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Modello di Ayres-Warr

Il modello di Ayres-Warr è un modello economico basato sull'assunto che il lavoro fisico, o più precisamente l'exergia, ha costituito storicamente il contributo principale alla crescita economica[1][2][3][4].

Il fondamento di questa teoria è un modello matematico che mostra come il rendimento della conversione di energia primaria in lavoro utile (per esempio, quello meccanico prodotto da un motore a scoppio) è ben approssimato dal residuo di Solow, o progresso tecnico, cioè la parte di crescita della produttività che non è attribuibile a input economici misurabili come il capitale, il lavoro o le materie prime[5][6].

Il concetto di "lavoro utile" emerge da un'estensione dei modelli neoclassici che definiscono la produzione come una funzione del capitale, del lavoro e del progresso tecnico. È importante sottolineare che il modello de quo predice dapprima una riduzione, infine un arresto della crescita economica nel momento in cui il rendimento dei processi raggiungerà un limite superiore; tale situazione è associata all'esaurimento delle materie prime, che induce a sua volta un aumento del lavoro utile richiesto per estrarle e trasformarle[7].

Ayres e Warr (2009)[6] hanno comparato i processi economici con l'estrazione, la trasformazione e il trasporto di grandi quantità di materie prime. Al contempo, gli autori criticano l'economia ortodossa perché non prenderebbe in debita considerazione il ruolo delle risorse naturali non rinnovabili.

Origini del concetto di lavoro utileModifica

Nell'articolo del 2005 Accounting for growth: the role of physical work (Spiegazione della crescita economica: il ruolo del lavoro fisico), Ayres e Warr si riferiscono alle ricerche termoeconomiche di Nicholas Georgescu-Roegen per sviluppare il loro modello basato sul concetto chiave di lavoro utile[1][8].

L'importanza della potenza nell'economia è stata fonte di motivazione per James Watt; a tal proposito, il suo socio d'affari Matthew Boulton affermò che nel 1776 la celebre risposta di Watt a James Boswell fu:

«Quello che io vendo qui, Signore, è quello che il mondo desidera: la potenza![9]»

Il primo studio rigoroso sull'energia fu condotto da William Stanley Jevons. Egli presentò nella sua opera fondamentale The Coal Question (La Questione del Carbone), pubblicata nel 1865, il primo lavoro riguardante l'esaurimento delle risorse non rinnovabili; eccone degli estratti significativi:

«In realtà, il carbone non è situato accanto, ma totalmente al di sopra di tutte le altre materie prime. È l'energia materiale del paese — l'aiuto universale — l'elemento che appare in tutto ciò che facciamo. Con il carbone praticamente tutti i processi sono possibili, nonché facili. Senza di esso saremmo rigettati nella povertà laboriosa dei tempi antichi. Una volta che questa realtà sarà divenuta familiare, nessuno si sorprenderà più del fatto che, anno dopo anno, noi usufruiamo di quantità sempre più grandi d'una sostanza che possiede così tante qualità — e poteri così miracolosi.[10]»

«[...] appaiono costantemente nuovi campi d'applicazione del carbone. Per comandare la forza, le molecole, la meccanica, noi disponiamo della chiave che schiude tutta l'infinita varietà dei cambiamenti di posizione o di forma la cui natura è capace. Senza dubbio nessuna operazione chimica o meccanica ci è assolutamente impossibile, e la creatività consiste nello scoprire quelle utili e commercialmente redditizie [...][11]»

Jevons osservò che i miglioramenti di rendimento dei motori a vapore comportavano un maggiore consumo di carbone, nella misura in cui a una diminuzione del prezzo della potenza ne corrispondeva un uso maggiore. Questo fenomeno è noto come paradosso di Jevons.

Nel 1891 David Ames Wells, un economista statunitense vissuto nella fine dell'Ottocento, spiegò la grande diffusione dei motori a vapore tra il 1850 e il 1870 come una conseguenza del miglioramento della loro efficienza. Wells notò anche che i motori a vapore hanno reso possibile alle navi transoceaniche di trasportare meno carbone, facendo così incrementare notevolmente il volume del carico utile[12].

Il postulato di Khazzoom-BrookesModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Postulato di Khazzoom-Brookes.

Il postulato di Khazzoom-Brookes è una riformulazione moderna del paradosso di Jevons; secondo tale assunto «i miglioramenti dell'efficienza energetica che globalmente si giustificano a livello microeconomico, conducono a consumare quantità più grandi di energia su scala macroeconomica»[13]. Dal punto di vista matematico, per caratterizzare il postulato di Khazzoom-Brookes si considera la produzione economica come una funzione del capitale, del lavoro e dell'energia.

Contributo del lavoro utile in termini di modellizzazioneModifica

Il lavoro utile consente un miglioramento della modellizzazione matematica precedente che definisce la produzione come una funzione del capitale, del lavoro, delle materie prime e dell'energia. Nel modello di Ayres-Warr, al posto dell'energia, si usa il lavoro utile, cioè l'energia moltiplicata per il rendimento di conversione[2]. Questo accorgimento rende la teoria più coerente alla luce del paradosso di Jevons e dei dati economici storici raccolti.

L'esaurimento delle possibilità di crescita e la funzione logisticaModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Equazione logistica § In economia: diffusione delle innovazioni.

Le ricerche di Ayres e Warr sono indirizzate al calo della produttività verificatosi a partire dagli anni sessanta, argomento che da allora è stato molto discusso dagli economisti Edward Fulton Denison[14], Robert Solow, Robert James Gordon[15], John Whitefield Kendrick[16], Alexander J. Field[17], Charles R. Hulten[18] e altri. Per spiegare tale fenomeno Ayres e Warr, e indipendentemente Vaclav Smil, hanno presentato diversi esempi di importanti processi economici che hanno subito continui miglioramenti tecnici fino raggiungere dei limiti termodinamici[5][19].

Un notevole rallentamento della crescita della produttività ha avuto luogo negli anni settanta[16]. Oltre ai limiti fisici succitati, questa flessione può essere attribuita alla saturazione dell'innovazione volta a ridurre il lavoro, come la meccanizzazione agricola e la produzione di massa, i cui maggiori vantaggi sono avvenuti in passato[15][17]. In altre parole, la quantità di lavoro residua usata nei processi produttivi costituisce una piccola parte rispetto a quella già risparmiata. In generale questo calo della produttività, nonostante il progresso tecnologico, è talvolta chiamato paradosso della produttività, espressione coniata da Erik Brynjolfsson del MIT.

Alcuni studi hanno cercato di quantificare il contributo dell'efficienza energetica nella produttività; per esempio, Kendrick (1991) l'ha stimata nell'ordine del 10% rispetto alla produttività totale dei fattori[16]. Resta il fatto che il risparmio di energia, prima del raggiungimento dei limiti teorici, è stato di gran lunga superiore alla quantità residua per molti processi tra cui la produzione di elettricità, acciaio, sostanze chimiche nonché per i motori a combustione interna[20].

Per lo studio dei suddetti limiti teorici, che caratterizzano tutti i fenomeni di esaurimento, è stata usata la funzione logistica che ben rappresenta alcuni processi economici legati all'innovazione. Questo approccio è stato reso popolare dall'International Institute of Applied Systems Analysis (IIASA), in particolare da Cesare Marchetti. Merita menzione il fatto che sia l'IIASA che l'INSEAD (Institut Européen d'Administration des affaires) hanno sponsorizzato diversi lavori di Ayres e Warr.

Accoglienza e influenzaModifica

In seguito alla citazione nel World Energy Outlook 2004[8] dell'Agenzia internazionale dell'energia, il modello di Ayres-Warr è stato trattato più volte sul blog The Oil Drum[21][22][23]; da allora è divenuto un argomento di discussione nella comunità che si occupa del picco del petrolio[24]. Il lavoro di Ayres e Warr è stato inoltre menzionato nel rapporto World Economic Outlook 2011[25], pubblicato dal Fondo Monetario Internazionale.

NoteModifica

  1. ^ a b (EN) Ayres, Robert U. e Warr, Benjamin, Accounting for growth: the role of physical work (PDF), in Structural Change and Economic Dynamics, vol. 16, nº 2, giugno 2005, pp. 181-209. URL consultato il 13 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 14 giugno 2012). ()
  2. ^ a b (EN) Ayres, Robert U. e Warr, Benjamin, Economic growth, technological progress and energy use in the US over the last century: Identifying common trends and structural change in macroeconomic time series, in INSEAD, 23 giugno 2006. URL consultato il 15 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 15 giugno 2012). ()
  3. ^ Ayres e Warr, 2012
  4. ^ Si veda anche: Kander e Schön, 2007
  5. ^ a b (EN) Ayres, Robert U.; Ayres, Leslie; Warr, Benjamin, Exergy, Power and Work in the U. S. Economy 1900-1998 (PDF), in INSEAD, gennaio 2003. URL consultato il 16 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 18 maggio 2013). ()
  6. ^ a b Ayres e Warr, 2009
  7. ^ Cfr. (HBS) Nenad Popović, Investicije u energetiku Srbije i održivost privrednog razvoja (Gli investimenti nel settore energetico della Serbia e la sostenibilità dello sviluppo economico) (PDF), in Ekonomika preduzeća, vol. 59, 1-2, 14 febbraio 2011, pp. 99-110. URL consultato il 17 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 17 giugno 2012). (), p. 103.
  8. ^ a b Cfr. (EN) International Energy Agency, World Energy Outlook 2004 (PDF), 2004. URL consultato il 16 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 16 giugno 2012). (), p. 332.
  9. ^ Testo originale in inglese: «I sell here Sir, what the world desires to have, power!».
  10. ^ Testo originale in inglese: « Coal in truth stands not beside but entirely above all other commodities. It is the material energy of the country — the universal aid — the factor in everything we do. With coal almost any feat is possible or easy; without it we are thrown back into the laborious poverty of early times. With such facts familiarly before us, it can be no matter of surprise that year by year we make larger draughts upon a material of such myriad qualities — of such miraculous powers.».
  11. ^ Testo originale in inglese: « ...new applications of coal are of an unlimited character. In the command of force, molecular and mechanical, we have the key to all the infinite varieties of change in place or kind of which nature is capable. No chemical or mechanical operation, perhaps, is quite impossible to us, and invention consists in discovering those which are useful and commercially practicable... ».
  12. ^ (EN) David A. Wells, Recent Economic Changes and Their Effect on Production and Distribution of Wealth and Well-Being of Society (PDF), New York, D. Appleton and Co., 1899, p. 493. (archiviato)
  13. ^ «[...] energy efficiency improvements that, on the broadest considerations, are economically justified at the microlevel, lead to higher levels of energy consumption at the macrolevel [...]», in (EN) Horace Herring, Does Energy Efficiency Save Energy: The Implications of accepting the Khazzoom-Brookes Postulate (PDF), in EERU - The Open University, 3 aprile 1998. URL consultato il 17 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 17 giugno 2012). ()
  14. ^ (EN) Edward F. Denison, Accounting for Slower Economic Growth: The United States in the 1970s, Washington, D.C., Brookings Institution Press, 1979, p. 212. ISBN 9780815718017
  15. ^ a b (EN) Robert J. Gordon, Does the "New Economy" Measure up to the Great Inventions of the Past?, in Journal of Economic Perspectives, vol. 14, nº 4, autunno 2000, pp. 49-74. URL consultato il 22 giugno 2012. (archiviato)
  16. ^ a b c (EN) John W. Kendrick, U.S. Productivity Performance in Perspective, in Business Economics, 1º ottobre 1991. URL consultato il 17 giugno 2012. (archiviato: pag. 1 2 3 4 5)
  17. ^ a b (EN) Alexander J. Field, US Economic Growth in the Gilded Age, in Journal of Macroeconomics, vol. 31, marzo 2009, pp. 173-190.
  18. ^ (EN) Charles R. Hulten, Total Factor Productivity: A Short Biography (PDF), in National Bureau of Economic Research, gennaio 2000, p. 74. URL consultato il 22 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 22 giugno 2012). ()
  19. ^ (EN) Robert U. Ayres, On the practical limits to substitution, in Ecological Economics, vol. 61, nº 1, 15 febbraio 2007, pp. 115-128. URL consultato il 23 giugno 2012. (archiviato)
  20. ^ Ciò è dimostrato in diverse opere di Ayres, Ayres-Warr e Vaclav Smil.
  21. ^ (EN) Ian Schindler, Implications of the Ayres Warr Model of Economic Production: An Introduction, su theoildrum.com, 24 maggio 2009. URL consultato il 20 giugno 2012 (archiviato il 20 giugno 2012).
  22. ^ (EN) Gail Tverberg, What Peaked at the Same Time as Oil Prices? Lots of things, su theoildrum.com, 9 ottobre 2009. URL consultato il 21 giugno 2012 (archiviato il 21 giugno 2012).
  23. ^ (EN) David Archibald, The Case for the Australian Coal-to-Liquids Industry, su theoildrum.com, 30 settembre 2010. URL consultato il 21 giugno 2012 (archiviato il 21 giugno 2012).
  24. ^ (EN) Richard S. O'Rourke, IMF WEO 2011: Oil Scarcity, Growth, and Global Imbalances, su aspoireland.org, 15 maggio 2011. URL consultato il 19 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 19 giugno 2012).
  25. ^ Cfr. (EN) Fondo Monetario Internazionale, World Economic Outlook 2011 (PDF), aprile 2011, ISBN 9781616350598. URL consultato il 19 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 19 giugno 2012). (), p. 106.

BibliografiaModifica

  • (EN) Ayres, Robert U. e Warr, Benjamin, The Economic Growth Engine: How Energy and Work Drive Material Prosperity, Edward Elgar Publishing, 2009, pp. 411, ISBN 9781848441828.
  • (EN) Ayres, Robert U., Energy and Economic Growth in Sustainable Energy Production and Consumption Benefits, Strategies and Environmental Costing, Berlino, Springer Verlag, 2008, pp. 1-23, ISBN 9781402084935.

Voci correlateModifica

Collegamenti esterniModifica