The Wider Economic Effects of Transport Infrastructure Investments from Agglomeration ... · 2016....

Einführung Monopolmacht Agglomeration Schlussbemerkungen

The Wider Economic Effectsof Transport Infrastructure Investments

from Agglomeration and Monopoly PowerMichael Holtkamp

[email protected] für Regionalforschung

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Konferenz „Verkehrsökonomik und -politik“,Berlin, 2.-3. Juni 2016

Michael Holtkamp Institut für Regionalforschung | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 2016 1 / 28


Inhalt1 Einführung

LiteraturGrundlagen

2 MonopolmachtGrundlagenGrundlegendes ModellMonopol, Oligopol und Duopol

3 AgglomerationGrundlagenNumerische BeispieleErgebnisse

4 SchlussbemerkungenMichael Holtkamp Institut für Regionalforschung | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Berlin, 3. Juni 2016 2 / 28

Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenLiteratur

MonopolmachtUK Department for Transport (2014)

Der Zusatzeffekt wird pauschal mit 10% der „transport userbenefits“ angegeben (Änderung der Konsumentenrente).Diese sind bei einem Transportkostenrückgang meist positiv.Basierend auf partialanalytischen Schätzungen vonPreisaufschlägen und Preiselasitzitäten der Nachfrage


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenLiteratur

AgglomerationUK Department for Transport (2014)

Definition von „Functional Urban Regions“ (FURs)In den FURs steigt die „effektive Dichte“ und demzufolge dieProduktivität (basierend auf Empirie)

Positiver Zusatzeffekt in monozentrischem Modell vonVenables (2007)

Keine endogenen Standorte der HaushalteNeue ökonomische Geographie

Pflüger (2004) und Ottaviano et al. (2002) modellierenWohlfahrtsverluste durch räumliche Konzentration.


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenGrundlagen

ModellaufbauAllgemeine GleichgewichtsmodelleEisberg-TransportkostenReduktion der Transportkosten

Monopolmacht: SubventionAgglomeration: exogene Reduktion



ModellaufbauProblemWas sind die Bestimmungsfaktoren des Wohlfahrtseffekts?

1 KonsumentMindestens 2 IndustrienMindestens 1 Industire mit unvollkommenem Wettbewerb;potentiell verschiedene PreisaufschlägePotentiell verschieden hohe Transportkosten der Industrienbzw. Unternehmen in einer IndustrieKonsument nutzt Teil seines Einkommens für Subvention;Unternehmen passen ihre Preis-/Mengenwahl an




Wohlfahrtsmaß ist die Compensating VariationWohlfahrtseffekte sind NettoeffekteSteigung des direkten Effekts ist anfänglich NullSteigung des Zusatzeffekts ist zunächst gleich Steigung desindirekten Effekts




0

φ∗0

p > τ̄m p < τ̄m

Ewid

Edir Eind

Subsidy rate (φ)

Welfar

eeffec

ts


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenGrundlegendes Modell

Unbestimmte PreisaufschlägeKeine Annahmen bzgl. Marktstrukturen und PräferenzenBeliebige Anzahl von Industrien mit potentiell verschiedenenPreisaufschlägen und Transportkosten

TheoremEin positiver Wohlfahrtseffekt entsteht . . .

. . . durch Verlagerung der ökonomischen Aktivität hin zu denIndustrien mit hohen Preisaufschlägen sowie durch eineReduktion des fixen Ressourcenverbrauchs.. . . bei Nullgewinnen durch die Reduktion desdurchschnittlichen Ressourcenverbrauchs.



Konstante PreisaufschlägeCobb-Douglas-NutzenfunktionDixit-Stiglitz-Industrien (monopolistischer Wettbewerb) mitkonstanten relativen Preisaufschlägen

TheoremDie ökonomische Aktivität wird hin zu den Industrien mit hohenTransportkostenintensitäten verlagert, da diese relativ starksubventioniert werden.



Wohlfahrtseffekt bei zwei Industrien

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)

d) ν1 = 2, ν2 = 1.2, τ̄1 = 1.5, τ̄2 = 1.25c) ν1 = 1.3, ν2 = 1.3, τ̄1 = 1.4, τ̄2 = 1.2

b) ν1 = 1.4, ν2 = 1.2, τ̄1 = 1.2, τ̄2 = 1.4a) ν1 = 1.4, ν2 = 1.2, τ̄1 = 1.4, τ̄2 = 1.2

00

00

00

00


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und Duopol

ModellaufbauProblemWie verändern sich in den Industrien die Preise, diePreisaufschläge, die Mengen, die Unternehmenszahlen, etc.?

Eine Industrie mit vollkommenem Wettbewerb und ohneTransportkostenEin Monopol, Oligopol oder Duopol mit Transportkosten

LemmaDer Wohlfahrtseffekt ist positiv, da die Industrie mit demunvollkommenen Wettbewerb subventioniert wird.



Modell mit MonopolTheorem

Der Monopolist reagiert auf den Rückgang seinerGrenzkosten mit einer Preisreduktion und einenMengenerhöhung.Die Steigung des Wohlfahrtseffekts ist positiv bis der Preisauf die volkswirtschaftlichen Grenzkosten gefallen ist.



Modell mit Monopol

0

φ∗0

p > τ̄m p < τ̄m

Ewid

Edir Eind

Subsidy rate (φ)

Welfar

eeffec

ts



Modell mit OligopolProblemWelche zusätzlichen Effekte ergeben sich bei mehr als einemUnternehmen?

Cournot-OligopolHeterogene Firmen, stetige Verteilung der TransportkostenEs produzieren nur die Firmen, die einen nicht-negativenGewinn erwirtschaften können.



Unternehmenszahl im Gleichgewichtnu

n̄n

0τ̄uτuc̄c1

c(n)

nc(c)nc(c)|φ=0

Cut-off transport cost (c)Nu

mber

offirms

(n)

nu

n̄n

0τ̄urr̄1

r(n)r(n)|φ=0

nr(r)

Cut-off transport cost (r)

Numb

eroffi

rms(n)

TheoremEs treten weitere Unternehmen in den Markt ein.



Effekt auf Transportkosten-Intervall

1

r

c

r̄

c̄

φ = 0

TheoremDie zusätzlichen Unternehmen sind weniger produktiv.Es entstehen eventuell zusätzliche Fixkosten.



Modell mit DuopolProblemWas ist der Effekt des Eintritts eines Unternehmens?

2 UnternehmenVerschieden hohe TransportkostenOhne Subvention produziert nur das Unternehmen mit dengeringeren Transportkosten.Durch den Eintritt des anderen Unternehmens entsteht keinezusätzlichen Fixkosten.

„Reciprocal Dumping Model“ von Brander and Krugman (1983)


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und DuopolEntwicklung des PreisesSimultane Preiswahl

1.5

ν̌τdm

1.151φ̌0

νmτdm

τem

Subsidy rate (φ)

Price

(p)


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und DuopolEntwicklung des PreisesSequentielle Preiswahl mit Protektionismus

1.5

ν̌τdm

1.151φ̌0

νmτdm

τem

Subsidy rate (φ)

Price

(p)


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und DuopolEntwicklung des PreisesSequentielle Preiswahl mit Gewinnmaximierung

1.5

ν̌τdm

ν́τdm

1.151φ́φ̌0

νmτdm

τem

Subsidy rate (φ)

Price

(p)


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und DuopolWohlfahrtseffektSimultane Preiswahl

0.118

0

−0.0491φ∗φ̌0

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und DuopolWohlfahrtseffektSequentielle Preiswahl mit Protektionismus

0.118

0

−0.0491φ∗φ∗∗φ̌0

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenMonopol, Oligopol und DuopolWohlfahrtseffektSequentielle Preiswahl mit Gewinnmaximierung

0.118

0

−0.0491φ∗φ∗∗φ́φ̌0

Subsidy rate (φ)

Indire

cteffec

t(Eind

)



ModellaufbauProblemExistiert beim Auftreten von Konzentration eine Externalität?Falls ja, ist sie positiv oder negativ?

Symmetrisches Zentrum-Peripherie-Modell in Anlehnung anKrugman (1991)Nur eine Art von Haushalt; jeder Haushalt besitzt identischeMengen der zwei Produktionsfaktoren (Arbeit und Boden)Arbeiter sind mobil; Boden ist immobilIndividuelles reales Einkommen als Wohlfahrtsmaß, keineKompensation und keine soziale Wohlfahrtsfunktion


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleLangfristige GleichgewichtePositive Externalität

unstablestable

τu τsτbTransport cost (τ)

Labor

distrib

ution

(λ r)

1 1.9

0

0.5

1

TheoremDie Externalität ist positiv, wenn τb < τu .


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleLangfristige GleichgewichteNegative Externalität

unstablestable

τu τsτbTransport cost (τ)

Labor

distrib

ution

(λ r)

1 3.21

0

0.5

1

TheoremDie Externalität ist negativ, wenn τb > τu .


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleDispersion vs. KonzentrationNegative Externalität

χ − 1θ − 1ω̂/λ̂

3.3τsτbτu1Transport cost (τ)

Break/

sustain

/welfar

ecurv

e

0


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleDispersion vs. KonzentrationKeine Externalität

χ − 1θ − 1ω̂/λ̂

2.34τsτb = τu1Transport cost (τ)

Break/

sustain

/welfar

ecurv

e

0


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleDispersion vs. KonzentrationPositive Externalität

χ − 1θ − 1ω̂/λ̂

1.84τsτuτb1Transport cost (τ)

Break/

sustain

/welfar

ecurv

e

0


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleWohlfahrtseffektNegative Externalität

ὼω

3.3τsτbτu1Transport cost (τ)

Welfar

elevel

s

0.9323

1.0045


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleWohlfahrtseffektKeine Externalität

ὼω

2.34τsτb = τu1Transport cost (τ)

Welfar

elevel

s

0.8959

0.9411


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenNumerische BeispieleWohlfahrtseffektPositive Externalität

ὼω

1.84τsτuτb1Transport cost (τ)

Welfar

elevel

s

0.8728

0.9024


Einführung Monopolmacht Agglomeration SchlussbemerkungenErgebnisse

Keine Externalität (substitutionaler Fall)

Cost share of labor in A-sector (η)

Expend

iture

share

forM-

good(

µ)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1



Dispersion vs. Konzentration (substitutionaler Fall)

σ < σnbh

Cost share of labor in A-sector (η)

Expend

iture

share

forM-

good(

µ)

χb < 1

χb > 1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1



Keine Externalität (limitationaler Fall)

τbu > τR γ + µ > 1

Labor share in A-sector (γ)

Expend

iture

share

forM-

good(

µ)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1



Dispersion vs. Konzentration (limitationaler Fall)

σ < σnbh

τb > τR γ + µ > 1

Labor share in A-sector (γ)

Expend

iture

share

forM-

good(

µ)

χb < 1

χb > 1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1



ZusammenfassungDas Vorzeichen des Zusatzeffekts ist nicht eindeutig.

MonopolmachtIn einem allgemeinen Gleichgewichtsmodell führt derSubstitutionseffekt zu negativen Effekten in den wenigertransportintensiven Industrien.Die Markteintritte bzw. -austritte von Unternehmenverursachen entgegengesetzte Effekte

AgglomerationDurch Einbeziehung eines Einkommenseffekts imIndustriesektor gegenüber Pflüger (2004) und Ottavianoet al. (2002) ist ein Wohlfahrtsgewinn durchaus erwartbar.


Literatur IBrander, J. A. & Krugman, P. R. (1983). A "Reciprocal Dumping"

Model of International Trade. Journal of InternationalEconomics, 15:313–321.

Department for Transport (2014). TAG Unit A2.1: Wider Impacts:Transport Analysis Guidance (TAG).

Krugman, P. R. (1991). Increasing Returns and EconomicGeography. Journal of Political Economy, 99(3):483–499.

Ottaviano, G. I. P., Tabuchi, T., & Thisse, J.-F. (2002).Agglomeration and Trade Revisited. International EconomicReview, 43(2):409–435.

Pflüger, M. (2004). A Simple, Analytically Solvable,Chamberlinian Agglomeration Model. Regional Science andUrban Economics, 34(5):565–573.


Literatur IIVenables, A. J. (2007). Evaluating Urban Transport Improvements:

Cost-Benefit Analysis in the Presence of Agglomeration andIncome Taxation. Journal of Transport Economics and Policy,41(2):173–188.


EinführungMonopolmachtAgglomerationSchlussbemerkungenAppendix

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Documents

Transcript of The Wider Economic Effects of Transport Infrastructure Investments from Agglomeration ... · 2016....