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Science

Strategische Industriepolitik
Science und Strategie als Modell
Europas Traum ewiger Energie
Die Vereinigten Staaten auf Ölentzug
Ölfreies Leben in Plan und Finanzen

Energie

Solares Symbol auf Schule in Sydney
Autogas Tankstellen
Pelletheizung
Autogasbetrieb
Erdwärmepumpe

Beispiel für Zukunftstudien

Science und Strategie als Modell

Für die vorgestellten Strategien und Studien ist ein entsprechend weit ausgebautes Fundament von wirtschaftlichen Modellen notwendig. Mit den relativ einfachen Ansätzen von Untersuchungen über einen kurzen Zeitraum kommen die Planer solcher Studien nicht weit. Daher beschreibt dieser Text die verschiedenen Arten von Modellen.

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Kurzfristmodelle und Langfristmodelle

Wie oben geschildert, liegen alle Studien des Zukunftstreffs zeitlich sehr weit reichende Modelle zu Grunde. Sie werden in der Theorie auch als dynamische Modelle bezeichnet. Eine Strategie ist immer auf Zeit angelegt unterscheidet sich klar von einer statischen Betrachtung. Hier trifft der Aktuer seine wirtschaftlichen Entscheidungen nicht nur einmal, sondern wiederholt in aufeinander folgenden Perioden. Eine optimale Strategie ist also das Resultat maximaler Modellwerte, also die Auswahl der besten Entschidungsfolge mit dem Nutzen oder Gewinn als Ergebnis. Mathematisch gesehen ist das die Verknüpfung aller Einzelentscheidungen aller Zeitabschnitte. Es ist nicht nur die schlichte Wiederholung mehrerer statischer Probleme.

Im Gegenteil, die Handlungsmöglichkeiten späterer Zeitabschnitte werden von den Entscheidungen in früheren Perioden beeinflusst. Dies geschieht durch Vermehrung oder Verminderung der im Modell definierten Bestandsgrößen. Im klassischen Beispiel ist die Bestandsgröße der Vermögensstock, der durch Sparen und Zinsen vermehrt, und im Gegensatz durch Verbrauch oder Abheben vermindert wird. In den modernen klimatheoretischen Untersuchungen finden sich in diesen Modellen oft mehrere Dutzend Bestandsgrößen. Das in der breitern Öffentlichkeit bekannteste Beispiel ist der Bestand an Kohlendioxid, der dann mit anderen Bestandsgrößen in einer lebhaften wechselseitigen Abhängigkeit steht. Das Unschöne und letztlich Wertmindernde an diesen umfangreichen Modellen ist die letztlich unbekannte Anzahl an die Entscheidung beeinflussenden („relevanten“) Bestandsgrößen. Auch hier wieder ein Beispiel aus den klimatheoretischen Modellen: bislang wurde der im Polarmeer bestehende Bestand an gefrorenem Methan übersehen. Seine Wirkungen auf die Klimafolgen können verheerend sein. Allerdings kann es auch noch unbekannte Bestandsgrößen geben, die einen das Klimas schonenden Effekt auslösen.

Das Ergebnis dieser Entscheidungsfolge ist, welcher Nutzen oder Profit aus diesem Bestand in späteren Perioden gezogen werden kann. Daraus entsteht im Modell eine Abfolge von optimalen Werten für Bildungsausgaben, Konsum, Ersparnis und Investition in jeder Periode sowie den daraus folgenden Zahlen nutzenmaximaler und gewinnmaximaler Bestände an Vermögen und Kapital. Die heißen auch optimale Pfade, der Fachbegriff lautet Trajektorien.

Auch die her verwendeten dynamischen Modelle drücken die Knappheit der Güter aus. Dies ist die Anfangsausstattung an Kapital, an Vermögen und das Arbeitseinkommen als grundsätzliche Budgetbeschränkung dynamischer Modelle. Jedes dynamische Modell unterstellt eine bestimmte Zeitspanne, in der sich die wirtschaftlichen Handlungen vollziehen. Alle in der dynamischen Untersuchungsmethode angewandten Modelle haben als Grundannahme das principle of optimality. Dabei unterliegt die Nutzen- und Produktionsfunktion entsprechenden Annahmen und in jeder Periode gibt es eine bestimmte Höhe an Entscheidungsmöglichkeiten. Man kann dann den gesamten Zeithorizont jedes dynamischen (intertemporalen) Modells (Ausgangsmodells) in mehrere nahtlos zusammengefügte Unter-Modelle (Teilkalküle) mit entsprechend kürzeren Zeiträumen aufteilen, die zusammengenommen den Zeitraum des Ursprungsmodells reproduzieren. Der Endbestand an Kapital oder Vermögen eines vorhergehenden Teilkalküls entspricht in diesem Fall der Anfangsausstattung an Kapital oder Vermögen des folgenden Teilkalküls. Die Nutzen- oder Gewinnsumme aller aufgeteilten Modelle entspricht dann der des Ursprungsmodells.

Für die formale Lösung des dynamischen Problems bieten sich drei Wege an: der älteste ist die Lösung mit Hilfe der Eulerschen Gleichungen (Variationsrechnung), die zweite Möglichkeit ist die Rückrechnung von Bellmann (dynamic programming) oder die optimal control theory. In den Modellen wird grundsätzlich der letzte Ansatz verfolgt, weil er die weitest reichenden Aussagen ermöglicht und den klassischen ökonomischen Modellen gedanklich am nächsten steht. Zum Beispiel bieten die Eulerschen Gleichungen nur eine eingeschränkte ökonomische Untersuchungsmöglichkeit, weil die Wirkungen marginaler Änderungen auf das Gesamtergebnis (Schattenpreise) nicht untersucht werden können. Das Dynamik programming ist nur für sehr wenige ausgewählte Probleme (diskrete Probleme) möglich. Ebenso fordern sie einen begrenzten Planungshorizont, was in den meisten Studien des Zukunftstreffs praxisfremd ist. Deshalb ist die Theorie der optimalen Kontrolle ist beste, schließlich auch, weil sie ähnlich wie die statische Standardmethode der ökonomischen Theorie aufgebaut ist.

Totalmodelle und Partialmodelle

In einem Totalmodell lassen sich die entsprechenden Marktbeziehungen aus den Produktionsfunktionen der Unternehmen und den Nutzenfunktionen der Haushalte insbesondere Einkommen und Zinsen aus dem Modell heraus berechnen. Die in diesem Modell enthaltenen Entscheidungsgrößen (Variablen) nennt man endogen. Jeder dieser Entscheidungen eines Unternehmens oder Haushaltes liegt das Kalkül eines einzelnen zugrunde. Dieses Einzelkalkül aber ist im Gegensatz zum ersten teilweiser (partieller) Natur und daher ein Partialmodell. Sein Aussagewert um Totalmodell ist daher nicht minderwertig, sondern präziser und nur auf einer tieferen Entscheidungsebene. Sie beschreiben daher, was der einzelne am besten tut, wenn er auf dem Gesamtmarkt einen bestimmten Lohn oder einen bestimmten Zinssatz vorfindet. Zins und Einkommen werden dann zu von außen bestimmten, exogenen, Variable. Die im Zukunftstreff beschriebene Industriepolitik ruht auf einem Partialmodell

Mikroökonomisches und makroökonomisches Modell

Diese schon oben angedeutete Unterscheidung ist wie gesagt nicht auch von selbst die Trennlinie zwischen Partialmodellen und Totalmodellen. Modelle der Investitionstheorie können sowohl Mikro- als auch Makromodelle sein. Das individuelle Kalkül ist mikroökonomisch, das zusammen gefasste (aggregierte) Kalkül ist makroökonomisch. Letzteres kann sehr wohl ein Partialmodell sein, zum Beispiel ist auch die aggregierte Sparentscheidung vieler Haushalte immer noch abhängig von dem von außen vorgegebenen Zinssatz. Die Hauptschwierigkeit im Zusammenhang zwischen mikroökonomischen Kalkülen und makroökonomischen Kalkülen besteht in der richtigen Festlegung der Aggregationsvorschrift, also der Rechenmethode, die Einzelberechnungen zu einer gesamthaften zusammen zu fassen.

In der Regel und in den einfachen dynamischen Modellen wird sich diese Aggregationsvorschrift auch nicht ändern. Allerdings ist in den umfangreicheren Aggregationsvorschrift selbst bei Änderung der Bestandsgrößen lebensnotwendig, weil sonst die Modelle lebensfremd werden. Ein einfaches Beispiel aus der ökonomischen Theorie ist der positive Zusammenhang zwischen Einkommen und Kinderzahl. Über dessen Modellen (zum Beispiel den oben beschriebenen Klimamodellen) eine Änderung der genauen Gültigkeit lässt sich streiten, für den Übergang von der Mittel- zur Oberschicht ist er nachgewiesen. Zur Vereinfachung aber wird unterstellt, dass es ihn tatsächlich gibt. Dann ist das Ergebnis einer Steuersenkung eine Erhöhung des Einkommens. Damit stiege die Zahl der Kinder. Das Einkommen der Wirtschaft erhöht sich dann aus zwei Gründen: kurzfristig einmal durch das sofort gestiegene Einkommen und langfristig auch durch die gestiegene Bevölkerungszahl. Wird dies in den Modellrechnungen berücksichtigt, bedeutet dies einen höheren formalen Aufwand, was aber mit einer wesentlich höheren Erklärungsgenauigkeit belohnt wird.

Stationäres Modell gegen Wachstumsmodell

Im letzten Beispiel wurde bereits angedeutet, wie Wachstumsmodelle aussehen können. Sie sind als ausschließlich makroökonomische Modelle ohne das Fundament einzelwirtschaftlicher Entscheidungen noch mit einem überschaubaren Aufwand oder einem kleinen Team von Personen konzipierbar. Das entsprach den berühmten Modellen, die den Konjunkturprogrammen der siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts zugrunde lagen und ihre höchste Blüte unter den Kanzlern Brandt und Schmidt in Deutschland sowie Kreisky in Österreich entfalteten. Diese Modelle kannten zwei Lösungen (ökonomische Optima): einen stabilen Zustand im statischen Zustand oder einen optimalen Wachstumspfad im Wachstumsmodell.

Die Wachstumsmodelle mit einer Fundierung durch einzelwirtschaftliche Entscheidungskalküle oder lokale Wirkungsketten (in den Klimamodellen) sind die Königsdisplizin der Modellierung. Sie erlebten einen enormen Aufschwung, ebenso durch die gewaltig angestiegene Rechnerleistung zur zahlenmäßigen Simulierung. Sie werden aktuell in den großen Rückversicherungen zur Bestimmung der Folgen des Klimawandels und der daraus resultierenden Schäden verwendet und fortentwickelt.