Pollution generation in the Carajas region of Brazil: An extended input -output approach

The economic development of any region involves some consequences to the environment. The choice of a socially optimal development plan must consider a measure of the strategy's environmental impact. This dissertation tackles this problem by examining environmental impacts of new production activities. The study uses the experience of the Carajás region in the north of Brazil. This region, which prior to the 1960's was an isolated outpost of the Amazon area, was integrated to the rest of the country with a non-sophisticated but strategic road system and eventually became the second largest iron ore mining area in the world. Finally, in the 1980's, the area was linked, by way of a railroad, to the nearest seaport along the Atlantic Ocean. The consequence of such changes was a burst of economic growth along the railroad Corridor and neighboring areas. In this work, a Social Accounting Matrix (SAM) is used to construct a 2-region (Corridor and surrounding area), fixed price, Computable General Equilibrium (CGE) Model to examine the relationship between production and pollution by measuring the different pollution effects of alternative growth strategies. SAMs are a very useful tool to examine the environmental impacts of development by linking production activities to measurable indices of natural resource degradation. The simulation results suggest that the strategies leading to faster economic growth in the short run are also those that lead to faster rates of environmental degradation. The simulations also show that the strategies that leads to faster rates of short run growth do so at the price of a rate of environmental depletion that is unsustainable from a long run perspective. These results, therefore, support the concern expressed by environmental economists and policy makers regarding the possible trade-offs between economic growth and environmental preservation. This stresses the need for a careful analysis of the environmental impacts of alternative growth strategies. ^

Essays in dynamic optimal taxation: working experience, unemployment scarring and poverty

This thesis investigates the design of optimal tax systems in dynamic environments. The first essay characterizes the optimal tax system where wages depend on stochastic shocks and work experience. In addition to redistributive and efficiency motives, the taxation of inexperienced workers depends on a second-best requirement that encourages work experience, a social insurance motive and incentive effects. Calibrations using U.S. data yield higher expected optimal marginal income tax rates for experienced workers for most of the inexperienced workers. They confirm that the average marginal income tax rate increases (decreases) with age when shocks and work experience are substitutes (complements). Finally, more variability in experienced workers' earnings prospects leads to increasing tax rates since income taxation acts as a social insurance mechanism. In the second essay, the properties of an optimal tax system are investigated in a dynamic private information economy where labor market frictions create unemployment that destroys workers' human capital. A two-skill type model is considered where wages and employment are endogenous. I find that the optimal tax system distorts the first-period wages of all workers below their efficient levels which leads to more employment. The standard no-distortion-at-the-top result no longer holds due to the combination of private information and the destruction of human capital. I show this result analytically under the Maximin social welfare function and confirm it numerically for a general social welfare function. I also investigate the use of a training program and job creation subsidies. The final essay analyzes the optimal linear tax system when there is a population of individuals whose perceptions of savings are linked to their disposable income and their family background through family cultural transmission. Aside from the standard equity/efficiency trade-off, taxes account for the endogeneity of perceptions through two channels. First, taxing labor decreases income, which decreases the perception of savings through time. Second, taxation on savings corrects for the misperceptions of workers and thus savings and labor decisions. Numerical simulations confirm that behavioral issues push labor income taxes upward to finance saving subsidies. Government transfers to individuals are also decreased to finance those same subsidies.

Essays on optimal fiscal and monetary policies

Cette thèse se compose de trois articles sur les politiques budgétaires et monétaires optimales. Dans le premier article, J'étudie la détermination conjointe de la politique budgétaire et monétaire optimale dans un cadre néo-keynésien avec les marchés du travail frictionnels, de la monnaie et avec distortion des taux d'imposition du revenu du travail. Dans le premier article, je trouve que lorsque le pouvoir de négociation des travailleurs est faible, la politique Ramsey-optimale appelle à un taux optimal d'inflation annuel significativement plus élevé, au-delà de 9.5%, qui est aussi très volatile, au-delà de 7.4%. Le gouvernement Ramsey utilise l'inflation pour induire des fluctuations efficaces dans les marchés du travail, malgré le fait que l'évolution des prix est coûteuse et malgré la présence de la fiscalité du travail variant dans le temps. Les résultats quantitatifs montrent clairement que le planificateur s'appuie plus fortement sur l'inflation, pas sur l'impôts, pour lisser les distorsions dans l'économie au cours du cycle économique. En effet, il ya un compromis tout à fait clair entre le taux optimal de l'inflation et sa volatilité et le taux d'impôt sur le revenu optimal et sa variabilité. Le plus faible est le degré de rigidité des prix, le plus élevé sont le taux d'inflation optimal et la volatilité de l'inflation et le plus faible sont le taux d'impôt optimal sur le revenu et la volatilité de l'impôt sur le revenu. Pour dix fois plus petit degré de rigidité des prix, le taux d'inflation optimal et sa volatilité augmentent remarquablement, plus de 58% et 10%, respectivement, et le taux d'impôt optimal sur le revenu et sa volatilité déclinent de façon spectaculaire. Ces résultats sont d'une grande importance étant donné que dans les modèles frictionnels du marché du travail sans politique budgétaire et monnaie, ou dans les Nouveaux cadres keynésien même avec un riche éventail de rigidités réelles et nominales et un minuscule degré de rigidité des prix, la stabilité des prix semble être l'objectif central de la politique monétaire optimale. En l'absence de politique budgétaire et la demande de monnaie, le taux d'inflation optimal tombe très proche de zéro, avec une volatilité environ 97 pour cent moins, compatible avec la littérature. Dans le deuxième article, je montre comment les résultats quantitatifs impliquent que le pouvoir de négociation des travailleurs et les coûts de l'aide sociale de règles monétaires sont liées négativement. Autrement dit, le plus faible est le pouvoir de négociation des travailleurs, le plus grand sont les coûts sociaux des règles de politique monétaire. Toutefois, dans un contraste saisissant par rapport à la littérature, les règles qui régissent à la production et à l'étroitesse du marché du travail entraînent des coûts de bien-être considérablement plus faible que la règle de ciblage de l'inflation. C'est en particulier le cas pour la règle qui répond à l'étroitesse du marché du travail. Les coûts de l'aide sociale aussi baisse remarquablement en augmentant la taille du coefficient de production dans les règles monétaires. Mes résultats indiquent qu'en augmentant le pouvoir de négociation du travailleur au niveau Hosios ou plus, les coûts de l'aide sociale des trois règles monétaires diminuent significativement et la réponse à la production ou à la étroitesse du marché du travail n'entraîne plus une baisse des coûts de bien-être moindre que la règle de ciblage de l'inflation, qui est en ligne avec la littérature existante. Dans le troisième article, je montre d'abord que la règle Friedman dans un modèle monétaire avec une contrainte de type cash-in-advance pour les entreprises n’est pas optimale lorsque le gouvernement pour financer ses dépenses a accès à des taxes à distorsion sur la consommation. Je soutiens donc que, la règle Friedman en présence de ces taxes à distorsion est optimale si nous supposons un modèle avec travaie raw-efficace où seule le travaie raw est soumis à la contrainte de type cash-in-advance et la fonction d'utilité est homothétique dans deux types de main-d'oeuvre et séparable dans la consommation. Lorsque la fonction de production présente des rendements constants à l'échelle, contrairement au modèle des produits de trésorerie de crédit que les prix de ces deux produits sont les mêmes, la règle Friedman est optimal même lorsque les taux de salaire sont différents. Si la fonction de production des rendements d'échelle croissant ou decroissant, pour avoir l'optimalité de la règle Friedman, les taux de salaire doivent être égales.

A Parameter Estimation and Identifiability Analysis Methodology Applied to a Street Canyon Air Pollution Model

Mathematical models are increasingly used in environmental science thus increasing the importance of uncertainty and sensitivity analyses. In the present study, an iterative parameter estimation and identifiability analysis methodology is applied to an atmospheric model – the Operational Street Pollution Model (OSPMr). To assess the predictive validity of the model, the data is split into an estimation and a prediction data set using two data splitting approaches and data preparation techniques (clustering and outlier detection) are analysed. The sensitivity analysis, being part of the identifiability analysis, showed that some model parameters were significantly more sensitive than others. The application of the determined optimal parameter values was shown to succesfully equilibrate the model biases among the individual streets and species. It was as well shown that the frequentist approach applied for the uncertainty calculations underestimated the parameter uncertainties. The model parameter uncertainty was qualitatively assessed to be significant, and reduction strategies were identified.

Ciclos econômicos e emissão de CO2 no Brasil: uma análise dinâmica para políticas ambientais ótimas

Este artigo estuda como as políticas ambientais devem responder de forma ótima aos ciclos econômicos no Brasil. Para isso utilizamos um modelo de ciclos reais de negócios (RBC) com externalidades de poluição. Os resultados indicam que o custo de mitigação de emissões de carbono é mais baixo que o da poluição no Brasil, justificando a adoção de políticas restritivas. Além disso, diante de choques de produtividade, o comportamento ótimo é uma política de mitigação pró-cíclica, onde o imposto e o teto de emissões devem aumentar em períodos de expansão da economia e diminuir em períodos de crise. Também definimos uma regra de decisão para a dinâmica da política de mitigação.

Essays on optimal fiscal and monetary policies

Cette thèse se compose de trois articles sur les politiques budgétaires et monétaires optimales. Dans le premier article, J'étudie la détermination conjointe de la politique budgétaire et monétaire optimale dans un cadre néo-keynésien avec les marchés du travail frictionnels, de la monnaie et avec distortion des taux d'imposition du revenu du travail. Dans le premier article, je trouve que lorsque le pouvoir de négociation des travailleurs est faible, la politique Ramsey-optimale appelle à un taux optimal d'inflation annuel significativement plus élevé, au-delà de 9.5%, qui est aussi très volatile, au-delà de 7.4%. Le gouvernement Ramsey utilise l'inflation pour induire des fluctuations efficaces dans les marchés du travail, malgré le fait que l'évolution des prix est coûteuse et malgré la présence de la fiscalité du travail variant dans le temps. Les résultats quantitatifs montrent clairement que le planificateur s'appuie plus fortement sur l'inflation, pas sur l'impôts, pour lisser les distorsions dans l'économie au cours du cycle économique. En effet, il ya un compromis tout à fait clair entre le taux optimal de l'inflation et sa volatilité et le taux d'impôt sur le revenu optimal et sa variabilité. Le plus faible est le degré de rigidité des prix, le plus élevé sont le taux d'inflation optimal et la volatilité de l'inflation et le plus faible sont le taux d'impôt optimal sur le revenu et la volatilité de l'impôt sur le revenu. Pour dix fois plus petit degré de rigidité des prix, le taux d'inflation optimal et sa volatilité augmentent remarquablement, plus de 58% et 10%, respectivement, et le taux d'impôt optimal sur le revenu et sa volatilité déclinent de façon spectaculaire. Ces résultats sont d'une grande importance étant donné que dans les modèles frictionnels du marché du travail sans politique budgétaire et monnaie, ou dans les Nouveaux cadres keynésien même avec un riche éventail de rigidités réelles et nominales et un minuscule degré de rigidité des prix, la stabilité des prix semble être l'objectif central de la politique monétaire optimale. En l'absence de politique budgétaire et la demande de monnaie, le taux d'inflation optimal tombe très proche de zéro, avec une volatilité environ 97 pour cent moins, compatible avec la littérature. Dans le deuxième article, je montre comment les résultats quantitatifs impliquent que le pouvoir de négociation des travailleurs et les coûts de l'aide sociale de règles monétaires sont liées négativement. Autrement dit, le plus faible est le pouvoir de négociation des travailleurs, le plus grand sont les coûts sociaux des règles de politique monétaire. Toutefois, dans un contraste saisissant par rapport à la littérature, les règles qui régissent à la production et à l'étroitesse du marché du travail entraînent des coûts de bien-être considérablement plus faible que la règle de ciblage de l'inflation. C'est en particulier le cas pour la règle qui répond à l'étroitesse du marché du travail. Les coûts de l'aide sociale aussi baisse remarquablement en augmentant la taille du coefficient de production dans les règles monétaires. Mes résultats indiquent qu'en augmentant le pouvoir de négociation du travailleur au niveau Hosios ou plus, les coûts de l'aide sociale des trois règles monétaires diminuent significativement et la réponse à la production ou à la étroitesse du marché du travail n'entraîne plus une baisse des coûts de bien-être moindre que la règle de ciblage de l'inflation, qui est en ligne avec la littérature existante. Dans le troisième article, je montre d'abord que la règle Friedman dans un modèle monétaire avec une contrainte de type cash-in-advance pour les entreprises n’est pas optimale lorsque le gouvernement pour financer ses dépenses a accès à des taxes à distorsion sur la consommation. Je soutiens donc que, la règle Friedman en présence de ces taxes à distorsion est optimale si nous supposons un modèle avec travaie raw-efficace où seule le travaie raw est soumis à la contrainte de type cash-in-advance et la fonction d'utilité est homothétique dans deux types de main-d'oeuvre et séparable dans la consommation. Lorsque la fonction de production présente des rendements constants à l'échelle, contrairement au modèle des produits de trésorerie de crédit que les prix de ces deux produits sont les mêmes, la règle Friedman est optimal même lorsque les taux de salaire sont différents. Si la fonction de production des rendements d'échelle croissant ou decroissant, pour avoir l'optimalité de la règle Friedman, les taux de salaire doivent être égales.

Air pollution levels measured at traffic hot spots : Brisbane urban corridor study

Air pollution levels were monitored continuously over a period of 4 weeks at four sampling sites along a busy urban corridor in Brisbane. The selected sites were representative of industrial and residential types of urban environment affected by vehicular traffic emissions. The concentration levels of submicrometer particle number, PM2.5, PM10, CO, and NOx were measured 5-10 meters from the road. Meteorological parameters and traffic flow rates were also monitored. The data were analysed in terms of the relationship between monitored pollutants and existing ambient air quality standards. The results indicate that the concentration levels of all pollutants exceeded the ambient air background levels, in certain cases by up to an order of magnitude. While the 24-hr average concentration levels did not exceed the standard, estimates for the annual averages were close to, or even higher than the annual standard levels.