O Modelo unput-output no planeamento de longo prazo

Doutoramento em Economia.

Modeling impact assessment of transport policies through a multiregional input-output integrated approach

El objetivo de esta investigación es desarrollar una metodología para estimar los potenciales impactos económicos y de transporte generados por la aplicación de políticas en el sector transporte. Los departamentos de transporte y otras instituciones gubernamentales relacionadas se encuentran interesadas en estos análisis debido a que son presentados comúnmente de forma errónea por la insuficiencia de datos o por la falta de metodologías adecuadas. La presente investigación tiene por objeto llenar este vacío haciendo un análisis exhaustivo de las técnicas disponibles que coincidan con ese propósito. Se ha realizado un análisis que ha identificado las diferencias cuando son aplicados para la valoración de los beneficios para el usuario o para otros efectos como aspectos sociales. Como resultado de ello, esta investigación ofrece un enfoque integrado que incluye un modelo Input-Output de múltiples regiones basado en la utilidad aleatoria (RUBMRIO), y un modelo de red de transporte por carretera. Este modelo permite la reproducción con mayor detalle y realismo del transporte de mercancías que por medio de su estructura sectorial identifica los vínculos de las compras y ventas inter-industriales dentro de un país utilizando los servicios del transporte de mercancías. Por esta razón, el modelo integrado es aplicable a diversas políticas de transporte. En efecto, el enfoque se ha aplicado para estudiar los efectos macroeconómicos regionales de la implementación de dos políticas diferentes en el sistema de transporte de mercancías de España, tales como la tarificación basada en la distancia recorrida por vehículo-kilómetro (€/km) aplicada a los vehículos del transporte de mercancías, y para la introducción de vehículos más largos y pesados de mercancías en la red de carreteras de España. El enfoque metodológico se ha evaluado caso por caso teniendo en cuenta una selección de la red de carreteras que unen las capitales de las regiones españolas. También se ha tenido en cuenta una dimensión económica a través de una tabla Input-Output de múltiples regiones (MRIO) y la base de datos de conteo de tráfico existente para realizar la validación del modelo. El enfoque integrado reproduce las condiciones de comercio observadas entre las regiones usando el sistema de transporte de mercancías por carretera, y que permite por comparación con los escenarios de políticas, determinar las contribuciones a los cambios distributivos y generativos. Así pues, el análisis estima los impactos económicos en cualquier región considerando los cambios en el Producto Interno Bruto (PIB) y el empleo. El enfoque identifica los cambios en el sistema de transporte a través de todos los caminos de la red de transporte a través de las medidas de efectividad (MOEs). Los resultados presentados en esta investigación proporcionan evidencia sustancial de que en la evaluación de las políticas de transporte, es necesario establecer un vínculo entre la estructura económica de las regiones y de los servicios de transporte. Los análisis muestran que para la mayoría de las regiones del país, los cambios son evidentes para el PIB y el empleo, ya que el comercio se fomenta o se inhibe. El enfoque muestra cómo el tráfico se desvía en ambas políticas, y también determina detalles de las emisiones de contaminantes en los dos escenarios. Además, las políticas de fijación de precios o de regulación de los sistemas de transporte de mercancías por carretera dirigidas a los productores y consumidores en las regiones promoverán transformaciones regionales afectando todo el país, y esto conduce a conclusiones diferentes. Así mismo, este enfoque integrado podría ser útil para evaluar otras políticas y otros países en todo el mundo. The purpose of this research is to develop a methodological approach aimed at assessing the potential economic and transportation impacts of transport policies. Transportation departments and other related government parties are interested in such analysis because it is commonly misrepresented for the insufficiency of data and suitable methodologies available. This research is directed at filling this gap by making a comprehensive analysis of the available techniques that match with that purpose. The differences when they are applied for the valuation of user benefits or for other impacts as social matters have been identified. As a result, this research presents an integrated approach which includes both a random utility-based multiregional Input-Output model (RUBMRIO), and a road transport network model. This model accounts for freight transport with more detail and realism because its commodity-based structure traces the linkages of inter-industry purchases and sales that use freight services within a given country. For this reason, the integrated model is applicable to various transport policies. In fact, the approach is applied to study the regional macroeconomic effects of implementing two different policies in the freight transport system of Spain, such as a distance-based charge in vehicle-kilometer (€/km) for Heavy Goods Vehicles (HGVs), and the introduction of Longer and Heavier Vehicles (LHVs) in the road network of Spain. The methodological approach has been evaluated on a case by case basis considering a selected road network of highways linking the capitals of the Spanish regions. It has also considered an economic dimension through a Multiregional Input Output Table (MRIO) and the existing traffic count database used in the model validation. The integrated approach replicates observed conditions of trade among regions using road freight transport systems that determine contributions to distributional and generative changes by comparison with policy scenarios. Therefore, the model estimates economic impacts in any given area by considering changes in Gross Domestic Product (GDP), employment (jobs), and in the transportation system across all paths of the transport network considering Measures of effectiveness (MOEs). The results presented in this research provide substantive evidence that in the assessment of transport policies it is necessary to establish a link between the economic structure of regions and the transportation services. The analysis shows that for most regions in the country, GDP and employment changes are noticeable when trade is encouraged or discouraged. This approach shows how traffic is diverted in both policies, and also provides details of the pollutant emissions in both scenarios. Furthermore, policies, such as pricing or regulation of road freight transportation systems, directed to producers and consumers in regions will promote different regional transformations across the country, and this lead to different conclusions. In addition, this integrated approach could be useful to assess other policies and countries worldwide.

Análisis multi-región input-output (MRIO) de emisiones de gases efecto invernadero (GEI) incorporado en el comercio. Un modelo birregional aplicado a Cataluña y el resto de España

El siguiente trabajo realiza un análisis regional y sectorial para el estudio de la emisiones de gases efecto invernadero (GEI) incorporadas en el comercio entre las regiones de Cataluña y el resto de España para el año 2001, estimando así el Balance Neto en GEI incorporado. El objetivo es el desarrollo de un metodología que nos permita realizar esta estimación de forma rigurosa, con la intención de efectuar un análisis comparativo de ambas estructuras productivas territoriales, en cuanto a la intensidad de emisión y el impacto de la demanda final de las regiones consideradas. Para este propósito se utiliza el marco metodológico del análisis input-output, en particular se aplica dos tipologías de modelos: el modelo básico o single-región y el multi-región, lo que nos permite la comparabilidad entre ambos, demostrando como el modelo MRIO (multi-región input-output) es el método más apropiado para dicho propósito, permitiendo, entre otras ventajas, analizar los vínculos interregionales e intersectoriales de las regiones consideradas. La incorporación de la técnica de la integración vertical o subsistemas, nos permite un enfoque alternativo para el Balance Neto resultante, no tenemos constancia de que este enfoque haya sido utilizado con anterioridad en los análisis MRIO aplicados al estudio de los impactos medioambientales incorporados en el comercio. Tampoco la tenemos sobre la aplicación de los MRIO de forma general para estos impactos a nivel interregional de la economía española. El principal resultado obtenido nos indica que aún teniendo Cataluña un importante superávit comercial con el resto de España, hemos comprobado la existencia de un importante déficit para la primera en cuanto a la polución incorporada en este comercio.

Construcción de un modelo Multi- Regional Input-Output (MRIO) medioambiental para Cataluña y el resto de España: Estudio del balance en CO2 incorporado en el comercio

El objetivo de este estudio es analizar el impacto, en emisiones de CO2, de la demanda final de Cataluña en relación a los vínculos comerciales interregionales con el resto de España y el resto del mundo. Este proceso implica el análisis del balance en CO2 incorporado para Cataluña, lo que permitirá evaluar la responsabilidad de la economía catalana respecto a estas emisiones. Para este propósito se construye, para esta determinada desagregación regional, un modelo Multi-Regional Input-Output (MRIO) extendido al medioambiente con sectores verticalmente integrados. La incorporación de la técnica de la integración vertical nos permite un enfoque alternativo para el Balance Neto y un análisis más detallado de los vínculos interregionales entre los diversos sectores productivos, centrado en la responsabilidad última de la demanda final de cada sector en cada región. Hasta el momento, los estudios previos sobre los impactos medioambientales incorporados al comercio español se han centrado principalmente en el ámbito nacional. No obstante, por un lado el comercio interregional con el resto de España en términos monetarios representa cerca de la mitad del comercio exterior catalán. Por otro lado, los distintos metabolismos energéticos de ambas economías tienen como consecuencia una importante diferencia en la intensidad de emisión en la producción de bienes y servicios. Esta situación genera para Cataluña un déficit en el Balance Neto estimado con el resto de España, aún teniendo un importante superávit monetario. De esto se desprende la importancia de integrar el nivel interregional en los estudios de los impactos medioambientales incorporados en el comercio y, en consecuencia, en la planificación y formalización de políticas económicas y ambientales a nivel nacional.

Análise de ecossistemas aquáticos através do método input-output : estudo de caso lagoa Itapeva (sistema lagunar costeiro do Rio Grande do Sul)

A enorme complexidade dos sistemas ecológicos tem sido uma grande barreira para a compreensão e o gerenciamento da problemática ambiental. Neste sentido a modelagem matemática é uma valiosa ferramenta, devido a sua capacidade de organizar as informações disponíveis sobre estes sistemas e de fazer previsões a seu respeito para diferentes condições. Desta forma a análise de sistemas naturais vem sendo abordada de diferentes maneiras, sendo que nas últimas décadas a teoria de ecossistemas expandiu-se e ramos específicos, que permitem seguir e predizer a evolução de ecossistemas, foram formulados. Um destes enfoques, conhecido como análise do fluxo de insumo-produto, pode ser utilizado para explicar o funcionamento e estrutura dos subsistemas de um ecossistema através da descrição dos fluxos de matéria ou energia. A análise do fluxo de insumo-produto pode ser representada através de dois modelos: o modelo determinístico ou o modelo estocástico, tendo sua origem em estudos de caso com o objetivo de analisar a econômica norte-americana, sendo uma extensão prática da teoria clássica de interdependência geral. Este trabalho faz uma abordagem sintética da evolução desta análise, avaliando dados teóricos e principalmente dados referentes à Lagoa Itapeva. A análise de input-output (determinística e estocástica) com o propósito de obter informações no que diz respeito aos fluxos (matéria e energia), é bastante simples; sendo que os modelos determinísticos se prestam melhor para traçar um panorama global e para obter projeções para as variáveis já os modelos estocásticos são mais complexos, mas provêem uma descrição mais acurada. Na Lagoa Itapeva os processos determinísticos demonstraram um baixo índice de ciclagem do carbono entre os três compartimentos em estudo e o fluxo preferencial na normalização corresponde ao compartimento dos produtores primários, isto decorre de não existir loop nos compartimentos em estudo e também não existir fluxos em dois sentidos. Em relação à avaliação estocástica foram observadas uma baixa relação no sentido espacial superfície-meio-fundo da lagoa, e uma boa distribuição espacial norte-centro-sul. Quanto à distribuição temporal, foi constatada uma baixa concordância entre os dados analisados e os dados reais quanto das análises realizadas em intervalos de tempo pequeno (horas) e uma boa concordância nas medidas feitas quando o intervalo foi significativo (meses). Também em relação à Lagoa Itapeva, foi verificado nas análises estocásticas, utilizando-se operadores espaciais, que como a dinâmica biológica nem sempre é linear, os organismos não podem acompanhar imediatamente e perfeitamente as mudanças do ambiente, resultando em tempos de residência de matéria significativamente baixo. Além da análise dos fluxos ligados a este ecossistema lagunar, foram desenvolvidas técnicas de correção e adaptação de dados referentes à amostragem ocorrida na Lagoa durante um ano de campanha. Assim, propõe-se uma nova perspectiva no uso desta metodologia de forma simples e de fácil manipulação matemática.

Reliability of the input-output properties of the cortico-spinal pathway obtained from transcranial magnetic and electrical stimulation

The purpose of this experiment was to assess the test-retest reliability of input-output parameters of the cortico-spinal pathway derived from transcranial magnetic (TMS) and electrical (TES) stimulation at rest and during muscle contraction. Motor evoked potentials (MEPs) were recorded from the first dorsal interosseous muscle of eight individuals on three separate days. The intensity of TMS at rest was varied from 5% below threshold to the maximal output of the stimulator. During trials in which the muscle was active, TMS and TES intensities were selected that elicited MEPs of between 150 and 300 X at rest. MEPs were evoked while the participants exerted torques up to 50% of their maximum capacity. The relationship between MEP size and stimulus intensity at rest was sigmoidal (R-2 = 0.97). Intra-class correlation coefficients (ICC) ranged between 0.47 and 0.81 for the parameters of the sigmoid function. For the active trials, the slope and intercept of regression equations of MEP size on level of background contraction were obtained more reliably for TES (ICC = 0.63 and 0.78, respectively) than for TMS (ICC = 0.50 and 0.53, respectively), These results suggest that input-output parameters of the cortico-spinal pathway may be reliably obtained via transcranial stimulation during longitudinal investigations of cortico-spinal plasticity. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Composition of Greenhouse Gas Emissions in Spain: an Input-Output Analysis

Extending the traditional input-output model to account for the environmental impacts of production processes reveals the channels by which environmental burdens are transmitted throughout the economy. In particular, the environmental input-output approach is a useful technique for quantifying the changes in the levels of greenhouse emissions caused by changes in the final demand for production activities. The inputoutput model can also be used to determine the changes in the relative composition of greenhouse gas emissions due to exogenous inflows. In this paper we describe a method for evaluating how the exogenous changes in sectorial demand, such as changes in private consumption, public consumption, investment and exports, affect the relative contribution of the six major greenhouse gases regulated by the Kyoto Protocol to total greenhouse emissions. The empirical application is for Spain, and the economic and environmental data are for the year 2000. Our results show that there are significant differences in the effects of different sectors on the composition of greenhouse emissions. Therefore, the final impact on the relative contribution of pollutants will basically depend on the activity that receives the exogenous shock in final demand, because there are considerable differences in the way, and the extent to which, individual activities affect the relative composition of greenhouse gas emissions. Keywords: Greenhouse emissions, composition of emissions, sectorial demand, exogenous shock.

Ecological and Economic Impacts within the Environmental Input-Output Framework

The environmental input-output approach reveals the channels through which the environmental burdens of production activities are transmitted throughout the economy. This paper uses the input-output framework and analyses the changes in Spanish emission multipliers during the period 1995-2000. By decomposing the global changes in multipliers into different components, it is possible to evaluate separately the economic and ecological impacts captured by the environmental input-output model. Specifically, in this study we distinguish between the effects on multipliers caused by changes in emission coefficients (the ecological impacts) and the effects on multipliers caused by changes in technical coefficients (the economic impacts). Our results show a significant improvement in the ecological impacts of production activities, which contributed negatively to changes in emission multipliers. They also show a deterioration in the economic impacts, which contributed positively to changes in emission multipliers. Together, these two effects lead to a small reduction in global multipliers during the period of analysis. Our results also show significant differences in the individual behaviour of different sectors in terms of their contribution to multiplier changes. Since there are considerable differences in the way individual sectors affect the changes in emission levels, and in the intensity of these effects, this means that the final effects will basically depend on the activity considered. Keywords: emission multipliers, multipliers' changes, ecological impacts, economic impacts.

An input-output analysis of the "key" sectors in CO2 emissions from a production perspective: an application to the spanish economy

Here we present an approach that allows the identification of the "key" productive sectors responsible for CO2 emission. For this purpose, we develop an input–output methodology from a supply perspective. We focus on the impact of an increase in the value-added of the different productive sectors on total CO2 emissions and we identify the productive sectors responsible for the increase in CO2 emissions when there is an increase in the income of the economy. The approach shows the contribution of the various sectors to CO2 emission from a production perspective and allows us to identify the sectors that deserve more consideration for mitigation policies. This analysis is complementary to the input–output analysis from a demand perspective. The methodology is applied to the Spanish economy.

Economic impacts of alternative water policy scenarios in the Spanish production system: an input-output analysis

The objective of this paper is to analyse the economic impacts of alternative water policies implemented in the Spanish production system. The methodology uses two versions of the input-output price model: a competitive formulation and a mark-up formulation. The input-output framework evaluates the impact of water policy measures on production prices, consumption prices, intermediate water demand and private welfare. Our results show that a tax on the water used by sectors considerably reduces the intermediate water demand, and increases the production and consumption prices. On the other hand, according to Jevons' paradox, an improvement in technical efficiency, which leads to a reduction in the water requirements of all sectors and an increase in water production, increases the amount of water consumed. The combination of a tax on water and improved technical efficiency takes the pressure off prices and significantly reduces intermediate water demand. JEL Classification: C67 ; D57 ; Q25. Keywords: Production prices; Consumption prices; Water uses; Water policy; Water taxation.

Income growth and atmospheric pollution in Spain: an input-output approach

The relationships between economic growth and environmental pressures are complex. Since the early nineties, the debate on these relationships has been strongly influenced by the Environmental Kuznets Curve hypothesis, which states that during the first stage of economic development environmental pressures increase as per capita income increases, but once a critical turning-point has been reached these pressures diminish as income levels continue to increase. However, to date such a delinking between economic growth and emission levels has not happened for most atmospheric pollutants in Spain. The aim of this paper is to analyse the relationship between income growth and nine atmospheric pollutants in Spain. In order to obtain empirical outcomes for this analysis, we adopt an input-output approach and use NAMEA data for the nine pollutants. First, we undertake a structural decomposition analysis for the period 1995-2000 to estimate the contribution of various factors to changes in the levels of atmospheric emissions. And second, we estimate the emissions associated with the consumption patterns of different groups of households classified according to their level of expenditure

Subsistemas input-output y contaminación: una aplicación al sector servicions y las emisiones de CO2 en España

El análisis de subsistemas input-output nos proporciona una herramienta de gran utilidad para estudiar la estructura productiva de los diferentes sectores que componen una economía. En el presente trabajo se ha desarrollado este análisis para estudiar las emisiones de CO2 relacionadas con el conjunto de ramas productivas que conforman el sector servicios. La descomposición de la producción total del subsistema servicios nos permite obtener las emisiones de CO2 relacionadas con diferentes efectos (escala, propio, feed-back y spill over). De los resultados obtenidos, destaca el diferente papel de las distintas ramas productivas de servicios. Las actividades de transporte serían las responsables de las mayores emisiones generadas directamente en el sector. Estas actividades son demandadas por el resto de sectores de la economía en mayor grado que su propia demanda final, teniendo mayor responsabilidad la producción vendida a otros sectores que la propia demanda final. No obstante, para el resto de actividades las emisiones directas e indirectas asociadas a la demanda final son mucho más importantes, por el fuerte efecto de arrastre sobre otras ramas de la economía que ejercen las actividades de servicios. A este respecto, destacan los servicios de Comercio, Hostelería, Inmobiliarias y servicios empresariales y la Administración pública, actividades que reciben escasa atención en el diseño de políticas orientadas a reducir las emisiones, pero que tienen una responsabilidad muy destacable en el fuerte aumento de emisiones experimentado en los últimos años.

Actividad económica, consumo final de energía y requerimientos de energía primaria en Cataluña, 1990-2005. Análisis mediante el uso de los balances energéticos desde una perspectiva input-output

Este trabajo analiza la evolución de los consumos finales de energía en Cataluña durante el periodo 1990-2005. En conjunto, los consumos finales de energía crecen por encima del crecimiento del PIB en términos reales. La disponibilidad actual de datos permite una desagregación en cinco actividades: sector primario; sector industrial; sector servicios; transporte; y sector doméstico. Los aumentos relativos más importantes se dan en los sectores servicios, doméstico y transporte. Es esta última actividad (que incluye el transporte privado y comercial) la que experimenta un mayor aumento en términos absolutos, hasta llegar a representar un consumo final de energía.