Leseprobe
Inhalt
1. Einleitung
2. Das Nelson Winter Modell
2.1 Basismodell
2.2 Änderungen der Produktivität
2.3 Änderungen des Kapitals
2.4 Modifikation des Nelson Winter Modells
3. Simulationsergebnisse
4. Merkmale der Evolutionsökonomik am Beispiel des Nelson Winter Modells
4.1 Innovation
4.2 Selektion
4.3 Replikation
4.4 Evolutorische Verhaltensannahmen
5. Vergleich zwischen dem neoklassischen und evolutionsökonomischen Paradigma
6. Zusammenfassung
7. Literaturverzeichnis
Symbolverzeichnis
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1. Einleitung
„Die wahre Entdeckungsreise besteht nicht darin, dass man neue Landschaften sucht, sondern dass man mit neuen Augen sieht.“
Marcel Proust1
Im Sinne des Zitats von Marcel Proust verwendet die Evolutionsökonomik2 Methoden der Evolutionsbiologie um ökonomische Prozesse zu erklären. Wegweisend für die Entwicklung der Evolutionsökonomik war die Arbeit „An Evolutionary Theory of Economic Change“ von Richard Nelson und Sidney Winter aus dem Jahre 1982. Nelson und Winter gelang erstmals die formale Darstellung ökonomischer Sachverhalte unter Verwendung evolutionsökonomi- scher Methoden. In Anlehnung an Schumpeters „Prozess der schöpferischen Zerstörung“3 entwickelten Nelson und Winter ein Modell, welches die technische, wirtschaftliche und or- ganisatorische Entwicklung in einem dynamischen Umfeld beschreiben sollte und wie sich im Laufe der Zeit heraus stellte, die erste mikroökonomische Grundlage der Evolutionsökono- mie wurde.4
Bis heute besteht kein Konsens über die inhaltliche Bedeutung der Evolutionsökonomie.5 Vielmehr sind mannigfaltige methodische Forschungsansätze wie die evolutorische Spieltheorie, die evolutorische Wachstumstheorie6, die evolutorische Innovationstheorie, die Theorie der Netzwerkstrukturen u.v.m. entstanden.7 Ziel dieser Arbeit ist es, anhand des Modells von Nelson und Winter grundlegende Merkmale der Evolutionsökonomik zu erläutern und zu analysieren inwieweit aus heutiger Sicht das Nelson Winter Modell als evolutionsökonomisches Modell aufgefasst werden kann. Anschließend wird das evolutionsökonomische Paradigma mit dem neoklassischen Paradigma verglichen.
Dazu wird in Kapitel 2 das Nelson Winter Modell von 1982 einschließlich einer Modifikation des Modells aus dem Jahre 1984 erläutert. In Kapitel 3 werden die Simulationsergebnisse des Modells vorgestellt. Im Weiteren werden die Grundelemente der Evolutionsökonomik herausgearbeitet und analysiert, inwieweit diese Elemente im Nelson und Winter Modell zur Anwendung kommen. In Kapitel 5 wird das evolutionsökonmische mit dem neoklassischen Paradigma verglichen und im letzten Kapitel wird die Arbeit zusammengefasst.
2. Das Nelson Winter Modell
Nelson und Winter8 entwickelten 1982 das erste formale Modell eines evolutorischen Systems, welches das Verhalten und die Performance von Unternehmen analysieren sollte. Zudem war zu untersuchen, welche Auswirkungen der evolutionäre Innovations- und Selektionsprozess auf die Marktstruktur und somit auf das System haben. Die stochastischen und dynamischen Prozesse in dem System sind sehr komplex, aus diesem Grund, wird das Systemverhalten anhand einer Computersimulation untersucht.9 Die Abbildung 1 gibt einen Überblick über die Struktur eines NW Modells. In der Simulation durchläuft jedes Unternehmen in jeder Simulationsperiode diesen Prozess. Das Modell besteht aus einem Basismodell, einem stochastischen Innovations- und Imitationsprozess und einem deterministischen Investitionsteil, welche nun im Folgenden näher erläutert werden.
Abbildung 1
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Flussdiagram des Nelson/Winter Modells in Anlehnung an Andresen.10 Dargestellt sind die einzelnen Stufen, die jedes Unternehmen in jeder Periode durchläuft.
2.1 Basismodell
Grundlage des Modells von Nelson, Winter ist die Modellierung mikroökonomischer Struktu- ren. Es wird ein geschlossenes System betrachtet. Die Akteure dieses Systems sind Unter- nehmen, welche ein homogenes Gut produzieren und dieses auf einem vollkommenden Markt11 absetzen. Die Produktionsfunktion eines Unternehmens (i ∈ I = {1…N}) lautet:
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Die Variable q steht für den Output einer Firma i zum Zeitpunkt t. Da ein homogenes Gut produziert wird und es keine Staatsaktivitäten gibt, erhält man den gesamten Output des Systems zum Zeitpunkt t durch Summation der Firmenoutputs.12
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Der Output eines Unternehmens i zum Zeitpunkt t hängt somit von der Produktivität der ein- gesetzten Technologie A und dem physischen Kapital K ab. Die Technologie welches ein Unternehmen verwendet, wird durch den Innovations- und Imitationsprozess bestimmt.13 Weiterhin wird in diesem Modell von konstanten Skalenerträgen ausgegangen. Die Produkti- onskosten pro eingesetzter Einheit Kapital betragen c und sind für alle Unternehmen in allen Perioden gleich.14 Somit sind die gesamten Kapitalkosten C linear proportional zum einge- setzten KapitalK . Weitere Kosten entstehen durch den Innovation- und Imitationsprozess. r - sind die Kosten für Innovationsaktivitäten pro eingesetzte Einheit Kapital und r / sind die Kosten für die Imitationsaktivitäten pro eingesetzte Einheit Kapital. Somit ergeben sich fol- gende absolute Kosten für jedes Unternehmen:
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Der Gewinn eines Unternehmens π ergibt sich somit aus dem Umsatz S minus der Ge- samtkosten. Der Umsatz ist das Produkt aus Preis in Periode t und produzierter Menge.15 Die Nachfragefunktion D() ordnet der gesamten Outputmenge einen Preis zu. Die konkrete funktionale Form ist von der jeweiligen Simulation abhängig.16 Die Gleichungen (1), (2), (6) und (8) beschreiben die Grundstruktur des Modells. Dies sind die Stufen 1 bis 3 in der Abbil- dung 1. Die Dynamik des Modells entsteht durch den technischen Fortschritt und die damit einhergehende Änderung der Produktivität. Dies wird nun im Folgenden erläutert.17
2.2 Änderungen der Produktivität
Die Änderung der Produktivität d.h. des Parameters A erfolgt über einen Imitations- und oder Innovationsprozess. Diese Prozesse sind in der Abbildung 1 die Stufen 4 - 6 für den Innovationsprozess und die Stufen 7 - 9 für den Imitationsprozess. In jeder Periode wird der Innovations- und Imitationsprozess durchgeführt. Die Ausgaben für Innovation R- und Immitation R/ sind abhängig von der Unternehmensgröße und der „Unternehmenspolitik“, wobei die „Unternehmenspolitik“ im Basismodell sich in den Perioden nicht verändert.18 Der Innovationsprozess ist ein zweistufiger Zufallsprozess. Der Imitationsprozess ist in der ersten Stufe stochastisch und in der zweiten Stufe deterministisch.
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Die Gleichung (9) beschreibt die erste Stufe des Innovationsprozesses. Die Unternehmen investieren pro Periode einen bestimmten Betrag R- in den Innovationsprozess. Die Variable ist eine unabhängig verteilte Zufallsvariable, die die Werte Null oder Eins annehmen kann. Je höher die Ausgaben eines Unternehmens für den Innovationsprozess, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Variable den Wert Eins annimmt und somit das Un- ternehmen ein „Innovationslos“ erhält19. Falls dies der Fall ist, beginnt die zweite Stufe des Innovationsprozesses. Selbige Prozedere gilt für die erste Stufe des Imitationsprozesses (10), mutatis mutandis. Die Parameter und sind Kalibrierungsparameter.20 Bei der zweiten Stufe des Innovationsprozesses unterscheiden Nelson und Winter nach „science- based“ Innovationen (11) und „culmulative-technology“ (12).21 Erstere sind externe Innova- tionen, zum Beispiel an Universitäten, die positive Auswirkungen auf die latente Produktivität λ haben.22 Diese Innovationen sind unabhängig von den vergangenen Innovationen im Un- ternehmen. Die neue Produktivität durch den Innovationsprozess à wird mittels Zufallszie- hung aus einer logarithmischen Normalverteilung mit dem Erwartungswert λ(t) und der Va- rianz σ: bestimmt. Im Gegensatz dazu sind kumulative Innovationen (12) unabhängig von äußeren Einflüssen. Dabei wird die neue Produktivität à durch einen Zufallsprozess be- stimmt. Die zugrunde liegende Verteilung ist eine Normalverteilung mit dem wert A;,, also der Produktivität der letzten Periode und der Varianz σ:. Welcher Innovati- onsprozess durchgeführt wird, wird exogen bestimmt. Beim Imitationsprozess determiniert auf der zweiten Stufe (13) eine lineare Funktion die neue Produktivität  . Diese ist abhängig von der aktuellen Produktivität des Unternehmens und der in dieser Periode besten Produk- tivität ∗ aller Unternehmen. Beim Imitationsprozess, falls erfolgreich, wird die beste zurzeit im System vorhandene Technologie übernommen.23
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1 Beinhocker (2007): Die Entstehung des Wohlstandes, S. 103
2 Evolutionsökonomik wird auch evolutionäre Ökonomik oder evolutorische Ökonomik genannt
3 Vgl. Schumpeter (1912): Theorie der wirtschaftlichen Entwicklung
4 Vgl. Safarzynska, van den Bergh (2009): Evolutionary models in economics: a survey of methods and building blocks; Vgl. Silverberg, Verspagen (1995): Evolutionary Theorizing on Economic Growth
5 Vgl. Fagerberg (2003): Schumpeter and the revival of evolutionary economics: an appraisal of the literature, S.125 - 127
6 Vgl. Nelson, Winter (1982): An Evolutionary Theory of Economic Change, Kapitel 4; Vgl. Silverberg, Verspagen (1996): Collective learning innovation and growth in a boundedly rational evolutionary world
7 Vgl. Safarzynska, van den Bergh (2009): Evolutionary models in economics: a survey of methods and building blocks
8 Das Nelson und Winter Modell wird nun im folgenden Text als NW Modell bezeichnet.
9 Vgl. Nelson, Winter (1982): An Evolutionary Theory of Economic Change, Kapitel 5
10 Vgl. Andersen (1996): The Nelson and Winter Models Revisited: Prototypes for Computer-Based Reconstruction of Schumpeterian Competition
11 Vollkommender Markt, d.h. Homogenität der Güter, Fehlen von persönlichen Präferenzen, vollstän- dige Markttransparenz, unendliche Reaktionsgeschwindigkeit; vgl. Gabler Wirtschaftslexikon (2004): S. 1987-1988
12 Vgl. Nelson, Winter (1982): An Evolutionary Theory of Economic Change, S. 209, 284
13 Vgl. hierzu Abbildung 1, Stufen 4 - 10
14 Einschließlich Kapitalkosten pro eingesetzte Einheit Kapital
15 Die produzierte Menge entspricht der abgesetzten Menge, es gibt keine Lagerhaltung.
16 Nelson, Winter benutzten für ihre erste Simulation folgende Funktion: P = 67/Q , Vgl. Nelson, Winter (1982): An Evolutionary Theory of Economic Change, S. 302
17 Darstellung des Basismodells in Anlehnung an Winter (1984): Schumpeterian competition in alternative technological regimes; Andresen (1996): Evolutionary Economics: Post-Schumpeterian Contributions, S.109 - 111
18 „The innovation and imitation policies of the firms, together with their size, determine their R&D spending…” , Nelson, Winter (1982): An Evolutionary Theory of Economic Change, S. 282; Die Modifikation des Modells in Abschnitt 2.4 hebt diese Restriktion auf. Die „Unternehmenspolitik“ kann sich im modifizierten Modell ändern.
19 „Inovationslos“: Die Unternehmen haben Erfolg auf der ersten Stufe des Innovationsprozesses
20 Bei der Simulation von Nelson, Winter hat der Parameter den Wert 1.25 und der Parameter den Wert 0.125
21 Nelson, Winter (1982): An Evolutionary Theory of Economic Change, S. 283
22 λ(t)=0,16+0.01t; σ:=0,05, Die latente Produktivität wird als lineare Funktion der Zeit aufgefasst und entspricht der gesamtwirtschaftlichen Produktivitätsentwicklung.
23 Vgl. Yildizogul (2001): Modeling Adaptive Learning: R&D Strategies in the Model of Nelson Winter (1982)