Non-renewable and renewable resource effects on economic growth ; Yenilenemez ve yenilenebilir bir kaynağın ekonomik büyüme üzerindeki etkisi
The substitution between renewable and non-renewable energy sources has become one of the central debates of economists over the past decades. These two types of resource are different with respect to the replacement ability. Then, the output's growth based on either energy source is expected to show different paths along the optimal and balanced-growth path. The previous literature studied the optimal extraction of non-renewable resource and its policy implication, optimal resource price, long-run output growth in the presence of non-renewable resource, the transition from non-renewable energy to renewable one, and the importance of substitution between renewable and non-renewable resource for sustainability. The path difference between these two outputs has not been addressed with all possible models. Therefore, one part of this thesis attempted to study and compare the characteristics associated with renewable and non-renewable energy-based outputs along the balanced-growth. The analysis is divided into two cases supposedly occurred in the same country. In the first case, the output is based on non-renewable energy while on renewable energy in the second one. The Hamiltonian function is subtracted from a problem in which the maximization of the utility function is subject to the constraints associated with the change in capital and energy stocks. We first consider optimal control theory and later use the theoretical results for the simulation with MATLAB. The result supports that renewable energy-based output grows at a positive rate along the optimal path whereas that of non-renewable energy depends on whether technological progress and saving are high enough to exceed the share of non-renewable energy in output. Along the balanced growth path, non-renewable energy-based per capita output growth would be negative if there is no technological progress. Without technological progress, that of renewable energy-based per capita output would be however positive if the investment-elasticity of energy production is high enough. Moreover, the system associated with non-renewable energy-based output would have saddle-path stability if the share of non-renewable energy is low enough, whereas that of renewable energy-based output shows stability if the share of renewable energy is sufficiently high. Further results will be discussed in the analysis. Other parts of this thesis deal with the well-known resource curse hypothesis which describes the negative relationship between economic growth and natural resource abundance. In the empirical work, the authors demonstrated this resource curse theory with the significant negative coefficient associated with resource rent ratio to GDP as a proxy for the resource dependence. However, the disagreement has emerged following the good growth performance in some resource-rich countries and the contrasting results in the literature, which are the positive and negative sign of this ratio. Therefore, this part of the thesis addresses this disagreement by theoretically and empirically analysing output growth with natural resource. The theoretical results suggest that resource dependence can be associated with positive and negative economic growth depending on the optimal pattern of resource use. Later, this theoretical result is tested in empirical work including 130 countries and time periods between 2003 and 2014. By dealing with the possible endogeneity issue, we apply the system GMM and find that the resource rent ratio to GDP, as a proxy for the resource dependence, is statistically significant and associated with positive economic growth. This empirical result is consistent with the theoretical analysis and thus, challenges resource curse hypothesis. Natural resource-dependent countries do not necessarily show poor economic growth. ; Son yıllarda ekonomistlerce en çok tartışılan konulardan biri, yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları arasındaki ikamedir. Bunun nedeni, kaynak kıtlığı konusundaki endişedir. Bu iki tür kaynak, yenileme yeteneğine göre farklılık göstermektedir. Her iki enerjiye bağlı çıktı büyümesinin, optimum ve dengeli büyüme boyunca farklı patikalar gösterilmesi beklenmektedir. Önceki literatürde, yenilenemez enerjinin optimal yararlanımı ve yansıyan politikaları, optimal kaynak fiyatı, yenilenemez kaynakların varlığında uzun vadeli çıktı artışı, yenilenemez enerjiden yenilenebilir enerjiye geçiş ve sürdürülebilirlik için yenilenebilir ve yenilenemez kaynak arasında ikamenin önemi ele alınmıştır. Ancak, bu iki çıktının olası farkı tüm modellerle ele alınmamıştır. Bu nedenle, bu tezin bir kısmında dengeli büyüme yolu boyunca, yenilenebilir ve yenilenemez enerjiye bağlı çıktılarla ilgili özelliklerinin incelenmesini ve karşılaştırılmasını araştırılmıştır. Analiz, aynı ülkede meydana geldiği varsayılan iki örnek olaya bölünmüştür. İlk örnek olay yenilenemez enerjiye, ikinci örnek olay ise yenilenebilir enerjiye dayanmaktadır. Hamilton fonksiyonu, bir fayda fonksiyonunun sermaye ve enerji stoklarındaki değişimlerin kısıtlamaladığı bir maksimizasyon problemi için kurulmaktadır. Öncelikle optimal kontrol teorisi göz önüne alınıp, daha sonra simülasyon için MATLAB kullanılarak teorik sonuçlar elde edilmiştir. Analizin sonucunda, optimum patika boyunca yenilenebilir enerjiye bağlı çıktı büyümesinin pozitif olduğu; yenilenemez enerjiye bağlı çıktı büyümesinin, teknolojik gelişme ve tasarrufun yenilenemez enerji kullanımının çıktıdaki payını aşacak kadar yüksek olup olmadığına göre pozitif veya negatif olacağını desteklenmektedir. Dengeli büyüme yolunda, teknolojik ilerleme olmazsa, yenilenemez enerjiye dayanan kişi başına düşen çıktı büyümesi negatif olacaktır. Bununla birlikte, yenilenebilir enerji üretiminin yatırım esnekliği yeterince yüksek olursa, teknoloji ilerlemesinin olmadığı durumda yenilenebilir enerjiye bağlı kişi başına çıktının büyümesi pozitif olabilmektedir. Ayrıca, yenilenemez enerjiye dayalı çıktı ile ilişkilendirilen sistem, yenilenemez enerji kullanımının çıktıdaki payı yeterince düşük olursa, eyer patika dengesi olmaktadır; yenilenebilir enerji üretiminin yatırım esnekliği yeterince yüksek olursa, sistem dengeli olur. Bu tezin diğer bölümü, ekonomik büyüme ile doğal kaynak zenginliği arasındaki negatif ilişkiyi tanımlayan kaynak laneti hipotezi ile ilgilenmektedir. Ampirik çalışmalarda bu kaynak laneti, kaynak bağımlılığı için vekil değişken olan kaynak ihracatının GSYH'deki payı ile ilişkili anlamlı negatif katsayıya sahipse doğrulanmaktadır. Bununla birlikte, kaynak bakımından bazı zengin ülkelerin iyi büyüme performansı göstermesi ve literatürde bu oranın pozitif ve negatif işareti olduğu gibi zıtlıkların nedeniyle anlaşmazlık ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, tezin bu kısmında, doğal kaynaklarla çıktı büyümesini teorik ve ampirik olarak analiz ederek, bu anlaşmazlık ele alınmıştır. Teorik sonuçlar, kaynak bağımlılığının kaynak kullanımının optimal patikasına göre pozitif ve negatif ekonomik büyüme ile ilişkili olabildiğini savunmuştur. Daha sonra, bu teorik sonuç 130 ülke ve 2003-2014 yılları arasındaki dönemleri içeren veriye dayanan analiz ile test edilmiştir. Olası içsellik konusunun ele alınmasında, bu teorik sonucunun test edilmesi için sistem GMM uygulanmaktadır ve kaynak bağımlılığı için vekil olan doğal kaynak rantının GSYH'deki payı, istatistiksel olarak anlamlıdır ve pozitif ekonomik büyüme ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Bu ampirik sonuç, teorik analiz ile tutarlıdır ve bu nedenle kaynak laneti hipotezini reddetmektedir. Doğal kaynağa bağımlı ülkenin ekonomik büyümesinin her zaman zayıf olmaz.
