ترکیب مصرف و اثرگذاری انرژی بر رشد اقتصادی:

کاربردی از رگرسیون غیرخطی انتقال ملایم

دکتر مرتضی خورسندی* و زهرا عزیزی**

تاریخ دریافت: 3 خرداد 1391                    تاریخ پذیرش: 27 آبان 1391

ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی یکی از مباحثی است که در سالهای اخیر از جمله موضوعات مورد توجه در زمینه اقتصاد انرژی بوده است. از سوی دیگر ترکیب مصرف انرژی و نحوه تخصیص آن بین بخشهای مختلف، می‌تواند بر ارتباط این دو متغیر تأثیرگذار باشد. در نتیجه به نظر می‌رسد که ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی می‌بایست در چارچوب یک الگوی غیرخطی مورد برآورد قرار گیرد. در این مقاله با استفاده از روش رگرسیون انتقال ملایم، غیرخطی بودن ارتباط بین این دو متغیر ارزیابی گردیده و از سهم بخش‌های غیرتولیدی از مصرف انرژی به عنوان متغیر انتقال استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده تأییدکننده وجود ارتباط مثبت و غیرخطی بین مصرف انرژی و رشد اقتصادی در ایران است. این ارتباط به ترکیب مصرف انرژی وابسته بوده و هر چه سهم بخش غیرتولیدی بیشتر باشد، اثربخشی انرژی بر تولید کمتر است. براساس ضرایب به دست آمده از قسمت‌های خطی و غیرخطی الگو، کشش تولید نسبت به انرژی در دوره مورد بررسی (1387-1364)  بین دو مقدار حدی 14/0 و 88/0 است. مقدار متوسط این کشش برابر 325/0 است.

واژه‌های کلیدی: مصرف انرژی، رشد اقتصادی، ترکیب مصرف انرژی، رگرسیون انتقال ملایم.

طبقه‌بندی JEL: Q43، Q48.

1. مقدمه

ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی یکی از موضوعات مهم در زمینه اقتصاد انرژی است که به‌طور مرتب مورد مطالعه محققین قرار گرفته است. توجه به این موضوع پس از پروتکل کیوتو و توافق برخی کشورهای صنعتی جهت کاهش گازهای گلخانه‌ای از طریق کاهش مصرف انرژی‌های فسیلی، جان دوباره‌ای گرفته است؛ چرا که از دیدگاه بسیاری از اقتصاددانان نظیر استرن[1]، گالی و الساکا[2] و لی و چانگ[3] انرژی به عنوان یک عامل تولید به حساب می‌آید و بنابراین کاهش مصرف آن می‌تواند باعث جلوگیری از رشد اقتصادی و بروز بیکاری شود. بر این اساس، ارتباط کاهش مصرف انرژی با رشد اقتصادی و مقدار این اثر، موضوعی است که مورد توجه اقتصاددانان قرار گرفته است.

از سوی دیگر، وقتی تحقیقات انجام شده در این زمینه بررسی می‌شود، دیده می‌شود که مطالعات مختلف، نتایج متفاوتی را حتی برای یک کشور به‌دست آورده‌اند. تفاوت در نتایج می‌تواند به دلایل مختلفی نظیر متفاوت بودن دوره‌های مورد بررسی باشد. از طرف دیگر، در سالهای اخیر وجود ارتباطات غیرخطی بین متغیرهای اقتصادی در مقابل ارتباطات خطی توجه اقتصاددانان را به خود جلب کرده و ادبیات رو به رشدی در این زمینه شکل گرفته است. جذابیت این الگوها در آن است که اثر متغیرها بر یکدیگر می‌تواند دچار تغییر شود. تغییر ضرایب الگو به دلیل تغییر در شرایط سیستم بوده که می‌تواند علت تفاوت در نتایج مطالعات باشد.

روش رگرسیون انتقال ملایم (STR)[4] از جمله الگوهای غیرخطی است که به دلیل خصوصیات خاص خود مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. این روش در واقع حالت پیشرفته‌تری از مدلهای رگرسیونی تغییر وضعیت[5]، همانند مدل حد آستانه[6] است. از جمله محاسن روش رگرسیون انتقال ملایم آن است که این امکان را ایجاد می‌کند که روابط بین متغیرها برحسب شرایط سیستم دارای چندین نظام باشند. شرایط سیستم توسط متغیری به نام متغیر انتقال و فاصله آن با حد آستانه مشخص می‌شود. به عبارت دیگر، میزان اثرگذاری متغیرهای مدل بر یکدیگر بستگی به وضعیت متغیر انتقال و میزان تفاوت آن از حد آستانه دارد. البته برخلاف مدل حد آستانه که تغییر از یک نظام به نظام دیگر به‌طور ناگهانی اتفاق می‌افتد، در مدل رگرسیون انتقال ملایم، تغییر نظام با یک شیب ملایم صورت می‌پذیرد. متغیر انتقال که می‌تواند از بین متغیرهای موجود در الگو و یا خارج از آن باشد، متغیری است که میزان اثرگذاری متغیر یا متغیرهای توضیحی بر متغیر وابسته را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

مطالعات مختلفی ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی را از طریق مدل‌های غیرخطی مورد بررسی قرار داده‌اند که از جمله آنها می‌توان به لی و چانگ[7]، رحمان و سرلتیس[8]، اومای حسنوف و اوکار[9] اشاره نمود. در ایران نیز برخی مطالعات رابطه مصرف انرژی و رشد اقتصادی را به صورت غیرخطی در نظر گرفته‌اند. فلاحی و هاشمی دیزج (1389) رابطه علی بین مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی را به روش مارکوف سوئیچینگ مورد بررسی قرار داده‌اند. در این تحقیق دو رژیم مختلف در ارتباط مصرف انرژی و تولید تشخیص داده می‌شود و براساس نتایج به‌دست آمده یک ارتباط علی دوطرفه در رژیم اول بین متغیرها برقرار است. اما در رژیم دوم ارتباط علی از سمت تولید به مصرف انرژی است. مهرآرا و زارعی (1390) اثرات خطی و غیرخطی مصرف انرژی بر رشد اقتصادی را با استفاده از روش رگرسیون حد آستانه‌ای مورد بررسی قرار داده‌اند. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که مدل‌های غیرخطی اثر مصرف انرژی بر رشد اقتصادی را بهتر از مدل‌های خطی توضیح می‌دهند. همچنین سه رژیم مختلف در ارتباط متغیرها تشخیص داده می‌شود و بر این اساس با افزایش مصرف انرژی تغییر رژیم رخ داده و اثربخشی مصرف انرژی بر رشد اقتصادی در رژیم‌های با مصرف بالا کاهش می‌یابد.

مقاله حاضر همانند مقاله مهرآرا و زارعی (1390) اثرگذاری مصرف انرژی بر رشد اقتصادی را بررسی می‌نماید با این تفاوت که در این مقاله از روش رگرسیون انتقال ملایم استفاده می‌شود. همچنین تفاوت عمده این مقاله با مقالات مشابه، در انتخاب هدفمند متغیر انتقال در جهت نشان دادن اثر ترکیب مصرف انرژی بر میزان اثربخشی مصرف انرژی بر رشد اقتصادی است.

2. مبانی نظری

2-1. جایگاه مصرف انرژی در تابع تولید ونقش آن در رشد اقتصادی 

جهان امروز، جهان توسعه اقتصادی و صنعتی است و روند این توسعه در طول دهه‌های اخیر شتاب بسیار گرفته است. انرژی مهم‌ترین کالای تجاری است که برای فعالیت‌های بشر از اهمیت فراوانی برخوردار است. با شروع انقلاب صنعتی و شکل گرفتن صنایع ماشینی، انرژی به عنوان یکی از عوامل اولیه و مهم تولید شناخته شده و به تدریج با ادامه روند توسعه اقتصادی و مدرنیزه شدن بخش‌های مختلف تولیدی، بیش از پیش اهمیت خود را در رشد اقتصادی کشورها به اثبات رسانده است.

براساس نظریه بیوفیزیکی رشد، انرژی تنها عامل و مهم‌ترین عامل تولید است. از دید‌گاه این نظریه حتی نیروی انسانی متخصص و غیرمتخصص با صرف مقادیر فراوان انرژی حاصل شده و در تولید بکار گرفته می‌شوند، بنابراین کالاهای تولید شده در اقتصاد فقط از منبع انرژی بکار گرفته شده از طبیعت ناشی می‌شوند. بنابراین در مدل بیوفیزیکی که توسط اقتصاددانان اکولوژیست مانند آیرس و نایر[10] بیان شده، انرژی عامل اصلی و تنها عامل تولید است و نیروی کار و سرمایه، عوامل واسطه‌ای هستند که برای بکارگیری، نیازمند انرژی هستند.[11]

  دیدگاه برخی اقتصاددانان نئوکلاسیک مانند برنت[12] و دنیسون[13]، مخالف نظر اقتصاددانان اکولوژیست است. این گروه از نئوکلاسیک‌ها معتقدند که انرژی از طریق تأثیری که بر نیروی کار و سرمایه می‌گذارد، به‌طور غیرمستقیم بر رشد اقتصادی مؤثر است و مستقیماً اثری بر رشد اقتصادی ندارد. اغلب اقتصاددانان نئوکلاسیک معتقدند که انرژی نقش کوچکی در تولید اقتصادی داشته و یک نهاده واسطه است و عوامل اساسی تولید تنها نیروی کار، سرمایه و زمین هستند. اما گروهی از نئوکلاسیک‌ها مانند همیلتون[14] ، باربریج[15] و هریسون[16] نقش اساسی‌تری برای انرژی قائلند و انرژی را نیز در کنار نیروی کار و سرمایه به عنوان عامل تولید در نظر می‌گیرند.[17]

در مجموع باید گفت که امروزه اهمیت انرژی در رشد اقتصادی بر کسی پوشیده نبوده و می‌توان مصرف انرژی را به عنوان یک عامل تولید در کنار دیگر نهاده‌های تولیدی در نظر گرفت. به این ترتیب اگر تولید را تابعی از نهاده‌های سرمایه، کار و انرژی در نظر بگیریم، خواهیم داشت:

(1)                                                   

در رابطه (1)، Y محصول ناخالص ملی واقعی، K نهاده سرمایه، L نهاده نیروی کار و E نهاده انرژی است. همچنین فرض بر این است که بین میزان استفاده از این نهاده‌ها و سطح تولید رابطه مستقیم وجود دارد. به عبارت دیگر، افزایش در هر یک از نهاده‌های مذکور باعث افزایش تولید می‌گردد. به بیان ریاضی داریم:

در صورتی که فرم کاب داگلاس را برای تابع تولید در نظر بگیریم خواهیم داشت:

(2)                                                    

پارامترهای ،  و  به ترتیب کشش تولید نسبت به سرمایه، نیروی کار و انرژی است. اگر از این تابع، لگاریتم گرفته و نسبت به زمان مشتق بگیریم، می‌توانیم نرخ رشد تولید را به عنوان تابعی از نرخ رشد عوامل به صورت زیر داشته باشیم:

(3)                                    

که در آن GY رشد تولید، GK رشد سرمایه، GL رشد نیروی کار و GE رشد مصرف انرژی است. این معادله مبنای تخمین ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی در این مطالعه است که به روش غیرخطی مورد برآورد قرار می‌گیرد. در مورد علت غیرخطی بودن ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی و متغیر اثرگذار بر این ارتباط، در بخش بعدی توضیحاتی ارائه می‌گردد.

2-2. ترکیب مصرف و غیرخطی بودن ارتباط انرژی و رشد اقتصادی

همانطور که می‌دانیم امروزه مصارف مختلفی از انرژی صورت می‌گیرد و هر کدام از این مصارف کارکردهای خاص خود را دارد. در ترازنامه انرژی، کل مصرف نهایی انرژی به چند دسته شامل مصارف خانگی و عمومی، صنعتی، کشاورزی، حمل و نقل و مصارف غیرانرژی تقسیم‌بندی می‌شود. مسلماً انرژی در هر کدام از این بخش‌ها کارکردهای متفاوتی از خود نشان می‌دهد. به خصوص کاربرد مصرف انرژی در بخش‌های تولیدی نظیر بخش‌های صنعت، کشاورزی و حمل و نقل با مصرف در بخش‌های غیرتولیدی نظیر مصارف خانگی کاملاً متفاوت است.

در بخش‌های تولیدی، انرژی مستقیماً به عنوان یک نهاده تولیدی عمل کرده و نقش مؤثری در ایجاد رشد اقتصادی بازی می‌کند. اما در بخش‌های خانگی و عمومی، انرژی یک کالای مصرفی بوده و از طریق افزایش مصرف می‌تواند بر رشد اقتصادی مؤثر باشد. بنابراین تخصیص مصرف انرژی بین بخش‌های مختلف اقتصادی و یا به عبارتی ترکیب مصرف آن می‌تواند بر نحوه اثرگذاری آن بر رشد اقتصادی مؤثر باشد. به بیان روشن‌تر، میزان سهم بخش‌های تولیدی و غیرتولیدی از مصرف انرژی می‌تواند بر ضریب اثرگذاری آن بر رشد اقتصادی (پارامتر  در معادله (3)) مؤثر باشد. بدین معنا که یک میزان مشخص از مصرف انرژی با ثابت در نظر گرفتن سایر شرایط، در صورتی که به بخش‌های تولیدی اختصاص یابد، می‌تواند اثر بیشتری بر رشد اقتصادی داشته باشد. در صورتی که معادله (3) به صورت خطی تخمین زده شود، به طور ضمنی فرض می‌شود که میزان اثرگذاری مصرف انرژی بر رشد تولید، بدون مد نظر قرار دادن ترکیب آن، در طول نمونه مورد بررسی ثابت است. اما همانطور که گفته شد، از آنجا که مصرف انرژی در بخش‌های مختلف می‌تواند آثار متفاوتی را بر تولید بر جای گذارد و از طرف دیگر، سهم بخش‌های مختلف از مصرف کل انرژی در طول نمونه مورد بررسی متغیر بوده است، لذا فرض ثابت بودن ضریب انرژی در تابع رشد چندان قابل دفاع نیست.

بنابراین در این تحقیق از یک الگوی غیرخطی رگرسیون انتقال ملایم برای بررسی میزان اثرگذاری مصرف انرژی بر رشد اقتصادی استفاده می‌شود. مزیت استفاده از این مدل در آن است که ضرایب مدل می‌تواند بسته به وضعیت متغیر انتقال تغییر نماید. همچنین این امکان وجود دارد که متغیر انتقال از بین متغیرهای خارج از الگوی اصلی انتخاب شود. بنابراین می‌توان ضریب انرژی در تابع رشد اول ثابت نباشد و دوم میزان آن بسته به متغیری خارج از مدل، نظیر سهم بخش غیرتولیدی از مصرف کل انرژی تغییر یابد. همچنین در این مدل حد آستانه‌ای برای متغیر انتقال و سرعت انتقال از یک نظام به نظام دیگر تعیین می‌گردد.  

3. ساختار الگو

3-1. مدل رگرسیون انتقال ملایم

مدل رگرسیون انتقال ملایم یک مدل سری زمانی غیرخطی است که می‌توان آن را به عنوان یک شکل توسعه‌یافته از مدل رگرسیونی تغییر وضعیت[18] تلقی کرد. این مدل در حالت کلی به صورت زیر معرفی می‌شود.

(4)                                   

 که در آن ،  متغیر درونزا،  متغیرهای برونزا،  و بردارهای پارامترها و  متغیر انتقال است که تغییرات آن باعث تغییر ضریب متغیرهای برآوردگر می‌شود. این متغیر می‌تواند وقفه متغیر درونزا بوده و یا از جمله متغیرهای برونزا باشد. همچنین می‌تواند متغیر سومی خارج از این چارچوب باشد. تابع ، تابع انتقال نامیده می‌شود که مقدار آن می‌تواند بین صفر و یک باشد. بر این اساس، ضرایب مدل STR بین  و  در نوسان خواهند بود. تابع انتقال شامل پارامتر شیب[19]،  و پارامتر موقعیت[20]،  است. پارامتر شیب، سرعت انتقال را بین دو الگوی حدی مشخص می‌کند و پارامتر موقعیت، تعیین‌کننده حد آستانه[21] بین این رژیم‌هاست. مقدار متغیر انتقال و مقدار تابع انتقال متناظر با آن ، تعیین‌کننده الگوی حاکم در هر دوره t خواهد بود.

در ادبیات موجود، شکل تابعی معمول که برای تابع انتقال در نظر گرفته شده است، به صورت لجستیک است. بر این اساس، شکل تابع انتقال به صورت زیر تعریف می‌گردد:

(5)                    

در تخمین الگو معمولاً دو حالت   (1LSTR) و  (2LSTR) در نظر گرفته می‌شود. در حالت  پارامترهای  به صورت تابعی یکنوا[22] از ، بین  و  تغییر می‌یابند. در حالت ، پارامترهای  به صورت متقارن[23] حول مقدار میانی  تغییر می‌یابد.

در این مقاله تخمین معادله (3) مبنای کار است. اما همانطور که قبلا توضیح داده شد، ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی می‌تواند تحت تأثیر ترکیب مصرف و یا سهم بخش‌های مختلف از انرژی باشد. بنابراین ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی به صورت غیرخطی در نظر گرفته شده و معادله زیر برآورد می‌شود.

(6)           

در معادله (6) ارتباط نیروی کار و سرمایه با رشد اقتصادی، خطی فرض شده اما اثر مصرف انرژی براساس مباحث مطرح شده در مبانی نظری به صورت غیرخطی است. همانطور که قبلاً گفته شد، متغیر انتقال متغیری است که مقدار آن می‌تواند بر نحوه اثرگذاری متغیر توضیحی بر متغیر وابسته تأثیر گذارد. براساس بحثی که در مبانی نظری ارائه گردید، ترکیب مصرف و سهم بخش‌های مختلف از انرژی می‌تواند بر میزان اثرگذاری مصرف انرژی بر رشد اقتصادی اثرگذار باشد. بنابراین در این مقاله با استفاده از آزمون‌های موجود، متغیر انتقال از بین متغیرهایی که می‌توانند نشان‌دهنده ترکیب مصرف انرژی باشند، انتخاب می‌شود. این متغیرها شامل سهم بخش خانگی، عمومی و تجاری از مصرف انرژی، سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی، سهم بخش صنعتی از مصرف انرژی و سهم بخش‌های صنعتی و کشاورزی از مصرف انرژی هستند که به ترتیب ، ،  و  نامگذاری می‌شوند.  به منظور تخمین الگوی رگرسیون انتقال ملایم لازم است مراحل زیر به ترتیب انجام شود.

1. آزمون خطی بودن مدل
2. انتخاب متغیر انتقال
3. انتخاب نوع مدل از دو حالت 1LSTR و 2LSTR
4. انتخاب مقادیر اولیه پارامترهای  و  در الگوریتم نیوتون- رافسون
5. برآورد الگوی نهایی توسط الگوریتم نیوتون- رافسون و با استفاده از روش حداکثر تابع درستنمایی شرطی

در ادامه، توضیح مختصری از مراحل لازم برای تخمین الگوی رگرسیون انتقال ملایم ارائه می‌شود.

3-2. آزمون خطی یا غیرخطی بودن مدل

یکی از مراحل اساسی در تخمین الگوهای انتقال ملایم، آزمون خطی بودن مدل در برابر مدل غیرخطی است. در صورتی که فرضیه صفر مبنی بر خطی بودن مدل رد نشود، می‌توان گفت که اثر متغیرهای توضیحی بر متغیر وابسته می‌تواند توسط یک مدل خطی توضیح داده شود و نیازی به مدل غیرخطی نخواهد بود. بر این اساس، فرضیه صفر مبنی بر خطی بودن مدل در حالت عمومی (معادله (4)) می‌تواند به صورت  تعریف شود. اما به دلیل مشکلاتی که در مورد آزمون این فرضیه وجود دارد، لوکونن و دیگران[24] پیشنهاد می‌دهند که از تقریب درجه سوم تیلور[25] تابع انتقال  استفاده شود. بر این اساس از رگرسیون کمکی زیر که از بسط درجه سوم تابع لجستیک به‌دست آمده جهت انجام آزمون خطی بودن مدل استفاده می‌شود.

(7)                    

در این حالت فرضیه صفر مبنی بر خطی بودن مدل به صورت زیر خواهد بود که با استفاده از مجموع مربعات خطا برای مدل‌های مقید و غیرمقید و محاسبه آماره F، مورد آزمون قرار می‌گیرد.

3-3. انتخاب متغیر انتقال

در معادله (6) ابتدا باید متغیر انتقال جهت انجام آزمون خطی بودن تعیین گردد. انتخاب این متغیر نه تنها در این آزمون از اهمیت بالایی برخوردار است بلکه در تعیین نوع مدل و تخمین نهایی آن نیز سهم بسزایی دارد. برای این منظور تسای[26] و تراسویرتا (1994) پیشنهاد می‌کنند که متغیر انتقال مناسب طوری انتخاب ‌شود که آماره آزمون مربوط به آزمون خطی بودن حداقل شود. به عبارت دیگر جهت انتخاب متغیر انتقال مناسب، ابتدا آزمون خطی بودن مدل برای متغیرهای بالقوه مختلف انجام می‌شود و سپس متغیری انتخاب می‌گردد که مقدار آماره آزمون برای آن در بین سایر متغیرها کمترین باشد.

3-4. انتخاب شکل تابع انتقال از بین دو حالت 1LSTR و 2LSTR

در صورت تأیید غیرخطی بودن مدل، باید شکل تابعی مناسب برای تابع انتقال مورد بررسی قرار گیرد. همانطور که گفته شد در مطالعات موجود، تابع انتقال به دو فرم 1LSTR و 2LSTR مطرح شده است. تفاوت این دو مدل در آن است که در حالت 1LSTR دینامیک انتقال در دو طرف حد آستانه غیرمتقارن بوده ولی در حالت 2LSTR در دو طرف مقدار میانی حدود آستانه متقارن است. بنابراین یکی از مباحثی که در تخمین مدل رگرسیون انتقال ملایم حائز اهمیت است انتخاب شکل تابع انتقال است. در این آزمون ابتدا معادله (7) برآورد می‌گردد و سپس مقادیر آماره آزمون برای فرضیات زیر محاسبه می‌گردد و براساس آن الگوی مناسب برای تابع انتقال پیشنهاد می‌شود.

3-5. مقادیر اولیه در برآورد پارامترهای موقعیت و شیب

پارامترهای مدل STR توسط الگوریتم نیوتون- رافسون مورد برآورد قرار می‌گیرد. بنابراین لازم است یک مقدار اولیه مناسب برای شروع الگوریتم انتخاب گردد. جستجوی مقادیر اولیه از طریق یک گرید[27] خطی در c (پارامتر موقعیت) و خطی- لگاریتمی در  (پارامتر شیب) صورت می‌پذیرد. برای هر مقدار c و  مجموع مربعات خطا محاسبه می‌گردد و مقادیری از این دو پارامتر به عنوان نقطه شروع الگوریتم معرفی می‌شود که کمترین مجموع مربعات خطا (SSR) را حاصل کند.

4. تحلیل تجربی

در این مقاله به دنبال تخمین ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی به روش غیرخطی براساس معادله (6) هستیم. در این راستا از داده‌های اقتصاد ایران در دوره 1387-1346 استفاده می‌شود. این داده‌ها از منابع آماری بانک مرکزی و ترازنامه انرژی استخراج شده‌اند. در ادامه به برآورد تجربی الگو و انجام آزمون‌های مورد نیاز خواهیم پرداخت.

4-1. آزمون مانایی

در ابتدا و پیش از تخمین الگو لازم است درجه مانایی متغیرها مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج آزمون ریشه واحد دیکی فولر برای متغیرهای مدل شامل نرخ رشد محصول واقعی (GY)، نرخ رشد حجم سرمایه (GK)، نرخ رشد نیروی کار (GL) و نرخ رشد کل مصرف نهایی انرژی(GE) در جدول 1 نشان داده شده است. 

جدول 1. نتایج آزمون ریشه واحد دیکی فولر تعمیم‌یافته برای متغیرها

مأخذ: یافته‌های تحقیق

در آزمون فوق تعداد وقفه در نظر گرفته شده برای هر یک از متغیرها براساس معیار شوارتز بیزین تعیین گردیده است. با مقایسه آماره‌های آزمون با مقادیر بحرانی ارائه شده، وجود ریشه واحد برای تمامی متغیرها رد می‌شود. بنابراین نتایج حاصل نشان از مانایی کلیه متغیرها دارد.

4-2. آزمون غیرخطی بودن مدل، انتخاب متغیر و شکل تابع انتقال

همانطور که در بخش‌های قبلی اشاره شد، جهت انجام آزمون خطی بودن مدل، از تخمین رگرسیون کمکی حاصل از بسط درجه سوم تیلور تابع انتقال (معادله (6)) استفاده می‌شود. در تخمین معادله (7) نیاز است ابتدا متغیر انتقال تعیین شود. متغیر انتقال متغیری است که تغییرات آن و فاصله آن از حد آستانه می‌تواند بر اثربخشی متغیر یا متغیرهای توضیحی بر متغیر وابسته اثرگذار باشد. همانطور که در مبانی نظری اشاره شد، ترکیب مصرف انرژی می‌تواند بر میزان اثرگذاری آن بر رشد اقتصادی مؤثر باشد. بنابراین در این تحقیق از بین متغیرهای مختلفی که به نوعی ترکیب مصرف انرژی را نشان می‌دهند، مناسب‌ترین متغیر انتقال انتخاب می‌شود. این متغیرها شامل سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی، سهم بخش خانگی، عمومی و تجاری از مصرف انرژی، سهم بخش صنعتی از مصرف انرژی و سهم بخش‌های صنعتی و کشاورزی از مصرف انرژی هستند که به ترتیب ، ،  و  نامگذاری می‌شوند. متغیر انتقال از بین این چهار متغیر طوری انتخاب می‌شود که آماره آزمون مربوط به آزمون خطی بودن حداقل شود. به عبارت دیگر مقدار آماره آزمون برای آن در بین سایر متغیرها کمترین باشد.

در صورت تأیید غیرخطی بودن مدلی که متغیر انتقال مناسب را دربر دارد، باید شکل تابعی مناسب برای تابع انتقال مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین براساس آزمونی که اشاره شد، شکل تابعی مناسب برای تابع انتقال تعیین می‌گردد. نتایج حاصل از انجام آزمون‌های فوق در جدول 2 خلاصه شده است. گفتنی است که مقادیر ارائه شده در جدول 2 سطح عدم اطمینان آماره F (Prob F) را نشان می‌دهد. بر این اساس، ستون اول نشان‌دهنده سطح عدم اطمینان در رد فرضیه خطی بودن و ستون‌های بعدی به ترتیب مربوط به سطح عدم اطمینان در رد فرضیات ،  و  است.

جدول 2. نتایج آزمون‌هایخطی بودن، تعیین متغیر انتقال و شکل تابعی مناسب

مأخذ: یافته‌های تحقیق

براساس نتایج ستون اول، فرضیه  مبنی بر خطی بودن مدل، با در نظر گرفتن متغیرهای  و  به عنوان متغیر انتقال در سطح اطمینان 95 درصد رد می‌شود. همچنین مقدار p-value در این آزمون برای متغیر  کمتر از دیگر متغیرهاست. بنابراین متغیر  که نشان‌دهنده سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی است، به عنوان متغیر انتقال مناسب انتخاب می‌شود. نتایج حاصل از سه ستون دیگر حاکی از رد فرضیه  و عدم رد فرضیات  و با در نظر گرفتن متغیر  به عنوان متغیر انتقال است. بر این اساس شکل تابعی مناسب پیشنهاد شده برای تابع انتقال به صورت 1LSTR است.

4-3. مقادیر اولیه در برآورد c و g

برای شروع الگوریتم نیوتون- رافسون در برآورد الگو لازم است یک مقدار اولیه مناسب برای شروع الگوریتم انتخاب گردد. براساس توضیحات ارائه شده در بخشهای قبلی، برای هر مقدار c و  مجموع مربعات خطا محاسبه می‌گردد و مقادیری از این دو پارامتر به عنوان نقطه شروع الگوریتم معرفی می‌شود که کمترین مجموع مربعات خطا را حاصل کند. در شکل زیر قرینه مجموع مربعات خطا (یعنی SSR-) به صورت تابعی از c و  نشان داده شده است. بنابراین مقدار ماکزیمم در این شکل نمایانگر کمترین مقدار مربعات خطا بوده و در نتیجه مناسب‌ترین مقدار اولیه برای c و  است. بدین ترتیب و با توجه به شکل زیر مقدار اولیه  و  به عنوان نقطه شروع الگوریتم انتخاب می‌شود.

نمودار 1. مقادیر قرینه SSR تابعی از c و g

مأخذ: یافته‌های تحقیق

4-4. برآورد اثر مصرف انرژی و رشد اقتصادی توسط مدل 1LSTR

در این مرحله کلیه نکات مبهم الگو مرتفع گردیده و می‌توان به برآورد مدل نهایی پرداخت. شکل کامل الگویی که برآورد می‌گردد با توجه به غیرخطی بودن مدل، انتخاب  به عنوان متغیر انتقال و شکل تابعی 1LSTR برای تابع انتقال، به صورت زیر است.

در معادله بالا، اثر نرخ رشد نیروی کار و نرخ رشد سرمایه بر رشد تولید خطی فرض شده و اثر رشد مصرف انرژی غیرخطی و تابعی از سهم بخش غیرتولیدی از مصرف فرض می‌شود. نتایج تخمین این معادله در جدول 3 آمده است.

جدول 3. نتایج  تخمین الگوی 1LSTR

مأخذ: یافته‌های تحقیق

با توجه به جدول 3، کلیه ضرایب حداقل در سطح 90 درصد معنادار است. ضرایب نرخ رشد سرمایه و نرخ رشد نیروی کار که بیانگر کشش تولید نسبت به سرمایه و نیروی کار هستند، مطابق با انتظار مثبت بوده و به ترتیب برابر 32/0 و 34/0 هستند. اما ضریب رشد مصرف انرژی در بخش خطی مدل مثبت و برابر 88/0 بوده و در بخش غیرخطی منفی و برابر 74/0- است. از آنجا که ضریب مصرف انرژی در این مدل در هر لحظه از زمان از جمع ضریب بخش خطی به اضافه درصدی از ضریب بخش غیرخطی حاصل می‌شود، می‌توان گفت که اثر رشد انرژی در کل مثبت است. اندازه این ضریب در هر دوره بستگی به فاصله سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی نسبت به حد آستانه دارد. اندازه حد آستانه برابر 447/0 به‌دست آمده است. این بدان معنی است که هر چه سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی بیشتر از تقریباً 45 درصد باشد، مقدار تابع انتقال به سمت یک میل کرده و با توجه به منفی بودن ضریب بخش غیرخطی، اثرگذاری رشد مصرف انرژی بر رشد اقتصادی کاهش می‌یابد. در مقابل هر چه سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی کمتر از 45 درصد باشد، مقدار تابع انتقال به سمت صفر میل کرده و اثرگذاری رشد مصرف انرژی بر رشد اقتصادی افزایش می‌یابد. این نتیجه مطابق با انتظارات است، چرا که انتظار داریم اثرگذاری آن بخش از مصرف انرژی که وارد بخش‌های تولیدی مثل صنعت، کشاورزی و حمل و نقل می‌شود، بیش از بخش‌های خانگی، تجاری و عمومی باشد.

ضریب  یا پارامتر شیب، بیانگر سرعت حرکت تابع انتقال بین دو مقدار حدی صفر و یک است که سرعت انتقال بالایی را نشان می‌دهد. جدول 4 میزان اثرگذاری رشد مصرف انرژی را بر رشد اقتصادی در دو رژیم حدی و دو حالت خاص نشان می‌دهد.

جدول 4. مقایسه ضرایب دو رژیم حدی

مأخذ: یافته‌های تحقیق

جدول 4 مقدار عرض از مبدأ و ضریب رشد مصرف انرژی را در دو حالت حدی، یعنی زمانی که تابع انتقال برابر صفر بوده (رژیم حدی صفر) و زمانی که تابع انتقال برابر یک باشد (رژیم حدی یک)، نشان می‌دهد. همچنین این ضرایب برای دو حالت خاص یعنی زمانی که سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی برابر مقدارش در سال 1387 بوده (آخرین دوره نمونه) و زمانی که این سهم برابر مقدار میانگین آن در سال‌های مورد بررسی (1387-1346) باشد، نیز محاسبه شده است. براساس این نتایج ضریب رشد مصرف انرژی بر رشد تولید که به عبارتی کشش تولید نسبت به انرژی است، بین 88/0 و 14/0 در تغییر بوده است. مقدار این ضریب در هر لحظه از زمان بستگی به ترکیب مصرف انرژی دارد. اگر ترکیب مصرف انرژی همانند سال 1387 باشد، کشش تولید نسبت به انرژی در حدود 24/0 است. همچنین اندازه این کشش به‌طور متوسط در طول دوره 1387-1346 تقریباً 32/0 است.

5. نتیجه‌گیری

در جهان کنونی مصرف انرژی مرتباً در حال رشد بوده و از آنجا که بیشتر مصرف انرژی از جمله انرژی‌های فسیلی است، این افزایش مصرف، افزایش آلودگی و گرم شدن کره زمین را به دنبال داشته است. از این رو کاهش مصرف انرژی در دستور کار دولت‌ها قرار گرفته و معاهدات بین‌المللی همچون پیمان کیوتو در راستای کاهش مصرف انرژی به امضای برخی کشورها رسیده است.

کاهش مصرف انرژی در ایران نیز به دلایلی همچون اتلاف بی‌رویه آن و لزوم حفظ منابع انرژی برای نسل‌های آینده مورد توجه مسئولین قرار گرفته و اجرای طرح هدفمندی یارانه‌ها نمادی از این امر است. اما از سوی دیگر، براساس برخی تئوری‌های اقتصادی و همچنین برخی شواهد تاریخی، انرژی از عوامل تولید به حساب آمده و محدودیت مصرف آن ممکن است باعث جلوگیری از روند رشد تولید شود. بر این اساس مطالعات مختلفی در ایران و جهان به بررسی ارتباط مصرف انرژی و رشد اقتصادی پرداخته‌اند.

در این مقاله با استفاده از روش رگرسیون انتقال ملایم، غیرخطی بودن ارتباط بین مصرف انرژی و رشد اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. از جمله محاسن روش رگرسیون انتقال ملایم آن است که این امکان را ایجاد می‌کند که روابط بین متغیرها برحسب شرایط سیستم تغییر یابند. شرایط سیستم توسط متغیری به نام متغیر انتقال و فاصله آن با حد آستانه مشخص می‌شود. از آنجا که اثربخشی مصرف انرژی بر تولید در بخش‌های مختلف متفاوت است، ترکیب مصرف انرژی و سهم بخش‌های مختلف از مصرف انرژی می‌تواند بر میزان اثرگذاری مصرف بر رشد اقتصادی مؤثر باشد. از این رو در این مقاله متغیر انتقال از بین متغیرهایی که به نوعی بیانگر ترکیب مصرف انرژی بودند، انتخاب گردید. این نکته وجه تمایز این مقاله با دیگر مطالعات مشابه است.

نتایج حاصل از این تخمین، تأییدکننده وجود ارتباط مثبت و غیرخطی بین مصرف انرژی و رشد اقتصادی در ایران است. این ارتباط به ترکیب مصرف انرژی وابسته بوده و هر چه سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی بیشتر باشد، اثربخشی انرژی بر تولید کمتر است. مقدار حد آستانه‌ای برای سهم بخش غیرتولیدی تقریباً 45/0 است. این بدان معنی است که براساس ضرایب به‌دست آمده از قسمت‌های خطی و غیرخطی الگو، هر چه سهم بخش غیرتولیدی از مصرف انرژی بیشتر از 45 درصد باشد، مقدار تابع انتقال به سمت یک میل کرده و اثرگذاری رشد مصرف انرژی بر رشد اقتصادی کاهش می‌یابد. در مقابل هر چه این سهم کمتر از 45 درصد باشد، مقدار تابع انتقال به سمت صفر میل کرده و اثرگذاری رشد مصرف انرژی بر رشد اقتصادی افزایش می‌یابد. بر این اساس، کشش تولید نسبت به انرژی با کاهش سهم بخش غیرتولیدی و افزایش سهم بخش تولیدی از مصرف انرژی، افزایش یافته و  مقدار آن در دوره مورد بررسی (1387-1346)  بین 14/0 و 88/0 در نوسان بوده است. مقدار متوسط این کشش برابر 325/0 است.

با توجه به نتایج به‌دست آمده به نظر می‌رسد که دولت باید در اجرای سیاست‌های محدودکننده مصرف انرژی، به تفاوت اثربخشی مصرف انرژی در بخش‌های مختلف توجه داشته باشد. به عبارت دیگر، کاهش مصرف انرژی در بخش‌های تولیدی می تواند آثار نگران‌کننده‌ای بر تولید و رشد اقتصادی داشته باشد، در حالی که کاهش مصرف در بخش‌های غیرتولیدی تأثیر کمتری دارد. بنابراین دولت باید در اجرای سیاست‌های محدودکننده مصرف انرژی، سعی در کاهش مصرف در بخش‌های غیرتولیدی داشته و برای بخش‌های تولیدی محدودیت‌های کمتری به اجرا گذارد. از این طریق سیاستگذاران می‌توانند ضمن دستیابی به هدف کاهش مصرف انرژی، اثرات منفی کمتری را بر تولید ملی تحمیل نمایند.

منابع

الف- فارسی

خورسندی، مرتضی (1383)، «بررسی رابطه مصرف انرژی، اشتغال و تولید ناخالص داخلی: مورد ایران 80-1346»، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز، بهمن 1383.

فلاحی، فیروز و عبدالرحیم هاشمی دیزج (1389)، «رابطه علیت بین GDP و مصرف انرژی در ایران با استفاده از مدل‌های مارکوف سوئیچینگ»، فصلنامه مطالعات اقتصاد انرژی، شماره 26، صفحات 152-131.

مهرآرا، محسن و محمود زارعی (1390)، «اثرات غیرخطی مصرف انرژی بر رشد اقتصادی مبتنی بر رویکرد حد آستانه‌ای»،فصلنامه پژوهشهای رشد و توسعه اقتصادی، شماره 5،  صفحات 43-11.

ب- انگلیسی

Ayres, R. U. and I. Nair (1984), “Thermodynamics and Economics”,  Physics Today, Vol. 37 (November).

Ghali, K. H. and M. I. T. El-Sakka (2004), “Energy Use and Output Growth in Canada: AMultivariate Cointegration Analysis”, Energy Economics, Vol. 26, pp. 225-238.

Lee, C. C. and C. P. Chang (2007), “The Impact of Energy Consumption on Economic Growth: Evidence from Linear and Nonlinear Models in Taiwa”, Energy, Vol. 32, pp. 2282-2292.

Lukkonen, R., Saikkonen, P. and T. Teräsvirta (1988), “Testing Linearity Against Smooth Transition Autoregressive Models”, Biometrika, Vol. 75, No. 3, pp. 491-499.

Omay, T., Hasanov, M. and N. Ucar (2012), “Energy Consumption and Economic Growth: Evidence from Nonlinear Panel Cointegration and causality Tests”, Hacettepe University Department of Economics Working Papers, Number 20130.

Rahman, S. and A. Serletis (2010), “The Asymmetric Effects of Oil Price and Monetary Policy Shocks: A Nonlinear VAR Approach”, Energy Economics, Vol. 32, pp. 1460-1466.

Soytas, U. and R. Sari (2006), “Energy Consumption and Income in G7 Countries”, Journal of Policy Modeling, Vol. 28, pp. 739-750.

Stern, D. I. (1993), “Energy Use and Economic Growth in the USA, A Multivariate Approach”, Energy Economics, No. 15, pp. 137-150.

Stern, D. I. (2000), “A Multivariate Cointegration Analysis of the Role of Energy in the US Macroeconomy”, Energy Economics, Vol. 22, No. 2, pp. 267-283.

Teräsvirta, T. (1994), “Specification, Estimation, and Evaluation of Smooth Transition Autoregressive Models”, Journal of American Statistical Association, Vol. 89,  pp. 208-218.

Tsay, R. (1989), “Testing and Modeling Threshold Autoregressive Processes”, Journal of American Statistical Association, Vol. 84, pp. 231-240.

تخصیص بهینه دریافتی­های نفتی دولت (مطالعه موردی: ج. ا. ایران)

دکتر روح­اله شهنازی*، دکتر رحمان خوش‌اخلاق** و دکتر محسن رنانی***

تاریخ دریافت: 12 خرداد 1391                 تاریخ پذیرش: 27 آبان 1391

تخصیص بهینه دریافتی­های نفتی از جمله مهم­ترین مسائل اقتصادی در کشورهای صادرکننده نفت است. هدف این مقاله ارائه روشی برای تخصیص بهینه دریافتی‌های نفتی است. گفتنی است که برای ارائه روشی دقیق، باید ابتدا ویژگی­های ذاتی دریافتی­های نفتی، شناسایی شده و اثرات عدم توجه به این ویژگی­ها در تخصیص دریافتی­های نفتی تحلیل شود. الگوی طراحی شده در این مقاله با توجه به ویژگی­های ذاتی دریافتی­های نفتی است. ابتدا با ترکیب الگوی نسل­های همپوشان پیوسته بلنچارد (1985) و الگوی رشد دوبخشی اوزاوا- لوکاس و لحاظ دریافتی­های نفتی در آن، الگویی طراحی می­شود. سپس مسیر بهینه رشد اقتصادی، مصرف، سرمایه فیزیکی و سرمایه انسانی برای چهار حالت فقدان پرداخت یارانه دریافتی­های نفتی، پرداخت یارانه به سرمایه­گذاری، پرداخت یارانه به مصرف به صورت غیرمستقیم و پرداخت یارانه به مصرف به صورت مستقیم تعیین می­شود. در بخش تجربی با استفاده از تکنیک­ شبیه­سازی و براساس داده­ها و اطلاعات اقتصاد ایران، الگوی­های استخراج شده در بخش نظری، حل عددی شده است. نتیجه حل عددی الگوهای مذکور نشان می­دهد که بهترین مسیرهای به‌دست آمده (برای رشد اقتصادی، مصرف، سرمایه فیزیکی و سرمایه انسانی) از سیاست­های یارانه­ای دولت از محل دریافتی­های نفتی مربوط به پرداخت یارانه به سرمایه­گذاری است.

واژه‌های کلیدی: تخصیص بهینه، دریافتی­های نفتی، الگوی نسل­های همپوشان، الگوی رشد اوزاوا- لوکاس.

طبقه‌بندی JEL: H21، O41، O13.

1. مقدمه

دریافتی­ نفتی از حاصل ضرب مقدار فروش نفت در قیمت آن به‌دست می­آید. هر یک از این دو، ویژگی­های خاصی دارند که آن را به دریافتی نفتی نیز منتقل می­کنند. با توجه به اینکه نفت ماهیتاً یک دارایی پایان­پذیر[28] است، دریافتی­ حاصل از فروش نفت برای کشور مانند یک دارایی پایان‌پذیر است. هم­چنین از آنجا که قیمت­ نفت دارای نااطمینانی[29] است، این نااطمینانی به دریافتی نفتی نیز منتقل می­شود. بنابراین دریافتی­ نفتی سه ویژگی ذاتی دارد:

1. دارایی بودن این دریافتی­ها برای کشور
2. پایان­پذیری
3. نااطمینانی

در این مقاله الگوی طراحی شده براساس دو ویژگی ذاتی اول نفت یعنی دارایی و پایان‌پذیری آن است. عدم توجه به ویژگی اول یعنی داشتن دیدگاه مصرفی نسبت به دریافتی­های نفتی و رفتار مبتنی بر این دیدگاه اثرات مهمی از جمله بیماری هلندی، اثرات اقتصاد سیاسی از جمله رانت‌جویی گروه­های همسود، ایجاد مشکل فاجعه عمومی، اثر آزمندی و کاهش پس­انداز برای اقتصاد دارد.

براساس موارد بیان شده، توجه به ویژگی دارایی بودن دریافتی­های نفتی در زمان خرج آن ضرورت دارد. راهکار اصلی توجه به ویژگی اول دریافتی­های نفتی (یعنی ماهیت دارایی یا سرمایه­ای آن)، تبدیل این سرمایه به چهار نوع دیگر سرمایه یعنی سرمایه مالی[30]، تولیدی[31] (یا کارخانه­ای[32])، انسانی[33] و اجتماعی[34] (در مقابل مصرف) است. توجه به ویژگی دوم دریافتی­های نفتی (پایان­پذیری) در سیاست­های اقتصادی از این رو ضروری است که نفت یک دارایی پایان‌پذیر است، بنابراین در هزینه کردن دریافتی­های حاصل از آن باید مسئله توزیع بین­نسلی[35] در نظر گرفته شود. زیرا عدم توجه به توزیع بین­نسلی سبب بی­عدالتی بین­نسلی شده و سهم نسل­های آینده از این دارایی طبیعی را کاهش می­دهد. دو راهکار اصلی جهت توجه به توزیع بین­نسلی مطرح می­شود:

1. استخراج کمتر نفت
2. تبدیل دارایی پایان­پذیر نفتی به سایر دارایی­ها

بنابراین، دولت­ها نباید تمامی دریافتی­های کسب شده از این راه را در همان دوره، هزینه و صرف مخارج جاری کنند. به عبارتی «تعیین سطح بهینه مخارج دولت از دریافتی­های نفتی و نحوه تخصیص این دریافتی­ها به­گونه­ای که رفاه همه نسل­های فعلی و آینده را حداکثر کند» ضرورت دارد، که هدف این مقاله است.

2. ماهیت دریافتی­های نفتی

چنانچه در مقدمه بیان شد، دریافتی­های نفتی از دو بخش مقدار و قیمت فروش نفت تشکیل می‌شوند و بنابراین ماهیت دریافتی­های نفتی مرتبط با ماهیت خود نفت و قیمت آن است. از این رو در این بخش ماهیت دریافتی­های نفتی از جنبه­های سرمایه­ای بودن و پایان­پذیری که مرتبط با ویژگی­های ذاتی نفت است، تحلیل و ارزیابی می­شود.[36]

2-1. نفت به عنوان سرمایه

نفت برای کشور یک موهبت[37] است و به عنوان دارایی ملی[38] محسوب می­شود. این دارایی مربوط به همه افراد در همه نسل­های مختلف است. همان طور که در نمودار 1 مشخص است، نفت استخراج ­شده به دو بخش تقسیم می­شود؛ بخشی که در داخل کشور پالایش شده و بخشی که به صورت خام صادر می­شود. بخش اول که در داخل کشور پالایش شده، به سه قسمت تقسیم می‌شود. یک قسمت به مصرف داخلی (با قیمت­های جهانی یا یارانه­ای) می­رسد. قسمت دوم در بخش تولید به عنوان یک نهاده وارد می­شود، که این قسمت به عنوان سرمایه طبیعی بخش تولید محسوب می­شود. قسمت سوم نیز که صادر شده و در قبال آن یک دریافتی­ نصیب کشور می­شود.

نمودار 1. روش­های استفاده از نفت استخراج شده

مأخذ: دستاورد پژوهش

بخش دوم که صادر شده و دریافتی آن نصیب کشور می­شود، می­تواند به صورت یارانه مستقیم و غیرمستقیم به مصرف برسد و یا اینکه تبدیل به نوعی از سرمایه­های مالی، فیزیکی و یا انسانی شود. با توجه به اینکه نفت یک دارایی ملی مربوط به همه نسل­ها است، مصرف آن یا دریافتی­های حاصل از فروش آن توسط چند نسل منطبق با عدالت بین­نسلی نیست. از طرفی داشتن دید مصرفی به دریافتی­های نفتی اثراتی منفی­ در اقتصاد دارد که در ادامه این فصل تحلیل می­شود. بنابراین داشتن دید سرمایه­ای به خود نفت (سرمایه طبیعی) یا دریافتی­های نفتی (سرمایه­ مالی، فیزیکی و یا انسانی) در سیاست­گذاری­های اقتصادی اهمیت اساسی دارد.

2-2. پایان­پذیری ذخایر نفتی

نفت یکی از منابع پایان­پذیر است که مصرف بیشتر آن در زمان حال سبب کاهش امکان مصرف در آینده می­شود. دیدگاه­های مختلفی در مورد حجم ذخایر نفت جهان و میزان عمر آنها وجود داشته و اتفاق نظر کاملی میان کارشناسان و صاحب­نظران در مورد عمر ذخایر نفتی وجود ندارد. برخی صاحب­نظران از جمله گروه اسپو ([39]ASPO) معتقدند سال 2004 زمان اوج تولید نفت بوده است. کمپل[40] اوج تولید نفت را سال 2010 می­دانست. دپارتمان انرژی امریکا[41] اوج تولید نفت را سال 2037 پیش­بینی می­کنند و اودر[42] معتقد است تا سال 2004 فقط 15 درصد ذخایر نفت جهان استخراج شده و تولید نفت جهان تا سال 2050 به اوج خود می­رسد. تفاوت پیش­بینی ذخایر نفت عمدتاً مرتبط با برآوردی و تخمینی بودن این اطلاعات است. البته امکان لحاظ ملاحظات سیاسی و اقتصادی در انتشار این آمارها نیز وجود دارد.[43]

اگر چه اتفاق نظری در پیش­بینی زمان پایان ذخایر نفتی وجود ندارد ولی در مورد پایان­پذیری ذخایر نفتی اتفاق نظر کامل وجود دارد. برای نشان دادن پایان­پذیری ذخایر نفتی، در جدول 1 میزان ذخایر اثبات شده جهان به تفکیک مناطق و میزان استخراج نفت در سال­های 1965 تا 2010 مشخص شده است. براساس این اطلاعات 30 درصد کل ذخایر شناسایی شده ایران در سال­های 2010-1965 استخراج شده است. در کل خاورمیانه این نسبت 29 درصد و در کل جهان 42 درصد است. یعنی از مجموع ذخایر نفت شناسایی شده دنیا 42 درصد آن در 45 سال استخراج شده است. با توجه به پایان­پذیری ذخایر نفتی، دریافتی­های نفتی نیز پایان­پذیرند.

جدول 1. میزان ذخایر اثبات شده و استخراج نفت به تفکیک مناطق

مأخذ: محاسبات پژوهش براساس اطلاعات BP (2011)

3. اثرات عدم توجه به ماهیت دریافتی­های نفتی

عدم توجه به ویژگی­های بیان شده، برای دریافتی­های نفتی اثراتی بر اقتصاد دارد. برای مثال یک اثر عدم توجه به ماهیت دارایی دریافتی­های نفتی در اقتصاد، بیماری هلندی است. یک راهکار مقابله با آن اخذ مالیات به کالاهای غیر قابل تجارت کم‌کشش است؛ زیرا کشش کم این کالاها زمینه ایجاد رانت روی این کالاها شده و با اخذ مالیات متناسب براساس الگوی رمزی می­توان مشکل بیماری هلندی را حل کرد. اثرات اقتصاد سیاسی از جمله اثرات دیگر عدم توجه به این ویژگی است. برای حل اثرات اقتصاد سیاسی ورود دریافتی­های نفتی در اقتصاد (اعم از مشکلات گروه­های همسود و افزونه­خواهی، فاجعه عمومی، اثرات آزمندی و پس­انداز کم) راهکار مقابله، استفاده دولت از مکانیسم بازاری در فعالیت­ها به جای فعالیت مستقیم دولتی (مثلاً به جای سرمایه‌گذاری مستقیم پرداخت یارانه به سرمایه­گذاری­های انجام شده از طرف بخش خصوصی براساس الگوی مارشال) است.

مشکل دیگر ایجاد شده از دریافتی­های نفتی یعنی کاهش انگیزه تحصیل و در نتیجه کاهش سرمایه انسانی، از طریق ارائه یارانه برای بهبود سرمایه انسانی قابل جبران است. برای پوشش اثرات منفی برداشت از منابع پایان­پذیر نفتی بر عدالت بین نسلی، استفاده از صندوق­های نفت، تبدیل دارایی نفت به دارایی مالی، سرمایه­گذاری دریافتی نفتی در منابع پایدار و کاهش نرخ رجحان زمانی دولت در هزینه کردن سریع دریافتی­های نفتی است. برای پوشش نااطمینانی موجود در قیمت نفت نیز تشکیل صندوق نفت و استفاده از پس­انداز احتیاطی و همچنین استفاده از بازار پوشش ریسک نفت از جمله راهکارهای مقابله می­تواند باشد. جمع­بندی اثرات عدم توجه به ماهیت نفت و راهکارهای مقابله با آن به طور خلاصه در جدول 2 ارائه شده است.[46]

جدول 2. جمع­بندی اثرات عدم توجه به ماهیت نفت و راهکارهای مقابله با آن

مأخذ: جمع­بندی این پژوهش از مطالعات موجود

4. بسط الگو

در بخش قبل مقاله، ماهیت دریافتی­های نفتی کشور تحلیل شد. در این قسمت سعی شده سیاست‌های بهینه مقابله با اثرات منفی دریافتی­های نفتی در اقتصاد ایران استخراج شود. از این رو ابتدا با بسط الگوی نسل­های همپوشان پیوسته و ترکیب آن با الگوی رشد درون­زای اوزاوا- لوکاس مسیر بهینه رشد اقتصادی، مصرف، سرمایه فیزیکی و سرمایه انسانی برای چهار حالت فقدان پرداخت یارانه، پرداخت یارانه به سرمایه­گذاری، پرداخت یارانه به مصرف به صورت غیرمستقیم و پرداخت یارانه به مصرف به­صورت مستقیم به‌دست می­آید.

دو الگوی رمزی و نسل­های همپوشان^[47]، به عنوان دو الگوی پایه­ای مبنا و چارچوب بیشتر الگوهای بهینه­یابی اقتصاد کلان است. با توجه به این که در اقتصاد کلان نوین، مبانی خرد الگوهای اقتصاد کلان[48] بسیار مهم است، الگوی رمزی و نسل­های همپوشان با دارا بودن پایه خردی از جایگاه ویژه­ای برخوردار هستند. این الگوها در بسیاری از پژوهش­های اقتصادی به عنوان یک نظریه مرجع مدنظر قرار ­گرفته و بسیاری از محققین سعی دارند مطالعات خود را در چارچوب این دو الگو انجام دهند.

الگوی نسل­های همپوشان در دو نسخه ارائه شده است، الگوی نسل­های همپوشان با زمان گسسته و الگوی نسل­های همپوشان با زمان پیوسته. در این مطالعه از آنجا که یکی از اهداف «تعیین نحوه تخصیص بهینه دریافتی­های حاصل از فروش نفت به صورتی که منافع مجموع نسل­ها را حداکثر کند» است، از این رو از الگوی نسل­های همپوشان استفاده می­شود. همچنین با توجه به اینکه در این پژوهش رشد سرمایه انسانی و به دنبال آن رشد کل اقتصاد درون­زا فرض شده، از این رو الگوی رشد دو بخشی اوزاوا- لوکاس به چارچوب الگوی نسل­های همپوشان برده شده و تعدیلات مورد نیاز برای منطبق شدن با اقتصاد نفتی ایران در آن لحاظ شده است. 

گام اول: تصریح تابع هدف

فرض (1): احتمال مرگ[49]

در این الگو به جای فرض زندگی ابدی (همانند الگوی رمزی) این فرض نزدیک به واقعیت لحاظ می­شود که افراد در هر لحظه از زمان با احتمال معین و ثابتی از مرگ مانند P مواجه هستند.

فرض (2): فرض می­شود نرخ استهلاک سرمایه اقتصادی[50] صفر است.[51]

فرض (3): فقدان ارث مثبت (وجود بیمه عمر[52])

اگر افراد نوع دوست[53] نباشند، مطلوبیت خود را بدون توجه به والدین یا بازماندگان­شان حداکثر می­کنند. در صورت وجود نداشتن بیمه عمر و وجود نااطمینانی در زمان مرگ، افراد ممکن است ارث مثبت ناخواسته به­جای گذارند، بنابراین وجود نداشتن قطعی ارث مثبت، فرض می­شود در اقتصاد بیمه عمر وجود دارد. با توجه به اینکه نااطمینانی نسبت به مرگ، فردی است نه جمعی، بنابراین بیمه می­تواند وارد عمل شده و ثروت افراد پس از مرگشان را با ایجاد امکان استفاده بیشتر از منابع قبل از مرگ معاوضه کند. به عبارتی بیمه با پرداخت­های تشویقی به افراد زنده، دارایی آنها پس از مرگ را تصاحب می­کند. بنابراین اگر فرد یک واحد ثروت داشته باشد، در هر دوره پرداخت تشویقی معادل P (برابر با احتمال مرگ) دریافت می­کند و چنانچه سرمایه­ اقتصادی فرد  باشد، پرداخت تشویقی بیمه به وی  است و پس از مرگ وی نیز بیمه سرمایه اقتصادی  او را تصاحب می­کند. از آنجا که شرکت بیمه با نااطمینانی مواجه نیست و احتمال مرگ در واحد زمان و سطح کلان ثابت و برابر P است، بنابراین حساب­های بیمه کاملاً تراز است. چون بیمه از کسانی که فوت می­کنند به مقدار  دریافت و به زنده­ها به مقدار  پرداخت می­کند.[54]

تعریف (1): شکل متغیرها

در اینجا متغیرها به صورت  نشان داده می­شوند که بیانگر مقدار X در زمان t برای نسلی است که در زمان s متولد شده­ است. این نمادهای زمانی دوگانهt  و s بیانگر ساختار نسل­های همپوشان است.

فرض (4): هدف الگو

هدف دستیابی به نرخ رشدی است که از حداکثر کردن رفاه به‌دست می­آید. با توجه به وجود احتمال مرگ (P) افراد در حداکثرسازی مطلوبیت با شرایط نااطمینانی مواجه هستند و در زمان t تابع مطلوبیت انتظاری (1) را حداکثر می­کنند.

(1)                                                   

در این تابع r بیانگر نرخ ترجیحات زمانی است که نشان‌دهنده ترجیح حال به آینده توسط افراد است.

قضیه (1): حذف نااطمینانی ناشی از مرگ از تابع هدف

با فرض این­که احتمال مرگ P باشد، تابع هدف از حالت نااطمینان و شکل انتظاری رابطه (1) به شکل همراه با اطمینان  تبدیل می­شود.

فرض (5): تابع مطلوبیت

تابع مطلوبیت مورد استفاده در این پژوهش به شکل تابع مطلوبیت ریسک‌گریزی نسبی ثابت (CRRA[55]) به شکل رابطه (2) است.

(2)                     

در این معادله q (نرخ هموارکننده مصرف) بیانگر تمایل خانوار به انتقال مصرف بین دوره­ها است. به عبارتی هر چه q کوچکتر باشد، با سرعت کمتری مطلوبیت نهایی با افزایش مصرف (C) کاهش می­یابد. بنابراین مصرف‌کننده تمایل بیشتری برای اینکه مصرف در طول زمان تغییر کند دارد.[56] گفتنی است که فرم تابع مطلوبیت مورد استفاده بلنچارد (1985) حالت خاص تابع مطلوبیت ریسک‌گریزی نسبی ثابت یعنی فرم لگاریتمی (جایی که ) است. در این پژوهش به این دلیل که سنجش تأثیر تغییرات نرخ هموارکننده مصرف بر رشد نیز مدنظر است، از این رو از حالت عمومی تابع مطلوبیت مذکور استفاده شده است.

نتیجه گام اول: شکل تصریح شده تابع هدف

با توجه به هدف بیان شده در فرض (4) و تابع مطلوبیت بیان شده در فرض (5) تابع هدف، حداکثر کردن مطلوبیت مصرف طول عمر فرد است که به فرم رابطه (3) است.[57]

(3)                         

گام دوم: تصریح قیدها

فرض (6): قید انباشت سرمایه انسانی[58]

فرض می­شود، منطبق با الگوی دو بخشی اوزاوا- لوکاس، اقتصاد با قید سرمایه انسانی به شکل رابطه (4) مواجه است.

(4)                                            

در این معادله H نماد سرمایه انسانی است،  به معنای تغییرات H است. () و ضریب u درصد سرمایه انسانی­ است که به تولید ستانده Y اختصاص می­یابد (که ) و  بیانگر نسبتی از سرمایه انسانی است که به تولید سرمایه انسانی بیشتر اختصاص دارد. برای تفسیر d توجه شود که

(5)                                

بنابراین اگر  یعنی اگر تمامی سرمایه انسانی به تولید سرمایه انسانی جدید اختصاص یابد یا تمامی ساعات نیروی کار در جهت بهبود سرمایه انسانی صرف شود، رشد سرمایه انسانی برابر با d می­شود که بیشترین حد رشد سرمایه انسانی بوده و در سایر موارد، رشد سرمایه انسانی کمتر خواهد بود.

فرض (7): قید نرخ­های مالیات

فرض می­شود، دولت دو نوع مالیات اخذ می­کند. مالیات از منافع ایجاد شده بوسیله سرمایه اقتصادی () و مالیات از درآمد به‌دست آمده از سرمایه انسانی ().

فرض (8): قید انباشت سرمایه اقتصادی

اگر فردی در زمان t سرمایه  را داشته باشد، به میزان  به عنوان بازدهی دریافت می­کند که  نرخ مالیات بر درآمد بهره­ سرمایه بوده و  دریافتی تشویقی از شرکت بیمه است. همچنین درآمد کاری وی  بوده که w دستمزد نیروی کار و  نرخ مالیات بر درآمد نیروی کار است. همچنین به میزان C مصرف فرد است و در نهایت قید سرمایه فیزیکی به فرم رابطه (6) می­شود:

(6)         

گفتنی است که این قید بیان‌کننده قید بودجه کارگزار نماینده نیز است.

فرض (9): فقدان بازی پونزی

در قید سرمایه اقتصادی فرض می­شود امکان بازی پونزی وجود ندارد و سرمایه اقتصادی فرد نمی‌تواند منفی شود.

از این فرض نتیجه می­شود که فرد نمی­تواند با نرخی بیش از نرخ خالص بهره از مالیات به اضافه نرخ بیمه، انباشت بدهی داشته باشد.

قضیه (2): ارزش حال مصرف

ارزش حال مصرف فرد برابر با ارزش حال ثروت انسانی و غیرانسانی وی است.

اثبات: براساس رابطه (6)، معادله دیفرانسیل زیر وجود دارد:

(7)         

با حل این معادله دیفرانسیل نتیجه می­شود:

(8)                     

که  ارزش حال ثروت انسانی است. در این معادله اثبات شده  ارزش حال کل مصرف فرد برابر با مجموع ثروت انسانی و اقتصادی وی­ است که نتیجه فرض نبود نوع دوستی و فقدان انگیزه ارث است. البته فرض شده افراد از ارث ناخواسته نیز با بیمه عمر خود قبل از مرگ منع شده­اند.

فرض (10): تابع تولید

تابع تولید براساس الگوی اوزاوا- لوکاس، فرم کاب- داگلاس به صورت رابطه (9) دارد:

(9)                                                

که ، ،  و K ذخیره سرمایه فیزیکی و H ذخیره سرمایه انسانی است.

گام سوم: بهینه­یابی الگو بدون لحاظ دریافتی­های نفتی

الف- تعیین مسیر بهینه مصرف

کارگزار نماینده تابع هدف (3) را مقید به دو قید (4) و (6) حداکثر می­کند. تابع هامیلتونین برای حداکثر کردن تابع هدف نوشته می­شود:

(10)       

شرایط لازم مرتبه اول برای جواب براساس قضیه پونتریاگین[59] عبارتند از:

(11)                                                         

(12)                                      

(13)                                          

(14)              

گفتنی است که شرایط مرتبه دوم حداکثرسازی نیز با توجه به مقعر بودن تابع مطلوبیت برقرار است. از معادلات (11) و (13) نتیجه می­شود.

(15)            

قضیه (3): رشد مصرف

با توجه به نتیجه بدست آمده در رابطه (15)، زمانی رشد مصرف مثبت بوده و روند مصرف افزایشی است که  باشد، زمانی رشد مصرف منفی است و روند مصرف کاهشی است که  باشد و در نهایت زمانی رشد مصرف صفر بوده و روند مصرف ثابت است که  باشد. این نتایج نشان می­دهد که اگر  باشد، برای دستیابی به نرخ رشد مثبت باید نرخ مالیات به بازدهی ذخیره سرمایه منفی باشد.

قضیه (4): عوامل تعیین‌کننده مصرف فردی

مصرف افراد تابعی از مجموع ثروت انسانی و غیرانسانی آنها است.

اثبات: مقدار C با حل معادله دیفرانسیل (15) قابل محاسبه است. عامل انتگرال‌ساز مورد نیاز  است و  بنابراین  با توجه به اینکه در زمان t مقدار D برابر با  است، بنابراین:

(16)                             

از طرفی ارزش فعلی مصرف با توجه به رابطه (8) برابر بود با:

در نتیجه

با توجه به مشخص بودن مقدار  (مقدار مصرف در دوره t) به‌دست می­آید:

که  بنابراین:

در نتیجه

(17)       

که  میل نهایی به مصرف است. بنابراین مصرف فرد تابعی از کل ثروت فرد است که منطبق با الگوی مصرف درآمد دائمی فریدمن است[60] که نشان می­دهد اگر نرخ رجحان­های زمانی فرد افزایش یابد، میل نهایی به مصرف وی نیز افزایش می­یابد. همچنین با افزایش احتمال مرگ میل نهایی به مصرف زیاد می­شود.

ب) استخراج مصرف کل

در این قسمت با تجمیع[61] مصرف افراد نسل­های s زنده در زمان t که در قسمت قبل به دست آمد مصرف کل نسل­های زنده در زمان t استخراج می­شود. کل مصرف در دوره t توسط تمامی نسل‌های موجود تابعی از تعداد افراد زنده مانده از هر نسل (از زمان ¥- تا زمان t) است.

که  تعداد افراد متولد شده در زمان s هستند که در زمان t زنده باشند. بنابراین:

(18)            

با دیفرانسل­گیری از تابع مصرف نتیجه می­شود:

پ) استخراج سرمایه انسانی کل

فرض (11): ارتباط درآمد کاری با سن

فرض می­شود ارتباط درآمد کاری افراد با افزایش سن به فرم رابطه (19) است.

(19)                                           

    که . مقدار g بیانگر ارتباط سن با کسب درآمد است.

(20)       

بنابراین J بیانگر ارتباط متغیر g با میزان درآمد کسب شده است. در اینجا فرض شده درآمد کسب شده توسط همه نسل­ها در زمان t یک مقدار مبنایی درآمد در زمان t دارد که برابر با  است (و برای همه مشترک است). اما درآمد مبنایی هر گروه از افراد مرتبط با احتمال مرگ آنها و وابستگی سن آنها به درآمد یعنی  یا  است. در اینجا افرادی که دارای احتمال مرگ بیشتری هستند مبنای درآمدی پایین­تری نسبت به افراد با احتمال مرگ کمتر دارند. با توجه به اینکه در فرض (1) بیان شد احتمال مرگ مستقل از سن است، بنابراین عواملی چون کاهش سلامت بر افزایش احتمال مرگ مؤثر است که سبب کاهش بهره­وری نیروی کار شده و در نتیجه مبنای درآمدی پایین­تری را نصیب نیروی کار می­کند.

فرض (12): سطح سرمایه انسانی فرد

سرمایه انسانی فرد در هر دوره برابر با ارزش فعلی درآمدهای کاری کسب شده وی در سال­های باقی مانده از زندگی او است.

سرمایه انسانی کل نسل­ها: سرمایه انسانی کل افراد زنده در زمان t عبارت است از:

با توجه به اینکه   

(21)                                

بنابراین سرمایه انسانی کل نسل­های موجود در زمان t برابر با ارزش حال کل درآمد کاری آتی با نرخ تنزیل  است. با استفاده از رابطه (21)،  برابر است با:

(22)                        

نتایج نشان می­دهد نرخ تنزیل سرمایه انسانی تابعی از مرگ است و هر چه احتمال مرگ بیشتر شود، همزمان درآمدهای آتی بیشتر تنزیل می­شود.

ت) استخراج سرمایه اقتصادی کل نسل­ها

سرمایه اقتصادی کلیه نسل­های زنده در زمان t عبارت است از:

(23)                                   

بنابراین  برابر است با:

در این رابطه  ثروت غیرانسانی افرادی است که در زمان t متولد شده­اند و چون تازه متولد هستند طبیعتاً ثروت این افراد صفر است. عبارت  بیانگر ثروت افرادی است که در زمان t فوت کرده­اند و در نهایت عبارت  ثروت غیرانسانی سایر افراد است. به عبارتی سرمایه اقتصادی کل نسل­ها در زمان t برابر با سرمایه اقتصادی نسل متولد شده در زمان t به اضافه سرمایه اقتصادی سایر نسل­ها منهای سرمایه انسانی افرادی است که در زمان t می­میرند. چون با توجه به فرض (3) سرمایه اقتصادی این افراد را بیمه می­گیرد و این سرمایه به افراد زنده منتقل می­شود، به عبارتی اگرچه سرمایه اقتصادی فرد در صورت زنده بودن با نرخ  رشد می­کند:

ولی ثروت غیرانسانی جامعه با نرخ  رشد می­کند:

(24)                      

و اختلاف به این دلیل است که نرخ P در واقع نرخ انتقالی از شرکت بیمه از افرادی که می­میرند به افراد زنده است و نمی­تواند به عنوان ثروت برای جامعه محسوب شود.

ث) جمع­بندی گام سوم

برای تحلیل وضعیت اقتصاد باید نتایج به‌دست آمده در مراحل قبل شامل ،  و  بطور همزمان تحلیل شود.

با توجه به اینکه تحلیل از حد مصرف‌کننده و بنگاه شروع شد، نتایج به‌دست آمده نشان می­دهد که وضعیت به‌دست آمده از کل اقتصاد مبتنی بر مبانی اقتصاد خرد است. با توجه به

بنابراین  

در نتیجه

از طرفی . با فرض افق نامحدود () و در نتیجه استقلال درآمد از سن یعنی  رابطه  به شکل   می­شود.

مسیر حرکت متغیرها: مسیر حرکت متغیرها به صورت زیر استخراج می­شود:

(25)                                 

(26)                             

(27)                  

گام چهارم: بهینه­یابی الگو با پرداخت یارانه به بازدهی سرمایه (از دریافتی­های نفتی)

فرض (13): سرمایه­گذاری دریافتی­های نفتی

با ارائه دریافتی­ نفتی به صورت یارانه به بازدهی سرمایه­گذاری، قید تغییرات انباشت سرمایه به شکل (28) تبدیل می­شود:

(28)                     

در این قید  بیانگر نرخ یارانه غیرمستقیم است. در این بخش تابع هدف (3) مقید به قید سرمایه انسانی (4) و سرمایه فیزیکی (28) حداکثر می­شود که به دلیل مشابه بودن مراحل انجام کار با گام سوم نتایج آن در جدول (3) و (4) خلاصه شده است.

گام پنجم: بهینه­یابی الگو با پرداخت یارانه غیرمستقیم به مصرف (از دریافتی­های نفتی)

فرض (14): ارائه یارانه­های غیرمستقیم به مصرف

با ارائه دریافتی­ نفتی به صورت یارانه غیرمستقیم به مصرف قید سرمایه به رابطه (29) تبدیل می‌شود:

(29)       

در این قید  بیانگر نرخ یارانه غیرمستقیم است. در این بخش تابع هدف (3) مقید به قید سرمایه انسانی (4) و سرمایه فیزیکی (29) حداکثر می­شود که به دلیل مشابه بودن مراحل انجام کار با گام سوم نتایج آن در جدول 3 و 4 خلاصه شده است.

جدول 3. مصرف کل

مأخذ: دستاورد پژوهش

جدول 4. وضعیت کل (مسیر حرکت متغیرها)

مأخذ: دستاورد پژوهش

گام ششم: بهینه­یابی الگو با پرداخت یارانه مستقیم به مصرف (از دریافتی­های نفتی)

فرض(15): ارائه یارانه مستقیم به مصرف

با ارائه دریافتی­ نفتی به صورت یارانه مستقیم به مصرف قید سرمایه به شکل (30) تبدیل می­شود:

(30)  

در این قید  بیانگر مقدار یارانه مستقیم است. در این بخش تابع هدف (3) مقید به قید سرمایه انسانی (4) و سرمایه فیزیکی (30) حداکثر می­شود که به دلیل مشابه بودن مراحل انجام کار مانند گام سوم دیگر این مراحل تکرار نشده و نتایج آن در جدول 3 و 4 خلاصه شده است.

5. شبیه­سازی الگوی طراحی شده

در این قسمت برای شبیه­سازی الگوی طراحی شده مرحله اول، مقادیر پارامترهای مورد نیاز الگو برای اقتصاد ایران برآورد شده و سپس این الگو با توجه پارامترها و مقادیر شروع کالیبره می­شود. کالیبره کردن الگوهای مذکور برای تعیین سیاست مالی بهینه و استخراج مسیر بهینه متغیرهای تولید ناخالص داخلی، مصرف کل، موجودی سرمایه کل و سرمایه انسانی با استفاده از نرم افزار ولفارم متمتیکا (نسخه 6) انجام می­شود.

5-1. محاسبه پارامترها

مقادیر پارامترهای مورد نیاز به سه روش به‌دست می­آید. روش اول استفاده از مطالعات تجربی محققین دیگر، روش دوم برآورد پارامتر مورد نیاز توسط خود محقق با استفاده از روش­های اقتصاد سنجی یا سایر روش­ها و در نهایت روش سوم ارائه سناریوهای مختلف برای پارامتر مورد نظر است. در این پژوهش پارامترهای مورد نیاز توسط محقق محاسبه شده است.

براساس روابط به دست آمده در بخش تصریح مدل، پارامترهای مورد نیاز عبارتند از: نرخ رجحان زمانی (r)، نرخ هموارکننده مصرف (q)، بازدهی سرمایه (r)، نرخ مالیات بر بازدهی ذخیره سرمایه ()، احتمال مرگ (P)، سهم سرمایه در تولید (a)، سهم سرمایه انسانی در تولید (b)، نرخ یارانه بر بازدهی ذخیره سرمایه ()، ارتباط سن با درآمد (g)، حداکثر نرخ رشد سرمایه انسانی (d) و سهم اختصاص‌یافته سرمایه انسانی به تولید (u). با توجه به محاسبات این پژوهش، مقادیر پارامترهای مورد نیاز به ترتیب در جدول 5 ارائه شده است.[62]

جدول 5. پارامترهای کالیبره شده

5-2. شبیه­سازی الگو

با استفاده از روش حل دستگاه معادلات (روش تکرار گاس- سیدل) بر روی الگوی طراحی شده فاقد یارانه، می‌توان برآوردی از مسیر بهینه نسبت سرمایه به تولید، موجودی سرمایه، مصرف کل، تولید کل و سرمایه انسانی داشت.

نمودار 2. مسیر بهینه نسبت K/Y

مأخذ: محاسبات پژوهش

نمودار 2 مسیر بهینه نسبت ذخیره سرمایه به تولید در تعادل پایدار[74] را نشان می­دهد. گفتنی است اگر چه در الگوی رشد اساسی نئوکلاسیک­ها (با شرایط عدم وجود پیشرفت فنی) روی مسیر تعادلی اقتصاد نرخ­های رشد تولید، سرمایه اقتصادی و نیروی کار با هم برابر و هر سه برابر با رشد نیروی کار است، اما وجود پیشرفت فنی (در شرایط واقعی و الگو­های رشد درون­زا) در حالت تعادل پایدار رشد تولید با رشد سرمایه اقتصادی  برابر بوده و رشد هر دو بیش از رشد نیروی کار است. نمودار 2 نشان ­می­دهد که با توجه به پارامترها و مقادیر اولیه تعیین ‌شده، اقتصاد تقریباً از سال 125 به بعد به مسیر تعادل پایدار خود می­رسد. از این رو در ادامه مسیرهای بهینه موجودی سرمایه، مصرف کل، تولید کل، نسبت سرمایه به تولید، نرخ دستمزد و نرخ بهره در اقتصاد در 130 سال مشخص می­شود.

نمودار 3 مسیر بهینه ذخیره سرمایه اقتصادی را نشان می­دهد. براساس پیش‌بینی الگو، متغیر از یک روند صعودی برخوردار بوده و با نرخ فزاینده‌ای رشد می‌کند. همچنین نمودار 4 مسیر بهینه ذخیره سرمایه انسانی را نشان می­دهد. براساس پیش‌بینی الگو، سرمایه انسانی از یک روند صعودی برخوردار بوده و با نرخ فزاینده‌ای رشد می‌کند.

نمودار 3. مسیر بهینه ذخیره سرمایه فیزیکی

نمودار 4. مسیر بهینه ذخیره سرمایه انسانی

نمودار 5. مسیر بهینه تولید (اسمی)

نمودار 6. مسیر بهینه مصرف

نمودار 7. مسیر بهینه مصرف سرانه

مأخذ: محاسبات پژوهش

نمودار 5 مسیر بهینه تولید را نشان می­دهد. براساس پیش‌بینی الگو، هر سه متغیر از یک روند صعودی برخوردار بوده و با نرخ فزاینده‌ای رشد می‌کنند. نمودارهای 6 و 7 به ترتیب مسیرهای بهینه مصرف و مصرف سرانه را نشان می­دهند. براساس پیش‌بینی الگو، هر دو متغیر از یک روند صعودی برخوردار بوده و با نرخ فزاینده‌ای رشد می‌کنند.

مسیرهای بدست آمده برای حالات مختلف تخصیص یارانه در جدول 6 خلاصه شده است. نتیجه شبیه­سازی نشان می­دهد که بهترین مسیرهای به‌دست آمده از سیاست­های یارانه­ای دولت از محل دریافتی­های نفتی مربوط به پرداخت یارانه به سرمایه­گذاری است. نتایج نشان داد که پرداخت یارانه مستقیم و غیرمستقیم به مصرف فقط به مسیر مصرف مؤثر است و تأثیری بر انباشت سرمایه اقتصادی، سرمایه انسانی و تولید ندارد. همچنین مسیر مصرفی به‌دست آمده از یارانه مستقیم به مصرف بالاتر از مسیر مصرفی یارانه غیرمستقیم به مصرف است. گفتنی است که ارائه یارانه به بازدهی سرمایه سبب بهبود مسیر مصرف، انباشت سرمایه فیزیکی، سرمایه انسانی، تولید و مصرف می­شود. مسیر مصرف به‌دست آمده از اقتصاد با پرداخت یارانه به بازدهی سرمایه بالاتر از هر دو مسیر به‌دست آمده از اقتصاد با پرداخت یارانه مستقیم و غیرمستقیم به مصرف است.

جدول 6. جمع­بندی نتایج به‌دست آمده از حل عددی الگوی طراحی شده

نکته: مقادیر a و bهای تعیین شده در جدول به صورت زیر است: ، ،  و .

مأخذ: دستاورد پژوهش

6. جمع­بندی و پیشنهادات

تخصیص بهینه دریافتی­های نفتی از جمله مهم­ترین مسائل اقتصادی در کشورهای صادرکننده نفت است که در این مقاله به آن پرداخته شد. برای تعیین دقیق تخصیص بهینه دریافتی­های نفتی ابتدا الگوی متناسب با ویژگی­ها و اثرات دریافتی­های نفتی طراحی و سپس حل عددی شد. نتیجه شبیه‌سازی نشان می­دهد که بهترین مسیرهای به‌دست آمده از سیاست­های یارانه­ای دولت از محل دریافتی­های نفتی مربوط به پرداخت یارانه به سرمایه­گذاری است. همچنین پرداخت یارانه مستقیم و غیرمستقیم به مصرف فقط به مسیر مصرف مؤثر است ولی تأثیری بر انباشت سرمایه اقتصادی، سرمایه انسانی و تولید ندارد. همچنین مسیر مصرفی به‌دست آمده از یارانه مستقیم به مصرف بالاتر از مسیر مصرفی یارانه غیرمستقیم به مصرف است. گفتنی است که ارائه یارانه به بازدهی سرمایه سبب بهبود مسیر مصرف، انباشت سرمایه فیزیکی، سرمایه انسانی، تولید و مصرف می­شود. براساس یافته­های مقاله، می­توان توصیه­های سیاستی زیر را ارائه کرد:

1. انتقال یارانه دریافتی­های نفتی از مصرف به بازدهی سرمایه.
2. ارائه یارانه دریافتی­های نفتی به سرمایه فیزیکی به صورت درصدی از سرمایه­گذاری انجام شده بخش خصوصی نه سرمایه­گذاری مستقیم دولت.
3. ارائه یارانه دریافتی­های نفتی به سرمایه انسانی برای بهبود کیفی آن از طریق افزایش دانش و بهبود کمی سرمایه انسانی.

منابع

الف- فارسی

Top of Form

امینی، علیرضا و نشاط حاجی محمد (1384)، «برآورد سری زمانی موجودی سرمایه در اقتصاد ایران»، مجله برنامه و بودجه، شماره 90.

بانک مرکزی جمهوری اسلامی ایران، بانک اطلاعات سری­های زمانی.

برانسون، ویلیام (1381)، اقتصاد کلان، ترجمه عباس شاکری، تهران، نشر نی.

بلانچارد، اولیویرجین و استنلی فیشر (1376)، درس­هایی در اقتصاد کلان، تهران، جلد اول، انتشارات سازمان برنامه و بودجه، ترجمه محمود ختائی و تیمور محمدی.

پینچ، ای. آر (1385)، کنترل بهینه و حساب تغییرات، مشهد، ترجمه محمد هادی فراهی، نشر بنفشه.

خیرخواهان، جعفر (1382)، رونق نفتی، افزونه‌جویی و نقش نهادها (بررسی موردی ایران و نروژ)، رساله دکتری، دانشکده اقتصاد، دانشگاه علامه طباطبائی.

دشتبان، مجید (1390)، بهسازی نظام بازنشستگی و اثرات آن بر انباشت سرمایه و توزیع درآمد در ایران: کاربرد الگوی نسل­های همپوشان، رساله دکتری، دانشکده علوم اداری و اقتصاد، دانشگاه اصفهان.

رومر، دیوید (1383)، اقتصاد کلان پیشرفته، تهران، جلد اول، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، ترجمه مهدی تقوی.

شهنازی، روح­اله (1390)، تخصیص بهینه دریافتی­های نفتی دولت در شرایط نااطمینان (مطالعه موردی: ایران)، رساله دکتری، دانشکده علوم اداری و اقتصاد، دانشگاه اصفهان.

متیوز، جان اچ (1370)، روش‌های محاسبات عددی، مشهد، انتشارات خراسان، ترجمه فائزه توتونیان.

مرکز پژوهش­های مجلس شورای اسلامی (1388)، مجموعه مقالات مدیریت اقتصاد کلان در کشورهای صادرکننده نفت، ترجمه شاهین جوادی، دفتر مطالعات برنامه و بودجه مرکز پژوهش­های مجلس شورای اسلامی.

میرترابی، سعید (1387)، مسائل نفت ایران، تهران، نشر قومس.

ب- انگلیسی

Auerbach, Alan and Laurence J. Kotlikoff (1987), Dynamic Fiscal Policy, Cambridge University Press.

Barro, R. J. and X. Sala-i-Martin (2004), Economic Growth, New York: McGraw-Hill.

Benjamin, N. C., Devarajan, S. and R. J. Weiner (1989), “The ‘Dutch’ Disease in a Developing Country”, Journal of Development Economics, No. 30, pp. 71-92.

Blanchard, Oliver J. and Stanly Fischer (1993), Lectures on Macroeconomics, MIT press, sixth printing.

Blanchard, Olivier J. (1985), “Debt, Deficits, and Finite Horizons”, Journal of Political Economy, Vol. 93, No. 2 (Apr.), pp. 223-247.

BP (2011), BP Statistical Review of World Energy, London, United Kingdom.

Croix, David DE LA. and philippe Michel (2004), A Theory of Economic Growth: Dynamic and Policy in Overlapping Generations, Cambridge University Press.

Engel, Eduardo and Valdes Rodrigo (2000), “Optimal Fiscal Strategy for Oil Exporting Countries”, IMF Working Paper 00/118, International Monetary Fund, www.imf.org/external/pubs/ft/wp/2000/wp00118.pdf

Garcia-Castrillo, P. and M. Sanso (2000), “Human Capital and Optimal Policy in a Lucas-type Model”, Review of Economic Dynamics, No. 3, pp. 757–770.

Gomez, Manuel A. (2003), “Optimal Fiscal Policy in the Uzawa-Lucas Model with Externalities”, Economic Theory, No. 22, pp. 917-925.

Goodwin, Neva R. (2003), “Five Kinds of Capital: Useful Concepts for Sustainable Development, Global Development and Environment Institute”, Working Paper No. 03-07, Tufts University, Medford MA 02155, USA.

Lucas, R. E. (1988), “On the Mechanics of Economic Development”, Journal of Monetary Economics, No. 22, pp. 3-42.

Ramsey, F. P. (1928), “A Mathematical Theory of Saving”, The Economic Journal, Vol. 38, No. 152. (Dec.), pp. 543-559.

Romer, David (2001), Advanced Macroeconomics. 

Sachs, Jeffrey D. and Andrew M. Warner (2001), “Natural Resources and Economic Development the Curse of Natural Resources”, European Economic Review, No. 45. pp. 827-838.

Sala-i-Martin, X. and A. Subramanian (2003), “Addressing the Natural Resource Curse: An Illustration from Nigeria”, NBER Working Paper Series, No. 9804, Cambridge.

Shahnazi, Rouhollah, et al (2011), “Optimal Fiscal Policy with Oil Revenues”, Iranian Economic Review, Vol. 15, No. 29, pp. 73-88.

Uzawa, H. (1965), “Optimum Technical Change in an Aggregative Model of Economic Growth”, International Economic Review, No. 6, pp. 18-31.

پ- سایت اینترنتی

bp.com/statisticalreview

http://ase.tufts.edu/gdae

http://tsd.cbi.ir/

http://www.jstor.org/stable/1832175

* استادیار دانشکده اقتصاد دانشگاه علامه طباطبائی                                                                          mkhorsandi57@yahoo.com

** دانشجوی دوره دکتری دانشگاه شیراز                                                                                                       zazizi61@yahoo.com

[1]. Stern (2000)

[2]. Ghali and El-sakka (2004)

[3]. Lee and Chang (2008)

[4]. Smooth Transition Regression

[5]. Switching Regression

[6]. Threshold Regression Model

[7]. Lee and Chang (2007)

[8]. Rahman and Serletis (2010)

[9]. Omay, Hasanov and Ucar (2012)

[10]. Ayres and Nair (1984)

[11]. خورسندی (1383)

[12]. Berndt

[13]. Denison

[14]. Hamilton

[15]. Barbridge

[16]. Harrison

[17]. Stern (1993), p:139-141

[18]. Switching Regression

[19]. Slope Parameter

[20]. Location Parameter

[21]. Threshold

[22]. Monotonic Function

[23]. Symmetric

[24]. Luukkonen, et al (1988)

[25]. Taylor Approximation

[26]. Tsay (1989)

[27]. Grid

* استادیار بخش اقتصاد دانشگاه شیراز                                                                                             rshahnazi2004@yahoo.com

** استاد گروه اقتصاد دانشگاه اصفهان                                                                                                    rahmankh44@yahoo.com

*** دانشیار گروه اقتصاد دانشگاه اصفهان                                                                                                              renani@ase.ui.ac.ir

[28]. Exhaustible Asset

[29]. Uncertainty

[30]. Financial Capital

[31]. Produced Capital

[32]. Manufactured Capital

[33]. Human Capital

[34]. Social Capital

[35]. Intergenerational Distribution Problem

[36]. همان‌طور که بیان شد، از جنبه قیمت­های نفت نیز ویژگی نااطمینانی به دریافتی­های نفتی منتقل می­شود که در این مقاله به این ویژگی پرداخته نشده و به‌طور مستقل در مقاله دیگری این ویژگی ارزیابی می­شود.

[37]. Endowment

[38]. National Asset

[39]. Association for Study of Peak Oil

[40]. Colin Campbel

[41]. U.S. Department of Energy

[42]. Peter Oder

[43]. میرترابی (1387)

[44]. European Union

[45]. Former Soviet Union

[46]. برای بحث مفصل­تر به شهنازی (1390) مراجعه شود.

[47]. Overlapping Generations Model

[48]. Microeconomic Fundamentals of Macroeconomic

[49]. این فرض براساس کار Blanchard (1985) است که یک فرض واقعی است.

[50]. این فرض برای سادگی تحلیل­ها اتخاذ شده و لحاظ آن تغییر معناداری در نتایج کار ایجاد نمی­کند.

[51]. منظور از سرمایه اقتصادی در اینجا مجموع سرمایه تولیدی و مالی است.

[52]. بیمه عمر مورد نظر در اینجا با تعریف بیمه عمر مصطلح متفاوت است.

[53]. Altruism

[54]. فیشر و بلنچارد (1376)

[55]. Constant Relative Risk Aversion

[56]. رومر (2001)

[57]. در این تابع، مصرف اعم از مصرف کالاهای خصوصی و کالاهای عمومی تأمین شده توسط دولت است.

[58]. این فرض از الگوی رشد درون­زای اوزاوا- لوکاس گرفته شده است.

[59]. Pontryagin

[60]. گفتنی است که فریدمن با فرض بهینه­یابی مطلوبیت مصرف­کننده فردی که رابطه بین مصرف فرد و ارزش فعلی درآمدهای او را به دست می­دهد، بحث خود را آغاز می­کند (برانسون (1381)).

[61]. Aggregation

[62]. محاسبه پارامترها به‌طور مفصل در شهنازی (1390) ارائه شده است.

[63]. یک قاعده سرانگشتی برای محاسبه نرخ رجحان زمانی، محاسبه تفاوت میان نرخ بهره بلندمدت اقتصاد و نرخ تورم است. متوسط نرخ سود سپرده 5 ساله بانک­ها در دوره 13 ساله 1387-1375 به عنوان پروکسی نرخ بهره بلندمدت اقتصاد لحاظ شده و تفاوت آن با متوسط تورم این دوره محاسبه شده است. نرخ رجحان زمانی به‌دست آمده از این روش حدود 01/0 است.

[64]. نرخ هموارکننده مصرف در شهنازی (1390) 93/0 محاسبه شده است.

[65]. بازدهی سرمایه برابر با متوسط نرخ اسمی سپرده 5 ساله بانک­ها (5/17 درصد) لحاظ شده است. با این استدلال که در این نرخ افراد بین سرمایه­گذاری مستقیمی که بازدهی خالص آن از ریسک برابر نرخ سپرده باشد و سپرده­گذاری در بانک بی­تفاوت هستند.

[66]. نرخ مالیات بر بازدهی ذخیره سرمایه همانند نرخ مالیات بر درآمد در ایران، حدود 10 درصد لحاظ شده است.

[67]. احتمال مرگ معکوس امید به زندگی است. با توجه به اینکه متوسط امید به زندگی در ایران برای سال­های 2009-2006 (1388-1385) براساس اطلاعات و آمار بانک جهانی 72 سال است، بنابراین احتمال مرگ برابر با 0141/0 یا 41/1 درصد لحاظ شده است.

[68]. مقدار این پارامتر از برآورد مدل اوزاوا- لوکاس در شهنازی (1390) اخذ شده است.

[69]. مقدار این پارامتر از برآورد مدل اوزاوا- لوکاس در شهنازی (1390) اخذ شده است.

[70]. از مقادیر مختلف  برای تحلیل حساسیت استفاده شده است.

[71]. برای برآورد پارامتر ارتباط سن با درآمد (g)، با توجه به اینکه در دوره­ اول کاری افراد، همراه با انباشت سرمایه انسانی درآمد کاری افزایش می­یابد و در دوره دوم با کاهش توان کار، درآمد کاری کاهش می­یابد و به نوعی این دو می­توانند خنثی‌کننده هم باشند، از این رو فرض می­شود .درآمد، ارتباط معنادار با سن نداشته و پارامتر ارتباط سن با درآمد (g) برابر صفر لحاظ می­شود.

[72]. با این فرض که یک سال به‌طور کامل تمامی سرمایه انسانی صرف بهبود سرمایه انسانی شود، یعنی تمامی نیروی کار یک سال خود را به‌طور کامل صرف آموزش کنند، در این حالت درصد بهبود سطح تحصیلات و به دنبال آن سطح سرمایه انسانی محاسبه شده است. این مقدار برای سال 1386 برابر با 112/0 محاسبه شده است.

[73]. پس از محاسبه حداکثر نرخ رشد سرمایه انسانی (d) از معادله (5)  سهم اختصاص‌یافته سرمایه انسانی به تولید محاسبه شده است.

[74]. Steady State