Empirical environmental economics - Cheatsheet

Datenmessung und -erhebung

Definition:

Prozess des Sammelns, Messens und Analysierens von Daten für empirische Studien in der Umweltökonomie.

Details:

• Primärdaten: Daten direkt aus Umfragen, Experimenten oder Beobachtungen
• Sekundärdaten: Bereits vorhandene Daten aus Studien, Berichten oder Datenbanken
• Stichprobenauswahl: Repräsentativität und Zufälligkeit wichtig
• Validität und Reliabilität: Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen sicherstellen
• Skalentypen: Nominal, ordinal, interval und ratio
• Häufig verwendete Methoden: Umfragen, Interviews, Feldexperimente, Sekundäranalyse
• Datenaufbereitung: Bereinigung und Transformation der Rohdaten vor der Analyse

Kausalanalyse

Definition:

Kausalanalyse verwendet statistische Methoden, um Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen Variablen zu identifizieren.

Details:

• Wichtig für politikorientierte Studien und Entscheidungsfindung
• Methoden beinhalten Randomisierte Kontrollversuche (RCTs), Regression Diskontinuitätsdesigns (RDD) und Instrumentalvariablen (IV)
• Hauptziel: Kausale Effekte von Umweltpolitikmaßnahmen bewerten
• Formel für einfaches Regressionsmodell: \( Y = \beta_0 + \beta_1 X + \text{u} \)

Ökonomische Bewertung von Umweltschäden

Definition:

Bewertung monetärer Kosten von Umweltschäden zur Unterstützung von Umweltpolitik sowie Entscheidungsprozessen.

Details:

• Methoden: Marktbasierte Ansätze, Präferenzbasiert, Nutzenniveau.
• Ansätze: Direkte und indirekte Bewertung.
• Wichtige Methoden: Kontingente Bewertung, Schadenskostenansatz, Vermeidungskostenansatz.
• Ziel: Quantifizierung ökologischer Kosten und Nutzen.
• Formeln: Zahlungsbereitschaft \(WTP\), Zahlungspflicht \(WTA\).
• Utilitäre Nutzenfunktion: \(U(x) = f(x)\).

Kosten-Nutzen-Analyse

Definition:

Methode zur Bewertung von Vor- und Nachteilen (Kosten und Nutzen) von Umweltprojekten / -maßnahmen, um deren wirtschaftliche Effizienz zu bestimmen.

Details:

• Wesentliche Komponenten: Identifizierung, Quantifizierung und Monetarisierung von Kosten und Nutzen
• Analyse-Stufen: Erhebung aller relevanten Daten, Wahl der Diskontierungsrate, Kalkulation der Nettowert
• Nettowert (Net Present Value, NPV): \[\text{NPV} = \frac{N}{(1 + r)^t} - \frac{K}{(1 + r)^t}\] wobei N = Nutzen, K = Kosten, r = Diskontierungsrate, t = Zeit
• Kosten-Nutzen-Quotient (Benefit-Cost Ratio, BCR): \[\text{BCR} = \frac{\text{Gesamtnutzen}}{\text{Gesamtkosten}}\]
• Entscheidungshilfe für Umweltpolitik und Projektmanagement
• Beachtung nicht-monetärer Werte und Unsicherheiten wichtig

Zeitreihenanalyse

Definition:

Analyse von Daten, die in chronologischer Reihenfolge gesammelt wurden, um Muster, Trends und saisonale Effekte zu identifizieren.

Details:

• Zentrale Begriffe: Autokorrelation, Stationarität, Saisonalität
• Methoden: ARIMA-Modelle, GARCH-Modelle
• Dekomposition in Trend, Saisonalität, Residuen
• Stationaritätsprüfung: Augmented Dickey-Fuller-Test
• Prognosemethoden: Exponentielle Glättung, Box-Jenkins-Methodologie
• Relevanz für empirische Umweltökonomie: Analyse von Klima- und Wetterdaten, Umweltindikatoren

Regressionsmodelle mit Paneldaten

Definition:

Regressionsmodelle mit Paneldaten analysieren Daten, die zeitliche und Querschnittsdimensionen kombinieren.

Details:

• Statische Modelle: Unterscheidung in Fixed Effects (FE) und Random Effects (RE) Modelle
• FE: \({Y_{it}=\beta X_{it}+u_i+\theta_t+\text{e}_{it}} \), Kontrolle für unbeobachtete Heterogenität
• RE: \({Y_{it}=\beta X_{it} + u_{it}} \), Annahme unkorrelierter Einflüsse \({u_{it}=u_i + \theta_t + \text{e}_{it}} \)
• Dynamische Modelle: \({Y_{it}=\beta_1Y_{it-1} + \beta_2X_{it} + u_i + \theta_t + \text{e}_{it}} \)
• Vorteile: Berücksichtigung individueller Effekte, größere Datenmenge, erhöhte Effizienz

Evaluation der Kohlenstoffbepreisung

Definition:

Bewertung der Effektivität und Effizienz von Kohlenstoffpreismechanismen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen.

Details:

• Kohlenstoffpreise: CO2-Steuer vs. Emissionshandelssystem
• Gleichgewichtspreis festlegen: Angebot und Nachfrage von Emissionsrechten
• Evaluationsmetrik: Kosten-Nutzen-Analyse, Wirksamkeit bei Emissionsreduktion
• Soziale Kosten des Kohlenstoffs: \[ SCC = \frac{dW}{dE} \]

Analyse der Subventionierung erneuerbarer Energien

Definition:

Untersucht den Einfluss von Subventionen auf die Nutzung und Entwicklung erneuerbarer Energien.

Details:

• Subventionstypen: Steuererleichterungen, direkte Zuschüsse, Einspeisevergütungen
• Ziel: Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien, Reduktion von Treibhausgasemissionen
• Methoden: Ökonometrische Modelle, Differenz-von-Differenzen-Ansatz, Regressionsanalysen
• Formel: Kostenreduktion durch Subventionen: \[ C_s = C - S \] wobei \( C_s \) die subventionierten Kosten, \( C \) die ursprünglichen Kosten und \( S \) die Subvention ist
• Beurteilung des Effekts: Kosten-Nutzen-Analyse, Umweltwirkungen, Marktdynamik
• Beispiele: EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) in Deutschland, ITC (Investment Tax Credit) in den USA