[論文レビュー] The green transition of firms: The role of evolutionary competition, adjustment costs, transition risk, and green technology progress

Davide Radi, Frank Westerhoff|arXiv (Cornell University)|Oct 27, 2024

Innovation Diffusion and Forecasting被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、調整コスト、動的に調整される移行リスク、グリーン技術の進歩を組み込んだ一般化された進化的競争モデルを構築し、企業レベルのグリーン移行を分析する。移行リスクを引き上げることでグリーン技術の採用が効果的に促進される一方、補助金はグリーン技術が利益を上げる場合でさえも失敗リスクを軽減できることが示された。

ABSTRACT

We propose an evolutionary competition model to investigate the green transition of firms, highlighting the role of adjustment costs, dynamically adjusted transition risk, and green technology progress in this process. Firms base their decisions to adopt either green or brown technologies on relative performance. To incorporate the costs of switching to another technology into their decision-making process, we generalize the classical exponential replicator dynamics. Our global analysis reveals that increasing transition risk, e.g., by threatening to impose stricter environmental regulations, effectively incentivizes the green transition. Economic policy recommendations derived from our model further suggest maintaining high transition risk regardless of the industry's level of greenness. Subsidizing the costs of adopting green technologies can reduce the risk of a failed green transition. While advances in green technologies can amplify the effects of green policies, they do not completely eliminate the possibility of a failed green transition. Finally, evolutionary pressures favor the green transition when green technologies are profitable.

研究の動機と目的

• 利益性を超えた企業のグリーン移行の駆動要因を理解すること。特に制度的要因と技術的要因に焦点を当てる。
• 固定の一時的スイッチングコストとしての調整コストが、グリーン技術の採用を妨げたり遅らせたりする仕組みをモデル化すること。
• 産業レベルの炭素強度に応じて上昇する規制の脅威を伴う、動的に調整される移行リスクの役割を検討すること。
• グリーン技術の進歩が、グリーン移行の可能性と速度に与える影響を評価すること。
• リスク管理と標的型補助金を通じて移行失敗を最小限に抑える政策的示唆を導出すること。

提案手法

• 技術スイッチングに調整コストを組み込んだ一般化された一次元離散時間指数的リプロダクター動力学を提案する。
• 完全なモデル条件下でのグリーン技術とブラウン技術の採用の同時進化をモデル化する二次元離散時間指数的リプロダクター動力学を導入する。
• 進化的ゲーム理論を用い、相対的パフォーマンスに基づく企業意思決定をモデル化。報酬はスイッチングコストと規制リスクを調整して設定する。
• グローバル安定性解析と分岐理論を用いて、異なるパrameter設定下での均衡移行と長期的結果を分析する。
• 三段階のモデリングアプローチを採用する：(1) リスクと進歩を含むベースラインモデル；(2) 調整コストのみを含むモデル；(3) すべての要因を統合した完全モデル。
• 頂点均衡と不変多様体を分析し、異なるコスト構造と利益構造下での安定性および分岐行動を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 グリーン技術がより利益を上げる場合でも、調整コストがグリーン移行の可能性にどのように影響するか？
• RQ2 産業レベルのグリーン度に起因する動的に調整される移行リスクが、グリーン技術へのシフトをどの程度加速するか？
• RQ3 グリーン技術の進歩が、企業レベルの移行を促進する環境政策の有効性にどのように影響するか？
• RQ4 進化的圧力（利益志向の適応）が、どのような条件下で成功したグリーン移行をもたらすか？
• RQ5 調整コストが高い場合、補助金が移行失敗のリスクをどの程度低減するか？

主な発見

• 排出規制が厳しくなるなど、移行リスクを引き上げることで、グリーン技術が初期段階で最も利益を上げない場合でも、グリーン採用が効果的に促進される。
• 調整コストは不確実性をもたらす：グリーン技術の純利益が高水準であっても、スイッチングコストが高いためにグリーン移行が妨げられる可能性がある。
• グリーン採用コストの補助金は、移行失敗のリスクを低減でき、高いスイッチングコストを補填する役割を果たす。
• グリーン技術の進歩はグリーン政策の影響を拡大するが、単独では移行失敗のリスクを完全に排除しない。
• 進化的圧力がグリーン移行を支持するのは、グリーンを維持する場合とブラウンを維持する場合の利益格差が十分に大きい場合に限られる。
• グリーン技術が最も利益を上げており、調整コストが低い場合、システムは完全なグリーン採用へ収束する（シナリオ9）。特に補助金が高水準（C^G > max{Π^GB−Π^BB; Π^GG−Π^BG}）である場合には顕著である。