c c τ u Cut-off transport cost (c) τ u Theorem Es treten weitere Unternehmen in den Markt ein. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 3 / 28

17 Monopol, Oligopol und Duopol Effekt auf Transportkosten-Intervall r r φ = c c Theorem Die zusätzlichen Unternehmen sind weniger produktiv. Es entstehen eventuell zusätzliche Fixkosten. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 4 / 28

18 Monopol, Oligopol und Duopol Modell mit Duopol Problem Was ist der Effekt des Eintritts eines Unternehmens? 2 Unternehmen Verschieden hohe Transportkosten Ohne Subvention produziert nur das Unternehmen mit den geringeren Transportkosten. Durch den Eintritt des anderen Unternehmens entsteht keine zusätzlichen Fixkosten. Reciprocal Dumping Model von Brander and Krugman (983) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 5 / 28

19 Monopol, Oligopol und Duopol Entwicklung des Preises Simultane Preiswahl.5 ˇντ d m Price (p) ν m τ d m τ e m.5 ˇφ Subsidy rate (φ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 6 / 28

20 Monopol, Oligopol und Duopol Entwicklung des Preises Sequentielle Preiswahl mit Protektionismus.5 ˇντ d m Price (p) ν m τ d m τ e m.5 ˇφ Subsidy rate (φ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 6 / 28

21 Monopol, Oligopol und Duopol Entwicklung des Preises Sequentielle Preiswahl mit Gewinnmaximierung.5 ˇντ d m Price (p) ντ d m ν m τ d m τ e m.5 ˇφ φ Subsidy rate (φ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 6 / 28

22 Monopol, Oligopol und Duopol Wohlfahrtseffekt Simultane Preiswahl.8 Indirect effect (Eind).49 ˇφ Subsidy rate (φ) φ Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 7 / 28

23 Monopol, Oligopol und Duopol Wohlfahrtseffekt Sequentielle Preiswahl mit Protektionismus.8 Indirect effect (Eind).49 ˇφ φ Subsidy rate (φ) φ Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 7 / 28

24 Monopol, Oligopol und Duopol Wohlfahrtseffekt Sequentielle Preiswahl mit Gewinnmaximierung.8 Indirect effect (Eind).49 ˇφ φ φ Subsidy rate (φ) φ Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 7 / 28

25 Grundlagen Modellaufbau Problem Existiert beim Auftreten von Konzentration eine Externalität? Falls ja, ist sie positiv oder negativ? Symmetrisches Zentrum-Peripherie-Modell in Anlehnung an Krugman (99) Nur eine Art von Haushalt; jeder Haushalt besitzt identische Mengen der zwei Produktionsfaktoren (Arbeit und Boden) Arbeiter sind mobil; Boden ist immobil Individuelles reales Einkommen als Wohlfahrtsmaß, keine Kompensation und keine soziale Wohlfahrtsfunktion Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 8 / 28

26 Numerische Beispiele Langfristige Gleichgewichte Positive Externalität Labor distribution (λr).5.9 τ b τ u Transport cost (τ) τ s stable unstable Theorem Die Externalität ist positiv, wenn τ b < τ u. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 9 / 28

27 Numerische Beispiele Langfristige Gleichgewichte Negative Externalität Labor distribution (λr) τ u τ b Transport cost (τ) τ s stable unstable Theorem Die Externalität ist negativ, wenn τ b > τ u. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 9 / 28

28 Numerische Beispiele Dispersion vs. Konzentration Negative Externalität Break/sustain/welfare curve ˆω/ˆλ θ χ τ u τ b τ s 3.3 Transport cost (τ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

29 Numerische Beispiele Dispersion vs. Konzentration Keine Externalität Break/sustain/welfare curve ˆω/ˆλ θ χ τ b = τ u τ s 2.34 Transport cost (τ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

30 Numerische Beispiele Dispersion vs. Konzentration Positive Externalität Break/sustain/welfare curve ˆω/ˆλ θ χ τ u τ b τ s.84 Transport cost (τ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

31 Numerische Beispiele Wohlfahrtseffekt Negative Externalität.45 Welfare levels ω ὼ.9323 τ u τ b τ s 3.3 Transport cost (τ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

32 Numerische Beispiele Wohlfahrtseffekt Keine Externalität.94 Welfare levels ω ὼ.8959 τ b = τ u τ s 2.34 Transport cost (τ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

33 Numerische Beispiele Wohlfahrtseffekt Positive Externalität.924 Welfare levels ω ὼ.8728 τ u τ b τ s.84 Transport cost (τ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 26 2 / 28

34 Ergebnisse Keine Externalität (substitutionaler Fall) Expenditure share for M-good (µ) Cost share of labor in A-sector (η) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

35 Ergebnisse Dispersion vs. Konzentration (substitutionaler Fall) Expenditure share for M-good (µ) σ < σ nbh χ b < χ b > Cost share of labor in A-sector (η) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

36 Ergebnisse Dispersion vs. Konzentration (substitutionaler Fall) Expenditure share for M-good (µ) σ < σ nbh χ b < χ b > Cost share of labor in A-sector (η) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

37 Ergebnisse Keine Externalität (limitationaler Fall) Expenditure share for M-good (µ) τbu > τ R γ + µ > Labor share in A-sector (γ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

38 Ergebnisse Dispersion vs. Konzentration (limitationaler Fall) Expenditure share for M-good (µ) σ < σ nbh τb > τ R χ b < χ b > γ + µ > Labor share in A-sector (γ) Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

39 Zusammenfassung Das Vorzeichen des Zusatzeffekts ist nicht eindeutig. Monopolmacht In einem allgemeinen Gleichgewichtsmodell führt der Substitutionseffekt zu negativen Effekten in den weniger transportintensiven Industrien. Die Markteintritte bzw. -austritte von Unternehmen verursachen entgegengesetzte Effekte Agglomeration Durch Einbeziehung eines Einkommenseffekts im Industriesektor gegenüber Pflüger (24) und Ottaviano et al. (22) ist ein Wohlfahrtsgewinn durchaus erwartbar. Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

40 Literatur I Brander, J. A. & Krugman, P. R. (983). A "Reciprocal Dumping" Model of International Trade. Journal of International Economics, 5: Department for Transport (24). TAG Unit A2.: Wider Impacts: Transport Analysis Guidance (TAG). Krugman, P. R. (99). Increasing Returns and Economic Geography. Journal of Political Economy, 99(3): Ottaviano, G. I. P., Tabuchi, T., & Thisse, J.-F. (22). Agglomeration and Trade Revisited. International Economic Review, 43(2): Pflüger, M. (24). A Simple, Analytically Solvable, Chamberlinian Agglomeration Model. Regional Science and Urban Economics, 34(5): Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28

41 Literatur II Venables, A. J. (27). Evaluating Urban Transport Improvements: Cost-Benefit Analysis in the Presence of Agglomeration and Income Taxation. Journal of Transport Economics and Policy, 4(2): Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni / 28