自然資源問題への動学ゲーム理論の応用

Research Project

Project/Area Number	22K01497
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 07040:Economic policy-related
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	藤生源子横浜国立大学, 大学院国際社会科学研究院, 教授 (80431394)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	動学ゲーム理論 / 異時点間の資源配分 / 投資の不可逆性
Outline of Research at the Start	本研究の目的は、自然資源の異時点間の配分問題を動学ゲーム理論を用いて解析的に分析することである。特に、異時点間の資源配分問題として、①農地開発などによる森林伐採（自然資源の現在の消費）と森林保護活動（自然資源の再生産・投資）、②石油・石炭などの枯渇資源の消費と再生可能エネルギーへの技術開発投資、という２つの状況を想定し、現在の消費と将来への投資という選択に直面する政府の戦略的な行動を分析する。また、戦略的行動のもとで得られる資源配分の動学経路の分析を行う。
Outline of Annual Research Achievements	「本研究の目的」は、自然資源の異時点間における配分問題を、動学ゲーム理論を用いて解析的に分析することである。2022年度は、政権が交代する可能性を含んだ有限期間及び無限期間の動学ゲームモデルを構築し、来期政権を失う可能性のある政府が、現在の公共財の生産と公共財生産に使用される技術への投資へどのように資源配分を行うかについて解析的に分析を行った。生産技術へ投資を行うと、将来はより良い技術のもとで公共財を生産することが可能となり、将来の公共財の供給の増加につながる。このような設定のもとで、公共財に対する選好が異なる２つの政党（プレイヤー）の最適戦略を導いた。また、投資が不可逆的であるケースと投資が可逆的であるケースの２つのケースについて考察した。公共財に対するウェイトが高い政党と低い政党とで最適な技術水準には違いが生じる。投資が可逆的である場合は、政権が交代すると新しい政党の最適な技術水準が達成され、定常状態における技術水準の分布は低水準と高水準がそれぞれ同じ確率で生じるという結果になった。一方、投資が不可逆的であるケースでは、政権を取ってもすぐには最適な技術水準へ移行出来ないという可能性が出てくる。このようなケースにおいて、２つの政党の非対称性が大きい場合は、公共財へより大きいウェイトを置く政党は投資が可逆的であるケースよりも技術投資を増加させるという戦略を取る。高い技術水準を維持し公共財生産のコストを下げることで、自身が政権を失ったとしても、将来政権を取った政党がより多くの公共財を生産するというインセンティブが働くからである。これらの結果より、投資が不可逆的であることが全体として技術水準を高めより多くの公共財を生産され、より効率的な資源配分が達成されるという結果となった。研究成果については、セミナーや学会等で報告し、論文としてまとめている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究計画の段階においては、2022年度の目的は「政権が交代する可能性を含んだ2期間の動学ゲームモデルを構築し、来期政権を失う可能性のある政府が、自然資源の消費と再生産をどのように決定するかを解析的に分析する」としていた。現段階では、自然資源の再生産という特徴をモデルの中に取り込めていないが、おおむね目的は達成出来ている。拡張として計画していた①プレイヤーが対称なケース、②非対称なケース、③無限期間ケースについても分析を終えている。一方で、動学的非整合性の存在の影響については、今後の分析課題としている。
Strategy for Future Research Activity	2023年度は2022年度に得られた分析結果を論文としてまとめ、学会報告及び学術雑誌への投稿を計画している。また、モデルの拡張を行う。第一に、毎期使用できる資源が限られているケースについて分析を行う。現在のモデルでは各期に使用できる資源について制約をおいていないため、投資を行うことで最適な技術水準を瞬時に達成することが可能となっている。資源に制約をおくことで、技術水準が低い経済における将来への投資と現在の公共財の生産との間の資源配分問題を分析することができる。第二に、技術水準の調整にコストがかかるケースについて分析を行う。これまでの分析では、投資が可逆的で蓄積された技術を費用がかかることなく削減することが可能な場合と、投資が不可逆的で蓄積された技術は削減できない場合の２つの極端なケースを想定してきた。正の調整コストの導入は中間的なケースの分析を可能とする。第三に、枯渇資源と代替的な再生可能エネルギーが存在するケースを考え、それぞれの資源にどのように投資していくかを解析的に分析する。