Environmentální Kuznětsova křivka v silniční dopravě

TEORETICKÝ ZÁKLAD KUZNĚTSOVY KŘIVKY
Původní Kuznětsova křivka sleduje vztah mezi růstem HDP společnosti a klesající nerovností příjmů (jinými slovy lze také tento vztah interpretovat tak, že jedním z hlavních znaků bohatších zemí je silná tzv. střední třída). Kuzněts vycházel při formulaci své teorie z Lorentzovy křivky a Giniho koeficientu. Lorentzova křivka (Tuto křivku sestrojil americký ekonom Max O. Lorenz (1880 – 1962) v roce 1905, v té době doktorand na University of Wisconsin – Madison) znázorňuje rozdělení důchodů ve společnosti, přičemž jako ideální stav je považováno
absolutně rovnoměrné rozdělení důchodů (v následujícím grafu znázorněno jeho osou):

Rozdíl ploch A (pod ideální Lorentzovou křivkou) a B (pod skutečnou křivkou rozdělení důchodů) nazýváme relativní nerovností rozdělení důchodů a dále z tohoto rozdílu lze spočítat tzv. Giniho koeficient:


Ze vzorce (1) tedy plyne, že nižší hodnota Giniho koeficientu znamená i rovnoměrnější rozdělení příjmů (důchodů) ve společnosti a tedy v případě dosažení ideální Lorentzovy křivky by se hodnota Giniho koeficientu blížila k nule. (Otázkou pochopitelně je, jaká je ideální velikost tohoto koeficientu, protože nemůžeme chtít, aby se blížila co nejvíce k nule (absolutní rovnost). Problémem může být velmi nízká hodnota Giniho koeficientu například u bývalých socialistických zemí, zároveň potom vysoká hodnota u zemí rozvojového světa. Z hlediska motivace jednotlivců není vhodná extrémně nízká hodnota Giniho indexu, ale ani extrémně vysoká.)

Tímto problémem se zabýval i Simon Kuzněts, který empiricky dokázal, že Giniho koeficient v závislosti na HDP má tvar obráceného písmene U, tedy že u zemí s nižším příjmem na obyvatele roste (tedy zvětšují se rozdíly v příjmech), naopak od určité úrovně Giniho koeficient klesá (klesá tedy i příjmová nerovnost). Rostoucí bohatství společnosti má tedy vliv na vytváření tzv. střední příjmové třídy, jejíž dostatečná velikost je potom i jedním z hlavních znaků bohatých zemí.

Závislostí, ve kterých určitý parametr kvality života závisí na životní úrovni vyjádřené HDP, lze vysledovat více a takové jevy lze označit jako pozitivní externality hospodářského růstu. Namátkou lze vybrat dvě statistiky, které ukazují závislost na hospodářském růstu u dvou parametrů – střední délky života a dětské úmrtnosti – graf 1 a 2.

Pro lepší názornost se zastavme u druhého grafu, u střední délky života je jednoznačné, že musí záviset i na jiných faktorech, než je zdravotní péče (předpoklad ale samozřejmě je, že bohatší státy vynakládají na zdravotní péči mnohem více finančních prostředků než státy chudé), a to především na kvalitě životního prostředí. Je zajímavé, že ale v tomto faktoru je všeobecně uznávaný předpoklad opačný – vyšší hrubý domácí produkt (tedy vyšší produkce) vede k většímu poškozování životního prostředí. (V případě dopravy by v ideálním případě šlo o porovnání jejích nákladů a přínosů s poznámkou, že většina prací se orientuje především na problematiku externích nákladů. Doprava však kladně působí na hospodářský růst, jehož „pozitivní externality“ také nelze opomíjet.) Opačnou alternativu ale nabízí Environmentální Kuznětsova křivka, kterou v devadesátých letech dvacátého století publikovali Gene M. Grossman a Alan B. Krueger. Jak už jsme řekli, vlastní Kuznětsova křivka říká, že čím je větší HDP, tím nižší jsou sociální rozdíly ve společnosti (to lze vidět ve vyspělých státech, kde je silná střední vrstva – tedy hodně lidí dosahuje úrovně průměrného platu). Odvozená Environmentální Kuznetsova křivka (Environmental Kuznets Curve – zkráceně tedy EKC) už není jeho dílem, ale výtvorem ekonomů Grossmana a Kruegera. Říká, že se zvyšujícím se bohatstvím země, měřeným HDP, se zlepšuje i životní prostředí, protože zemím se až od určité životní úrovně vyplatí používat čistší technologie. (Proti tomuto tvrzení platí logická námitka, která říká, že země, které dosáhly určitého bohatství, přesunují produkci do méně rozvinutých zemí, kde nacházejí levnější pracovní sílu. S přesunem produkce tak přesunují i s výrobou související emise. Toto tvrzení však není pro naše zkoumání důležité vzhledem k tomu, že se budeme zabývat dopravou, jejíž výkony nelze nikam přesunout a které se vždy odehrávají v dané zemi.)

Jak už jsme řekli, vlastní Kuznětsova křivka říká, že čím je větší HDP, tím nižší jsou sociální rozdíly ve společnosti (to lze vidět ve vyspělých státech, kde je silná střední vrstva – tedy hodně lidí dosahuje úrovně průměrného platu). Odvozená Environmentální Kuznetsova křivka (Environmental Kuznets Curve – zkráceně tedy EKC) už není jeho dílem, ale prací ekonomů Grossmana a Kruegera. Říká, že se zvyšujícím se bohatstvím země, měřeným HDP, se zlepšuje i životní prostředí, protože zemím se až od určité životní úrovně vyplatí používat čistší technologie. Její obecná podoba je znázorněna na obrázku 3.

Grossman a Krueger dali Environmentální Kuznětsově křivce i matematickou podobu, která potom odráží tvar křivky, který může mít různou podobu. Základní matematický vztah je následující:
 
kde Y_it je míra znečištění vody n. vzduchu i v roce t, G_it je HDP na hlavu v roce t v příslušné zemi i, G_it je průměrný HDP na hlavu v předchozích třech letech, X_it je vektor ostatních závislých veličina fit je chybový člen. β jsou odhadované parametry. (Grossman, G. M., Krueger A. B.; Economic Growth and the Environment; The Quarterly Journal of Economics, Vol. 110, No. 2 (May, 1995), pp. 353–377.) Tento vzorec a následující empirická zkoumání napovídají možný průběh vztahu mezi HDP a poškozením životního prostředí, což bude v závěru tohoto článku uvedeno na konkrétních statistikách. Klíčový je parametr β, jehož jednotlivé hodnoty ovlivňují výsledný tvar křivky, X potom zahrnuje další proměnné, které na znečištění můžou mít vliv (spotřeba energie, hustota osídlení aj.). Pokud zjednodušíme původní funkci Y_it = f(G) na následující tvar:

Jak už bylo řečeno, hodnoty β ovlivní výsledný tvar EKC. V případě, že β₁, β₂, β₃ nabývají nenulových hodnot a zároveň β₂ dosahuje hodnoty záporné, má křivka následující tvar, což signalizuje, že po fázi poklesu znečištění nastane opět jeho růst (obr. 4).

INTERPRETACE ENVIRONMENTÁLNÍ KUZNĚTSOVY KŘIVKY
Nejrůznější empirické studie platnost Environmentální Kuznětsovy křivky potvrzují, je ale nutné zabývat se i dále interpretací této závislosti a hledáním důvodů, proč s růstem HDP dochází postupně ke snižování dopadů na životní prostředí. Tyto důvody lze rozdělit do pěti skupin:

1. Přechod od zemědělského charakteru společnosti k průmyslovému znamenal během průmyslové revoluce nejdříve zvýšenou zátěž na životní prostředí (je nutné ale zmínit, že intravilán měst před průmyslovou revolucí žádné idylické prostředí nenabízel). Z tohoto pohledu je tedy první polovina Kuznětsovy křivky logická, začínající průmyslová činnost znamená i více emisí, respektive hluku a další zátěže (na začínající průmyslovou činnost je samozřejmě navázána i doprava). Takto můžeme dnes pohlížet na rozvojové země v Asii nebo Africe (Čína, Indie), které procházejí obdobím vysokého ekonomického růstu a zároveň značnými a zvyšujícími se dopady na životní prostředí.
2. Tvar Environmentální Kuznětsovy křivky vyplývá i z vývoje další proměnné, kterou jsou technologické změny. Nazýváme-li technologické změny „proměnnou“, je nutné doplnit, že její vývoj je jen obtížně předvídatelný, znalost historie ale ukazuje, že k technologickým změnám (ve výrobě nebo dopravě) prokazatelně dochází a že vede ke snižování jednotkové energetické náročnosti. V této souvislosti lze doplnit, že pro pokles dopadů na životní prostředí snižováním spotřeby paliva v automobilech by měla být věnována stejná pozornost stejně jako vývoji nových alternativních paliv a pohonů.
3. S narůstající životní úrovní stoupá i poptávka po kvalitnějším životním prostředí. Lidstvo, které dokáže uspokojit své základní potřeby (dle Maslowovy pyramidy), zvyšuje tlak na výrobce s cílem produkovat výrobky šetrnější k životnímu prostředí.
4. Bohatší společnost zároveň přes své veřejné zástupce prosazuje přijetí přísnějších ekologických norem, respektive stimulů (které mají ekonomický charakter, tj. spotřební a ekologické daně, různé pokuty aj.) směrem k chování, které méně poškozuje životní prostředí. Tyto stimuly můžou samozřejmě znamenat problém v národním hospodářství v případě, kdy vyvolá zvýšené náklady producentů a způsobí snížení konkurenceschopnosti ekonomiky, což může být případ u ekologických daní zaměřených na snižování emisí oxidu uhličitého.
5. Poslední skupina důvodů souvisí s přesunem výroby do chudších zemí, které disponují pracovní silou s nižšími mzdovými náklady, bohatší země se soustředí na produkci služeb, která je z hlediska poškozování životního prostředí daleko příznivější. V této souvislosti někteří autoři upozorňují, že v celkovém součtu nejde o snižování, ale pouze o přesouvání dopadů na životní prostředí mezi jednotlivými zeměmi.

OVĚŘENÍ ENVIRONMENTÁLNÍ KŘIVKY V SILNIČNÍ DOPRAVĚ
Pro ověření platnosti Environmentální Kuznětsovy křivky v silniční dopravě jsem analyzoval vývoj emisí pro 16 zemí Evropské unie (Bulharsko, Česko, Slovensko, Slovinsko, Maďarsko, Estonsko, Litva, Lotyšsko, Belgie, Francie, Německo, Nizozemí,Portugalsko, Rakousko, Švédsko, Velká Británie), přičemž výsledky se pro různé druhy emisí různí. Jednoznačně klesající vývoj emisí v silniční dopravě v závislosti na rostoucím HDP je u uhlovodíků nebo oxidu uhelnatého. Zajímavější už je ale například u skleníkových plynů, kdy vývoj oxidu uhličitého vykazuje v závislosti na ekonomickém rozvoji jednoznačně přímou úměrnost. Je pochopitelně velmi problematické přisuzovat právě lidské činnosti a emisím CO₂ zásadní vliv na globálním oteplování (názory vědců ze zainteresovaných oborů na tento problém lze považovat za velmi rozpolcené), nicméně více autorů upozorňuje na to, že právě emise oxidu uhličitého obecně (bez ohledu na typ zdrojové činnosti) vykazují v závislosti na HDP silnou korelaci. Matematicky lze tento vztah formulovat takto (Duchoň, B.: Doprava, ekonomický růst, národohospodářské souvislosti, In: sborník konference: Národohospodářské aspekty dopravního system. ČVUT, 2007):


Zmíněnou závislost jednoznačně potvrzují empirická data, která vykazují silnou lineární závislost, což vyjadřuje graf 3.

Mnohem zajímavější vztah nabízí potom vývoj emisí oxidu dusíku. Nejvhodnější je proložení polynomem druhého stupně, který tak plně odpovídá teoretickému tvaru Environmentální Kuznětsovy křivky (graf 4).

Emise jsou vyjadřovány v kilogramech na osobu, aby bylo dosaženo jejich možného srovnávání mezi jednotlivými zeměmi. Na závěr se už zbývá alespoň na chvilku zastavit u příčin toho, že celkové emise ze silniční dopravy v závislosti na HDP v posledních letech vykazují s výjimkou oxidu uhličitého nepřímou úměrnost. Zvláště proto, že neklesá spotřeba energie v silniční dopravě, jak potvrzuje následující graf pro stejnou skupinu šestnácti zemí (graf 5).

ZÁVĚR
Vývoj ekonomického myšlení je stejně jako v jiných vědách závislý i na možnostech měření jednotlivých veličin a jejich statistického zjišťování a evidence. Jestliže výkonnost ekonomik se prostřednictvím HDP měří cca jedno století (kdy jedním z hlavních důvodů byla ekonomická deprese třicátých let dvacátého století), zcela logicky se v souvislosti s tím začal zkoumat
vliv tohoto ukazatele na různé faktory kvality života, a to včetně dopadů lidské činnosti na životní prostředí. Jestliže na statistických datech ze silniční dopravy můžeme až na emise oxidu uhličitého pozorovat nepřímou úměrnost v závislosti na HDP, lze předpokládat, že je to způsobeno především stále více se prosazujícími normami (EURO I – EURO VI). Nicméně schopnost začleňovat tyto normy do ekonomického života právě velmi závisí i na ekonomické síle společnosti, tedy zda je schopna a ochotna náklady zavádění nových ekologických norem nést. Pochopitelně v druhé vlně je nutné vidět příčinu v technologických inovacích – tedy schopnosti konstruovat dopravní prostředky s nižší náročností na pohonné hmoty, a tedy i s nižšími měrnými emisemi znečišťujících látek.

V souvislosti se silniční dopravou se převážně mluví o externalitách negativních, což je bezesporu potřebné, nicméně už velmi málo se řeší externality pozitivní, respektive příspěvek dopravy k hospodářskému růstu (a tedy pozitivní externality růstu HDP), které jsem se snažil alespoň ve zkratce vyjádřit grafy 1 a 2, a to přesto, že jde o nepřímý efekt dopravy. Jakékoli opatření vedoucí ke snižování negativních externalit by nemělo vést k možnému omezení ekonomického růstu, který sám o sobě může jednak být zdrojem pozitivních externích efektů, ve druhé řadě pak může těm negativním zabraňovat. Budu rád, když tímto článkem přispěji k diskuzi k tomuto důležitému tématu.

Tento článek vznikl jako součást výzkumného záměru „Rozvoj metod návrhu a provozu dopravních sítí z hlediska jejich optimalizace“ (MSM6840770043) financovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy ČR na Českém vysokém učení technickém v Praze, Fakultě dopravní.

RECENZOVALA
Ing. Eva Sventeková, Ph.D.,
eva.svenekova@fsi.uniza.sk,
Fakulta špeciálneho inžinierstva,
Žilinská univerzita, Žilina

Environmental Kuznets Curve in Road Transport
The modern history of GDP measurement is associated with the name of Simon Kuznets, the American economist of Russian origin, who also enriched the science with the relationship between GDP and social inequalities. The article deals with the verification of Kuznets curve in road transport. Various empirical studies have confirmed the validity of Environmental Kuznets curve, however it is necessary to further explore the interpretation of this dependence and find reasons, why GDP growth results in gradual reduction of environmental impacts.

Autor

• Ing. Říha Zdeněk Ph.D.