Ott 2018
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NOBEL ECONOMIA 2018

Cambiamento climatico, innovazione tecnologica e generazioni future

Alberto Petrucci

Il premio Nobel per le Scienze economiche 2018 è stato assegnato ex aequo agli economisti statunitensi William D. Nordhaus (Yale University) e a Paul M. Romer (New York University). Le motivazioni della Reale Accademia delle Scienze svedese per tale prestigioso riconoscimento riguardano l’analisi macroeconomica di lungo periodo; nel caso di Nordhaus, esse hanno riguardato gli effetti dell’interazione tra sviluppo economico e cambiamento climatico, mentre nel caso di Romer il ruolo dell’innovazione tecnologica nei processi di crescita autopropulsiva. 

Nonostante le differenze delle tematiche trattate, le attività di ricerca scientifica di Nordhaus e Romer presentano diversi aspetti in comune, alcuni dei quali verranno evidenziati più avanti. Per ora, oltre all’oggetto dell’analisi (che riguarda la crescita di un’economia di mercato e il benessere sociale nel lungo termine), il principale elemento da sottolineare che accomuna la loro ricerca concerne il paradigma teorico di riferimento, da cui entrambi sono partiti e che tutti e due hanno cercato di perfezionare, estendendolo, al fine di comprendere meglio il funzionamento di un sistema capitalistico e le implicazioni dell’intervento pubblico volto a garantire, se vi sono fallimenti del mercato, un’allocazione efficiente delle risorse o a stimolare la crescita.

Nel premiare Nordhaus e Romer, la Reale Accademia delle Scienze svedese ha risposto all’esigenza (sovente sentita dagli economisti) di prospettare una visione generale dell’andamento del sistema economico nel lungo periodo, mettendo insieme  due tematiche/impostazioni che sono strettamente interrelate e spesso complementari: una relativa all’ambiente e all’uso delle risorse naturali, e l’altra relativa all’innovazione tecnologica e allo sviluppo delle idee.

La misura della profondità teorica e della rilevanza pratica degli studi di Nordhaus e Romer è data dal fatto che essi hanno effettivamente spostato la frontiera della conoscenza; dai loro contributi si è sviluppata una fiorente letteratura scientifica, di carattere teorico ed  empirico, che ha migliorato profondamente la comprensione delle fenomenologie in questione. Inoltre, si tratta di ricerche scientifiche con forte valenza pratica; le prescrizioni di politica economica che derivano dagli studi di Nordhaus e Romer hanno condizionato profondamente le politiche pubbliche adottate da molti paesi per promuovere il dinamismo economico, per accrescere lo standard di vita delle nazioni e per tramutare in azione i valori morali che hanno ispirato (e ispirano) i policy maker sul tema del benessere della posterità.

Nel presente saggio vengono descritti gli aspetti salienti dei contributi di Nordhaus e Romer premiati con l’assegnazione del Nobel nelle scienze economiche nel 2018; successivamente, alcuni tratti comuni dell’analisi scientifica dei due studiosi saranno oggetto di valutazione. 

Sviluppo economico e cambiamento climatico: i contributi di Nordhaus

La ricerca di Nordhaus premiata a Stoccolma riguarda una serie di studi, avviati negli anni Settanta del secolo scorso, volti ad analizzare le conseguenze che il consumo dei combustibili fossili e lo sviluppo economico esercitano sull’ambiente naturale, sul cambiamento climatico e sull’equilibrio antropico. Lo scopo di tale filone di ricerca è stato quello di comprendere come la crescita del PIL influenzi il surriscaldamento del pianeta e come quest’ultimo si riverberi sul tenore di vita e sul benessere delle generazioni future.

Il punto di partenza di tale ricerca di Nordhaus è la teoria neoclassica della crescita, formulata da Robert Solow nel 1956. Nella spiegazione del processo di crescita del reddito pro capite di un paese, il modello soloviano – che si fonda sull’interdipendenza dinamica tra risparmio, accumulazione di capitale e reddito – non considera i fattori ambientali e il ruolo del “capitale naturale”. 

Negli anni Settanta – quando il tasso di sviluppo di alcuni paesi avanzati rallenta (rispetto a quanto riscontrato nei primi decenni successivi al secondo dopoguerra) e si manifesta un corposo aumento del prezzo del petrolio (a causa del primo shock petrolifero), che determina ripercussioni congiunturali di tipo stagflazionistico – gli economisti si sono interrogati a più riprese sulla questione della scarsità delle risorse naturali, presenti in natura in quantità limitata e in alcuni casi non incrementabile (come nel caso delle risorse esauribili). 

In tale periodo, Nordhaus rivisita il modello neoclassico di crescita al fine di considerare la relazione che intercorre tra livello di attività economica, uso delle risorse naturali, inquinamento e clima, tenendo in considerazione importanti risultati della fisica e della chimica. Il modello di Solow viene così esteso per considerare gli effetti delle emissioni inquinanti, che originano dal consumo di idrocarburi (petrolio, carbone e gas naturali), necessari per alimentare lo sviluppo del reddito e al tempo stesso responsabili di fenomeni di deterioramento ambientale (quali l’effetto serra, le piogge acide e il surriscaldamento globale del pianeta).

L’emissione di anidride carbonica determina una serie di effetti negativi, che non si riflettono sui prezzi di mercato (elementi che in un’economia di mercato guidano le decisioni degli agenti economici); tali effetti rappresentano ciò che nella scienza economica prende il nome di “esternalità” (in tal caso negative). L’ambiente, che dovrebbe essere un fattore vincolante per le scelte economiche a causa delle esternalità, non viene considerato dagli agenti economici che basano le loro decisioni sui prezzi di mercato; per questa ragione, i prezzi non svolgono in tale contesto il ruolo di guida corretta all’uso ottimale delle risorse. Da ciò ne deriva che gli agenti economici utilizzano le risorse naturali, e quindi producono inquinamento, in maniera sub-ottimale (ossia in misura maggiore rispetto a quello che è il livello ottimale). 

Allo scopo di considerare tali interdipendenze economico-ambientali, Nordhaus è stato il primo che ha costruito modelli dinamici di analisi quantitativa – denominati modelli integrati di valutazione (Integrated Assessment Models, IAM) – che considerano i nessi causali sviluppo economico-cambiamento climatico.

Nella costruzione dei modelli IAM, Nordhaus ha considerato tre blocchi di relazioni funzionali particolarmente importanti per descrivere i legami che si osservano tra crescita e surriscaldamento globale. Tali insiemi di relazioni riguardano:

  1. il meccanismo di “circolazione del carbonio”. Si tratta della parte del modello generale che considera il collegamento delle emissioni globali di anidride carbonica con la concentrazione della stessa nell’atmosfera, nei mari e nella biosfera; questo modulo del modello permette di calcolare la concentrazione di CO2 e la sua evoluzione nel tempo; 
  2. il clima. Questo modulo analizza la relazione che intercorre tra la concentrazione atmosferica di CO2 (e dei gas serra) e il surriscaldamento globale; da questo modulo si ricava il sentiero temporale della temperatura globale;
  3. la crescita economica di lungo periodo. In questo modulo, si studia il collegamento del sistema economico di produzione – che impiega, oltre al capitale e lavoro, anche l’energia (una parte della quale è ottenuta da combustibili fossili) – e di consumo con il cambiamento climatico. Questa parte permette di valutare il sentiero di crescita del PIL, l’evoluzione del benessere sociale, e l’andamento delle emissioni di CO2 e dei danni causati dal cambiamento climatico. In questo ambito possono essere valutati gli effetti delle politiche ambientali.

Il modello Dice

Le anzidette relazioni funzionali sono state inserite da Nordhaus in un modello dinamico di sviluppo economico denominato DICE (Dynamic Integrated Climate-Economy). Tale modello è un modello globale di ottimizzazione dinamica nel quale viene massimizzata una funzione di benessere sociale quando vengono valutate le ripercussioni di una determinata politica ambientale. 

Il modello DICE affronta l’economia del cambiamento climatico sulla base della teoria neoclassica della crescita, considerando il “capitale naturale” accanto al capitale fisico, utilizzando i tre blocchi di relazioni funzionali anzidetti allo scopo di descrivere le complesse relazioni tra crescita ed emissioni inquinanti. La concentrazione di gas con effetto serra è un fattore di distruzione del “capitale naturale”.  

Il modello DICE può essere impiegato per stabilire quale sia la strategia migliore di impiegare risorse limitate per il consumo di beni e servizi o per l’investimento in capitale fisico o per la riduzione delle emissioni inquinanti. Il sentiero ottimale prescelto è quello che massimizza una funzione obiettivo data dalla somma delle utilità  scontate in funzione del consumo pro capite compatibilmente con una serie di vincoli che riguardano il consumo e l’investimento, la tecnologia e i vincoli geofisici; quest’ultima parte concerne il cambiamento climatico, le emissioni e la concentrazione di gas serra, i costi della riduzione dell’inquinamento, l’impatto del cambiamento climatico, ecc.    

Secondo Nordhaus, lo schema ottimale per correggere l’emissione di gas inquinanti è quello di introdurre una carbon tax uniforme a livello internazionale; con tale strumento fiscale si innalza il prezzo sociale dell’inquinamento; alternativamente, egli propone di impiegare un sistema di “cap and trade” che vede nello scambio tra paesi di quote di emissione di gas serra un’altra soluzione ottimale al problema delle esternalità, purché si tenga presente che servono limiti stringenti per ottenere gli effetti desiderati in termini di inquinamento ottimale. 

Il modello DICE è utile non solo per effettuare simulazioni di politica ambientale (e valutare strategie di intervento alternative rispetto allo status quo), ma anche per svolgere analisi di sensitività rispetto al valore assunto dai parametri; questo serve, ad esempio, per misurare la concentrazione di carbone nell’atmosfera, quanto a lungo rimane e la dimensione del danno causato dal cambiamento climatico. 

Carbon tax e generazioni future

A titolo indicativo, le simulazioni di Nordhaus con il modello DICE mostrano che gli effetti nel tempo dell’adozione di una carbon tax sull’emissione di CO2 sono diversi in relazione al peso che viene attribuito alle generazioni future. Se si considera l’introduzione di una carbon tax che massimizza il benessere globale delle generazioni presenti e future, il profilo temporale delle emissioni industriali di CO2 passa da circa 35 mld di tonnellate nel 2016 a 15 mld di tonnellate circa nel 2100 se si adottano ipotesi convenzionali sulla rilevanza delle generazioni future e sul loro benessere. Se invece si adottano le ipotesi del Rapporto Stern sul cambiamento climatico (2006), ossia si attribuisce un peso molto rilevante alle generazioni future, si passa dai 35 mld di tonnellate di emissioni di CO2 del 2016 a 0 tonnellate nel 2040. Come si vede differenze radicali.

La ricerca di Nordhaus rappresenta il tentativo, ben riuscito, di analizzare a fondo, anche dal punto di vista quantitativo, gli effetti della crescita economica sul global warming e di individuare le politiche ottimali per assicurare un’allocazione efficiente delle risorse, tendendo in considerazione anche gli aspetti intergenerazionali.  

 L’analisi di Romer su cambiamento tecnologico e crescita endogena 

I contributi di Romer, i principali pubblicati nel 1986 e nel 1990, hanno dato origine a quella che è stata chiamata la “teoria della crescita endogena”. Nell’analisi di Romer lo sviluppo di nuove idee, frutto di decisioni intenzionali di agenti che svolgono attività di “ricerca e sviluppo” su nuovi prodotti, è alla base della crescita economica di lungo termine. Dall’avvio di Romer, la “teoria della crescita endogena” si è poi sviluppata in molte altre direzioni; altri fattori (quali, ad esempio, il capitale umano, la spesa pubblica produttiva, la distruzione creativa di tipo schumpeteriano, ecc.) sono stati individuati per spiegare lo sviluppo economico.  

Come per Nordhaus, la portata rivoluzionaria dell’intuizione di Romer può essere compresa se ci riferisce al periodo in cui venne concepita. Negli anni ’80 del XX Secolo l’analisi dello sviluppo economico si basava sul modello neoclassico di crescita di Solow. Sulla base della teoria soloviana, il tasso di sviluppo di una nazione può essere spiegato dal tasso di progresso, che veniva però considerato esogeno, ossia non determinato dalla teoria oggetto di analisi (denominata per l’appunto “teoria della crescita esogena”). Quindi sulla base di tale impostazione teorica il tasso di crescita del PIL pro capite di un paese dipende da fattori che di fatto non sono spiegati.

Inoltre, alcune delle implicazioni empiriche dell’analisi di Solow non venivano confermate dall’analisi empirica, mentre altre sì. Romer, ad esempio, aveva osservato un’elevata variabilità dei tassi di crescita del reddito pro capite tra paesi, con forti divari tra paesi dinamici e ricchi, da un lato, e paesi statici e poveri, dall’altro. Inoltre, egli non aveva riscontrato nei dati empirici la conferma dell’ipotesi della “convergenza assoluta” (che scaturisce deduttivamente dalla teoria di Solow), secondo cui i paesi più poveri dovrebbero crescere più velocemente dei paesi abbienti al fine di raggiungere nel tempo il reddito pro capite di questi ultimi. I dati empirici analizzati da Romer mostravano l’assenza di una relazione sistematica tra tasso di crescita del prodotto pro capite e il reddito pro capite iniziale.

Romer (1986) individua dapprima la condizione necessaria per avere crescita endogena ossia una crescita che è spiegata dai fattori strutturali di un sistema economico. Affinché ci sia crescita endogena, è necessario che il rendimento dei fattori accumulabili rimanga positivo e non tenda a zero al crescere di tali input. Si tratta di una proprietà che si osserva in tutti i diversi filoni della “teoria della crescita endogena”. 

Il valore economico delle idee

Il contributo di Romer del 1990 vede nella produzione delle idee il fattore fondamentale per lo sviluppo economico. Le nuove idee sono diverse dagli altri beni/servizi economici: esse non sono rivali – l’impiego di un’idea da parte di un agente non preclude gli altri dall’utilizzare la stessa idea –, ma sono in parte escludibili – altri agenti possono essere esclusi dall’utilizzo di tali idee sulla base di prescrizioni di legge (legge sui brevetti) o di fattori di carattere tecnologico. La rivalità è un attributo di carattere tecnologico, mentre la escludibilità è una caratteristica di carattere legale e tecnologico. 

Per il fatto che le idee sono non rivali ed escludibili, gli elementi chiave della teoria di Romer diventano le ipotesi dei rendimenti crescenti di scala e della concorrenza monopolistica.

A causa della non rivalità, la produzione di idee comporta in generale rendimenti crescenti di scala, con alti costi iniziali per le prime copie di un nuovo prodotto e bassi costi marginali per le copie successive. Secondo Romer, una struttura di mercato di concorrenza monopolistica (con potere di mercato) permette di sfruttare le economie di scala connesse alla produzione di idee ossia di avere prezzi più alti dei costi marginali, permettendo alle imprese di recuperare gli alti costi fissi sostenuti per le prime copie di un prodotto. 

L’ipotesi di escludibilità delle idee consente, dal punto di vista teorico, di considerare imprese che operano in concorrenza monopolistica e supporre che una sola impresa possa essere la sola fornitrice di un’idea innovativa. I profitti monopolistici sono il motore del mercato per le attività di R&D.

La crescita stimolata dalle idee (a differenza della crescita trainata dall’accumulazione di capitale fisico) non possiede rendimenti decrescenti di scala.

Le ipotesi alla base del modello di Romer sono: 

  1. l’accumulazione di idee è fonte di crescita economica di lungo termine
  2. le idee non sono rivali (comporta una forma di esternalità)
  3. un maggior stock di idee rende più facile la produzione di nuove idee
  4. la creazione di idee è costosa ma deriva da attività ottimizzanti
  5. le idee, che sono escludibili, possono essere vendute al prezzo di mercato, fissato da chi le produce.

La non-rivalità delle idee produttive rappresenta un’esternalità  positiva. La soluzione di mercato, che coinvolge tale esternalità e il potere di mercato dei produttori delle idee, determina un’allocazione inefficiente delle risorse. Un’economia di mercato non regolata stimola l’innovazione tecnologica, ma in maniera subottimale. Il mercato non remunera completamente i creatori di nuova conoscenza in relazione al pieno benefico che il sistema economico trae dalla loro innovazione; ciò comporta che una limitata attività di R&D viene svolta rispetto a quella socialmente desiderabile. Quindi mercati non regolati producono innovazione tecnologica, ma a livello subottimale.   

L’intervento pubblico può svolgere un ruolo importante a livello nazionale internazionale per innalzare il progresso tecnico e stimolare la crescita di lungo termine dei diversi paesi. Per Romer un intervento pubblico incentrato su sussidi al settore R&D e un’idonea legislazione sui brevetti (che bilanci l’esigenza di stimolare la produzione di nuove idee e la possibilità di altri operatori di utilizzarle nel tempo e nello spazio) determina un’allocazione efficiente delle risorse. Affinché tali misure siano efficaci è necessario che siano adottate a livello globale e non soltanto in un singolo paese.

L’analisi di Nordhaus e Romer a confronto: elementi comuni e collegamenti

Il premio Nobel per le scienze economiche del 2018 considera due studiosi che hanno accresciuto di molto le conoscenze degli economisti nel campo dello sviluppo economico. I contributi scientifici di Nordhaus e Romer hanno profondamente stimolato la ricerca teorica e le indagini empiriche sui temi dell’economia dei cambiamenti climatici e dell’innovazione tecnologica, nonché hanno condizionato le misure di politica economica adottate da molti paesi. Misurato in tali termini, il successo delle loro ricerche è stato senza alcun dubbio enorme.

Le ricerche e i risultati raggiunti da Nordhaus e Romer presentano una serie di elementi comuni. Essi riguardano, ad esempio, il lungo periodo, il taglio interdisciplinare che coinvolge altre scienze (quali la fisica e la chimica), la presenza dei fallimenti di mercato (esternalità negative nel caso di Nordhaus e positive nel caso di Romer), il tentativo di svolgere un’analisi globale delle problematiche affrontate, ecc.

Accanto a tali aspetti, in questa sede se ne vogliono sottolineare altri che collegano i due studiosi. Innanzitutto, il riconoscimento che Stoccolma ha tributato ai due studiosi americani nel 2018 è rappresentativo di una modalità con cui può evolvere la scienza (non solo quella economica). Come è stato detto più volte, le ricerche dei due studiosi partono dal modello neoclassico di crescita, criticandolo soltanto per quello che esso non considera o non spiega. Nordhaus e Romer non rinnegano o destituiscono di fondamento l’analisi di Solow, ma cercano, in direzioni diverse, di estenderla: Nordhaus inserisce il cambiamento climatico in tale modello per studiare come lo sviluppo economico condizioni il capitale naturale e il benessere intergenerazionale, mentre Romer endogenizza il tasso di crescita del PIL tramite l’innovazione tecnologica. La teoria neoclassica rimane valida per spiegare in maniera soddisfacente alcuni aspetti dello sviluppo economico, quali, ad esempio, il ruolo svolto dall’accumulazione di capitale fisico nell’innalzamento dello standard di vita delle nazioni e il fenomeno della “convergenza condizionata” ossia il caso di nazioni simili che tendono a convergere verso livelli di PIL pro capite uniformi.

Quindi non un cambio di paradigma scientifico, ma un’estensione, capace di vedere la problematica dello sviluppo da un’ottica più generale.

In tal senso, si conferma un modo di procedere della scienza economica già visto in altri casi. Nell’ambito dei premi Nobel in economia si riscontra per la crescita economica quello che, ad esempio, si è già osservato per la teoria del commercio internazionale: l’analisi di Paul Krugman offre una spiegazione del “commercio intrasettoriale” che non destituisce di valore le teorie di Ricardo e di Heckscher-Ohlin-Samuelson – la prima relativa al ruolo dei vantaggi comparati di tipo tecnologico e la seconda relativa alla diversa dotazione relativa dei fattori produttivi– che rimangono del tutto valide per spiegare il “commercio intersettoriale”. Come si vede si tratta di progressi scientifici di carattere integrativo.

La seconda osservazione che si vuole fare è che le due analisi sono in un certo senso complementari. Infatti l’innovazione tecnologica può consentire di sostituire risorse dannose per l’ambiente con risorse verdi che impattano meno sul global warming, riducendo così il costo della lotta ai cambiamenti climatici. Quindi un sussidio alle spese per R&D relativamente alle tecnologie verdi può essere un utile strumento che accanto alle imposte pigouviane permette di abbassare notevolmente le emissioni globali di CO2.      

Un’ultima questione riguarda la visione sostenibile dello sviluppo che le impostazioni di Nordhaus e Romer implicitamente sottendono.

Una strategia di riduzione delle emissioni dei “gas serra” è sicuramente rispettosa delle esigenze delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni; le loro possibilità di consumo futuro sono strettamente legate alle scelte di politica ambientale che le generazioni antecedenti formulano. Queste scelte, se seguono una strategia ottimale alla Nordhaus, dipendono dal tasso di sconto attribuito alle generazioni future nella funzione del benessere sociale.

L’innovazione tecnologica, che di fatto è un trasferimento economico alle generazioni future, permette di accrescere la possibilità delle generazioni di  domani di soddisfare le proprie esigenze.  

Anche in termini di sviluppo sostenibile le due linee di ricerca permettono di lavorare nella stessa direzione. Incentivare l’innovazione tecnologica per accrescere il reddito futuro che riduce le emissioni di gas inquinanti può essere assimilato in un certo qual modo alla rilevanza che nella funzione del benessere sociale viene attribuita alle generazioni future.    

Riferimenti bibliografici essenziali

  • Nordhaus, W. D. (1973), ‘World Dynamics: Measurement Without Data’, Economic Journal, 83, 1156-83.
  • Nordhaus, W. D. (1974), ‘Resources as a Constraint on Growth’, American Economic Review, 64, 22-26.
  • Nordhaus, W. D. (1977), ‘Economic Growth and Climate: The Carbon Dioxide Problem’, American Economic Review, 67, 341-46.
  • Nordhaus, W.D. (1993), ‘Reflections on the Economics of Climate Change’, Journal of Economic Perspectives, 7, 11-25.
  • Nordhaus, W.D. (1994), Managing the Global Commons: The Economics of Climate Change, MIT Press. 
  • Romer, P. M.  (1986), ‘Increasing Returns and Long-Run Growth’, Journal of Political Economy, 94, 1002-37. 
  • Romer, P. M. (1990), ‘Endogenous Technological Change’, Journal of Political Economy, 98, S71-102. 
  • Romer, P. M. (1994), ‘The Origins of Endogenous Growth’, Journal of Economic Perspetives, 8, 3-22.
  • Solow, R. M. (1956), ‘A Contribution to the Theory of Economic Growth’, Quarterly Journal of Economics 70, 65-94. 

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