) oder gar globale Umweltprobleme (wie CO 2

Transkript

1

2 6 1 Einführung Nachdem der Vergleich der statischen Allokationseffizienz (d.h. der Kosten zur Internalisierung externer Effekte bei gegebenen Technologien zur Schadstoffverminderung) lange im Mittelpunkt der Umweltökonomie stand, widmet man sich nun verstärkt den Anreizen umweltpolitischer Instrumente auf den umweltbezogenen technischen Fortschritt (sog. dynamische Anreizwirkung). Dieses Problem behandelt das neunte Kapitel. Wir beginnen dabei mit der Annahme, dass die Umweltpolitik in der Lage ist, ihre jeweiligen Emissi onsanforderungen (seien diese durch Auflagen, Abgaben oder Zertifikate implementiert) an den technischen Fortschritt anzupassen und zeigen, dass die Überlegenheit marktorientierter Instrumente dann auch unter dem Gesichtspunkt der Innovationswirkungen gilt. Wenn man von etwas komplizierteren Rahmenbedingungen ausgeht, so werden die Ergebnisse allerdings weniger eindeutig, worauf wir ebenfalls eingehen. Zahlreiche Umweltprobleme betreffen Aspekte der Außenwirtschaft, so dass diesen das zehnte Kapitel gewidmet ist. Im Kern geht es dabei um die Frage nach der Differenzierung oder Vereinheitlichung von Produkt- und Produktionsstandards (sollen z.b. das Reinheitsgebot für Bier und die SO 2 -Standards für Kraftwerke innerhalb der Europäischen Union identisch sein?), wobei sich die Schwierigkeiten erhöhen, wenn man grenzüberschreitende (wie SO 2 ) oder gar globale Umweltprobleme (wie CO 2 ) untersucht. Dabei wird stets auch versucht, aktuelle Entwicklungen theoretisch zu interpretieren. Dies gilt beispielsweise für den Vorschlag, besonders geringe Umweltstandards von Ländern (bezeichnet als Öko-Dumping ) als Berechtigung für protektionistische Maßnahmen wie Einfuhrzölle oder gar Importverbote anzuerkennen. Dieses Problem des Öko-Dumping wird innerhalb einer neuen Literaturrichtung, die sich mit dem Zusammenhang von Umwelt und strategischer Handelspolitik beschäftigt, seit Anfang der neunziger Jahre intensiv theoretisch untersucht. Da es sich dabei um ein unseres Erachtens sehr wichtiges Forschungsfeld handelt, wird es ausführlich systematisiert. Nach Lektüre des entsprechenden Abschnitts sollten Leser/innen die Möglichkeit haben, die verschiedenen Resultate in der aktuellen Literatur nachzuvollziehen. Einen weiteren Schwerpunkt des zehnten Kapitels bildet die Diskussion der Klimarahmenkonferenzen über Strategien zur Verminderung des Treibhauseffektes, da dies sicherlich als derzeit wichtigste Aufgabe der (internationalen) Umweltpolitik bezeichnet werden kann. Obwohl wir auf das im Umweltbereich allgegenwärtige Informationsproblem an vielen Stellen eingehen, haben wir es in keinem der vorhergehenden Kapitel systematisch behandelt. Dies liegt daran, dass sich beim Vorliegen einer asymmetrischen Informationsverteilung formale Komplikationen einstellen, die nur in weiterführenden spieltheoretischen Modellen behandelt werden können. Wir diskutieren das Problem einer asymme trischen Informationsverteilung darunter versteht man, dass bestimmte Beteiligte über wesentliche Eigenschaften des Spiels besser informiert sind als andere im eigenständigen elften Kapitel. Ein typisches Beispiel für das dort besprochene Problem ist, dass die emittierenden Unternehmen ihre Vermeidungskosten selbst besser einschätzen können als die Umweltbehörde. Sie haben dann einen Anreiz, ihre Informationen für sich zu behalten und beispielsweise hohe Kosten zu signalisieren, um die Umweltbehörde zu einer weichen Umweltpolitik zu bewegen. Es versteht sich, dass die sich dabei stellenden Anreizprobleme nicht ganz einfach sind, so dass das elfte Kapitel etwas anspruchsvoller ist und in dieser Hinsicht über den selbstverständlichen Lehrstoff umweltökonomischer Einführungen hinausgeht. Gleichzeitig bleibt es aller-

3 1.2 Überblick 7 dings notwendigerweise rudimentär, da es mittlerweile sehr zahlreiche Arbeiten über die (optimale) Umweltpolitik bei asymmetrischer Information gibt. Da diese Modelle zwangsläufig ausgesprochen sensitiv auf die zugrunde liegenden Informationsverteilungen und Spielstrukturen reagieren, würde der Versuch einer strukturierenden Darstellung dieses einführende Lehrbuch sprengen. Wie erwähnt besteht ein besonders großes Problem innerhalb der Umweltökonomie in der Ableitung der optimalen Umweltqualitätsstandards. Im zwölften Kapitel erläutern wir daher verschiedene Schwierigkeiten, aber auch Ansatzpunkte zur Durchführung umweltbezogener Kosten-Nutzen-Analysen, mit denen versucht wird, Umweltgüter monetär zu bewerten. Die Schwierigkeiten liegen dabei vor allem im praktischen Bereich, so dass die Lektüre mitunter etwas zäh ist. Wer sich indes für konkrete Fragen des Umweltschutzes interessiert, sollte sich auch das zwölfte Kapitel zumuten. Als praktisches Beispiel wählen wir dabei unter anderem Umweltbilanzen für Getränkeverpackungen, da diese wegen des in Deutschland eingeführten Pflichtpfandes für Einweggebinde eine große Rolle in der öffentlichen Diskussion spielen. Das Buch endet mit einer (allerdings sehr elementaren) Einführung in die Ressourcenökonomie (13. Kapitel), die lange Zeit das Herzstück der Umweltökonomie bildete. Während die vorhergehenden Kapitel auf der Theorie externer Effekte aufbauen, geht es in der Ressourcenökonomie um den Abbau endlicher Ressourcen. Am deutlichsten kann man den Unterschied, aber auch den Zusammenhang zwischen der Theorie externer Effekte und der Ressourcenökonomie am Beispiel des Energieverbrauchs klarmachen: Während sich die Ressourcenökonomie mit der Frage beschäftigt, wie lange unsere natürlichen Energieträger wie Erdöl und Erdgas noch ausreichen (bzw. theoretischer: wie ein optimaler Abbaupfad für die Energieträger aussieht), zielt die Theorie externer Effekte auf die mit dem Energieverbrauch verbundenen Schadstoffbelastungen. In beiden Fällen handelt es sich um ein Knappheitsproblem in der Ressourcenökonomie um die Knappheit der Energieträger selbst, in der Theorie externer Effekte um die Knappheit der Luft als Aufnahmemedium für Emissionen. Da die Analyse umweltpolitischer Instrumente auf den elementaren Einsichten der mikroökonomischen Theorie aufbaut, setzen wir diese weitgehend voraus. Formal beschränken wir uns aber auf recht elementare Modelle und Sachverhalte, so dass lediglich Kenntnisse der Lagrangeoptimierung erforderlich sind. Die einfachsten Gleichgewichtskonzepte der Spieltheorie erläutern wir wie erwähnt im zweiten Kapitel. Eine Ausnahme bildet Abschnitt 13.8, in dem wir die optimale Kontrolltheorie zur Ableitung des wohl fahrtsoptimalen Abbaus natürlicher Ressourcen erläutern. Die elementaren Inhalte der Ressourcenökonomie stellen wir indes zuvor mit leichter Mathematik dar. Wenn erforderlich, so können Sie sich die erforderliche Mathematik durch die an den entsprechenden Stellen angegebene Literatur schnell aneignen.

4 2 Einige spieltheoretische Grundlagen der Analyse 2.1 Zielsetzung und Überblick In diesem Kapitel erläutern wir die spieltheoretischen Grundlagen, auf denen unsere Analyse in den nachfolgenden Kapiteln aufbaut. Wenn Sie mit Kategorien wie dominanten Strategien, Nash-Gleichgewichten, der Unterscheidung zwischen statischen und dynamischen Spielen, dem Lösungskonzept teilspielperfekter Gleichgewichte sowie den elementaren Modellen der Oligopoltheorie (statische und dynamische Mengen- und Preiswettbewerbe) bereits gut vertraut sind, so können Sie die Lektüre bedenkenlos im dritten Kapitel fortsetzen. Die moderne Umweltökonomie ist ein (allerdings unseres Erachtens besonders wichtiges) Anwendungsgebiet der allgemeinen Mikroökonomie und speziell der Spieltheorie. Im Folgenden wird daher zunächst kurz die mikroökonomische Methode skizziert, bevor die besondere Bedeutung der Spieltheorie erläutert wird und die schon erwähnten spieltheoretischen Lösungskonzepte dargestellt werden. Die generelle Methode der (mikro-)ökonomischen Analyse besteht darin, soziale und ökonomische Phänomene soweit wie möglich aus dem rationalen Verhalten der beteiligten (Wirtschafts-)Subjekte abzuleiten. Dabei wird stets in vier Schritten vorgegangen: im ersten Schritt wird gefragt, wie sich rationale Individuen unter bestimmten Nebenbedingungen verhalten müssen, um ihre Präferenzen möglichst gut durchzusetzen (d.h. ihren Nutzen zu maximieren); im zweiten Schritt wird untersucht, welche Ergebnisse sich insgesamt einstellen, wenn sich alle Individuen entsprechend verhalten; im dritten Schritt werden die auf diese Weise abgeleiteten Ergebnisse beurteilt. Das zentrale Beurteilungskriterium ist dabei das Pareto-Kriterium: Ein Zustand ist pareto-optimal, sofern es ausgehend von diesem Zustand keine Möglichkeit mehr gibt, ein Individuum besser zu stellen, ohne mindestens einem anderen schaden zu müssen. Es ist offensichtlich, dass nicht pareto-optimale Zustände möglichst vermieden werden sollten, weil es dann ja möglich wäre, den Nutzen einiger Beteiligter zu erhöhen, ohne andere schlechter stellen zu müssen; und im vierten Schritt werden Maßnahmen zur Verbesserung der Situation gesucht, sofern die Bewertung im dritten Schritt nicht zufriedenstellend ausfiel. Vor dem Hintergrund dieser allgemeinen mikroökonomischen Analysemethode lässt sich das Umweltproblem ökonomisch leicht lokalisieren: die Umweltökonomie hat eindeutig gezeigt, dass Rationalverhalten ohne umweltpolitische Instrumente dazu führt, dass die Umweltressourcen zu stark in Anspruch genommen werden und es daher (vgl. Schritt 3) nicht zu einer pareto-effizienten Ressourcenallokation kommt. Um diesen Punkt genauer verstehen zu können, müssen wir innerhalb unseres obigen Vier-Schritte-Schemas schon im ersten Schritt zwischen drei Arten von Entscheidungssituationen unterscheiden:

5 10 2 Einige spieltheoretische Grundlagen der Analyse unter Entscheidungssituationen bei vollständiger Information versteht man, dass die Beteiligten vollständig über alle Sachverhalte informiert sind, die ihre Entscheidung beeinflussen. Dies heißt zum Beispiel für einen Haushalt, dass er die Preise und Qualitätsmerkmale aller Produkte kennt, die er möglicherweise kaufen möchte. Derartige Situationen liegen der gewöhnlichen mikroökonomischen Haushalts- und Unternehmenstheorie zugrunde und dienen dort dazu, nutzen- und gewinnmaximale Verhaltenspläne abzuleiten; im Allgemeinen müssen wir berücksichtigen, dass das Ergebnis einer Ent scheidung auch von Sachverhalten abhängt, über die man zum Zeitpunkt der Entscheidung nicht vollständig informiert ist. Die Analyse rationaler Verhaltensweisen unter Unsicherheit, die die Wirtschaftssubjekte mit ihren eigenen Aktionen nicht beeinflussen können, ist die Aufgabe der klassischen (betriebswirtschaftlichen) Entscheidungstheorie; die interessantesten Entscheidungssituationen sind schließlich strategische Entscheidungssituationen, in denen die Erwartungswerte der eigenen Strategien auch von den Strategien anderer Akteure abhängen und umgekehrt. Der entscheidende Punkt ist dabei der Zusatz und umgekehrt, der zum Ausdruck bringt, dass ein Wirtschaftssubjekt A seine optimale Strategie nicht festlegen kann, ohne das Verhalten von B zu kennen, während gleichzeitig auch B seine optimale Strategie nicht bestimmen kann, ohne das Verhalten von A zu kennen. Man bezeichnet solche Entscheidungssituationen daher als strategisch oder interdependent. Solche strategischen Entscheidungssituationen gibt es in praktisch allen Bereichen des Wirtschaftslebens. Denken Sie beispielsweise an jede Art von Verhandlungen (Gehalts- und Tarifverhandlungen, Verhandlungen über die Verminderung von CO 2 im Rahmen der zahlreichen Weltklimakonferenzen oder Verhandlungen über den Kaufpreis eines Gebrauchtwagens) sowie an Oligopole, in denen beispielsweise der gewinnmaximale Preis des einen Zigarettenherstellers auch von den Preisen der Konkurrenten abhängt. Selbstverständlich stellen sich derartig interdependente Entscheidungsprobleme nicht nur in der Ökonomie, sondern auch in anderen Lebensbereichen wie in der Politik oder im Sport, wo beispielsweise die Trainer von Fußballteams ihre Aufstellungen oft erst spät bekannt geben, um dem Gegner die Wahl der optimalen Strategie zu erschweren. Die ökonomische Theorie zur Behandlung derartiger Entscheidungssituationen wird als Spieltheorie bezeichnet, weil diese Situationen für Spiele wie Schach oder Skat typisch sind: eine gut ausgeklügelte Falle im Schach erweist sich oft als Stellungsnachteil, wenn der Gegner diese rechtzeitig durchschaut. Es ist offensichtlich, dass auch dem Umweltproblem in den meisten Fällen spieltheoretische Entscheidungssituationen zugrunde liegen. Dies lässt sich sofort durch folgende Beispiele verdeutlichen, die sich beliebig erweitern ließen: zwei Unternehmen wollen denselben See als Frischwasserreservoir und als Aufnahmemedium für ihr Abwasser nutzen. Die nutzenmaximale Schadstoffeinleitung hängt dann nicht nur von der eigenen Kosten- und Nutzenfunktion, sondern auch vom Verhalten des jeweils anderen Unternehmens ab; Unternehmen entscheiden über umweltrelevante Innovationen und wissen, dass die Reglementierung der Umweltbehörde auch davon abhängig ist, wie viele Unternehmen die Innovation insgesamt durchführen. Es entsteht dann ein strategisches Entscheidungsproblem;

6 2.2 Eine einfache Taxonomie spieltheoretischer Entscheidungs situationen 11 das Land A beabsichtigt, die Wettbewerbsfähigkeit seiner Unternehmen auf internationalen Märkten durch niedrige Umweltstandards zu verbessern, muss aber darauf gefasst sein, dass die Umweltbehörden in anderen Ländern durch geeignete Gegenmaßnahmen darauf reagieren. Diese Überlegungen erklären, warum wir in den nachfolgenden Kapiteln häufig im spieltheoretischen Rahmen argumentieren werden, ohne dabei allerdings allzu große formale Kenntnisse vorauszusetzen. Wir werden daher in diesem Kapitel die elementaren Grundlagen der Spieltheorie darstellen, auf die wir im Folgenden aufbauen. Dabei unterscheiden wir in Abschnitt 2.2 zunächst zwischen unterschiedlichen spieltheoretischen Ent scheidungs situationen und den zugehörigen Lösungskonzepten, die es Ihnen erleichtern, sich in der Literatur zurechtzufinden. In Abschnitt 2.3 erläutern wir das für die Spieltheorie bahnbrechende Gefangenendilemma und das Gleichgewichtskonzept dominanter Strategien, ehe wir in Abschnitt 2.4 auf das zentrale Konzept des Nash-Gleichgewichts eingehen. In Abschnitt 2.5 dehnen wir unsere Überlegungen auf dynamische Spiele und das Lösungskonzept des teilspielperfekten Gleichgewichts aus. In Abschnitt 2.6 erläutern wir das Konzept des Pareto-Optimums als Kriterium zur Beurteilung von Gleichgewichten, ehe wir in Abschnitt 2.7 auf weitere Fragestellungen ausblicken Eine einfache Taxonomie spieltheoretischer Entscheidungssituationen Mit dem erforderlichen Mut zur Vereinfachung lassen sich vier Spielformen unterscheiden, die in Abbildung 2.1 dargestellt sind. 2 Zur Interpretation von Abbildung 2.1 betrachten wir zunächst die Spalten, in denen zwischen statischen und dynamischen Spielen unterschieden wird. Unter einem statischen Spiel versteht man ein Spiel, in dem alle Beteiligten nur einmal, und zwar simultan über ihre Strategien entscheiden. Stellen Sie sich für ein statisches Spiel zwei Oligopolisten vor, die nur einmal, und zwar gleichzeitig, über ihre Angebotspreise entscheiden. Die Formulierung gleichzeitig liefert allerdings nur einen intuitiven Zugang und bedarf der Präzisierung. Exakt ist damit gemeint, dass alle Spieler im gleichen Informationsbezirk entscheiden. Dies wiederum bedeutet, dass kein Spieler zum Zeitpunkt seiner Entscheidung die Entscheidung der anderen Spieler kennt oder zusätzliche Informationen erhalten hat, aus denen er die Entscheidungen anderer Spieler (stochastisch) erschließen kann. Die Abgrenzung statischer Spiele über Informationsbezirke ist deshalb sinnvoll, weil es offensichtlich ganz gleichgültig ist, ob beispielsweise beide Duopolisten um Uhr über ihren Preis entscheiden, oder ob der Duopolist B seinen Preis 20 Minuten nach dem Oligopolisten A festlegt, ohne in diesen 20 Minuten irgendwelche neuen Informationen über den Preis des A zu erhalten. Präzise definiert ist ein statisches Spiel also dadurch gekennzeichnet, dass alle Spieler nur einmal, und zwar im gleichen Informationsbezirk, entscheiden. 1 Die nachfolgende Darstellung lehnt sich an Feess (2004), Abschnitt 2.4, an. 2 Für eine ausführlichere Taxonomie spieltheoretischer Lösungskonzepte vgl. Holler/Illing (2008), S. 32.