Frank Jöst

Joint Production, Externalities, and the Regulation of Production Networks

Real production systems are often vertically integrated in thesense that one production process uses the unwanted joint product of another production process as input.This interrelationship links in a non-obvious way the different negative externalities stemming from theproduction processes. An empirical example is the sulphuric acid industry. Our model of a vertically integratedproduction system shows how internalising one currently existing externality may create another externalitywhich has thus far not been existent. We also discuss how environmental policy could deal with this problemwhen regulating integrated production systems.

Environmental and population externalities

In this paper, we investigate the external effects of the parents decisions on the number of newly born children and the firms decisions on the amount of polluting emissions that occur in industrial production. We employ an optimal control model which comprises three stock variables representing population, the economic capital stock and the pollutant immissions in the natural environment. We distinguish two different types of households, in which the decision on the number of births takes place. These two types may be regarded as two extremes: dynastic households, in which the family sticks together forever and micro-households, in which children leave their parents household immediately after birth. We conclude that in both cases the decentralized outcome is not optimal due to two externalities: one occurs in the individual decision on polluting emissions, the other one in the individual decision on the number of births. It turns out that whereas the environmental externality is of the same form in both cases, the type of external effect from the households decision on fertility is qualitatively different. The different types of population externalities require different policy instruments in order to internalize them. We discuss a Pigouvian tax on emissions as well as taxes on population: if an appropriate tax on the household size is applied in the case of dynastic households and an appropriate tax on children is applied in the case of small households a first best development of the economy is obtained.

Der demographische Übergang

Die Vorstellung eines demographischen Uberganges ist das dominierende Paradigma in den Bevolkerungswissenschaften bei der Beschreibung der Bevolkerungsentwicklung der letzten Jahrhunderte. Mit diesem Begriff wird die Veranderung der Bevolkerung von einem annahernd stationaren Zustand mit hohen Sterbe-und Geburtenraten zu einem ebenfalls annahernd stationaren Zustand, in dem allerdings die Sterbe-und Geburtenraten niedrig sind, bezeichnet Eine solche Bevolkerungsentwicklung war charakteristisch fur die Bevolkerungsentwicklung in den Industrielandern in den letzten zwei Jahrhunderten; auch die Bevolkerungsentwicklung in den Entwicklungslandern in den letzten 100 Jahren folgt diesem Muster. Allgemein wird der demographische Ubergang als die Abfolge historischer Phasen definiert, die jede Gesellschaft auf dem Weg ihrer Modernisierung durchlauft (Ches-nais 1992:2). Idealer Weise wird eine solche historische Entwicklung - wie in Abbildung 2.1 dargestellt - in vier Phasen zerlegt (Chesnais 1992:27-28).1

Bevölkerung und Umweltnutzung in der ökonomischen Literatur

Wir haben uns im vorangegangenen Teil mit okonomischen Theorien der Fertilitat auseinandergesetzt. Dabei standen sowohl positive Fragestellungen zur Erklarung der Bevolkerungsentwicklung als auch die normative Frage nach der optimalen Bevolkerungsgrose im Zentrum der Untersuchung. Der Zusammenhang zwischen Umweltproblemen und Bevolkerungsentwicklung wurde bislang alleine auf der Basis empirisch deskriptiver Analysen diskutiert. Im folgenden wollen wir die positiven und normativen Aspekte des Zusammenhangs von Bevolkerungsentwicklung und Umweltproblemen in den Vordergrund der Betrachtung rucken. Dabei sollen zunachst die wesentlichen Ergebnisse umwelt-und bevolkerungsokonomischer Publikationen, in denen jener Zusammenhang untersucht wird, vorgestellt werden. Daran anschliesend wird die Bedeutung der Modellstruktur fur die Ergebnisse der Studien aufgezeigt. Dies bildet den Ausgangspunkt, um im anschliesenden Kapitel 7 einen Ausblick darauf zu geben, wie die wesentlichen Charakteristika des Zusammenhangs von Bevolkerungsentwicklung und Umweltnutzung (vgl. Abschnitt 1.3) in ein okonomisches Modell integriert werden konnen und welche moglichen Probleme dabei entstehen.

Endogene Fertilität, Umweltprobleme und wirtschaftliche Entwicklung

Wir haben in dem vorangegangenen Kapitel Modelle vorgestellt, in denen die Beziehungen zwischen Umweltnutzung und Bevolkerungsentwicklung untersucht werden.1 Diese Modelle bilden jeweils nur Teile der vielfaltigen Wechselwirkungen zwischen Umweltnutzung und Bevolkerungsentwicklung ab. Dies ist aufgrund der Komplexitat der Beziehungen zwischen der Inanspruchnahme der Umwelt als Schadstoffempfanger und als Rohstofflieferant nicht uberraschend. Die vielfaltigen Wechselwirkungen zwischen Umweltnutzung, Bevolkerungsentwicklung und wirtschaftlicher Aktivitaten fuhren zu Schwierigkeiten auf zwei Ebenen: (i) auf der normativen Ebene und (ii) auf der positiven Ebene. Da wir uns mit den Problemen normativer Theoriebildung bereits ausfuhrlich in Kapitel 5.4 beschaftigt haben, wollen wir diese hier nur kurz behandeln. Der Schwerpunkt in diesem Kapitel wird bei der Darstellung der Probleme auf der Ebene der positiven Theorie liegen.

Bevölkerungsentwicklung und CO2-Emissionen

Wir haben in 1.2 dargelegt, daβ in der offentlichen und wissenschaftlichen Debatte kontrovers daruber diskutiert wird, welcher Zusammenhang zwischen Umweltnutzung und Bevolkerungsentwicklung besteht.’ Wahrend fur die globalen Umweltprobleme nach Ansicht der einen Gruppe das hohe Bevolkerungswachstum in den Entwicklungslandern wesentlich verantwortlich ist, ist es nach Ansicht der anderen Gruppe vor allem der hohe Pro-Kopf-Konsum in den Industriestaaten. Eine Diskussion der gegensatzlichen Argumente uber die Ursache von Umweltproblemen hat auch gezeigt, das die Frage, welche der beiden Positionen zutreffend ist, nicht allein auf der Basis theoretischer Uberlegungen beantwortet werden kann. Damit mussen letztlich empirische Untersuchungen die Frage entscheiden, ob ein hohes Bevolkerungswachstum oder ein hoher Pro-Kopf-Konsum oder beides wesentliche Ursachen fur die Zerstorung globaler Okosysteme sind.

Rückblick und offene Fragen

Wir haben aus unterschiedlichen Perspektiven den Zusammenhang zwischen Bevolkerungswachstum und Umweltnutzung untersucht. Abschliesend wollen wir die Ergebnisse der Analyse zusammenfassen und Schlusfolgerungen fur die Umwelt-und Bevolkerungspolitik sowie fur die weitere Forschung formulieren. Die abschliesenden Ausfuhrungen orientieren sich an zwei Fragen.

Dogmenhistorische Betrachtung der Bevölkerungstheorie

Nachdem wir uns in den vorangegangenen Kapiteln mit den empirischen Aspekten des Zusammenhangs von Bevolkerungsentwicklung und Umweltnutzung beschaftigt haben, wollen wir in den folgenden Kapiteln diese Beziehung aus theoretischer Perspektive untersuchen. Hierzu werden wir zunachst anhand ausgewahlter historischer Bevolkerungstheorien aufzeigen, wie die Bevolkerungsentwicklung erklart und auf welche Weise die Frage nach der optimalen B evolkerungsgrose beantwortete wurde.1 Beginnen wollen wir dabei mit der Darstellung der Uberlegungen von Aristoteles.

Einführung in die Fragestellung

In der Offentlichkeit wird haufig das hohe Bevolkerungswachstum in den Entwicklungslandern als eine der wesentlichen Ursachen fur die Zerstorung von Okosystemen angesehen. Somit erscheint das Bevolkerungswachstum als eines der Haupthindernisse fur die Losung globaler Umweltprobleme. Diese Ansicht wird oft mit folgender Argumentation begrundet: Gerade Staaten mit einem nach wie vor hohen Bevolkerungswachstum - wie viele Staaten Afrikas - sind haufig kaum in der Lage, die elementaren Bedurfnisse ihrer Einwohner zu befriedigen. Eine Ausweitung der Produktion ware daher notig, um vielen Menschen das Uberleben zu sichern - damit scheint aber zwangslaufig eine entsprechende Belastung der Umwelt verbunden. Orientiert man sich an der Art und Weise, wie sich die westlichen Industriestaaten entwickelt haben, dann ist die Befurchtung verstandlich, das eine dem Westen vergleichbare Entwicklung in den sogenannten Dritte-Welt-Staaten unweigerlich den Kollaps vieler Okosysteme zur Folge hatte bzw. das die Moglichkeit, in der Zukunft Umweltprobleme zu losen, dadurch erheblich erschwert wurde. Von daher ist es nicht uberraschend, wenn gefordert wird, durch geeignete politische Masnahmen das Bevolkerungswachstum zu begrenzen, um die Umweltbelastung zu reduzieren.

Die ökonomischen Bevölkerungstheorien

Die tatsachliche Bevolkerungsentwicklung im 19. Jahrhundert hat Malthus dustere Prognosen nicht bestatigt. Spatestens seit den achtziger Jahren des 19. Jahrhunderts setzte in nahezu allen europaischen Staaten und in Nordamerika, Australien sowie Neuseeland ein dauerhafter Ruckgang der Fertilitatsraten ein, der von einem stetigen Anstieg der Einkommen begleitet wurde (Chesnais 1992:112ff und 354ff). Mit der gunstigen realen Entwicklung waren die malthusianischen Uberlegungen allerdings nicht ein fur alle Mal widerlegt. Die Auseinandersetzung mit seinen Ideen spielt bis in die Gegenwart hinein eine wichtige Rolle in Studien uber die Bevolkerungsproblematik. Dabei stehen sich, wie wir bereits in 1.2.2 dargelegt haben, haufig zwei entgegengesetzte Auffassungen uber die Determinanten und Folgen der Bevolkerungsentwicklung gegenuber. Auf der einen Seite werden gerade malthusianische Positionen haufig von Okologen vertreten. Beispiele hierfur sind die Arbeiten von Ehrlich (1968) und Ehrlich, Ehrlich (1990). Nach Ansicht dieser Wissenschaftler ist es nicht der begrenzte Nahrungsspielraum, der die Bevolkerungsentwicklung korrigiert, sondern die begrenzten Schadstoffaufnahmekapazitaten der Erde, die bei einer weiter wachsenden Bevolkerung zu einer Zerstorung der naturlichen Lebensgrundlagen fuhren konnen, was wiederum auf die Bevolkerungsentwicklung zuruckwirkt.