Download - Kalataloustiede (fisheries economics)
Kalataloustiede (fisheries economics)
WETS711
4.2.-5.2.2008
Marko Lindroos, Taloustieteen laitos HY
Ympäristöekonomia
http://www.mm.helsinki.fi/~mjlindro/WETS711.html
Kirjallisuus
Grafton et al. 2006. Incentive-based approaches to
sustainable fisheries. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 63, 699-
710. Branch et al. 2006. Fleet dynamics and fishermen
behavior: lessons for fisheries managers Can. J. Fish.
Aquat. Sci. 63, 1647–1668. Grafton et al. 2007. Economics of overexploitation
revisited. Science 318, 1601.
Lindroos. Merten kalakannat hupenevat. Mitä Missä
Milloin 2008, 239-243.
Uusiutuvat luonnonvarat: kalakannat
Kalastuselinkeino on hyvin tärkeä monelle kehittyneelle &
kehitysmaalle Kalastuselinkeinolla on maailmassa eräitä varsin yhteisiä
ja tyypillisiä piirteitä mm kalastussodat eri maiden kesken
(Islanti-Norja; Kanada-Espanja;) huono kannattavuus kalastuksessa kaikkialla kalakantojen ehtyminen kasvava ongelma (Atlannin
kevätkutuinen silli, Itämeren turska, tonnikalalajit)
Kansainvälisiä ongelmia
Kalavesien omistusoikeudet on määritelty paljon
epäselvästi; erityisesti avomerillä kaikilla halukkailla on
vapaa pääsy kalastusalueille Kalakannat voivat liikkua paitsi kv-merialueilla, myös eri
rannikkomaiden kalastusvesien välillä, jolloin myös syntyy
maiden välisen yhteistyön ongelma Kalakannat voivat vaeltaa pitkiä matkoja kutu- ja
syönnösvaelluksillaan myös yhden maan sisällä, jolloin
kalastuksen koordinointi alueiden kesken ja ajallisesti
jopa yhden maan sisällä nousee keskeiseen rooliin
Bioekonomiset mallit
Biologian ja taloustieteen vuorovaikutus
biologia on taloudellisen optimoinnin tärkeä rajoite biologinen tavoite: maksimoidaan tuotantoa (harvest,
yield) MSY taloustieteen tavoite: etsitään yhteiskunnan kannalta
paras mahdollinen hyödyntäminen, monesti paras
taloudellinen tuotto MEY
biologiset parametrit: kasvu R & kantokyky K
populaatiodynamiikka taloudelliset parametrit: hinnat (kysyntä), kustannukset
(tarjonta), diskonttokorko
Käsitteitä ja perusongelma
Oletus: Kaikki päätöksentekijät rationaalisia, silti
yhteiskunnallista optimia vaikea saavuttaa
Käsitteet: yhteisomistusresurssit tragedy of the commons taloudellinen ja biologinen liikakalastus säätelyn
tärkeys
Kalastuksen säätelyn tasoja
kalat kalastuslaivasto kalanjalostus kuluttajat säätelijät valtiot alueelliset kalastusorganisaatiot (RFMO) YK Tutkija
Kenen pitäisi säädellä? Mitä säätelemme? Mikä on
tieteen rooli?
Vaihtoehtoisia tavoitteita
Kalakannan romahtamisen välttäminen (precautionary
approach) Biodiversiteetti ja ekosysteemit Työllisyys Vientitulot Aluetalous
Yhteiskunnallisesti optimaalinen kalastuspolitiikka: Pitkän
aikavälin tuottojen maksimointi
Optimaalisen kalastuspolitiikan määrittäminen
A. Kalakannan kasvu luonnontilassa
B. Ihminen kalakannan modifioijana
C. Kalastuksen taloudellinen analyysi: kilpailutasapaino ja
yhteiskunnallinen optimi
D. Kalastuksen ohjauskeinojen tarkastelua
A. Kalakannan kasvu luonnontilassa
kuvatkoon kalakannan määrää, jota mitataan
biomassana, kunakin ajankohtana symbolilla x(t):
“hetkellä t kalakannan koko on x tonnia biomassaa”. Kalakannan kasvu merkitään kalakannan kasvua symbolilla F(…); F riippuu
monista tekijöistä, joihin viitataan suluissa olevilla pisteillä Kalakannan muutos ajassa kalakannan muutos (lisääntyminen/väheneminen) ajassa
voidaan ilmaista kasvufunktion F avulla eli kalakanta muuttuu sen kasvun myötä.( ) (...)x t F
Kalakannan kasvufunktio F(…)
Mistä tekijöistä kasvu riippuu: etsimme yksinkertaista mutta osuvaa kuvausta,
yleisen taloustieteellisen analyysin tarpeisiin, emme
toistaiseksi empiirisesti spesifiä, lajikohtaista
kuvausta haluamme talousteoreettisesti mielekkään ja samalla
biologisesti perustellun kuvauksen kasvusta Kasvuun vaikuttavat biologiset tekijät ovat mitä
moninaisimmat - esimerkiksi - kalakannan koko ja ikärakenne - ravinto - kutupaikat - luontaiset saalistajat etc.
Logistinen kasvufunktio
Jos tällaiset biologiset taustatekijät ovat ajassa vakioita,
voidaan kalakannan kasvua kuvata varsin osuvasti ns.
logistisen kasvufunktion avulla, jossa kasvua luonnehtii
vain kaksi parametria Logistinen kasvufunktio:
r = populaation hedelmällisyys k = populaation luontainen maksimikoko (ympäristön
kantokyky) Huom: logistinen yhtälö määrittää alaspäin avautuvan
paraabelin
( ) (1 )x
F x r xk
Biologinen tasapaino
Kalakannan luontainen tasapainopiste on x=k, jossa
pätee, että
eli kasvu on nolla (= syntyvyys vastaa kuolleisuutta). Kysymys: Kuinka tämä kasvun luonne muuttuu, jos
ihminen otetaan mukaan kalakannan saalistajaksi?
( ) ( ) 0x t F k
B. Ihminen kalakannan modifioijana
Merkitään kalastettua määrä kunakin ajankohtana
symbolilla h(t) (harvesting = sadon korjuu, talteen korjattu
määrä, saalis) kalakannan muutos ajassa: kasvun ja saalistuksen erotus
jos saalistus on pienempi kuin kasvu, niin kalakannan
koko kasvaa ja jos se on suurempi kuin kasvu niin
kalakanta laskee Tasapainokalakanta: jos kalakanta on ns. luonnontilassa
ja kalastus aloitetaan, niin mille kalakannan tasolle
päädytään eri saalistuksen tasoilla? Merkitään tasapainokalakantaa symbolilla
( ) ( ) ( )x t F x h t
x
C. Kalastuksen taloudellinen analyysi: kilpailutasapaino ja yhteiskunnallinen optimi
saaliin määrä riippuu kalakannan koosta, x uskottavaa on että saalis riippuu myös siitä, kuinka
voimallisesti kalastetaan, eli ns. kalastuspanoksesta
(fishing effort) kalastuspanos voidaan määrittää monin tavoin; usein
käytetty panoksen yksikkö on kalastusalus vieheineen ja
miehistöineen kalastuksen helppoutta/vaikeutta kuvataan ns.
saatavuuskertoimella, joka sanoo minkä osuuden
kannasta kalastuspanoksella saadaan täten voimme ilmaista saaliin:
( ) ( )h t qEx t
Gordon-Schäfer -malli
( ) ( ) ( ) 0x t F x h t
( )( ) (1 ) ( )
x tF x r x t
k
( ) ( )h t qEx t
Kestävä käyttö (sustainable yield)
kestävyys = kannasta käytetään vain kasvu
ilmaistaan saalis h, kalastuspanoksen funktiona ja
merkitään saalista symbolilla h(E)
Kestävän kalansaaliin kuvaaja on samanmuotoinen kuin
kalakannan kasvun kuvaaja:
Taloudelliset tekijät
kalastusalueelle vapaa pääsy (ns. open access resource)
kalan hinta p ja kalastuspanoksen hinta c, joten kunkin
kalastajan tulot ovat ph(E) ja kustannukset cE (sisältää
vaihtoehtoiskustannukset)
Open access –tasapaino
Kaikki kalastajat maksimoivat voittoaan. Jos voitto on positiivinen, niin alueelle tulee lisää
kalastajia, kalastuspanos nousee, kanta pienenee ja
kestävän saaliin määrä laskee. Tulot suhteessa
kustannuksiin pienenevät ja toimiala voidaan päätyä vain
yhteen pitkän aikavälin tasapainoon: Jos kalastusalueelle on vapaa pääsy, niin
kalastustoimialan pitkän aikavälin tasapaino saavutetaan
tilanteessa, jossa voitot ovat nolla. eli matemaattisesti:
graafisesti
( ) 0ph E cE
Open access –tasapaino
Kun open access kalastuspanos on määritetty, voidaan
määrittää myös open access -kalakanta x ja saalis h.
Open access kalakanta on tyypillisesti pienempi kuin
MSY-kalakanta
Uusiutuvien luonnonvarojen taloustiede(Renewable resource economics)
Miten uusiutuvia resursseja voidaan hyödyntää
tehokkaasti pitkällä tähtäimellä?
Yhteiskunnallinen optimi eli sole owner –tasapaino
Optimaalista ratkaisua yhdelle kalastusalueen omistajalle
luonnehtii voiton maksimointiehto:
ph’(E) = c
Tulkinta: sole owner -kalastaja kasvattaa
yhteiskunnallisesti optimaalista kalastuspanosta siihen
saakka, kunnes viimeksi lisätystä panoksesta saatava
rajatulo vastaa kalastuspanoksen kustannusta.
Optimi graafisesti:
Open access ja optimi: vertailu
ELI optimi sijaitsee sillä kalastuspanoksen tasolla, jossa
etäisyys kalastuspanoksen kustannusten ja tuottojen
välillä on suurin mahdollinen
Sijoitetaan lopuksi kilpailu- ja optimaaliset tasapainot
samaan kuvioon kalastuspanoksen että kalakannan koon
suhteen
Johtopäätöksiä
1. Kilpailullinen open access –tasapaino johtaa aina
liikainvestointeihin kalastuselinkeinoon ja se voi johtaa myös
biologiseen liikakalastukseen ( tasapainokanta on MSY-
tason alapuolella) sijoittuuko kilpailutasapaino MSY-tason alapuolelle
riippuu kustannusrakenteesta
2. Gordon-Schäfer -mallissa ei tapahdu sukupuuttoon
kalastamista, näin ei toki kaikissa malleissa, joissa
saalisfunktio määritellään eri tavoin
3. Syy open access –tasapainon ongelmiin on omistusoikeuden
puute kalastusalueella kenenkään ei kannata suojella kalakantaa, koska yhden
kalastajan vähennys ilmenee vain toisten saaliin ja
voiton kasvuna
D. Kalastuksen ohjauskeinojen tarkastelua
1. Tavanomaiset ”määrärajoitukset” Useimmiten käytössä olevat rajoitusmuodot ovat
aikarajoitus kalastuksen harjoittamiselle aluerajoitus sallittaville pyyntipaikoille vieherajoitus sallittaville vieheille
Näiden instrumenttien avulla voidaan rajoittaa
kalastettua määrää kohti yhteiskunnan hyvänä pitämää
tasoa mekanismi: instrumentit johtavat kalastuskustannusten
nousuun (epäsuorasti) ja käytetyn panosmäärän laskuun heikkous: eivät vaikuta niihin taloudellisiin kannustimiin,
jotka tyypillisiä open access –tilanteelle, eli taloudelliset
voitot pysyvät nollassa
2. Panosvero kalastukselle
Idea: asetetaan vero t jokaiselle käytetylle panosyksikölle Verollinen kalastuskustannus c* = c(1+t) Optimi voidaan saavuttaa tällä instrumentilla, mutta open
access –insentiiviongelma säilyy edelleen
Grafiikka:
3. Kaupattavat kalastuskiintiöt
jokaiselle kalastajalle jaetaan tietty määrä lupia, jotka
oikeuttavat kalastamaan määrän h tonnia tai N kappaletta
kalaa samalla kalastajille annetaan mahdollisuus kaupata lupia
toisilleen
lupien summa = yhteiskunnallisesti optimaalinen saalis Huom.: tämän myötä myös kalastuspanos ja kalakanta
asettuvat yhteiskunnallisesti optimaaliselle tasolle
katsotaan graafisesti:
Lupien etuja
Jos luvat jaetaan ilmaiseksi, niin kalastuksen
kustannukset eivät kasva, eikä pyrkimys tehokkaaseen
kalastukseen vähene, joten nyt kalastajien voitto on
positiivinen, kun se muiden instrumenttien oloissa oli
nolla tehokkaat kalastajat voivat ostaa tehottomat ulos
markkinoilta lupien arvo on varallisuutta, jonka suuruus kiinnostaa
kalastajia
Peliteoriamallit
Sovelletaan kansainvälisiin neuvotteluihin sekä
kalastajien keskinäiseen kilpailuun. Rationaaliset valtiot maksimoivat nettonykyarvoaan
ottaen huomioon toisten valtioiden strategisen
käyttäytymisen (reaktiokäyrä). Tasapainossa (Nash) yksipuolinen poikkeaminen ei ole
optimaalista. Verrataan yhteistyötapausta yhteistyöhaluttomuuden
tapaukseen.
V. Kaitala and Marko Lindroos [2007]: “Game Theoretic Application to Fisheries”, in Handbook of Operations Research on Natural Resources (A. Weintraub, C. Romero, T. Bjørndal and R. Epstein eds.), Springer, 201-216.
Kalakantojen strateginen hyödyntäminen
Kalastaja 2
Ryöstökalastus Suojelu
Kalastaja 1 Ryöstökalastus 3, 2 40, -5
Suojelu -5, 40 30, 20
Strategiat
Valtiot hyödyntävät yhteistä uusiutuvaa luonnonvaraa.
Valtioilla on tässä kaksi strategiaa: ryöstökalastus ja
suojelu. Ryöstökalastus–strategia voidaan ajatella lyhytnäköiseksi
toiminnaksi, jolla koetetaan saada mahdollisimman pian
hyödyt itselle (open access). Suojelu –strategia
puolestaan tarkoittaa resurssin käyttämistä kultaisen
säännön osoittamaan tapaan. Mikäli molemmat valitsevat suojelu –strategian on helppo
nähdä että yhteen laskettu voitto (hyvinvointi) on
maksimissaan (=50).
Nash-tasapaino
Tämä yhteistyöratkaisu ei ole kuitenkaan tasapaino, sillä
molemmilla on kannustin poiketa tästä strategiasta ja
maksimoida lyhytnäköisesti resurssin hyödyntämistä ja
valita siis ryöstökalastus (free-riding). Tällöin molemmat saavat 40, mikä on suurempi kuin
yhteistyöstä saatava. Tämäkään ei ole vielä tasapaino,
vaan toisenkin valtion kannattaa valita ryöstökalastus –
strategia. Yhteistyöhaluttomuuden tasapainossa molemmat
menettävät verrattuna yhteistyötapaukseen (Tragedy of
the Commons, Hardin 1968).
Yhteistyön saavuttaminen
Ongelmana kansainvälisissä resurssikysymyksissä onkin
se miten yhteistyö saavutetaan. Eräs tapa saavuttaa yhteistyötasapaino on ns. trigger –
strategioiden käyttö toistetussa pelissä. Peliä toistetaan
äärettömän monta kertaa. Mikäli toinen pelaaja vaihtaa
yhteistyön (suojelu) resurssin lyhytnäköiseen
saalistukseen (ryöstökalastus ) toinenkin pelaaja vaihtaa
tähän ei-kooperatiiviseen strategiaan ja pysyy siinä pelin
loppuun saakka (ikuisesti).
Koalitiopelit
Useamman valtion resurssin hyödyntämisen ongelmia on
usein järkevää tutkia koalitiopelien avulla. Tässä otetaan
huomioon valtioiden keskenään muodostamat liittoumat
(koalitiot) toisten valtioiden kanssa käytävissä
neuvotteluissa. Esimerkiksi kolmen pelaajan tapauksessa valtiot 1 ja 2
voivat tehdä yhteistyötä, ja valtio 3 on
yhteistyösopimuksen ulkopuolella. Kolmen pelaajan tapauksessa mahdollisia koalitioita ovat {1}, {2}, {3}, {1,2}, {1,3}, {2,3} ja {1,2,3}.
Yhteistyörakenne tasapainossa
Mahdolliset koalitiostruktuurit ovat vastaavasti: {1}, {2}, {3} {1}, {2,3} {2}, {1,3} {3}, {1,2} {1,2,3}. Esim. pelaajan 1 saama voitto riippuu siitä liittoutuvatko
valtiot 2 ja 3 keskenään vai eivät. Ongelmana on löytää stabiili koalitiostruktuuri.
Marko Lindroos, L. G. Kronbak and V. Kaitala [2007]: ”Coalitions in Fisheries Games”, In Advances in Fisheries economics - Festschrift in Honour of Professor Gordon R. Munro (T. Björndal, D. Gordon, R. Arnason and U. Sumaila eds.), Blackwell, 184-195.
Lehtiä ja järjestöjä
Marine Resource Economics (MRE), Journal of
Environmental Economics and Management (JEEM),
Land Economics, American Journal of Agricultural
Economics (AJAE) International Institute of Fisheries Economics and Trade
(IIFET) <http://oregonstate.edu/dept/IIFET/> European Association of Fisheries Economists (EAFE)
Food and Agriculture Organization of the United Nations
(FAO) <http://www.fao.org/> Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos (RKTL) YE:n Fisheries Research ryhmä: <
http://www.honeybee.helsinki.fi/mmtal/ye/research/research_areas/fisheries.html
>
Tutkimusta
Kansainvälisten kalastussopimusten stabiilisuus
(Pintassilgo, Finus, Lindroos, Munro) Kansainvälinen näkökulma Itämeren lohen kalastukseen
(Kulmala, Levontin, Pintassilgo, Pakarinen, Kuikka) Pohjanmeren sillin kansainväliset sopimukset (Rahikainen) Monilajimallit ja kansainvälinen hyödyntäminen (Kronbak,
Lindroos) Harmaahylkeen arvottaminen (Parkkila) Lohen virkistyskalastuksen arvottaminen (Parkkila) Lohen yhteiskunnallisesti optimaalinen hyödyntäminen
(Kulmala, Laukkanen, Michielsens) Hylje-lohi konflikti (Kulmala, Parkkila, Kunnasranta,
Varjopuro)