Die Volkswirtschaftslehre beschäftigt sich mit der Analyse von gesamtwirtschaftlichen Zusammenhängen wie den wechselnden Verhältnissen von Arbeit, Gütern und Geld. Es ist der Versuch, Gesetzmäßigkeiten zu finden und daraus Handlungsempfehlungen für die Wirtschaftspolitik abzuleiten. Sie teilt sich in zwei Teilgebiete: Die Mikroökonomie und die Makroökonomie.
Die Mikroökonomie erforscht das wirtschaftliche Verhalten einzelner Konsumenten (Theorie des Haushalts), das Verhalten von Unternehmen (Produktionstheorie) sowie die Verteilung von endlichen Ressourcen wie Rohstoffen, Gütern und Geld zwischen den Haushalten und Unternehmen. Die Konsumenten werden als Quelle der Arbeitskraft, des Kapitals und als Verbraucher produzierter Güter angesehen. Güter werden mit dem Ziel verbraucht, den eigenen Nutzen zu maximieren. Betriebe setzen Ressourcen wie Arbeit, Rohstoffe, Boden, Kapital und Wissen mit dem Ziel der Gewinnmaximierung ein. Um diese Fragestellungen der Interdependenzen lösbar zu machen, werden von der Wirklichkeit abstrahierte mathematische Modelle untersucht. In der Regel wird angenommen, dass die Wirtschaftsakteure Nutzenmaximierung betreiben und rational handeln: Unter gegebenen Handlungsalternativen wird stets die beste ausgewählt. Ein derart handelnder Ideal-Akteur wird Homo Oeconomicus genannt. Die Makroökonomie untersucht das Zusammenspiel aggregierter Wirtschaftsgrößen. Das Verhalten der Wirtschaft insgesamt wird untersucht, wie zum Beispiel Änderungen des Gesamteinkommens, der Beschäftigungsrate, der Inflationsrate und der Konjunktur. Anhand von mathematischen Modellen wird versucht, diese Schwankungen zu erklären und Empfehlungen für die Entscheidungsträger in Wirtschaft und Politik abzuleiten. Im Mittelpunkt vieler makroökonomischer Betrachtungen steht daher die Rolle des Staates im gesamtwirtschaftlichen Kontext. So werden durch Änderungen bei Steuern, Zinsen oder Staatsausgaben politisch definierte Ziele, wie beispielsweise Preisniveaustabilität, Vollbeschäftigung und Wirtschaftswachstum angestrebt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Die Volkswirtschaftslehre
1.1.1 Die Mikroökonomie
1.1.2 Die Makroökonomie
1.2 Die Spieltheorie
1.3 Motivation
1.4 Überblick
2 Wichtige Modelle der Wachstumstheorie
2.1 Das Solow-Modell
2.1.1 Definition und Grundannahmen
2.1.2 Die Produktionsfunktion
2.1.3 Die Herleitung der Wachstumsraten
2.1.4 Das Wachstumsgleichgewicht - Der "Steady-State"
2.2 Das Lucas-Uzawa-Modell
2.2.1 Kritik am Solow Modell
2.2.2 Die Nutzenfunktion
2.2.3 Einleitung und Modellannahmen
2.2.4 Die Produktionsfunktion
2.2.5 Das Optimierungsproblem
2.2.6 Die Wachstumsraten der Modellgrößen
2.2.7 Der Steady-State
2.2.8 Interpretation der Ergebnisse
3 Die Simulation
3.1 Das Lucas-Uzawa-Modell in der Simulation
3.1.1 Die Modellannahmen
3.1.2 Initialisierung der Parameter
3.1.3 Gesetzmäßigkeiten in der Simulation
3.1.4 Die Berechnung von cons
3.1.5 Die Berechnung von invh
3.1.6 Die Berechnung von invk
3.1.7 Die optimale Entscheidung
3.2 Die Bedienung der Simulation
3.2.1 Das Simulationsinterface
3.2.2 Die Steuerung
3.2.3 Die Grafik "BSP"
3.2.4 Die Grafik "Inputfaktoren"
3.2.5 Die Grafik "Beschäftigung"
3.2.6 Der Aktionsraum
4 Ergebnisse
4.1 Deterministische Parameterdefinitionen
4.1.1 Das Parameterset x1
4.1.2 Die Bedeutung der Parameter
4.1.3 Die Simulation unter x1
4.2 Sensitivitätsanalysen
4.2.1 Parameter A
4.2.2 Parameter B
4.2.3 Parameter α
4.2.4 Parameter θ
4.2.5 Parameter σ und δ
4.2.6 Parameter ρ
4.3 Stochastische Simulation
4.3.1 Das Parameterset x11
4.3.2 Die Simulation unter x11
4.4 Schocks
4.5 Zusammenfassung der Ergebnisse
5 Ein modifiziertes Lucas-Uzawa-Modell
5.1 Modifikation der Gleichungen
5.2 Anpassung der Simulation
5.2.1 Die Berechnung von invh
5.3 Ergebnisse der deterministischen Simulation
5.4 Sensitivitätsanalyse
5.5 Auswirkungen der Modifikation
6 Erkenntnisse
6.1 Konklusion
6.2 Ausblick
7 Anhang
7.1 Quellcode der Simulation
7.2 Literaturverzeichnis
Zielsetzung & Themen
Die Diplomarbeit zielt darauf ab, die theoretische Lücke zwischen Mikroökonomie und Makroökonomie durch den Einsatz spieltheoretischer Methoden zu schließen. Dabei wird eine Simulationsumgebung geschaffen, in der eine Population rationaler Agenten nach dem Lucas-Uzawa-Modell ökonomisch agiert, um das Wirtschaftswachstum endogen zu erklären und die Stabilität des Modells unter verschiedenen Bedingungen zu prüfen.
- Simulation von neoklassischen Wachstumsmodellen (Solow und Lucas-Uzawa)
- Endogenisierung von Bildungsentscheidungen und Humankapitalakkumulation
- Einsatz einer Multi-Agenten-Umgebung zur Analyse ökonomischer Systeme
- Sensitivitätsanalyse von Modellparametern auf das langfristige Wirtschaftswachstum
- Vergleich von deterministischen und stochastischen Wirtschaftsverläufen
Auszug aus dem Buch
2.2.8 Interpretation der Ergebnisse
Der Steady-State-Wert für u* - also jener Anteil des Humankapitals, der in die Sachgüterproduktion eingeht - ist umso höher, je höher die Zeitpräferenzrate ρ der Haushalte ist. Ohne weitere Annahmen oder Restriktionen kann über das Verhalten von u* bezüglich einer Variation der anderen Parameter nichts ausgesagt werden. So erhöht eine steigende Abschreibungsrate δ die Höhe von u*, wenn θ < 1 ist - in diesem Fall ist die Aversion der Haushalte, Konsum in zukünftige Perioden zu verlegen, nicht sehr groß. Ein Anstieg des Effizienzparameters B würde in diesem Fall einen höheren Einsatz von Humankapital nach sich ziehen.
Insgesamt wird im Lucas-Uzawa-Modell ein dauerhaftes Wachstum der Pro-Kopf-Größen durch die Bildung von Humankapital erklärt. Bei einem geringen Wert von K/H ist Sachkapital relativ knapp, während Humankapital reichlich vorhanden ist. Die Grenzproduktivität von Humankapital im Sachgütersektor ist relativ gering, was wiederum einen höheren Anreiz schafft, Humankapital im Bildungssektor einzusetzen, um in späteren Perioden ein höheres Wachstum zu erzielen. Ist hingegen der Wert von K/H groß, gibt es nur geringes Humankapital im Vergleich zum Sachkapital. Daraus folgt, dass die Grenzproduktivität des Humankapitals im Gütersektor hoch ist und nur ein geringer Anreiz besteht, Humankapital zur Bildung von Humankapital einzusetzen.
Mit diesen Erkenntnissen hilft das Lucas-Uzawa-Modell, das deutsche Wirtschaftswunder nach dem 2. Weltkrieg und die Armutsfalle in Entwicklungsländern zu erklären:
Nach dem 2. Weltkrieg war in Deutschland ein großer Teil des Sachkapitals - etwa Infrastruktur und Produktionsanlagen - zerstört, während Humankapital reichlich vorhanden war. Durch Zufluss von Sachkapital von außen (Wiederaufbauhilfen), wurde in kurzer Zeit ein enormes Wirtschaftswachstum erzielt. In Entwicklungsländern hingegen, die in den letzten Jahrzehnten ebenfalls einen Zufluss von Sachkapital erfahren haben, scheinen diese Zuflüsse kaum nachhaltige Folgen auf das Wirtschaftswachstum zu haben. Der Schlüssel liegt laut Lucas-Uzawa im zu geringen Ausmaß von Humankapital, das in diesen Ländern vorhanden ist. In Entwicklungsländern kommt, wegen der hohen Grenzproduktivität des wenig vorhandenen Humankapitals hinzu, dass die Wirtschaftsteilnehmer, die über ein hohes Maß an Humankapital verfügen, dieses eher in der gut entlohnten Sachgüterproduktion als in der schlecht entlohnten Fort- und Weiterbildung einsetzen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die mikro- und makroökonomischen Grundlagen ein und erläutert die Motivation, diese durch spieltheoretische Simulationen zu verknüpfen.
2 Wichtige Modelle der Wachstumstheorie: Hier werden das Solow-Modell und das Lucas-Uzawa-Modell theoretisch hergeleitet und ihre Wachstumsdynamiken im Steady-State analysiert.
3 Die Simulation: Dieses Kapitel beschreibt die technische Umsetzung des Lucas-Uzawa-Modells in einer Multi-Agenten-Umgebung sowie die Entscheidungsalgorithmen der Agenten.
4 Ergebnisse: Es werden die Resultate der Simulation bei deterministischen und stochastischen Parametern präsentiert und Sensitivitätsanalysen durchgeführt.
5 Ein modifiziertes Lucas-Uzawa-Modell: Hier wird das ursprüngliche Modell um fallende Grenzerträge der Humankapitalakkumulation erweitert, um eine realistischere Dynamik abzubilden.
6 Erkenntnisse: Das abschließende Kapitel interpretiert die Simulationsergebnisse und leitet wirtschaftspolitische Implikationen ab.
7 Anhang: Enthält den vollständigen Quellcode der Simulation sowie ein detailliertes Literaturverzeichnis.
Schlüsselwörter
Lucas-Uzawa-Modell, Spieltheorie, Multi-Agenten-Simulation, Wirtschaftswachstum, Humankapitalakkumulation, Steady-State, Sensitivitätsanalyse, Nutzenmaximierung, NetLogo, endogenes Wachstum, Produktionsfunktion, Bildungssektor, Kapitalintensität, ökonomische Modellierung, Innovationsdynamik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundlegend?
Die Arbeit untersucht, wie das Lucas-Uzawa-Wachstumsmodell durch spieltheoretische Simulationen abgebildet werden kann, um Wirtschaftswachstum endogen zu erklären.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die zentralen Themen sind Wachstumstheorie, Humankapitalbildung, die Interdependenz zwischen Mikro- und Makroökonomie sowie die agentenbasierte Modellierung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, die Gültigkeit der Modellaussagen des Lucas-Uzawa-Modells durch eine heterogene Population spieltheoretisch agierender Agenten zu überprüfen und dabei auf mathematisch exakte, oft instabile Gleichgewichtsresultate zu verzichten.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird eine computergestützte spieltheoretische Simulation in der Software NetLogo3d verwendet, die das Verhalten von Wirtschaftssubjekten auf Basis diskreter Nutzenoptimierung nachbildet.
Was deckt der Hauptteil der Arbeit ab?
Der Hauptteil umfasst die theoretische Fundierung des Solow- und Lucas-Uzawa-Modells, den Aufbau der Simulation, die Auswertung zahlreicher Parametersets sowie eine Modifikation des Modells zur Berücksichtigung sinkender Grenzerträge bei der Bildung.
Welche Keywords charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Lucas-Uzawa-Modell, Spieltheorie, Humankapital, Agentenbasierte Simulation, Steady-State und endogenes Wachstum.
Wie gehen die Agenten in der Simulation mit dem Optimierungszeitraum um?
Die Agenten optimieren ihren Nutzen über einen endlichen, veränderlichen Zeithorizont, wobei sie ihr Verhalten – etwa durch verstärktes Sparen oder Lernen – basierend auf den vergangenen Entscheidungen ihrer Umgebung anpassen.
Warum wurde eine Modifikation des ursprünglichen Lucas-Uzawa-Modells vorgenommen?
Das ursprüngliche Modell basiert auf einer linearen Humankapitalakkumulation ohne fallende Grenzerträge. Die Modifikation führt fallende Grenzerträge ein, um die Realität besser abzubilden und das Modell stabiler gegenüber exogenen Schocks zu machen.
Welche Erkenntnis lässt sich aus der Sensitivitätsanalyse ziehen?
Die Arbeit zeigt, dass das Modell extrem sensitiv auf Änderungen der Bildungseffizienz (Parameter B) reagiert, was die hohe Bedeutung eines funktionierenden Bildungssektors für langfristiges Wachstum unterstreicht.
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- Dipl.-Ing. Martin Fröhler (Author), 2007, Agentenbasierende Simulation einer geschlossenen Volkswirtschaft, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/117351
