Agentenbasierte räumliche Simulationsmodelle in der Landwirtschaft: Anwendungsmöglichkeiten zur Bewertung von Diffusionsprozessen, Ressourcennutzung und Politikoptionen
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| Published: |
Bergen/Dumme
AgriMedia
2000
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| Series: | Agrarwirtschaft
Sonderhefte ; 168 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: Göttingen, Univ., Diss., 2000 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung l
1.1 Problemstellung 2
1.2 Zielsetzung 2
1.3 Vorgehensweise 3
2 Innovationsprozesse in der Landwirtschaft s
2.1 Evolutionäre Ansätze 6
2.1.1 Mikrofundierte Dynamik 7
2.1.2 Anpassung und Entdeckung 7
2.1.3 Ergebnisse kollektiver Interaktionen 8
2.1.4 Zusammenfassende Wertung 9
2.2 Besonderheiten der Landwirtschaft aus innovationsökonomischer Sicht 10
2.2.1 Agrartechnischer Wandel 10
2.2.2 „Grüne Technologie und Ressourcennutzung 11
2.2.3 Produktionsfaktor Boden und familienbetriebliche Organisation 13
2.2.4 Diffusion und Kommunikation 14
2.3 Forschungsbeiträge zum agrartechnischem Wandel 15
2.3.1 Induzierte Innovationsmodelle 15
2.3.2 Tretmühlenmodelle 16
2.3.3 Adaptive ökonomische Systeme 17
2.3.4 Räumliche Dimension 18
2.3.5 Heterogenität des Verhaltens 18
2.3.6 Pfadabhängigkeiten 19
2.3.7 Zukünftige Anwendungsfelder in der Agrarökonomik 22
2.4 Konsequenzen für die Politikbewertung 24
2.5 Empirisches Beispiel Chile 26
2.5.1 Sektorale Anpassungsprozesse als Folge des MERCOSUR 27
2.5.2 Boden- und Wassermärkte 27
2.5.3 Politikoptionen 28
J
vii
3 Spezielle Modellansätze zur Untersuchung von
Innovationen und Wettbewerb 29
3.1 Ausgewählte Modellklassen im Vergleich 29
3.1.1 Ökonometrische Ansätze 30
3.1.2 Programmierungsmodelle 3
3.1.3 „Artificial-Life und „Artificial Societies 35
3.2 Überlegungen zur Modellbildung und „Modellphilosophie 37
3.2.1 Fragestellungen des Systemansatzes ^
3.2.2 Nutzen von Modellen mit hoher Komplexität 38
3.3 Agentenbasiertes räumliches Agrarstrukturmodell 40
3.3.1 „Adaptives Mikrosystem und „Multi-Agenten 41
3.3.2 „Zelluläre Automaten und räumliche Dimension 42
4 Modellierungskonzepte der Verhaltensheterogenität 44
4.1 Erklärungsversuche für Diffusionskurven *
4.2 Gleichgewichts- und Ungleichgewichtsansätze
4.3 Adoptionskosten, Lern- und Kommunikationsprozesse
4.4 Empirische Abschätzung von Adoptionskosten
4.5 Netzwerk-Schwellenwerte
4.6 Implementierung im Simulationsmodell
5 Aufbau und Implementierung des agentenbasierten
Modellansatzes 59
5.1 Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Vergleich zu den
Vorläufermodellen
5.1.1 Zusammenfassung des Modells von Baimann (1995) 59
5.1.2 Modellerweiterungen in Berger (1995) ^
5.1.3 Wesentliche Unterschiede des neuen MAS-CA-Modellansatzes 62
5.2 Aufbau des Modells 63
5.3 Ökonomisches Teilmodell
5.3.1 Gedankliches Modell und Implementierung ^
5.3.2 Eigenschaften der Agenten-Haushalte 66
5.3.3 Faktorausstattung der Agenten-Haushalte 67
viii
5.3.4 Entscheidungsprobleme der Agenten-Haushalte 70
5.4 Hydrologisches Teilmodell 88
5.4.1 „Return-Flows der Bewässerung 90
5.4.2 Zuteilung des Bewässerungswassers an die Betriebe 92
5.5 Interdependenzen zwischen den Teilmodellen 92
5.5.1 Räumliche Repräsentation der Daten 93
5.5.2 Pachtmärkte für Boden und Wasser 96
5.5.3 Interaktionen zwischen den Agenten-Haushalten 99
5.6 Programmtechnische Umsetzung 100
5.6.1 Programmablauf und Periodenereignisse 100
5.6.2 Objektorientierte Programmierung, Portierbarkeit und LP-Solver 101
5.6.3 Szenario-Manager und Datenauswertung 104
6 Datengrundlage und Modellkalibrierung 105
6.1 Modellinput für das MAS-CA-Modell 105
6.2 Beschreibung des Untersuchungsgebiets 107
6.2.1 Agrarökologische Bedingungen 108
6.2.2 Verwendetes Datenmaterial 111
6.3 Produktionstechnologie und Innovationen 112
6.3.1 Produktionsverfahren des Pflanzenbaus 112
6.3.2 Produktionsverfahren der tierischen Erzeugung 113
6.3.3 Unterstellte Preisentwicklungen 114
6.3.4 Auswahl der Innovationen 116
6.4 Segmentierung der landwirtschaftlichen Haushalte 117
6.4.1 Definition von Kommumkationsnetzwerken und -Segmenten 117
6.4.2 Sonderbehandlung der „unternehmerischen Betriebe 121
6.5 Initialisierung des Zellulären Automaten 122
6.5.1 Ableitung von typischen Betriebs-Haushalten 123
6.5.2 Erstellung der Bodennutzerkarten 124
6.5.3 Räumliche Zuordnung von einzelbetrieblichen Daten 125
6.6 Vorgehensweise bei der Modellkalibrierung 126
6.6.1 Kalibrierung der LP-Matrix 127
6.6.2 „Fein-Tuning der Investitionsentscheidungen 130
6.6.3 Pachtmarktergebnisse 131
ix i
7 Simulationsrechnungen und Ergebnisse 132
7.1 Untersuchungsfragen zum technischen und strukturellen Wandel 132
7.1.1 Theoretische Aspekte 133
7.1.2 „Empirische Aspekte 133
7.2 Durchführung der Simulationsrechnungen 135
7.2.1 Robustheitstests 135
7.2.2 Planung der Simulationsszenarien 138
7.3 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse 140
7.3.1 Untersuchungskriterien des Strukturwandels 140
7.3.2 Technischer und struktureller Wandel auf aggregierter Ebene 141
7.3.3 Technischer und struktureller Wandel auf Betriebs-Haushaltsebene 155
7.3.4 Agrarpolitische Maßnahmen 161
7.4 Modellendogene Ursachen von Pfadabhängigkeiten 167
7.4.1 Faktoren auf der einzelbetrieblichen Ebene 167
7.4.2 Faktoren auf der zwischenbetrieblichen Ebene 168
7.5 Zusammenfassung der Simulationsergebnisse 16°
7.5.1 Modelltheoretische Ergebnisse 16^
7.5.2 „Empirische Ergebnisse 171
8 Zusammenfassung und Ausblick 174
Anhang
Symbolverzeichnis
Literaturverzeichnis
Lebenslauf
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 3-1: Einordnung des Modellansatzes 30
Abbildung 4-1: Allgemeine Struktur der Gleichgewichts-Diffusionsansätze 48
Abbildung 4-2: Erstanwenderkategorien und Netzwerk-Schwellenwerte 58
Abbildung 5-1: Bestandteile des MAS-CA-Modells 64
Abbildung 5-2: Komponenten eines Objekts „landwirtschaftlicher
Betriebs-Haushalt 65
Abbildung 5-3: Typischer Ertragsverlauf der Modell-Dauerkulturen 69
Abbildung 5-4: Übersicht über das verwendete LP-Tableau 71
Abbildung 5-5: Maximal mögliche Bestandsentwicklung bei Modell-
Dauerkulturen 81
Abbildung 5-6: Flussdiagramm des implementierten
Investitionsplanungsalgorithmus 82
Abbildung 5-7: Deckungsbeitrag in Abhängigkeit von der
Gesamt-Wasserbedarfsdeckung 85
Abbildung 5-8: Zuflüsse und Abflüsse eines Bewässerungssektors 89
Abbildung 5-9: Komponenten eines Objekts „Bewässerungssektor 89
Abbildung 5-10: Komponenten eines Objekts „Parzelle 93
Abbildung 5-11: Räumliche Repräsentation der Daten 95
Abbildung 5-12: Interaktionen zwischen den Agenten-Haushalten 95
Abbildung 5-13: Abfolge der Periodenereignisse für einen Modellhaushalt 100
Abbildung 6-1: Untereinzugsgebiete und Bewässerungssektoren sowie
Übersichtskarte zur Lage der Untersuchungsregion 107
Abbildung 6-2: Flächennutzung im weiteren Untersuchungsgebiet 110
Abbildung 6-3: Unterstellte relative Preisentwicklungen 115
Abbildung 6-4: Kommunikationsnetzwerke und Schwellenwert-Kategorien 120
Abbildung 6-5: Ableitung von typischen Betriebs-Haushalten 123
Abbildung 7-1: Vergleich der aggregierten Anbauverhältnisse 143
Abbildung 7-2: Postulierte Schwellenwertverteilung 143
Abbildung 7-3: Diffusionskurven bei idealem technischen Wandel 145
1
Abbildung 7-4: Diffusionskurven bei unterschiedlicher
Verhaltensheterogenität 147
Abbildung 7-5: Diffusion von Bewässerungsinnovationen 150
Abbildung 7-6: Aggregierter Arbeitseinsatz in der Landwirtschaft 150
Abbildung 7-7: „Überlebende Agenten-Betriebe 152
Abbildung 7-8: Vergleich der Betriebsgrößenentwicklung 152
Abbildung 7-9: Entwicklung der aggregierten Einkommen in der
Landwirtschaft 154
Abbildung 7-10: Jährliche Veränderung der Betriebsanzahl 156
Abbildung 7-11: Verfügbarkeitszeiträume von Innovationen für die
späten Anwendergruppen 15°
Abbildung 7-12: Entwicklung der relativen Entlohnung 158
Abbildimg 7-13: Entwicklung der landwirtschaftlichen Haushaltseinkommen 158
Abbildung 7-14: Anfängliche Einkommensverteilung auf
verschiedene Anwendergruppen 16
Abbildung 7-15: Jährliche Veränderung der Einkommensanteile verschiedener
Anwendergruppen 1 ^
Abbildung 7-16: Jährliche Veränderung der Betriebsanzahl bei
unterschiedlichen Politikszenarien 163
Abbildung 7-17: Entwicklung der landwirtschaftlichen Haushaltseinkommen
bei starker Verhaltensheterogenität -^3
Abbildung 7-18: Verfügbarkeitszeiträume von Innovationen für die
späten Anwendergruppen ^
Abbildung 7-19: Erwirtschaftetes Haushaltseinkommen auf schlechten Böden
im Vergleich zur Gesamtregion *6^
Tabellenverzeichnis
Tabelle 5-1: Vereinfachte Darstellung des Maximierungsproblems eines
Agenten 72
Tabelle 5-2: Auszug aus dem Symbolverzeichnis 73
Tabelle 5-3: Vereinfachte Darstellung der Jahresproduktionsplanung 76
Tabelle 5-4: Vereinfachte Darstellung des Teilproblems in der
Investitionsplanung 79
Tabelle 5-5: Verbleib des Frischwassers für die Bewässerung 90
Tabelle 6-1: Zusammenfassung der Modellvariablen und-parameter 106
Tabelle 6-2: Unterstellte Anbaueignung der verschiedenen Bodentypen 110
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| spelling | Berger, Thomas 1966- Verfasser (DE-588)122681045 aut Agentenbasierte räumliche Simulationsmodelle in der Landwirtschaft Anwendungsmöglichkeiten zur Bewertung von Diffusionsprozessen, Ressourcennutzung und Politikoptionen Thomas Berger Bergen/Dumme AgriMedia 2000 176, 23 S. Ill., graph. Darst. : 21 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Agrarwirtschaft : Sonderhefte 168 Zugl.: Göttingen, Univ., Diss., 2000 Mehragentensystem (DE-588)4389058-1 gnd rswk-swf Innovationsprozess (DE-588)4161820-8 gnd rswk-swf Mikroökonomisches Modell (DE-588)4125908-7 gnd rswk-swf Simulation (DE-588)4055072-2 gnd rswk-swf Landwirtschaft (DE-588)4034402-2 gnd rswk-swf Chile (DE-588)4009929-5 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Chile (DE-588)4009929-5 g Landwirtschaft (DE-588)4034402-2 s Innovationsprozess (DE-588)4161820-8 s Simulation (DE-588)4055072-2 s Mikroökonomisches Modell (DE-588)4125908-7 s Mehragentensystem (DE-588)4389058-1 s DE-604 Agrarwirtschaft Sonderhefte ; 168 (DE-604)BV000000228 168 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=009469077&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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