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Estimacin de funciones de produccin agrarias Sonia Quiroga Universidad de Alcal

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Especificacin del modelo Seleccin de variables explicativas Enfoque para eliminar multicolinealidad Greene (2003): Deductivo Contrastes de especificacin y de falta de especificacin (heteroscedasticidad, autocorrelacin...) 2

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Datos Informaci n sobre las variables de un modelo econom trico. Los datos son un elemento imprescindible para realizar la estimaci n y la inferencia sobre los par metros de un modelo. Tipos de datos: - Datos de series temporales - Datos de corte transversal - Datos de panel

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Datos de series temporales. Son un conjunto de observaciones, sobre una determinada variable, efectuadas en intervalos regulares del tiempo. Por ejemplo, datos de Contabilidad Nacional. Datos de corte transversal. Son un conjunto de observaciones, sobre una determinada variable, obtenidas en un mismo momento del tiempo. Por ejemplo, Encuesta de Poblaci n Activa (EPA). Datos de panel. Son una combinaci n de datos de serie temporal y corte transversal. Se obtienen observaciones sobre diferentes unidades en distintos momentos del tiempo. Por ejemplo, Panel de Hogares (PHOGUE).

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Enfoque deductivo Para la determinacin emprica de la funcin de produccin se usa un enfoque deductivo, el cual consiste en empezar con un determinado modelo general a partir del cual se obtiene el modelo ajustado correcto. Este enfoque es frecuente en estudios recientes, ya que aunque es ineficiente, las estimaciones y las pruebas estadsticas calculadas a partir de este modelo sobre especificado no estn sistemticamente sesgados.

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Fases de la construcci n de un modelo econom trico 1. Fase de especificaci n (formulaci n) 2. Fase de estimaci n (resoluci n) 3. Fase de validaci n (verificaci n)

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Fase de especificaci n Formulaci n del modelo econom trico: especificaci n de las relaciones que vinculan la/s variable/s end gena/s con las variables predeterminadas y las perturbaciones aleatorias. Se debe concretar si es necesario una o varias ecuaciones (una por cada variable end gena), si es una especificaci n lineal o no lineal, las hip tesis sobre el comportamiento de las perturbaciones aleatorias, etc.

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Etapas a cubrir en la fase de especificaci n del modelo -Formulaci n correcta del problema que se pretende resolver con el modelo -Delimitaci n del fen meno que se estudia y de la finalidad que se persigue -Especificaci n de la base te rica sobre la que se apoya el modelo -Formulaci n matem tica de la Teor a Econ mica - Determinaci n y clasificaci n de las variables que intervienen

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Fase de estimaci n Fase en la cual se obtienen los valores num ricos de los coeficientes del modelo econom trico a partir de un conjunto de datos. Para ello es necesario disponer de datos y seleccionar el m todo de estimaci n apropiado teniendo en cuenta las propiedades estad sticas de los estimadores de los coeficientes.

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Fase de validaci n En esta etapa se eval an los resultados obtenidos con la finalidad de decidir si el modelos es o no es v lido. Se decide si los estimadores son o no aceptables tanto desde un punto de vista te rico como estad stico. Desde un punto de vista te rico se intenta comprobar si las estimaciones de los par metros del modelo tienen los signos y magnitudes esperadas. Es decir, si satisfacen las restricciones impuestas por la Teor a Econ mica.

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Desde un punto de vista estad stico es conveniente contrastar si se cumplen tanto las hip tesis de partida del modelo econom trico, referidas a sus especificaciones, como a las hip tesis relacionadas con cada uno de los elementos del modelo. Si el modelo econom trico se elabora con la finalidad de obtener predicciones. Dentro de esta etapa se eval a la capacidad predictiva del modelo.

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Los modelos estimados a escala local detectan el efecto del clima, las variables tecnolgicas y de gestin sobre los rendimientos de los diferentes cultivos y regiones. El anlisis sobre diferentes regiones se puede usar para comparar la diferencia de impactos en lugares donde se implementaron proyectos. Resultados 12

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Ejemplo 5: Un estudio de caso para la gestin de agua y cambio climtico en la cuenca del Ebro (Espaa) 13

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Un estudio de caso para la gestin de agua y cambio climtico SUBMITED TO Natural Hazards and Earth System Sciences

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Problema de decisin El cambio climtico puede resultar en una reduccin del agua disponible Debido a esto es necesario adaptarse modificando la gestin de los recursos Analizamos dos alternativas de gestin: (1) reduccin de la cantidad de agua asignada para el regado, y (2) reduccin de la garanta de suministro 15

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Metodologa Trade-off entre demanda satisfecha y garanta de suministro para diferentes escenarios de cambio climtico Modelos de regresin: Impacto de la cantidad de agua suministrada y el impacto de la sequa en el cultivo de arroz en el Ebro Valor econmico de la informacin climtica sobre la variacin de la probabilidad de sequa por cambio climtico 16

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17 Informacin sobre sequas Gestin de cuenca hidrogrfica Rendimientos agrarios Decisin: asignacin del agua Determinante: aversin al riesgo Consecuencia: cambios en la produccin de los cultivos Previsin: estimacin de la probabilidad de sequas y fallos de suministro Valor Econmico de la Informacin

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Datos Fuentes de datos regionales, nacionales e internacionales (1976 to 2002) Recursos Naturales: Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Marino (MARM), datos de produccin de arroz a nivel provincial Confederacin hidrogrfica del Ebro (CHEbro), datos sobre las necesidades hdricas y disponibilidad de agua Agencia Estatal de Meteorologa (AEMET), datos mensuales de las variables climticas (temperatura, precipitacion y nmero de das con temperatura por debajo de 0C) Recursos socio-econmicos: Food and Agriculture Organization de las Naciones Unidas (FAO), datos sobre las variables de tecnologa 18

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19 Variables de Gestin Variables de Clima

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Caracterizacin de la sequa TARRAGONA

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ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMTICO

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22 Probabilidad de fallo de suministro Reduccin de la demanda satisfecha

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23 Impacto de la cantidad de agua suministrada y de la sequa en el rendimiento de arroz

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24 Reduccin de rendimiento

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25 Decisin ptima

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Consideraciones finales Los resultados podran contribuir a: ayudar a las autoridades en la toma de decisin sobre la gestin de cuencas hidrogrficas. facilitar la adaptacin de los agricultores para encarar eventos extremos como la sequa. El valor econmico de la informacin puede persuadir la inversin en investigacin y en las instituciones que proporcionan dicha informacin. 27

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Ejemplo 6: Impacto econmico del cambio climtico en la agricultura europea basado en un anlisis bottom-up 28

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Presentacin del proyecto PESETA http://peseta.jrc.es/index.htmhttp://peseta.jrc.es/index.htm Projection of economic impacts of climate change in sectors of Europe based on bottom- up analysis (PESETA) Se trat de un proyecto de 2 aos, basado en un estudio multi-sectorial. Equipo cientfico AGRICULTURE LOT: agricultura, recursos hdricos, economa

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PESETA project http://peseta.jrc.es/index.htmhttp://peseta.jrc.es/index.htm En este estudio: Cuantificacin de los impactos de cambio climtico sobre la productividad agrcola en diferentes reas geogrficas en Europa Utilizacin de esta informacin para proporcionar una valoracin econmica de estos impactos usando diferentes escenarios de cambio climtico. 30Instituto Estudios Fiscales, 21 Octubre 2010

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METODOLOGA

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Paso 1. Anlisis Espacial

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Definicin de reas agro-climaticas, reas de regado y estaciones 9 REGIONES AGROCLIMTICAS DEFINIDAS A PARTIR DE 247 ESTACIONES METEOROLGICAS

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Paso 2. Modelos de proceso (simulacin de cultivos) Paso 2. Modelos de proceso (simulacin de cultivos)

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Adaptacin: cambios en la fecha de siembra

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Paso 3. Funciones de produccin y riego Paso 3. Funciones de produccin y riego

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Funciones de produccin Se han estimado funciones de produccin de los cultivos por regin a partir de los resultados de los modelos de simulacin de cultivos en las localizaciones representativas Yi = 1 + 2 (T1i) + 3 (T2i) + 4 (T3i) + 5 (T4i) + 6 (TYi ) + 7 (W1i) + 8 (W2i) + 9 (W3i) + 10 (W4i) + 11 (WYi ) donde Yi es el rendimiento del cultivo (kg ha-1), Ti es la temperatura, Wi es la cantidad total de agua (precipitacin ms riego) recibida por el cultivo (mm), el subndice i se refiere al ao, y 1-11 son parmetros.

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Paso 4. Aplicacin de los escenarios Paso 4. Aplicacin de los escenarios

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5 escenarios de cambio global

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Escenarios de Clima Cambios en la temperatura media anual y la precipitacin para 2071-2100 relativo a 1961-1990 a partir del escenario Prudence RCM anidado en el HadCM3 GCM bajo el SRES A2.

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Cambios en las reas agro-climticas 2006- 2080 Consistente con ACCELERATES, A- Team

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Cambios en el rendimiento de los cultivos Crop yield changes under the HadCM3/HIRHAM A2 and B2 scenarios for the 2080s and for the ECHAM4/ RCA3 A2 and B2 scenarios for the 2080s and ECHAM4/ RCA3 A2 scenario for the 2020s compared to baseline

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Los cambios en rendimientos incluyen: Los efectos positivos directos del CO2 sobre los cultivos, Simulaciones de secano y regado en cada localizacin, Las simulaciones de regado dependen de la disponibilidad de agua, Cambios en el uso de la tierra, distribucin de cultivos, y Una medida de adaptacin a nivel de explotacin Cambios en el rendimiento de los cultivos

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Aunque cada escenario proyecta resultados diferentes, todos son consistentes en la distribucin espacial de los efectos. Los incrementos en la adaptabilidad y la productividad de los cultivos en el Norte de Europa son debidos a la ampliacin de la estacin de crecimiento, menores efectos del fro sobre el crecimiento y la extensin del periodo libre de heladas. Las reducciones en la productividad del Sur de Europa son debidas a la disminucin del periodo de crecimiento, causado por temperaturas ms altas y un aumento de los episodios de sequa.

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Paso 5. Valoracin econmica Paso 5. Valoracin econmica

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Valoracin econmica de los impactos fsicos Objetivo: explorar el efecto de los cambios en la productividad de los cultivos sobre los resultados econmicos (como un shock exgeno) Utilizacin del Modelo de Equilibrio General Aplicado GTAP para caracterizar los cambios sobre el PIB. Al integrar todos los flujos comerciales, la principal ventaja de los modelos de equilibrio general aplicados es su habilidad para capturar la propagacin de mecanismos inducidos por un shock localizado. Limitacin en las implicaciones para poltica: La agricultura en Europa no es una mera actividad econmica

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Modelos de Equilibrio General Computable: GTAP GTAP es una base de datos globales que representa la economa mundial para el ao 2001 incluyenddo una representacin de todos los sectores econmicos ms importantes. Los pases estn vinculados a travs del comercio, los precios de mercado y los flujos comerciales. Considera mercados balanceados sin exceso de oferta o demanda. Cambios en los precios relativos inducen efectos en el equilibrio general a travs de toda la economa. 48Instituto Estudios Fiscales, 21 Octubre 2010

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Cambios medios en el rendimiento por pas

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Cambios en PIB %

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Cambios medios en PIB regional bajo los escenarios de Cambio Climtico Resultados 51Instituto Estudios Fiscales, 21 Octubre 2010

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A pesar de que en el caso de los impactos fsicos los efectos positivos y negativos se alternan, al considerar de forma conjunta el impacto econmico es ms amortiguado pero negativo en todos los casos. Adems, se puede ver que la seal socio- econmica es mayor que la seal climtica.

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SEAL SOCIO-ECONMICA SEAL CLIMTICA

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Posibilidades optimistas a travs de la tecnologa: nuevas opciones o abaratamiento de opciones existentes. La adaptacin es un complemento necesario a la mitigacin. Sin embargo, aquellos con menos recursos tendrn menor capacidad de adaptacin y por tanto mayor vulnerabilidad, por lo que las polticas de desarrollo son esenciales tambin para el cambio climtico. Consideraciones finales