ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗ «ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ»

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗ «ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ» ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ Η διερεύ νηση των δύναμικων αλληλεξαρτη σεων μεταξύ οικονομικη ς μεγε θύνσης, εκπομπων τού διοξειδι ού τού α νθρακα και κατανα λωσης ενε ργειας. Μι α εμπειρικη μελε τη στις αναπτύγμε νες χωρες. Η εργασία υποβάλλεται για την μερική κάλυψη των απαιτήσεων με στόχο την απόκτηση μεταπτυχιακού διπλώματος ΣΤΕΦΑΝΙΑ ΤΣΙΚΕΡΔΑΝΟΥ Επιβλέπων Καθηγητής: ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΑΤΡΑΚΥΛΙΔΗΣ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017

Περίληψη Η ανάπτυξη της οικονομικής δραστηριότητας είναι στενά συνυφασμένη με την κατανάλωση ενέργειας. Είναι κοινά αποδεκτό ότι η σύγχρονη βιομηχανική και μεταβιομηχανική οικονομία βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ύπαρξη ενέργειας σε μορφή κατάλληλη για την εκάστοτε εφαρμογή και κόστους τέτοιου που να μην καθίσταται απαγορευτική η χρήση της. Η οικονομική μεγέθυνση όμως, χωρίς περιβαλλοντική συνείδηση και μέριμνα, δηλαδή χωρίς την διατήρηση ή την βελτίωση της ποιότητας του περιβάλλοντος μπορεί να οδηγήσει τελικά την οικονομική μεγέθυνση σε αρνητικούς ρυθμούς, με αντίκτυπο σε πολλούς τομείς, όπως η παιδεία, η υγεία κ.α. Είναι αδιαμφισβήτητο ότι οικονομική μεγέθυνση και κατανάλωση ενέργειας συσχετίζονται στενά και θετικά. Είναι επίσης φανερό ότι οικονομική μεγέθυνση και κατανάλωση ενέργειας επηρεάζουν την ποιότητα του περιβάλλοντος είτε θετικά, είτε αρνητικά, οπότε γίνεται λόγος για περιβαλλοντική υποβάθμιση. Στην παρούσα μελέτη, εξετάστηκε η σχέση μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης, ποιότητας του περιβάλλοντος και κατανάλωση ενέργειας για τις αναπτυγμένες χώρες του κόσμου, κατά την χρονική περίοδο 1960 2015, τόσο σε μακροχρόνιο, όσο και σε βραχυχρόνιο επίπεδο. Με χρήση σύγχρονων μεθόδων συνολοκλήρωσης σε δεδομένα τύπου panel (PMG/ panel ARDL) διαπιστώθηκε ότι η κατανάλωση ενέργειας έχει θετική συσχέτιση με την αύξηση των ρύπων του CO2 και με την οικονομική μεγέθυνση σε μακροχρόνιο επίπεδο, ενώ από ένα σημείο και έπειτα η επίδραση της οικονομικής μεγέθυνσης γίνεται αρνητική. Επίσης, διαπιστώθηκε ότι η μόλυνση του περιβάλλοντος επιδεινώνεται από την αύξηση στην κατανάλωση ενέργειας και μειώνεται από την οικονομική ανάπτυξη στον μακροχρόνιο ορίζοντα. Στη συνέχεια, παρατηρήθηκε ότι η οικονομική ανάπτυξη επηρεάζεται θετικά από την κατανάλωση ενέργειας, αλλά αρνητικά από την μόλυνση του περιβάλλοντος σε μακροχρόνιο επίπεδο. Τέλος, παρατηρήθηκαν πολλές και σημαντικές αιτιώδεις επιδράσεις μεταξύ κατανάλωσης ενέργειας, οικονομικής ανάπτυξης και περιβαλλοντικής υποβάθμισης σε βραχυχρόνιο επίπεδο. iii

Η ολοένα αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την συνεχή ρύπανση του περιβάλλοντος είναι πολύ πιθανό να οδηγήσει μακροπρόθεσμα σε αρνητικούς ρυθμούς ανάπτυξης. Επομένως, οι πολιτικές ανάπτυξης πρέπει να αποκτήσουν μία περιβαλλοντική διάσταση, δηλαδή να ενσωματώσουν φιλικά προς το περιβάλλον προγράμματα. Αυτό σημαίνει ότι η οικονομική ανάπτυξη πρέπει να είναι βιώσιμη. Λέξεις Κλειδιά: Δεδομένα τύπου panel, Έλεγχος Μοναδιαίας Ρίζας, Συνολοκλήρωση, Αιτιώδεις Επιδράσεις, Οικονομική Ανάπτυξη, Κατανάλωση Ενέργειας, Ποιότητα Περιβάλλοντος. Abstract The development of economic activity is closely intertwined with energy consumption. It is commonly accepted that the modern industrial and post-industrial economy is largely based on the existence of energy in a form suitable for the intended application and cost such as not to become prohibitive to use. But economic growth without environmental awareness and responsibility, ie without the maintenance or improvement of environmental quality can ultimately lead to economic growth in negative rates, with impact in many areas, such as education, health, etc. It is undeniable that economic growth and energy consumption are strongly and positively associated. It is also evident that economic growth and energy consumption affect the environment either positively or negatively, so refer to environmental quality. In this study, we examined the relationship between economic growth, environmental quality and energy consumption for the developed countries of the world during the period 1960-2015, in both the long, short-run time horizon. Using modern methods of cointegration for panel type data (PMG / panel ARDL) found that energy consumption is positively affected by the contamination of the environment and positively to economic growth in the longer term, while a point iv

on the impact of economic growth becomes negative. Also we found that environmental pollution is aggravated by the increase in energy consumption and decreases the economic growth in the long term. Then, it was observed that economic growth is positively influenced by the consumption of energy, but negatively by the environmental pollution in the long term. Finally, many important causal effects among energy consumption, economic growth and environmental degradation were observed in the short-run horizon. The increasing energy consumption, which results in the continuous pollution of the environment, is likely to lead to long term negative growth rates. Therefore, development policies should acquire an environmental dimension, ie to integrate environmentally friendly programs. This means that economic growth must be sustainable. Keywords: Panel Data, Unit Root Tests, Cointegration, Causal Effects, Economic development, Energy consumption, Environmental Quality. v

Υπεύθυνη Δήλωση Δηλώνω ότι είμαι συγγραφέας αυτής της εργασίας και ότι κάθε βοήθεια την οποία είχα για την προετοιμασία της, είναι πλήρως αναγνωρισμένη και αναφέρεται στην εργασία. Επίσης, έχω κάνει σαφής αναφορές (συντάκτη, χρονολογία, εργασία, σελίδα) τις όποιες πηγές από τις οποίες έκανα χρήση δεδομένων, προτάσεων, ιδεών ή λέξεων, είτε αυτές αναφέρονται ακριβώς είτε είναι παραφρασμένες. Καταλαβαίνω ότι η αποτυχία να γίνει αυτό ανέρχεται σε λογοκλοπή και θα θεωρηθεί λόγος αποτυχίας σε αυτήν την διπλωματική και του συνολικού βαθμού της. Ακόμα δηλώνω ότι αυτή η γραπτή εργασία προετοιμάστηκε από εμένα προσωπικά και αποκλειστικά και ότι θα αναλάβω πλήρως τις συνέπειες εάν η εργασία αυτή αποδειχθεί ότι δεν μου ανήκει. Όνομα (παρακαλώ χρησιμοποιήστε κεφαλαία):... Υπογεγραμμένος/η:... Ημερομηνία:... iv

Ευχαριστίες Από τη θέση αυτή θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον επιβλέποντα καθηγητή κ. Κωνσταντίνο Κατρακυλίδη για την πολύτιμη βοήθεια και την διαρκή καθοδήγηση που μου προσέφερε, όπως επίσης και στα άλλα δύο μέλη της εξεταστικής επιτροπής για τις εύστοχες παρατηρήσεις τους. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους τους κοντινούς μου ανθρώπους, φίλους, συγγενείς, συναδέλφους και συμφοιτητές για την ηθική υποστήριξη που μου παρείχαν σε όλη την διάρκεια των σπουδών μου. v

Περιεχόμενα Περίληψη... iii Abstract... iv Υπεύθυνη Δήλωση... iv Ευχαριστίες... v Κατάλογος Γραφημάτων και Εικόνων... vii Κατάλογος Πινάκων... vii 1. Εισαγωγή... 1 2. Θεωρητική και Βιβλιογραφική Ανασκόπηση... 4 2.1 Βιώσιμη Ανάπτυξη... 4 2.1.1 Περιβαλλοντική Βιωσιμότητα... 4 2.1.2 Οικονομική Βιωσιμότητα... 5 2.1.3 Κοινωνική Βιωσιμότητα... 5 2.2 Σχέσεις μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης, υποβάθμισης του περιβάλλοντος και κατανάλωσης ενέργειας... 6 2.3 Συναφής Βιβλιογραφία... 8 2.3.1 Σχέση Οικονομικής Μεγέθυνσης και Κατανάλωσης Ενέργειας... 8 2.3.2 Σχέση Οικονομικής Μεγέθυνσης και Ποιότητας Περιβάλλοντος... 9 2.3.3 Σχέση Οικονομικής Μεγέθυνσης, Ποιότητας Περιβάλλοντος και Κατανάλωσης Ενέργειας... 9 3. Εργαλεία Eμπειρικής Μεθοδολογίας... 10 3.1 Μοναδιαία Ρίζα Χρονολογικών Σειρών... 12 3.2 Έλεγχοι Στασιμότητας σε panel Δεδομένα... 13 3.2.1 Έλεγχος Levin, Lin και Chu (LLC)... 14 3.2.2 Έλεγχος Breitung... 16 3.2.3 Έλεγχος Im, Pesaran και Shin (IPS)... 17 3.2.4 Έλεγχοι Fisher ADF και Fisher PP... 18 3.3 Η Έννοια της Συνολοκλήρωσης... 19 3.3.1 Η Μεθοδολογία Συνολοκλήρωσης Pedroni... 21 3.3.2 Η Μεθοδολογία Συνολοκλήρωσης ARDL... 22 3.3.3 Pooled Mean Group ARDL (panel ARDL)... 24 4. Εμπειρική Μελέτη... 26 vi

4.1 Δεδομένα... 26 4.2 Αποτελέσματα Εμπειρικής Ανάλυσης... 26 5. Συμπεράσματα Προτάσεις... 35 5.1 Μακροχρόνιος Ορίζοντας... 35 5.2 Βραχυχρόνιος Ορίζοντας... 36 6. Βιβλιογραφία... 38 vii

Κατάλογος Γραφημάτων και Εικόνων Εικόνα 1: Τυπική μορφή περιβαλλοντικής καμπύλης Kuznets Σελ 14 Εικόνα 2: Σχέσεις Μακροχρόνιων Αιτιωδών Επιδράσεων Σελ 35 Εικόνα 3: Σχέσεις Βραχυχρόνιων Αιτιωδών Επιδράσεων Σελ 36 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1: Έλεγχοι στασιμότητας σε δεδομένα panel Σελ 26 Πίνακας 2: Έλεγχος συνολοκλήρωσης Pedroni Σελ 27 Πίνακας 2: Αποτελέσματα μεθόδου Pooled Mean Group (PMG/panel ARDL) Σελ 28 Πίνακας 3: Αποτελέσματα μεθόδου PMG σε επίπεδο χώρας Σελ 30 vii

1. Εισαγωγή Μετά τον Β παγκόσμιο πόλεμο, τόσο οι αναπτυγμένες όσο και οι αναπτυσσόμενες χώρες ακολούθησαν μία οικονομική πολιτική με αποκλειστικό στόχο την οικονομική μεγέθυνση. Οι πολιτικές που ακολούθησαν οι αναπτυγμένες χώρες, οι οποίες ήταν κοντά στο επίπεδο πλήρους απασχόλησης, καθώς και οι πολιτικές που ακολούθησαν οι αναπτυσσόμενες χώρες, οι οποίες προσπαθούσαν να φτάσουν στο επίπεδο πλήρους απασχόλησης αγνοούσαν οποιαδήποτε επίδραση επέφεραν στο περιβάλλον. Πολλά μείζονα οικολογικά και περιβαλλοντικά προβλήματα όπως η τρύπα του όζοντος, η μαζική εξαφάνιση των ειδών, η κατασπατάληση των φυσικών πόρων, η διατάραξη της οικολογικής ισορροπίας, η υπερεκμετάλλευση και ρύπανση της γης είναι αποτέλεσμα των παραπάνω πολιτικών. Η ευαισθητοποίηση και κινητοποίηση της επιστημονικής κοινότητας στο θέμα της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και μόλυνσης υπήρξε άμεση. Το 1968, στον περίφημο Όμιλο της Ρώμης (Club of Rome), υποστηρίχθηκε ότι πρέπει να υπάρχουν όρια στην οικονομική μεγέθυνση, καθώς επίσης και στην ανθρώπινη δραστηριότητα. Τα επιχειρήματα που παρατέθηκαν ήταν σχετικά με τον παγκόσμιο πληθυσμό, τους δείκτες ρύπανσης, τους φυσικούς πόρους κτλ. Την σκυτάλη ανέλαβαν τα Ηνωμένα Έθνη με την πρώτη σύνοδό τους για περιβαλλοντικό θέμα να λαμβάνει χώρα στη Στοκχόλμη το 1972. Η σύνοδος αυτή αποτέλεσε την αρχής μιας σειράς παγκόσμιων πρωτοβουλιών με στόχο την προστασία του περιβάλλοντος. Οι πρωτοβουλίες αυτές έγιναν δραστικότερες με την σύνοδο στο Rio de Janeiro το 1992, στην οποία οι στόχοι των περιβαλλοντικών και αναπτυξιακών πολιτικών έγιναν συγκεκριμένοι και σαφείς για το παγκόσμιο στερέωμα. Στη σύνοδο του Johannesburg δέκα χρόνια αργότερα, το 2002, έγινε η αποτίμηση των αποτελεσμάτων που είχαν ή δεν είχαν επιτευχθεί, ενώ λίγους μήνες νωρίτερα είχε υπογραφεί το πρωτόκολλο του Kyoto με το οποίο, τα κράτη που συνυπέγραψαν όφειλαν να μειώσουν τις εκπομπές 6 αερίων, με βασικό το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ), κατά 8% σε σύγκριση με τις αντίστοιχες εκπομπές του 1990. Σε αυτό το σημείο οφείλει να τονιστεί το γεγονός ότι παρά τις συντονισμένες προσπάθειες σωτηρίας του περιβάλλοντος που γίνονται, είναι μεγάλος ο βαθμός 1

διαφοροποίησης των περιβαλλοντικών πολιτικών των διαφόρων χωρών, οι οποίες εξαρτώνται από το επίπεδο οικονομικής ανάπτυξης και περιβαλλοντικής συνείδησης. Η διαφοροποίηση, ο επαναπροσδιορισμός και ο επαναπροσανατολισμός των στρατηγικών οικονομικής ανάπτυξης αποτελεί μονόδρομο για το παγκόσμιο γίγνεσθαι. Η Παγκόσμια επιτροπή για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη εκδίδει, το 1987, μία μελέτη με τίτλο «Το Κοινό μας Μέλλον» όπου προβάλλει την αειφορία ή βιωσιμότητα ως την πλέον σύγχρονη απάντηση στο πρόβλημα των υλικών ορίων της οικονομικής μεγέθυνσης. Με τον όρο «Βιώσιμη ανάπτυξη» εννοείται η ανάπτυξη που ικανοποιεί τις ανάγκες της παρούσας γενιάς χωρίς να θέτει σε κίνδυνο την ικανότητα των μελλοντικών γενεών να ικανοποιούν τις δικές τους ανάγκες, δηλαδή την ανάπτυξη μέσω της ορθολογικής χρήσης των φυσικών πόρων, ώστε να καλύπτονται οι ανθρώπινες ανάγκες του παρόντος, ιδιαίτερα των φτωχότερων χωρών του Τρίτου Κόσμου, χωρίς να υπονομεύεται η κάλυψη των αναγκών του μέλλοντος. Είναι κοινά αποδεκτό ότι η περιβαλλοντική ρύπανση και υποβάθμιση, η οποία υπήρξε και υπάρχει στο επίκεντρο της επιστημονικής και ερευνητικής κοινότητας έχει άμεση σχέση με την κατανάλωση ενέργειας. Η σχέση αλληλεπίδρασης της ποιότητας του περιβάλλοντος και της κατανάλωσης ενέργειας, όπως είναι γνωστό, έχει αρνητικό πρόσημο κι έτσι η υπέρμετρη αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας συνεπάγεται άμεσα μια υποβάθμιση της ποιότητας του περιβάλλοντος. Έτσι, η βιώσιμη ανάπτυξη και συγκεκριμένα η περιβαλλοντική διάσταση αυτής αποκτά σταδιακά τεράστια σημασία για παγκόσμιο στερέωμα. Τα χρόνια της μη φιλικής προς το περιβάλλον οικονομικής ανάπτυξης δηλαδή κατά την τριακονταετία 1950 1980 αποτελούν περίοδο τρομακτικής περιβαλλοντικής υποβάθμισης σε όλα τα μήκη και πλάτη του πλανήτη. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια η αλόγιστη χρήση και σπατάλη της ενέργειας είναι ένα φαινόμενο που τείνει να εκλείψει. Πολλά είναι τα αίτια στα οποία μπορεί να οφείλεται το παραπάνω γεγονός, με την σταδιακή εξάντληση των βασικών πηγών ενέργειας και την οριακή (μη αντιστρέψιμη πλέον για κάποιους επιστήμονες-) κατάσταση του περιβάλλοντος να είναι τα επικρατέστερα. 2

Με αφορμή τους παραπάνω προβληματισμούς και με διάχυτο το ενδιαφέρον της διεθνούς βιβλιογραφίας τόσο σε περιβαλλοντικά και αναπτυξιακά θέματα, όσο και σε θέματα που αφορούν την κατανάλωση ενέργειας, η παρούσα μελέτη θα προσπαθήσει να διερευνήσει την μακροχρόνια και βραχυχρόνια σχέση αλληλεπίδρασης της οικονομικής ανάπτυξης, κατανάλωσης ενέργειας και της περιβαλλοντικής υποβάθμισης στις αναπτυγμένες χώρες του κόσμου κατά την περίοδο από το 1960 μέχρι σήμερα. Για την υλοποίηση της εμπειρικής μελέτης επιλέχθηκαν 19 αναπτυγμένες χώρες του κόσμου, όπως αυτές κατατάχθηκαν με βάση τρεις διεθνείς οργανισμούς: Το Διεθνές Νομισματικό Ταμείο (Δ.Ν.Τ.), τα Ηνωμένα Έθνη και την Παγκόσμια Τράπεζα. Έπειτα, τα δεδομένα αντλήθηκαν από την παγκόσμια τράπεζα και στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν σύγχρονες μέθοδοι ανάλυσης χρονολογικών σειρών σε δεδομένα τύπου panel. Πιο συγκεκριμένα, ελέγχθηκε η στασιμότητα των χρονολογικών σειρών και στη συνέχεια, μελετήθηκε με τη μέθοδο Pooled Mean Group (PMG /Panel ARDL) η ύπαρξη μακροχρόνιας και βραχυχρόνιας σχέσης επίδρασης μεταξύ της οικονομικής ανάπτυξης, της κατανάλωσης ενέργειας και της υποβάθμισης του περιβάλλοντος συνολικά στις αναπτυγμένες χώρες, αλλά και διαστρωματικά, δηλαδή σε κάθε χώρα ξεχωριστά. Όσο αφορά την δομή της εργασίας, αυτή διαρθρώνεται σε πέντε κεφάλαια ως εξής: Στο επόμενο κεφάλαιο αναπτύσσεται η έννοια της βιώσιμης ανάπτυξης και γίνεται η βιβλιογραφική ανασκόπηση των σχέσεων μεταξύ περιβαλλοντικής υποβάθμισης, οικονομικής ανάπτυξης και κατανάλωσης ενέργειας ανά δύο, αλλά και συνολικά. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της εμπειρικής μεθοδολογίας, ενώ στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν και γίνεται ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων που προέκυψαν. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται η σύνοψη των ευρημάτων και η παράθεση των βασικών συμπερασμάτων σε συνδυασμό με ανάλογες προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. 3

2. Θεωρητική και Βιβλιογραφική Ανασκόπηση 2.1 Βιώσιμη Ανάπτυξη Όπως αναφέρθηκε και στην εισαγωγή ο σκοπός της Βιώσιμης ανάπτυξης είναι να καλύψει τις ανάγκες των παρόντων γενεών χωρίς να διακυβεύσει την ικανότητα των μελλοντικών γενεών να καλύψουν τις δικές τους ανάγκες. Για να αντιληφθεί κάποιος την Βιωσιμότητα, πρέπει να λάβει υπόψη τις τρεις κύριες ζώνες επιρροής, τους λεγόμενους «Τρεις Πυλώνες της Βιωσιμότητας» και τις αντίστοιχες πτυχές αυτής που αποτελούνται από την κοινωνική, την οικονομική και την περιβαλλοντική. Αυτές οι τρεις πτυχές είναι αλληλένδετες και αν συνδυαστούν και εφαρμοστούν στην πράξη μπορούν να δημιουργήσουν μίας σταθερή βάση για έναν βιώσιμο κόσμο από τον οποίο μπορούν να επωφεληθούν όλοι. Αυτά συνοψίζονται στην φράση «Οι φυσικοί πόροι διατηρούνται, το περιβάλλον προστατεύεται, η οικονομία δεν πλήττεται και η ποιότητα της ζωής των πολιτών βελτιώνεται ή συντηρείται». 2.1.1 Περιβαλλοντική Βιωσιμότητα Προκειμένου να επιτευχθεί η περιβαλλοντική βιωσιμότητα, το φυσικό περιβάλλον θα πρέπει να διατηρεί την πλήρη λειτουργικότητα και τη χρηστικότητα του για μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι προτιμότερο τα μέτρα που θα παρθούν αν ενθαρρύνουν την ισορροπία του φυσικού περιβάλλοντος, ενώ ταυτόχρονα να προωθούν θετικούς ρυθμούς ανάπτυξης. Οποιεσδήποτε ενέργειες που διαταράσσουν την ισορροπία του περιβάλλοντος θα πρέπει να αποφεύγονται, αλλά αν εμφανιστούν θα πρέπει να περιορίζονται σε μικρότερο βαθμό. Θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις κάθε ενέργειας ή απόφασης. Υπάρχει μία ποικιλία θεμάτων που σχετίζονται με την περιβαλλοντική βιωσιμότητα, από τη ρύπανση μέχρι τη διαχείριση των φυσικών πόρων. Ο κύριος σκοπός της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας είναι η ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στο περιβάλλον και επιπλέον η ενθάρρυνση της αποκατάστασης και της διατήρησης των φυσικών οικοτόπων. 4

2.1.2 Οικονομική Βιωσιμότητα Η οικονομική βιωσιμότητα είναι η ικανότητα μιας οικονομίας να στηρίξει ένα ορισμένο επίπεδο οικονομικής παραγωγής επ αόριστον. Οικονομική αξία μπορεί να δημιουργηθεί από κάθε έργο ή απόφαση. Η οικονομική βιωσιμότητα αναφέρεται σε αποφάσεις που λαμβάνονται με τον πιο συνετό τρόπο σε σχέση με τις άλλες πτυχές της βιωσιμότητας. Πραγματική βιωσιμότητα δεν προωθείται όταν λαμβάνονται υπόψη μόνο η οικονομική ανάπτυξη. Στην ευρύτερη κλίμακα η συνήθης προσέγγιση ήταν το λεγόμενο «business as usual» που σήμαινε ότι το κέρδος ήταν η μόνη ανησυχία και ο στόχος των επιχειρήσεων. Ωστόσο, όταν οι καλές επιχειρηματικές πρακτικές ενσωματώνονται στις κοινωνικές και περιβαλλοντικές πλευρές της βιωσιμότητας, το αποτέλεσμα είναι πολύ πιο ευεργετικό. Η οικονομική βιωσιμότητα αποτελείται από πολλά πράγματα. Από την «έξυπνη ανάπτυξη» στις επιδοτήσεις ή και στις φορολογικές ελαφρύνσεις για την πράσινη ανάπτυξη. Είναι σημαντικό όμως να ενισχυθεί και να προωθηθεί μέσω εκπαιδευτικών προγραμμάτων, της έρευνας και μέσω της ενημέρωσης του κοινού. Επίσης, μεγάλη έμφαση θα πρέπει να δοθεί και σε άλλους τομείς, όπως η μείωση των περιττών δαπανών. 2.1.3 Κοινωνική Βιωσιμότητα Η κοινωνική βιωσιμότητα, επικαλείται τις αποφάσεις και τα έργα που προάγουν τη γενική βελτίωση της κοινωνίας. Σε γενικές γραμμές, η κοινωνική διάσταση της βιωσιμότητας υποστηρίζει την ιδέα της δικαιοσύνης μεταξύ των γενεών, πράγμα που σημαίνει ότι οι μελλοντικές γενεές έχουν το δικαίωμα στην ίδια ή και καλύτερη ποιότητα ζωής με τις σημερινές γενιές. Η έννοια αυτή περικλείει επίσης πολλά άλλα θέματα που άπτονται της κοινωνίας, όπως η περιβαλλοντική νομοθεσία, τα ανθρώπινα και εργασιακά δικαιώματα, η ισότητα στη υγεία, η ανάπτυξη των κοινοτήτων μέσω της κοινωνικής συμμετοχής, το κοινωνικό κεφάλαιο, η στήριξη της δικαιοσύνης και της κοινωνικής ευθύνης, η πολιτισμική επάρκεια, η κοινωνική ελαστικότητα και η ανθρώπινη προσαρμογή. Η κοινωνική διάσταση της βιωσιμότητας είναι εξίσου σημαντική με τους άλλους δύο πυλώνες. Αν δεν ληφθούν σοβαρά υπόψη αυτό μπορεί να οδηγήσει στην κατάρρευση της όλης πορείας προς τη βιωσιμότητα καθώς και της ίδιας της κοινωνίας. 5

2.2 Σχέσεις μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης, υποβάθμισης του περιβάλλοντος και κατανάλωσης ενέργειας Η υποβάθμιση του περιβάλλοντος απασχόλησε και απασχολεί πολλούς ερευνητές. Υπάρχει μία σύνθετη σχέση ανάμεσα στην υποβάθμιση του περιβάλλοντος, την οικονομική μεγέθυνση και την κατανάλωση ενέργειας. Η υποβάθμιση του περιβάλλοντος είναι μία διαδικασία μέσω της οποίας απειλείται το φυσικό περιβάλλον, δηλαδή στερείται την βιοποικιλότητά του, γεγονός που είτε είναι εξ ολοκλήρου φυσικής προέλευσης, είτε επιταχύνεται από την ανθρώπινη παρέμβαση. Πολλοί επιστήμονες και ερευνητές ισχυρίζονται ότι η περιβαλλοντική υποβάθμιση και μόλυνση αποτελεί την βασική απειλή καταστροφής του πλανήτη και επισημαίνουν ότι όταν η ρύπανση φτάσει σε μη αναστρέψιμο σημείο, τότε αυτό θα σημαίνει και το τέλος της ανθρωπότητας (Smith 2013). Οι λόγοι της περιβαλλοντικής υποβάθμισης ποικίλουν, με τους βασικούς να είναι η εκπομπές καυσαερίων, γεωργικά απόβλητα κ.α. Η μόλυνση αυτή, σε κάποιες περιπτώσεις μπορεί να είναι αναστρέψιμη, με δαπανηρά μέτρα περιβαλλοντικής αποκατάστασης, ενώ σε άλλες περιπτώσεις μπορεί να χρειάζονται δεκαετίες ή ακόμη και αιώνες για την αποκατάστασή της (Wallace 2013). Από τη βιομηχανική επανάσταση, οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η καύση πετρελαίου, κάρβουνου και φυσικού αερίου, σε συνδυασμό με την αποψίλωση των δασών αύξησαν σημαντικά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Σύμφωνα με το υπουργείο ενέργειας των Η.Π.Α. υπολογίζεται ότι το 96,5% των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα προέρχονται από την χρήση ορυκτών καυσίμων, δηλαδή κάρβουνο, φυσικό αέριο και πετρέλαιο. Η πιο σημαντική πηγή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα παγκοσμίως είναι οι μεταφορές αγαθών και ανθρώπων. Οι εκπομπές που προκαλούνται από ανθρώπους που ταξιδεύουν (με αυτοκίνητο, πλοίο, τρένο, αεροπλάνο κτλ.) αποτελούν παραδείγματα άμεσων εκπομπών. Οι εκπομπές που προκαλούνται από την μεταφορά προϊόντων αποτελούν τις έμμεσες εκπομπές δεδομένου ότι ο καταναλωτής δεν έχει άμεσο έλεγχο της απόστασης μεταξύ εργοστασίου και καταστήματος. Επιπλέον, όλες οι αναπτυγμένες χώρες με εξαίρεση τον Καναδά και τη Γαλλία ηλεκτροδοτούνται σε ποσοστό περίπου 80% με καύση ορυκτών καυσίμων. Υπολογίζεται ότι στις μέρες 6

μας, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα φτάνουν τους επτά δισεκατομμύρια τόνους το χρόνο, ένα νούμερα που εγκυμονεί τρομερούς κινδύνους για το μέλλον της ανθρωπότητας. (Environmental Protection Agency, EPA, 2008). Όπως είναι φανερό από τα παραπάνω, η δυναμική σχέση μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης και υποβάθμισης του περιβάλλοντος είναι πολύ σημαντική και χρίζει συστηματικής μελέτης. Η πιο γνωστή θεωρία για την σχέση της οικονομικής μεγέθυνσης και της περιβαλλοντικής υποβάθμισης είναι η υπόθεση της περιβαλλοντικής καμπύλης Kuznets (Environmental Kuznets Curve- EKC). Η υπόθεση της καμπύλης Kuznets είναι η εξής: «Τα επίπεδα μόλυνσης του περιβάλλοντος αυξάνουν παράλληλα με την οικονομική ανάπτυξη μίας χώρας, όμως όταν η ανάπτυξη φτάσει σε ένα κρίσιμο σημείο τότε η μόλυνση του περιβάλλοντος μειώνεται». Δηλαδή η καμπύλη Kuznets θεωρεί ότι η σχέση οικονομικής ανάπτυξης και μόλυνσης του περιβάλλοντος έχει την μορφή ενός ανεστραμμένου U, όπως φαίνεται παρακάτω στην εικόνα 1. Εικόνα 1: Τυπική μορφή περιβαλλοντικής καμπύλης Kuznets 7

Η υπόθεση αυτή προτάθηκε από τους Grossman και Krueger 1992 και αναδιατυπώθηκε με την σημερινή της μορφή από τους ίδιους το 1995. Αν ισχύει ή όχι η υπόθεση Kuznets δεν έχει διαλευκανθεί πλήρως, καθώς στην βιβλιογραφία υπάρχουν πολλές και αντικρουόμενες έρευνες. Ενδεικτικά, οι Seldon και Song (1994, 1995), Coondoo και Dinda (2002, 2008), Ang (2007, 2008), Pao και Tsai (2010), Saboori et al. (2012) και Saboori και Sulaiman (2013) επιβεβαιώνουν την υπόθεση της καμπύλης Kuznets, ενώ τα αποτελέσματα των Holtz-Eakin και Selden (1995), Cole et al. (1997), Roca et al. (2001), Fodha και Zaghdoud (2010) απορρίπτουν την ύπαρξη της καμπύλης Kuznets. Η οικονομική μεγέθυνση και ανάπτυξη είναι άμεσα συνδεδεμένη με την κατανάλωση ενέργειας. Πολλοί είναι οι ερευνητές που μελέτησαν τη σχέση οικονομικής ανάπτυξης και κατανάλωσης ενέργειας, διότι όπως προαναφέρθηκε η βασική αιτία εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα είναι η καύση ορυκτών καυσίμων. Η εκτίμηση της αμφίδρομης σχέσης μεταξύ οικονομικής ανάπτυξης και κατανάλωσης ενέργειας διαφοροποιείται μεταξύ των διαφόρων μελετών καθώς διαφοροποιείται και ο τρόπος μελέτης. Πιο συγκεκριμένα κάποιοι ερευνητές το μελετάνε ως διμεταβλητό υπόδειγμα και κάποιοι προσθέτουν επιπλέον μεταβλητές. 2.3 Συναφής Βιβλιογραφία Όπως προαναφέρθηκε, υπάρχουν πολλές έρευνες που ασχολήθηκαν με τις σχέσεις που συνδέουν την οικονομική ανάπτυξη, την περιβαλλοντική υποβάθμιση και την κατανάλωση ενέργειας. Πολλοί ερευνητές μελετούσαν τις μεταβλητές ανά δύο, προσπαθώντας έτσι να κατανοήσουν σε βάθος τις πραγματικές αιτιώδεις επιδράσεις μεταξύ τους, ενώ άλλοι ερευνητές υποστήριζαν ότι δεν γίνεται να μελετηθούν ξεχωριστά, λόγω του υψηλού βαθμού ενδογένειας που παρουσιάζουν. Ενδεικτικά παρουσιάζονται κάποιες μελέτες που μελέτησαν τις προαναφερθείσες μεταβλητές, είτε ανά δύο, είτε όλες μαζί. 2.3.1 Σχέση Οικονομικής Μεγέθυνσης και Κατανάλωσης Ενέργειας Ο Stern (1993) χρησιμοποιεί ένα πολυμεταβλητό VAR υπόδειγμα για τις Η.Π.Α. κατά την περίοδο 1947 1990 και καταλήγει στην ύπαρξη μακροχρόνιων αιτιωδών επιδράσεων από την κατανάλωση ενέργειας προς τη οικονομική μεγέθυνση. Ο 8

Squalli (2007) συλλέγει δεδομένα για 11 OPEC χώρες κατά την χρονική περίοδο 1980 2003, χρησιμοποιεί ARDL bounds test και καταλήγει στην ύπαρξη αμφίδρομων αιτιωδών επιδράσεων μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης και κατανάλωσης ενέργειας. Οι Yuan και συνεργάτες (2008) χρησιμοποιούν την μέθοδο συνολοκλήρωσης Johansen Juselius καθώς και υποδείγματα διόρθωσης σφάλματος (VECM) για την Κίνα κατά την χρονική περίοδο 1963 2005 και καταλήγουν σε ύπαρξη μακροχρόνιας αιτιώδους επίδρασης από την οικονομική μεγέθυνση προς την κατανάλωση ενέργειας. Ο Belloumi (2009) χρησιμοποιεί επίσης τη μέθοδο Johansen Juselius και υποδείγματα διόρθωσης σφάλματος (VECM) για την Τυνησία κατά την περίοδο 1971 2004 και καταλήγει σε ύπαρξη αμφίδρομων αιτιωδών επιδράσεων στη μακροχρόνια περίοδο και αιτιώδη επίδραση από την κατανάλωση ενέργειας προς την οικονομική μεγέθυνση κατά της βραχυχρόνια περίοδο. Ο Ghosh (2010) χρησιμοποιεί ARDL bounds test, μεθοδολογία Johansen Juselius και υποδείγματα διόρθωσης σφάλματος (VECM) για την Ινδία κατά την χρονική περίοδο 1971 2006 και καταλήγει σε αμφίδρομη σχέση μεταξύ κατανάλωσης ενέργειας και οικονομικής μεγέθυνσης. 2.3.2 Σχέση Οικονομικής Μεγέθυνσης και Ποιότητας Περιβάλλοντος Οι Holtz Eakin και Selden (1995) ελέγχουν την υπόθεση την καμπύλης Kuznets για 130 χώρες κατά την περίοδο 1951 1986 και καταλήγουν ότι υπάρχει μία γνησίως αύξουσα καμπύλη, συνεπώς δεν επαληθεύουν την υπόθεσης. Τον έλεγχο ισχύς της υπόθεσης Kuznets πραγματοποίησαν και οι Galeotti και Lanza (2005) και Richmond και Kaufman (2006) για 108 και 36 χώρες αντίστοιχα, με τους πρώτους να επαληθεύουν την σχέση αντεστραμμένου U και τους δεύτερους να την απορρίπτουν. 2.3.3 Σχέση Οικονομικής Μεγέθυνσης, Ποιότητας Περιβάλλοντος και Κατανάλωσης Ενέργειας Ο Ang (2007) χρησιμοποιεί την μεθοδολογία συνολοκήρωσης Johansen Juselius, ARDL bounds test και μοντέλα διόρθωσης σφάλματος για την Γαλλία την περίοδο 1960 2000 και καταλήγει στην ύπαρξη μακροχρόνιων αιτιωδών επιδράσεων από την κατανάλωση ενέργειας προς την οικονομική μεγέθυνση και στην επιβεβαίωση 9

την υπόθεσης Kuznets. Τις ίδιες μεθοδολογίες χρησιμοποιεί και ο Halicioglu (2009) για την Τουρκία κατά την περίοδο 1960 2005 και καταλήγει σε ύπαρξη μακροχρόνιων αιτιωδών επιδράσεων μεταξύ υποβάθμισης του περιβάλλοντος και κατανάλωσης ενέργειας και υποβάθμισης του περιβάλλοντος και οικονομικής μεγέθυνσης. Οι Apergis και Payne (2009) χρησιμοποιούν τον έλεγχο συνολοκλήρωσης του Pedroni και υποδείγματα διόρθωσης σφάλματος σε δεδομένα τύπου πάνελ και 6 χώρες της κεντρικής Αμερικής κατά την περίοδο 1971 2004 και καταλήγουν σε ύπαρξη αμφίδρομων μακροχρόνιων αιτιωδών επιδράσεων μεταξύ κατανάλωσης ενέργειας, οικονομικής μεγέθυνσης και περιβαλλοντικής υποβάθμισης. Τέλος, οι Ang (2009), Jalil και Mahmud (2009), Zhang και Cheng (2009) και Chang (2010) χρησιμοποιούν ARDL bounds test και υποδείγματα διόρθωσης σφάλματος για την Κίνα κατά την περίοδο 1953-2006 και καταλήγουν σε ύπαρξη αμφίδρομων αιτιωδών επιδράσεων μεταξύ οικονομικής μεγέθυνσης, κατανάλωσης ενέργειας και περιβαλλοντικής υποβάθμισης και σε επιβεβαίωση της υπόθεσης Kuznets. 3. Εργαλεία Eμπειρικής Μεθοδολογίας Για να εκτιμηθούν οι σχέσεις ανάμεσα σε δύο ή περισσότερες οικονομικές μεταβλητές, εκτιμάται μία παλινδρομική σχέση. Η αξιοπιστία της παλινδρόμησης προσδιορίζεται με βάση τα γνωστά κριτήρια ελέγχου, όπως ο συντελεστής προσδιορισμού R 2, όπου R ο συντελεστής συσχέτισης των μεταβλητών, καθώς και με τους ελέγχους σημαντικότητας t και F. Μία απαραίτητη προϋπόθεση, είναι ότι οι χρονολογικές σειρές που λαμβάνουν μέρος στην παλινδρόμηση είναι στάσιμες. Σύμφωνα με τους Nelson και Plosser (1982) οι περισσότερες οικονομικές χρονολογικές σειρές δεν είναι στάσιμες στα επίπεδα τιμών τους. Αυτό έχει ως συνέπεια τα αποτελέσματα της παλινδρόμησης να μην είναι αξιόπιστα. Το πρόβλημα αυτό είναι γνωστό ως νόθος ή πλασματική παλινδρόμηση (Granger & Newbold, 1974). Με στόχο την άρση του παραπάνω προβλήματος, τα τελευταία χρόνια έχουν προταθεί νέες μέθοδοι, όπως οι έλεγχοι στασιμότητας και συνολοκλήρωσης των μεταβλητών. 10

Το πλέον χαρακτηριστικό υπόδειγμα στάσιμης χρονολογικής σειράς είναι ο λευκός θόρυβος. Ο λευκός θόρυβος είναι μία τυχαία διαδικασία {u t }, όπου το < t < + και όλα τα u t κατανέμονται ανεξάρτητα και σύμφωνα με τις παρακάτω ιδιότητες: Ε(u t ) = 0 Var(u t ) = σ 2 Cov(u t, u t+k ) = 0 Ο μέσος, η διακύμανση και η συνδιακύμανση μια σειράς που είναι λευκός θόρυβος είναι ανεξάρτητα του χρόνου και ισούνται με μηδέν (Κάτος, 2004). Από την άλλη μεριά, το πλέον χαρακτηριστικό υπόδειγμα μη στάσιμης χρονολογικής σειράς είναι ο τυχαίος περίπατος. Ο τυχαίος περίπατος είναι μία στοχαστική διαδικασία {X t }, όπου X t = X t 1 + ε t και το ε t είναι λευκός θόρυβος. Ο μέσος, η διακύμανση και η συνδιακύμανση της {X t } είναι αντίστοιχα: Ε(X t ) = Ε(X t 1 ) t Var(X t ) = Var( ε t ) = tσ 2 t=1 Cov(X t, X t k ) = (t k)σ 2 11

Όπως είναι φανερό η διακύμανση και η συνδιακύμανση της X t εξαρτώνται από το χρόνο t άρα δεν είναι σταθερές όσο ο χρόνος τείνει στο άπειρο. Επομένως, η σειρά δεν είναι στάσιμη. Με στόχο να δημιουργηθεί μία στάσιμη σειρά ορίζονται οι πρώτες διαφορές της στοχαστικής διαδικασίας και υπολογίζονται τα στατιστικά εκ νέου. Αν η σειρά γίνει στάσιμη στις πρώτες διαφορές τότε λέγεται ολοκληρωμένη 1 ης τάξης και συμβολίζεται I(1). Γενικεύοντας, αν μία σειρά γίνει στάσιμη στις d διαφορές, τότε λέγεται ολοκληρωμένη d τάξης και συμβολίζεται I(d). Η περίπτωση της χρονολογικής σειράς που είναι στάσιμη σε επίπεδο τιμών αναφέρεται ως ολοκληρωμένη σειρά μηδενικής τάξης και συμβολίζεται με I(0). 3.1 Μοναδιαία Ρίζα Χρονολογικών Σειρών Μία χρονολογική σειρά μπορεί να περιγραφεί από ένα υπόδειγμα AR(1): Y t = ρy t 1 + u t (3.1) Η σειρά αυτή είναι στάσιμη όταν η τιμή της παραμέτρου ρ παίρνει τιμές στο διάστημα ( 1, 1). Οι υποθέσεις που προκύπτουν είναι: Η 0 : ρ 1, για μη στασιμότητα Η 1 : ρ < 1, για στασιμότητα (3.2) Αν ισχύει ρ = 1, τότε η μεταβλητή Y t είναι στοχαστική διαδικασία τυχαίου περιπάτου και με βάση τις υποθέσεις (3.2) συμπεραίνουμε μη στασιμότητα. Η ισότητα του ρ με τη μονάδα είναι γνωστή ως το πρόβλημα της μοναδιαίας ρίζας. Στη συνέχεια, αφαιρείται και από τα δύο μέλη της εξίσωσης (3.1) το Y t 1 οπότε προκύπτει η παρακάτω σχέση: ΔY t = ay t 1 + u t (3.3) 12

όπου α = ρ 1. Οι υποθέσεις λοιπόν της σχέσης (3.2) μετασχηματίζονται στην παρακάτω μορφή: Η 0 : α = 0, για μη στασιμότητα Η 1 : α < 0, για στασιμότητα (3.4) Ουσιαστικά πρόκειται για την ίδια σχέση, καθώς αν α = 0 τότε ρ = 1 και γίνεται αποδοχή της μηδενικής υπόθεσης, οπότε η σειρά είναι μη στάσιμη. Στη γενική περίπτωση, κατά την οποία μία χρονολογική σειρά περιγράφεται από ένα υπόδειγμα AR(p), p > 1, η σχέση (3.3) διαμορφώνεται ως εξής: ΔY t = δ 0 + βy t 1 + δ 1 ΔY t 1 + δ 2 ΔY t 2 + + δ p 1 ΔY t p+1 + u t (3.5) όπου ΔY t 1 = Υ t 1 Υ t 2, ΔY t 2 = Υ t 2 Υ t 3, και β = δ 1 + δ 2 + + δ p 1 Σε αυτή την περίπτωση εξετάζονται όλες οι ρίζες για το αν είναι κατά απόλυτη τιμή μεγαλύτερες από τη μονάδα ή όπως συχνά αναφέρεται στην βιβλιογραφία, αν βρίσκονται έξω από τον μοναδιαίο κύκλο. Επομένως, η μοναδιαία ρίζα και η μη στασιμότητα μιας χρονολογικής σειράς είναι δύο έννοιες στενά συνδεδεμένες. Στην επόμενη ενότητα θα παρουσιαστούν οι έλεγχοι στασιμότητας χρονολογικών σειρών σε δεδομένα τύπου panel. 3.2 Έλεγχοι Στασιμότητας σε panel Δεδομένα Οι έλεγχοι στασιμότητας σε panel δεδομένα είναι παρόμοιοι αλλά όχι ταυτόσημοι με τους ελέγχους στασιμότητας για μία χρονολογική σειρά. Αρχικά, οι έλεγχοι μοναδιαίας ρίζας ταξινομούνται ανάλογα με το αν υπάρχουν περιορισμοί στην αυτοπαλίνδρομη διαδικασία. Έστω το αυτοπαλίνδρομο υπόδειγμα πρώτης τάξης AR(1). y it = ρ ι y it 1 + X it δ i + ε it (3.6) 13

Όπου i = 1,2,, N διαστρωματικές μονάδες ή χρονολογικές σειρές, οι οποίες μελετώνται τις χρονικές περιόδους t = 1,2, T i. Το Χ it αντιπροσωπεύει όλες τις εξωγενείς μεταβλητές του υποδείγματος, ενσωματώνοντας σ αυτό διάφορες σταθερές επιδράσεις ή χρονικές τάσεις. Τα ρ i είναι οι συντελεστές του υποδείγματος και τα ε it είναι τα κατάλοιπα τα οποία ικανοποιούν την γνωστή υπόθεση ανεξαρτησίας. Αν ισχύει ρ i < 1 τότε η σειρά y i είναι ασθενώς στάσιμη, ενώ αν ισχύει ρ i = 1 τότε η y i έχει μοναδιαία ρίζα και συνεπώς είναι μη στάσιμη. Μία επιπλέον υπόθεση η οποία γίνεται για τους συντελεστές ρ i του υποδείγματος είναι ότι αυτοί είναι σταθεροί και ίσοι διαστρωματικά, δηλαδή ρ i = ρ, ι. Με αυτή τη υπόθεση είναι δομημένοι οι έλεγχοι των Levin, Lin και Chu (LLC) και του Breitung. Αντίθετα, τη διαστρωματική διαφοροποίηση των συντελεστών ρ i την επιτρέπουν οι έλεγχοι των Im, Pesaran και Shin (IPS), Fisher ADF και Fisher PP. Ειδικότερα, οι έλεγχοι LLC και Breitung έχουν σαν μηδενική υπόθεση την ύπαρξη μοναδιαίας ρίζας και βασίζονται στην εκτίμηση της σχέσης: p i Δy it = ay it 1 + β ij Δy it j j=1 + X it δ + ε it (3.7) Όπου α = ρ 1 αλλά οι συντελεστές ρ i των διαφορών των χρονικών υστερήσεων να διαφοροποιούνται διαστρωματικά. Έτσι, η μηδενική και η εναλλακτική υπόθεση του ελέγχου οριστικοποιούνται ως εξής: Η 0 : α = 0 Η 1 : α < 0 (3.8) 3.2.1 Έλεγχος Levin, Lin και Chu (LLC) Η μέθοδος LLC εκτιμά τον συντελεστή α από εξισώσεις των Δy it και y it τα οποία είναι τυποποιημένα και απαλλαγμένα από τα προβλήματα της αυτοσυσχέτισης και των προσδιοριστικών παραγόντων. Για συγκεκριμένο αριθμό χρονικών υστερήσεων, 14

εκτιμώνται δύο επιπλέον σχέσεις, με εξαρτημένες μεταβλητές τις Δy it και y it 1 και ανεξάρτητες μεταβλητές τις χρονικές υστερήσεις Δy it j, j = 1,2, p i, καθώς και τις εξωγενείς μεταβλητές Χ it. Οι εκτιμώμενοι συντελεστές θα συμβολίζονται (β, δ ) και (β, δ ). Επίσης, ορίζεται ο όρος Δy it να είναι ο όρος Δy it απαλλαγμένος από τα προβλήματα αυτοσυσχέτισης και προσδιοριστικών παραγόντων, ενώ αντίστοιχα ορίζεται και ο όρος y it 1. p i Δy it = Δy it β ij Δy it j j=1 p i y it 1 = y it 1 β ij Δy it j j=1 + X it δ (3.9) + X it δ (3.10) Στη συνέχεια, τυποποιούνται οι παραπάνω όροι αφού διαιρεθούν με το εκτιμώμενο τυπικό σφάλμα σε κάθε παλινδρόμηση s i. Δy it = Δy it s i (3.11) y it 1 = y it 1 s i Τέλος, ο συντελεστής α εκτιμάται από το την παρακάτω σχέση: Δy it = αy it 1 + η it (3.12) Το t στατιστικό που υπολογίζεται για τον έλεγχο LLC για την εκτίμηση του συντελεστή α αποδεικνύεται ότι ακολουθεί την τυπική κανονική κατανομή Ν(0,1). Ο τύπος υπολογισμού αυτού του στατιστικού είναι: t a = t a (NΤ )S σ 2 N se(a )μ μτ σ Ν(0,1) (3.13) μτ 15

όπου t a είναι το σύνηθες t στατιστικό για τον συντελεστή α = 0, σ 2 είναι η εκτιμώμενη διακύμανση του όρου η, se(a ) είναι το τυπικό σφάλμα της εκτίμησης του α και T = Τ 1 N p i 1 (3.14) i Ο όρος S N ορίζεται ως ο μέσος όρος των μακροχρόνιων τυπικών αποκλίσεων κάθε όρου. Οι όροι μ μτ απόκλιση. και σ μτ προσδιοριστικοί όροι για τη μέση τιμή και την τυπική 3.2.2 Έλεγχος Breitung Ο έλεγχος Breitung διαφοροποιείται από τον έλεγχο LLC σε δύο βασικά σημεία. Πρώτον, όταν κατασκευάζονται οι τυποποιημένοι όροι μόνο το αυτοπαλίνδρομο μέρος απομακρύνεται και όχι οι εξωγενώς καθορισμένοι παράγοντες, δηλαδή: p i Δy it = (Δy it β ij Δy it j j=1 p i y it 1 = (y it 1 β ij Δy it j j=1 ) s i ) s i (3.15) όπου β, β, s i είναι οι όροι όπως αυτοί ορίστηκαν στον έλεγχο LLC. Δεύτερον, οι όροι μετασχηματίζονται και αφαιρείται από αυτούς η χρονική τάση, δηλαδή: Δy (T t) it = (T t + 1) (Δy it Δy it+1 + + Δy it ) T t y it = y it y i1 t 1 T 1 (y it y i1 ) (3.16) Η εκτίμηση του συντελεστή α γίνεται αντίστοιχα με το LLC από την ομαδοποιημένη σχέση: 16

Δy it = ay it 1 + ν ιτ (3.17) Αποδεικνύεται ότι ασυμπτωτικά ο συντελεστής α ακολουθεί την τυπική κανονική κατανομή N(0,1). 3.2.3 Έλεγχος Im, Pesaran και Shin (IPS) Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, ο έλεγχος IPS είναι ένας από τους ελέγχους, ο οποίος επιτρέπει την διαστρωματική διαφοροποίηση των συντελεστών. Αρχικά, ο έλεγχος IPS εκτιμά την παρακάτω σχέση: p i Δy it = ay it 1 + β ij Δy it j j=1 + Χ it δ + ε it (3.18) Οι υποθέσεις του ελέγχου γράφονται ως εξής: Η 0 : α ι = 0, ι (3.19) Η 1 : { α ι = 0, ι = 1,2, Ν 1 α ι < 0, ι = Ν 1 + 1,, Ν (3.20) To t στατιστικό για τους συντελεστές α ι δίνεται από τον τύπο: = ( t iti (P i )) N (3.21) t NT N i=1 όπου t iti (P i ) είναι οι εκτιμήσεις των παλινδρομήσεων του υποδείγματος. Στην περίπτωση κατά την οποία οι χρονικές υστερήσεις είναι ίσες με το 0 (P i = 0), τότε οι κριτικές τιμές υπολογίζονται από ειδικούς πίνακες (IPS paper). Ωστόσο, στη γενική περίπτωση κατά την οποία δεν είναι όλες οι χρονικές υστερήσεις ίσες με το 0, τότε αποδεικνύεται ότι το τυποποιημένο στατιστικό t NT ακολουθεί την τυπική κανονική κατανομή Ν(0,1), δηλαδή: 17

W tnt = N[t NT N 1 N 1 N i=1 E(t (p it i )) N i=1 ] Var (t (p it i )) N(0,1) (3.22) Ο προσδιορισμός της αναμενόμενης μέσης τιμής Ε(t (p it i )) και της διακύμανσης Var(t (p it i )) γίνεται με ειδικές υποθέσεις, οι οποίες αναφέρονται στο άρθρο των IPS. 3.2.4 Έλεγχοι Fisher ADF και Fisher PP Το 1999 οι Maddala και Wu και ο Choi το 2001 προτείνουν μία εναλλακτική προσέγγιση σε ελέγχους μοναδιαίας ρίζας σε panel δεδομένα χρησιμοποιώντας τα ευρήματα του Fisher το 1932 για να συνδέσουν τις τιμές πιθανότητας (p values) των ανεξάρτητων ελέγχων στασιμότητας. Ορίζεται π ι η τιμή p value του οποιουδήποτε διαστρωματικού ελέγχου μοναδιαίας ρίζας. Η μηδενική υπόθεση του ελέγχου ισχυρίζεται την ύπαρξη μοναδιαίας ρίζας για κάθε ένα από τα διαστρωματικά υποδείγματα. Ασυμπτωτικά, καταλήγουμε στο αποτέλεσμα: Ν Ν 2 2 log π ι X 2N ι=1 (3.23) Επιπλέον, ο Choi αναδεικνύει ότι το στατιστικό Ζ ακολουθεί την τυπική κανονική κατανομή, δηλαδή: N Ζ = 1 Ν Φ 1 (π i ) Ν(0,1) (3.24) i=1 Τα αποτελέσματα γίνονται με τον ασυμπτωτικό προσδιορισμό του Χ 2 είτε με τη χρήση του ελέγχου μοναδιαίας ρίζας ADF, είτε με τον έλεγχο μοναδιαίας ρίζας PP. Η μηδενική και η εναλλακτική υπόθεση των ελέγχων είναι όμοιες με τις αντίστοιχες του ελέγχου IPS. Τέλος, και για τους δύο ελέγχους χρειάζεται να προσδιοριστούν οι 18

εξωγενείς μεταβλητές του υποδείγματος και επιλέγεται η χρήση σταθερού όρου ή/και χρονικής τάσης. 3.3 Η Έννοια της Συνολοκλήρωσης Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι εμπειρικές μελέτες δείχνουν ότι οι οικονομικές χρονολογικές σειρές είναι στην πλειοψηφία τους μη στάσιμες σε επίπεδα τιμών και στάσιμες στις πρώτες διαφορές τους. Η χρήση τέτοιων χρονολογικών σειρών έχει αποδειχθεί πως οδηγεί σε πλασματικές παλινδρομήσεις και μη αξιόπιστα αποτελέσματα (Granger & Newbold, 1974). Για χρόνια, οι ερευνητές χρησιμοποιούσαν τις πρώτες διαφορές των χρονολογικών σειρών για να έχουν αξιόπιστα αποτελέσματα. Αυτή η μέθοδος, αντιμετωπίζει δύο βασικά προβλήματα: Τα κατάλοιπα των παλινδρομήσεων είναι λευκοί θόρυβοι στα επίπεδα τιμών των χρονολογικών σειρών, συνεπώς θα ακολουθούν σχήμα κινητού μέσου πρώτης τάξης ΜΑ(1) σε επίπεδο πρώτων διαφορών, γεγονός που θα οδηγήσει στην ύπαρξη αυτοσυσχέτισης (Κιντής, 2010). Η εκτίμηση σχέσεων των οποίων οι μεταβλητές είναι εκφρασμένες σε πρώτες διαφορές, έχει ως συνέπεια την σημαντική απώλεια πληροφορίας για τη σχέση ανάμεσα στα επίπεδα των τιμών των μεταβλητών. Για την αντιμετώπιση των παραπάνω προβλημάτων αναπτύχθηκε η έννοια της συνολοκλήρωσης. Η συνολοκλήρωση σαν έννοια εισήχθη στο επιστημονικό στερέωμα αρχικά, από τον Granger (1981) και στη συνέχεια αναπτύχθηκε περαιτέρω από τους Granger και Engle (1987), Engle και Yoo (1987), Phillips (1986, 1987), Johansen (1988, 1991), Johansen και Juselius (1990) και Phillips και Ouliaris (1990). Η ανάλυση της συνολοκλήρωσης αναφέρεται σε μεταβλητές που κινούνται ταυτόχρονα είτε ανοδικά, είτε καθοδικά με την πάροδο του χρόνου, δηλαδή έχουν την ίδια κοινή τάση. Έτσι λοιπόν, μπορούν να εκτιμηθούν γραμμικές σχέσεις ισορροπίας μεταξύ των μεταβλητών και τα αποτελέσματα να είναι αξιόπιστα. Έστω, Χ t, Υ t δύο χρονολογικές σειρές, οι οποίες είναι ολοκληρωμένες τάξης 1, δηλαδή είναι Ι(1) και έστω η μεταξύ τους γραμμική σχέση: 19

Υ t = β 0 + β 1 Χ t + u t (3.25) Έστω ακόμα, ο γραμμικός συνδυασμός τους: u t = Y t β 0 β 1Χ t (3.26) Αν ο γραμμικός συνδυασμός τους είναι μία στάσιμη σειρά, δηλαδή αν u t~ι(0) τότε οι δύο αυτές σειρές είναι συνολοκληρωμένες, η εξίσωση (3.25) ονομάζεται εξίσωση συνολοκλήρωσης και το διάνυσμα των συντελεστών [1, β 0, β 1 ] ονομάζεται διάνυσμα συνολοκλήρωσης. Γενικεύοντας τα παραπάνω για την περίπτωση k μεταβλητών, σύμφωνα με τους Engle και Granger (1987), οι k χρονολογικές σειρές είναι ολοκληρωμένες τάξης (d, b) αν: Όλες οι χρονολογικές σειρές είναι ολοκληρωμένες τάξης d, είναι δηλαδή I(d) και Υπάρχει ένας γραμμικός συνδυασμός των k χρονολογικών σειρών, ο οποίος είναι ολοκληρωμένος τάξης d b. Στην περίπτωση των πολλών μεταβλητών ενδέχεται να προκύψουν περισσότερα από ένα διανύσματα συνολοκλήρωσης με μέγιστο αριθμό k 1. Ο αριθμός αυτός ονομάζεται βαθμός συνολοκλήρωσης. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όταν δύο μεταβλητές είναι συνολοκληρωμένες τότε υπάρχει μία μακροχρόνια σχέση ισορροπίας ανάμεσα τους. Στην βραχυχρόνια περίοδο, όμως, οι ίδιες μεταβλητές μπορεί να είναι σε ανισορροπία. Η δυναμική της βραχυχρόνιας σχέσης μπορεί να αποτυπωθεί στα πλαίσια ενός υποδείγματος διόρθωσης σφάλματος (Error Correction Model ECM), το οποίο πρακτικά συνδέει την μακροχρόνια και τη βραχυχρόνια συμπεριφορά των μεταβλητών. Για την περίπτωση του διμεταβλητού υποδείγματος, το οποίο περιγράφεται από την σχέση (3.25), το ECM διαμορφώνεται ως εξής: k p ΔΥ t = α 0 + β ι ΔΥ t i + γ t ΔX t i + λu t 1 + ε t (3.27) i=1 i=1 20

όπου, k και p είναι ο αριθμός των χρονικών υστερήσεων που ενσωματώθηκαν στο υπόδειγμα, u t είναι τα κατάλοιπα της σχέσης (3.25) και ε t είναι λευκός θόρυβος. Ο όρος λu t 1 ονομάζεται όρος διόρθωσης σφάλματος (Error Correction Term ECT) και είναι αυτός που ενσωματώνει την πληροφορία από τη μακροχρόνια περίοδο, ενώ ο συντελεστής λ ονομάζεται συντελεστής προσαρμογής και η τιμή του δείχνει την ταχύτητα με την οποία θα αποκατασταθεί η ισορροπία του συστήματος μετά από ένα εξωγενές shock. Ο συντελεστής προσαρμογής λ λαμβάνει τιμές μεταξύ 0 και 1, γεγονός που δηλώνει ότι μόνο ένα μέρος της ανισορροπίας θα αποκατασταθεί την επόμενη χρονική περίοδο. Σύμφωνα με τους Asteriou και Hall (2007) το ECM θεωρείται πολύ σημαντικό για τους εξής δύο βασικούς λόγους: Είναι ένα υπόδειγμα που μετράει την ταχύτητα προσαρμογής στην ισορροπία, γεγονός με μεγάλη απήχηση στην άσκηση οικονομικής πολιτικής. Ενσωματώνει μόνο στάσιμες χρονολογικές σειρές με αποτέλεσμα να μην υφίσταται το πρόβλημα της πλασματικής παλινδρόμησης. 3.3.1 Η Μεθοδολογία Συνολοκλήρωσης Pedroni Η διαδικασία ελέγχου που ορίστηκε από τον Pedroni (1997, 1999, 2004) για την ύπαρξη μακροχρόνιας σχέσης συνολοκλήρωσης μεταξύ μεταβλητών σε δεδομένα τύπου Panel χρησιμοποιεί επτά διαφορετικά τεστ. Ειδικότερα, η μέθοδος Pedroni χρησιμοποιεί τα κατάλοιπα για την συνολοκληρωμένη παλινδρόμηση με την εξής μορφή: Υ it = a i + d i t + b 1i x 1i,t + + b mi x mi,t + e i,t (3.28) Όπου t = 1,, T; i = 1,, N; m = 1,, M. Το Τ δηλώνει τον αριθμό των παρατηρήσεων, το Ν τον αριθμό των διαστρωματώσεων και Μ τον αριθμό των παλινδρομήσεων. Η διαδικασία Perdoni εισάγει επτά στατιστικούς ελέγχους, τέσσερεις εκ των οποίων ονομάζονται «between dimension» και οι υπόλοιποι τρεις «within dimension». Οι σχέσεις που εκτιμώνται για τους τέσσερεις πρώτους ελέγχους είναι οι εξής: 21

3.3.2 Η Μεθοδολογία Συνολοκλήρωσης ARDL Η μεθοδολογία συνολοκλήρωσης Αυτοπαλίνδρομων Κατανεμημένων Χρονικών Υστερήσεων (Auto-Regressive Distributed Lag ARDL) αναπτύχθηκε από τους Pesaran και Shin (1999) και τους Pesaran, Shin και Smith (2001). Δύο μεγάλα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι τα εξής: Μπορεί να εφαρμοστεί ακόμα κι όταν οι χρονολογικές σειρές που λαμβάνουν μέρος στην μελέτη είναι ολοκληρωμένες διαφορετικής τάξης, δηλαδή είναι Ι(0) ή Ι(1). Επειδή εξετάζει την ύπαρξη συνολοκλήρωσης μέσω της εκτίμησης μίας εξίσωσης μπορεί να εξοικονομεί μεγάλο αριθμό βαθμών ελευθερίας, γεγονός που την καθιστά αξιόπιστη σε μικρά δείγματα. Αν υποθέσουμε ένα υπόδειγμα με τρεις μεταβλητές Y t, X t, Z t η ARDL αρχικά εκτιμά με την μέθοδο ελαχίστων τετραγώνων (OLS) μία εξίσωση τύπου διόρθωσης σφάλματος που ονομάζεται υπόδειγμα διόρθωσης σφάλματος χωρίς περιορισμούς (unrestricted error correction model): n n ΔY t = a 0 + θ 1 Y t 1 + θ 2 Z t 1 + a 1,i ΔY t i + a 2,i ΔX t i i=1 i=1 n (3.29) + a 3,i ΔZ t i + u t i=1 όπου, α 0 είναι ο σταθερός όρος, θ i είναι οι μακροχρόνιοι πολλαπλασιαστές και α i οι βραχυχρόνιοι συντελεστές. Στο παραπάνω υπόδειγμα μπορούν να προστεθούν και επιπλέον προσδιοριστικές μεταβλητές, μεταβλητή χρονικής τάσης, ψευδομεταβλητές και άλλες εξωγενείς μεταβλητές, με συγκεκριμένο αριθμό χρονικών υστερήσεων. Στη συνέχεια γίνεται ο παρακάτω στατιστικός έλεγχος: Η 0 : θ 1 = θ 2 = θ 3 = 0 Η 1 : θ 1 0 ή θ 2 0 ή θ 3 0 (3.30) 22

Αν η μηδενική υπόθεση του ελέγχου απορριφθεί τότε συνεπάγεται η ύπαρξη συνολοκλήρωσης μεταξύ των μεταβλητών που συμπεριλήφθηκαν στο υπόδειγμα. Για τον έλεγχο υπολογίζεται μία τροποποιημένη F στατιστική η οποία προτάθηκε από τους Pesaran, Shin και Smith (2001). Οι τελευταίοι ανέπτυξαν κατάλληλες κριτικές τιμές ανάλογα με τον αριθμό μεταβλητών και ανάλογα με το αν το υπόδειγμα περιλαμβάνει σταθερό όρο ή/και χρονική τάση. Οι κριτικές τιμές που αναπτύχθηκαν παρουσιάζονται με τη μορφή ενός διαστήματος όπου το κάτω άκρο βασίζεται στην υπόθεση ότι οι μεταβλητές είναι ολοκληρωμένες μηδενικής τάξης, δηλαδή Ι(0) και το άνω άκρο βασίζεται στην υπόθεση ότι οι μεταβλητές είναι ολοκληρωμένες πρώτης τάξης, δηλαδή Ι(1). Έτσι αν η F στατιστική βρεθεί μεγαλύτερη από το άνω όριο τότε η μηδενική υπόθεση του ελέγχου απορρίπτεται, οπότε έχουμε συνολοκλήρωση, ενώ αν βρεθεί μικρότερη από το κάτω άκρο, τότε γίνεται δεκτή η μηδενική υπόθεση του ελέγχου κι έτσι εξάγεται το συμπέρασμα μη ύπαρξης σχέσης συνολοκλήρωσης. Στην περίπτωση που η τιμή της F στατιστικής είναι ανάμεσα στα δύο όρια τότε δεν μπορεί να εξαχθεί κάποιο συμπέρασμα και η σχέση χρήζει επιπλέον μελέτης. Στη συνέχεια επιλέγεται το άριστο ARDL μοντέλο με χρήση του κριτηρίου του Akaike (AIC) ή το κριτήριο του Schwarz (SIC). Μία γενική μορφή του υποδείγματος ARDL (p, q 1, q 2 ) είναι η εξής: p q 1 q 2 Y t = β 0 + β 1,i Y t i + β 2,i X t i + β 3,i Z t i + ε t (3.31) i=1 i=0 i=0 όπου p, q 1, q 2 είναι οι χρονικές υστερήσεις. Από το υπόδειγμα (3.30) προκύπτουν οι μακροχρόνιοι συντελεστές σύμφωνα με τις παρακάτω σχέσεις: β 0 α 0 = p 1 β 1,i i=1, α 1 = q 1 i=0 β 2,i p 1 β 1,i i=1, α 2 = q 2 i=0 β 3,i p 1 β 1,i i=1 (3.32) όπου, α 0, α 1, α 2 είναι οι μακροχρόνιοι συντελεστές. Τέλος γίνεται η εκτίμηση των βραχυχρόνιων συντελεστών εξειδικεύοντας το αντίστοιχο μοντέλο διόρθωσης 23

σφάλματος σύμφωνα με το άριστο μοντέλο ARDL που επιλέχθηκε παραπάνω. Το μοντέλο γίνεται ως εξής: p q 1 q 2 ΔY t = δ 0 + δ 1,i ΔY t i + δ 2,i ΔX t i + δ 3,i ΔZ t i + γect t 1 i=1 i=1 i=1 (3.33) + e t όπου, ECT t 1 είναι ο όρος διόρθωσης σφάλματος και η παράμετρος γ είναι ο συντελεστής προσαρμογής στην ισορροπία μετά από μία εξωγενή διαταραχή. 3.3.3 Pooled Mean Group ARDL (panel ARDL) Σε δεδομένα τύπου panel η τυπική μέθοδος παλινδρόμησης της ARDL είναι προβληματική λόγω της μεροληψίας μεταξύ των εκτιμητών της μέσης διαφοράς και του όρου σφάλματος, η οποία οφείλεται στην συσχέτιση των παραπάνω εκτιμητών. Η μεροληψία αυτή εξαφανίζεται σε δείγματα με μεγάλο αριθμό παρατηρήσεων, ενώ δεν μπορεί να διορθωθεί με την αύξηση των διαστρωματικών μονάδων που συμμετέχουν στο panel. Για την άρση του παραπάνω προβλήματος αναπτύχθηκε από τους Arellano και Bond (1991) η γενικευμένη μέθοδος των ροπών (GMM). Ωστόσο, η μέθοδος αυτή κρίνεται ακατάλληλη για μεγάλο αριθμό παρατηρήσεων και μικρό αριθμό διαστρωματικών μονάδων. Για αυτές τις περιπτώσεις, αναπτύχθηκε από τους Pesaran, Shin και Smith (1999) η μέθοδος Pooled Mean Group (PMG). Το μοντέλο υιοθετεί την μορφή του μοντέλου της απλής ARDL και την τροποποιεί για δεδομένα τύπου panel, αφήνοντας τους βραχυχρόνιους συντελεστές και τους όρους συνολοκλήρωσης να διαφοροποιούνται διαστρωματικά. Συγκεκριμένα, το υπόδειγμα PMG μπορεί να γραφεί ως εξής: q 1 p 1 ΔY i,t = φ i EC i,t + ΔX i,t j β i,j + λ i,j ΔY i,t j + ε i,t (3.34) j=0 j=1 όπου, EC i,t = Y i,t 1 X i,t θ (3.35) 24

Η βασική υπόθεση του παραπάνω μοντέλου είναι ότι τόσο η εξαρτημένη μεταβλητή, όσο και υπόλοιπες μεταβλητές της παλινδρόμησης έχουν τον ίδιο αριθμό χρονικών υστερήσεων σε διαστρωματικό επίπεδο. Μία άλλη υπόθεση του μοντέλου είναι ότι οι μεταβλητές που αναπαριστώνται ως X έχουν τον ίδιο αριθμό χρονικών υστερήσεων σε διαστρωματικό επίπεδο, ωστόσο συχνά η υπόθεση αυτή παραλείπεται. Στη συνέχεια υπολογίζεται και μεγιστοποιείται η συνάρτηση πιθανοφάνειας, λαμβάνοντας υπόψη τους μακροχρόνιους συντελεστές θ, καθώς και τους συντελεστές προσαρμογής φ. Η συνάρτηση είναι η εξής: N N l t (φ) = T i 2 log(2πσ ι 2 ) 1 2 1 2 σ (ΔY i φ ι ΕC i ) H i (ΔY i φ ι ΕC i ) i i=1 i=1 (3.36) όπου ΔY i = (ΔΥ i,1, ΔΥ i,2,, ΔΥ i,ti ) EC i = (EC i,1, EC i,2,, EC i,ti ) H i = (I Ti W i (W i W i ) 1 W i ) 1 W i = (ΔY i 1,, ΔY i p+1, ΔΧ i, ΔX i 1,, ΔX i q+1 ) ΔΧ i = (ΔX i,1, ΔX i,2,, ΔΧ ι,τi ) (3.37) Η συνάρτηση πιθανοφάνειας μπορεί να μεγιστοποιηθεί κατευθείαν. Ωστόσο, οι Pesaran, Shin και Smith προτείνουν μία άλλη μέθοδο μεγιστοποίησης η οποία βασίζεται στις πρώτες παραγώγους. Αρχικά οι συντελεστές θ εκτιμώνται με τη μέθοδο ελαχίστων τετραγώνων σύμφωνα με τη σχέση Y t = θx t. Στη συνέχεια, οι 2 συντελεστές αυτοί χρησιμοποιούνται για να υπολογίσουν τα φ i, σ ι με τη χρήση σχέσεων πρώτων παραγώγων. Αυτές οι εκτιμήσεις χρησιμοποιούνται για να υπολογιστούν οι συντελεστές θ εκ νέου και ο αλγόριθμος αυτός, επαναλαμβάνεται 2 μέχρι τη σύγκλιση. Η τελική εκτίμηση για τους συντελεστές θ, φ i, σ ι χρησιμοποιούνται για να υπολογιστούν τα β i,j, λ i,j. 25

4. Εμπειρική Μελέτη 4.1 Δεδομένα Για την εμπειρική ανάλυση της παρούσας εργασίας χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα, τα οποία αντλήθηκαν από την βάση δεδομένων της Παγκόσμιας Τράπεζας και αφορούν 19 αναπτυγμένες χώρες του κόσμου κατά την περίοδο 1960 2015. Οι χώρες είναι: Αυστραλία, Αυστρία, Βέλγιο, Καναδάς, Δανία, Φιλανδία, Γαλλία, Ελλάδα, Ισλανδία, Ιταλία, Ιαπωνία, Λουξεμβούργο, Ολλανδία, Νορβηγία, Πορτογαλία, Ισπανία, Σουηδία, Ηνωμένο Βασίλειο και Η.Π.Α. Οι χρονολογικές σειρές αφορούν τους παρακάτω δείκτες: LCO2: CO2 emissions (metric tons per capita) LY: GDP per capita (constant prices, 2005 US$) LEU: Energy Use (kilograms per oil equivalent per capita) Οι εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιούνται ως δείκτης για την υποβάθμιση του περιβάλλοντος, η κατανάλωση ενέργεια ως δείκτης για την ενέργεια και το ΑΕΠ ως προσέγγιση της οικονομικής μεγέθυνσης. Επίσης, χρησιμοποιήθηκε το τετράγωνο του ΑΕΠ (LY2) για τον έλεγχο της υπόθεσης Kuznets. Τέλος, το γράμμα «L» μπροστά από τις μεταβλητές δηλώνει ότι αυτές χρησιμοποιούνται σε λογαριθμική μορφή για τις ανάγκες της μελέτης. 4.2 Αποτελέσματα Εμπειρικής Ανάλυσης Στο πρώτο στάδιο της εμπειρικής ανάλυσης εξετάζεται η στασιμότητα των χρονολογικών σειρών σε δεδομένα τύπου πάνελ με τα κριτήρια που αναπτύχθηκαν στο 3 ο κεφάλαιο. Τα αποτελέσματα εμφανίζονται στον πίνακα 1: Πίνακας 1: Έλεγχοι στασιμότητας σε δεδομένα panel Επίπεδα τιμών Πρώτες Διαφορές LY LY2 LCO2 LEU LY LY2 LCO2 LEU LLC 1.756 (0.054) 0.605 (0.272) 3.306 (0.040) 2.629 (0.051) 20.215 (0.000) 19.996 (0.000) 22.734 (0.000) 16.825 (0.000) 26