互补基础设施投资的空间错位：来自巴西的证据（英）

授权公开披露 授权公开披露 政策研究工作文件10650 互补性基础设施投资的空间错配 来自巴西的证据 菲德尔·佩雷斯-塞巴斯蒂安·拉斐尔·塞拉诺-金特罗·耶夫根尼·斯泰因布克斯 基础设施首席经济学家办公室2023年12月 政策研究工作文件10650 Abstract 互补公共资本的配置不当如何影响经济活动的空间组织？为了回答这个问题，本文内生了政府投资于交通和电力网络的决定。一种新颖的多部门定量空间均衡模型结合了电力和公路运输基础设施网络的质量，这些网络决定了部门生产率和贸易。 成本。巴西经济的模拟结果指向重新分配基础设施投资带来的重大福利收益。异质基础设施供应的空间和财政互补性决定了这些收益的相当大一部分。两种基础设施投资的错误分配与当地对现任当局的政治支持呈正相关。 本文是基础设施首席经济学家办公室的产品。这是世界银行为开放其研究并为世界各地的发展政策讨论做出贡献的更大努力的一部分。政策研究工作论文也发布在http://www.worldbank.org/prwp的Web上。可以与作者联系。 政策研究工作文件系列传播了正在进行的工作结果，以鼓励就发展问题交换意见。该系列的目标是快速得出发现，即使演示文稿还不够完善。论文带有作者的姓名，应相应地引用。本文表达的发现、解释和结论完全是作者的观点。它们不一定代表国际复兴开发银行/世界银行及其附属组织的观点，也不代表世界银行执行董事或它们所代表的政府的观点。 由研究支持团队制作 补充性基础设施投资的空间错配：来自巴西的证据∗ 菲德尔·佩雷斯-塞巴斯蒂安1,RafaelSerrano-Quintero2，和JevgenijsSteinbuks3阿利坎特大学经济系 2巴塞罗那大学经济系 3世界银行基础设施实践首席经济学家办公室 关键字:巴西；电网；基础设施投资；公共道路；空间错配 JEL分类：H54;O18;O41 ∗我们感谢路易斯·安德烈斯，拉斐尔·阿劳霍，罗德里戈·邦菲姆·德安德拉德，蔡永阳，凯雷姆·科萨尔，曼努埃尔·加西亚· 桑塔纳，杰奎琳·奥利维拉，埃斯特班·罗西·汉斯伯格，爱德华·沙尔，斯特凡·斯特劳布和1st巴塞罗那大学宏观讲习班，亚美尼亚经济协会每月研讨会，1st经济增长和宏观经济动态国际研讨会，16th北美城市经济协会会议，11th欧洲城市经济学协会会议，巴塞罗那大学内部研讨会，4th西班牙宏观经济网络研讨会，2ndLAFrban年度会议和世界银行InfraXchange研讨会为他们提供了有益的信息和建议。所有剩余的错误都是作者的唯一错误。 1Introduction 尽管公共基础设施在经济发展中的重要性已经确立，但如何有效地分配不同类型的基础设施项目以满足发展需求仍然是一个重要的研究和政策问题。迫切需要了解不同的基础设施网络如何在空间上交互和发展。财政紧张的政府可以通过投资不同的基础设施类型来改善经济福利多少？协调不同地区的基础设施投资的经济收益有多大？国家政府应该优先考虑不同部门基础设施规划机构之间的协调吗？ 为了回答这些问题，我们建立了一个新颖的多部门空间均衡模型，在该模型中，公共基础设施的演变是由政府内生决定的，政府投资于公共资本的质量以实现福利最大化。我们同时研究了两种类型的公共基础设施-电力和道路运输网络-以评估基础设施供应中分配错误和空间互补性的程度。 基础设施投资的内生性很重要，因为经济活动和不同的基础设施网络相互影响，这可能导致简化形式设置中的偏颇估计。公共基础设施的改善也会产生溢出效应，从而放大对经济活动的总体影响。此外 ，公共基础设施投资不是在空间上随机分配的，可能是政府自身利益的结果，例如政治结盟或种族偏爱 （Cadot等人。，2006；布罗洛和纳尼奇尼，2012；伯吉斯等人。，2015)。 在我们的模型中，经济由一组固定的微观区域组成，其中三个部门-农业，制造业和服务业-生产可交易的最终消费品品种。1这三个部门使用劳动力（可以自由移动）和电力作为投入来生产产出。2全要素生产率（TFP）部分由人口的平衡值和电力质量决定（参见，e。Procedre，Fisher-Vade等人。(2015)，Allcott等人。（2016）和FriedadLagaos（2023））。电力的这种全要素生产率影响间接影响了生产的边际成本，并降低了特定地点的企业销售产品的价格。运输的改善也降低了运输货物的成本。但是，由于网络溢出，道路改善会影响通过受影响路线运送货物的所有地点。此外，基础设施质量通过其对工资的影响来影响人口分布。 ThequantitativeanalysisfocusesontheBrazilspacedistributionofeconomicactivity-ity,publicroads,andpowersupplyqualityintheyear2010.First,weaskhowthespatialthe 1巴西地理与统计研究所（IBGE）将微观区域定义为一组在社会特征，地理和生产结构方面具有可比性的城市。 2Banerjeeetal.(2020)arguethatmobilityofproductionfactorsiskeyfordeterminingthebenefitsofinfructureinvestments. Nevertheless,freemobilityisnotcriticalforourresults,asAppendixHshows. economicactivitydistributioncanbeimprovedbyoptimizingpublicinfrastructureinvest-ment. 3.4%。反过来，改善道路基础设施投资的空间分配可以使消费者福利增加11％，平均收入增加10.7％ 。我们还发现，电网和公共道路质量的改善通过增加制造业和服务业的就业份额和减少第一产业的就业份额来加速结构转型。 然后我们问两种类型的公共基础设施在经济发展过程中是否相辅相成。一方面，如果基础设施投资之间存在一定程度的互补性，则将基础设施投资集中在空间上可能是有益的。另一方面，这样做可以增加空间不平等的程度（Kabr和Veables，2005，第5章和第8章）。因此，从决策的角度来看，估算互补程度具有重要意义。我们发现，协调两种类型的基础设施（道路和电力）的最佳投资可以改善福利，即使没有固定预算的各个部委的财政调整。特别是，由于这种互补性，消费者福利和平均收入的增加分别等于1.26和2.2个百分点 。 第三，当引入财政方面时，我们观察到更大的福利收益，允许联合基础设施预算和协调空间电力和运输网络的分配。允许财政互补性将消费者福利和平均收入分别增加了2.3和5.9个百分点。即使我们的模型预测电力质量较高的地区也应该有更高质量的道路，空间不平等也很重要，因为最优分配确保了所有地区的最低质量。 最后，我们探讨了政治经济学的考虑因素，即为什么观察到的投资分配与模型最佳分配不完全一致 。尽管许多因素可能会影响这些偏差，但我们发现过度投资（与模型预测的最佳分配相对）与对现任当局的本地支持增加之间存在正相关关系。我们对数据中的基础设施投资与模型预测的数据之间的对数偏差进行回归，该模型对2010年至2002年选举之间现任工人党的选票差异进行了回归。自从工人党在2002年，2006年和2010年赢得了巴西的总统选举以来，我们的解释性变量措施增加了对微观区域级别现任者的支持。我们的结果表明，对现任者的支持增加1个百分点与电力质量增加0.03-0.05个百分点和道路质量增加0.015-0.02个百分点有关。 我们的研究与最近几篇论文有关，这些论文探讨了不同类型的基础设施与经济发展之间的相互作用 oMoneke（2019）研究了 在空间一般均衡模型中，推动基础设施投资通过埃塞俄比亚的外生积极全要素生产率冲击影响福利。VadeEyde和Wre-Lewis(2021)和Abbasi等人。（2022）使用简化形式的计量经济学方法，并分别在印度农村和撒哈拉以南非洲地区找到道路和电力的强大经济互补性的证据。这些论文都没有研究政府基础设施投资政策的最优性及其影响。 另一段相关文献在定量空间经济模型中内生了基础设施投资。Fajgelbam和Schaal（2020）研究了运输网络，以评估欧洲国家道路网络的最佳投资和低效率。Satamaria（2020）评估了政府如何调整交通基础设施以适应意外的经济变化。然而，这两项研究都只关注交通基础设施。3Arkolakis和Walsh(2023)提供了一种空间理论，其中计划者影响生产 anddemandofelectricitybyselectingthepowerpriceateachnode,andapplyittoassesstheglobalimpactoftheriseofrenewableenergy.Theirframeworklikelydoesnotaccountforinvestmentsinotherinfrastructuretypes. 本文的其余部分组织如下。第2节介绍了巴西道路和电网的扩展以及基础设施质量与结构变化之间的关系。第三部分开发模型。第4节讨论其校准。第5节显示了定量结果和主要的反事实。第6节研究了最优基础设施与政治偏好之间的关系。第七节结束。 2背景和数据 本节定量描述了巴西的道路和电力网络扩展以及伴随着基础设施可用性增加的空间结构转换过程。我们的数据来自多个来源。部门就业份额和电子访问来自集成公共使用微数据系列（IPUMS-I，2019），包括1980-2010年的四波个人和家庭调查数据。我们用巴西国家电力监管机构ANEEL（。国家能源) ，以及来自巴西基础设施和交通部的DNIT(交通运输部). 3关于道路质量改善的经济影响的文献越来越多。Galle和Wisto（2021）有一个动态一般均衡模型，其中运输被视为由纳税人资助的资本。Morte和Oliveira（2023）使用一般均衡贸易模型和丰富的空间数据来研究道路基础设施如何促进贸易货物的流动。Trew(2020)和Alle和Arolais(2022)研究了交通改善如何在分散的环境中出现。Balboi（2019）开发了一个动态空间模型，以分析在海平面上升的风险下，交通改善是否应集中在沿海地区。Alder(2023)构建空间模型，分析连接大型经济中心还是中型城市更优。减少形式的研究包括Gertler等人。（2022年），Asher和Novosad（2020年），Bird和Strab（2020 年），以及Jedwab和Storeygard（2021年）。 图1显示了各市之间以及随着时间的推移，部门就业份额与基础设施可用性之间的关系（通过电力访问说明）。结构转型和基础设施可用性的模式与有关基础设施，结构变化和经济发展的文献一致（Herredorf等人。，2014年；佩雷斯-塞巴斯蒂安和斯坦布克斯，2017年；佩雷斯-塞巴斯蒂安等人 。，2019年）。随着获得电力的人口比例的增加，农业的就业份额趋于下降，而制造业，尤其是服务业趋于增加。这些结果记录在早期文献中，证明了基础设施在巴西结构转型中的作用。 图1：结构转型和电气化 注：来自IPUMS-I的数据。每个点显示了市政当局的部门就业份额和获得电力的人的百分比。颜色表示年份。 巴西的基础设施扩张在20世纪上半叶缓慢，在20世纪60年代和70年代显着加速。推动力来自库比切克总统(1956-1961年)发起一项重大的国家发展计划(PianodeMetasor“TargetsPlan”)fo-cusingonpublicinvestmentinfrastructuretosupportindiculationandfulfillinghiselectractionplatform.Thisledtoamajorexpansionofelectricityandtransportationsyste