Wie unsere Modelle funktionieren

Expertise

Modelle für den Agrarmarkt sind vereinfachte Abbildungen der Wirklichkeit. Die bestehen jeweils aus einem System mathematischer Gleichungen. Unsere Modelle gehören zur Gruppe der Gleichgewichtsmodelle. Sie beschreiben jeweils Situationen, in denen auf allen abgebildeten Märkten das Angebot mit der Nachfrage übereinstimmt; Experten sprechen auch von Markträumung. Die Gleichungen beschreiben Zusammenhänge beispielsweise zwischen Nachfrage pro Kopf, Einkommen und Preisen. Für die Bestimmung dieser Gleichungen greifen wir sowohl auf Statistiken als auch auf Daten aus der Literatur zurück.

Die Gleichungen enthalten verschiedene Arten von Variablen. Endogene Variable beschreiben solche Größen, die das Modell bestimmt, beispielsweise die Preise oder der Verbrauch. Exogene Variablen sind wirtschaftliche Größen, die das Modell nicht bestimmt, zum Beispiel die Bevölkerung oder die Wechselkurse. Informationen über Politiken wie beispielsweise die Milchquote, die Höhe der Direktzahlungen oder Importzölle werden ebenfalls vorgegeben und sind damit exogen. Für exogene Variablen brauchen wir Annahmen für deren zukünftige Entwicklung. Für politische Variablen nehmen wir an, dass sich die Politikvorgaben nicht ändern, es sich also um konstante Werte handelt. Für die künftigen Werte anderer exogener Variablen (zum Beispiel der Wechselkurs €/US$) verwenden wir meist Projektionen aus anderen Quellen (zum Beispiel OECD oder DESTATIS). Die Werte für die exogenen Variablen im Projektionsjahr geben wir in die Gleichungen ein, und das Simulationsmodell berechnet so die Werte für die endogenen Variablen im Projektionsjahr. Dabei unterstellen wir, dass Angebot und Nachfrage sich jeweils entsprechen. Diese Werte stellen die Baseline dar, die für einzelne Jahre oder aber für eine Reihe von Jahren.

Eine Baseline ist keine Prognose oder gar Vorhersage der Zukunft, sondern beschreibt, welche Entwicklungen in der Agrarpolitik zu erwarten sind, wenn die bestehende Politik fortgesetzt wird und exogene Einflussfaktoren, zum Beispiel die Wechselkurse, sich wie angenommen entwickeln. Die Baseline ist also unser Vergleichsszenario, um zu analysieren, wie sich alternative Politiken und Entwicklungen auswirken würden.

Unsere Modelle

AGriculture MEmber states MODelling (AGMEMOD)

Das Modell AGMEMOD bildet die wichtigsten Agrarmärkte der EU-Mitgliedstaaten sowie die Interaktionen zwischen den Agrar- und Ernährungssektoren ab.

AGMEMOD ist ein partielles multinationales Mehr-Produkt-Modell mit ökonometrisch geschätzten Parametern und einem dynamischem Ansatz, der einen Zeitpfad von mehreren Jahren abbildet. Das Modell beschreibt 20 Agrarsektoren und 17 Verarbeitungssektoren der EU-Mitgliedstaaten, Beitrittskandidaten und anderen Nachbarländern. Allerdings kann die Abdeckung der Produkte je nach ihrer regionalen Bedeutung in den Ländermodellen unterschiedlich sein. Für die betrachteten Sektoren bilden wir Erzeugung, Verbrauch, Handel, Bestände, Preise und häufig auch die Verarbeitung ab. Das deutsche Modellmodul gibt detailliert Auskunft über die Sektoren Getreide und Ölsaaten, Kartoffeln, Rinder und Kälber, Schafe, Schweine, Geflügel und Milch sowie deren Verarbeitungsprodukte.

Miteinander gekoppelt und mit den jeweiligen Weltmärkten verknüpft bildet AGMEMOD für die einzelnen EU-Mitgliedstaaten ein kombiniertes EU-Modell. In der vorliegenden Modellversion 7 berücksichtigen wir die Weltmärkte als endogenes Kriterium. Die Datenbasis umfasst die Jahre 1973 bis 2011/2013. Dabei dienen diese Daten auch als Grundlage für die ökonometrischen Schätzungen der Modellparameter. Das Basisjahr für die Modellrechnungen stellen das Jahr 2011 oder neuere Jahre dar, wobei wir Simulationen für jedes Jahr der Projektionsperiode erstellen. Generell liegen Simulationsergebnisse für alle EU-Mitgliedstaaten vor.

Die Datenbasis für das Modell beruht insbesondere auf den Versorgungsbilanzen für landwirtschaftliche Rohprodukte und verarbeitete Nahrungsmittel. Um eine harmonisierte und konsistente, europäische Datenquelle zu verwenden, räumen wir der EUROSTAT-Datenbank Vorrang ein. Bei fehlenden oder divergierenden Angaben greifen wir auf nationale Statistiken zurück, die wir zum Teil durch weitere Quellen ergänzen. Für die Daten der makroökonomischen exogenen Variablen verwenden wir Informationen der nationalen statistischen Ämter. Um die exogenen Politikvariablen abzubilden, greifen wir insbesondere auf Angaben der EU-Kommission oder andere Quellen zurück.

Ansprechpartnerin
Petra Salamon

Modular Applied GeNeral Equilibrium Tool (MAGNET)

MAGNET gehört zu der Familie der allgemeinen Gleichgewichtsmodelle. Es bildet die weltweite Ökonomie ab, sein Schwerpunkt liegt auf dem Agrarsektor und dessen nachgelagerter Verarbeitung. Das Modell eignet sich insbesondere zur Analyse von Handelsabkommen, Biokraftstoffmärkten und Agrarpolitiken.

MAGNET basiert hauptsächlich auf der GTAPDatenbank , die aus 135 Ländern bzw. Regionen und 57 Sektoren bzw. Produkten besteht. Ihre wichtigsten Grundlagen sind Input-Output-Tabellen der Volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen. Diese bilden Produktion, bilaterale Importe und Exporte sowie Verwendung der einzelnen Produkte ab. Zusätzlich greifen wir auf Daten der Internationalen Energie Agentur (IEA), der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), der Weltbank und des Landwirtschaftsministeriums der Vereinigten Staaten (USDA) zurück. Das Modell MAGNET stellt die Ökonomie mit 66 Sektoren – davon 14 primäre Agrarsektoren und 15 nachgelagerte Verarbeitungssektoren – differenzierter dar als GTAP.

MAGNET basiert auf dem GTAP-Modell, wurde aber um zusätzliche Module erweitert: beispielsweise um den landwirtschaftlichen Bodenmarkt, die detaillierte Darstellung des Biokraftstoffsektors und der EU-Agrarpolitik. Wir verwenden MAGNET auch für Langzeitprognosen,  deren bestimmende Faktoren Wirtschaftswachstum, Bevölkerungsentwicklung und  technischer Fortschritt  sind. Mit neuen methodische Ansätzen – beispielsweise eine flexible Produktionsstruktur, eine Bodenangebotsfunktion, eine verbesserte Konsumfunktion, die Unterscheidung von Arbeit und Kapital in landwirtschaftliche und nicht-landwirtschaftliche Sektoren und die Spezifikation von Investitionen – wurde MAGNET flexibler um gezielt unterschiedliche Fragen zu bearbeiten.

Diese  könnten lauten:

  • Wie wirkt sich ein Freihandelsabkommen zwischen der EU und den USA auf die Agrarproduktion der beiden Regionen aus?
  • Welche Konsequenzen hat ein russisches Einfuhrverbot von EU-Lebensmitteln  für die europäischen Lebensmittel- und Agrarmärkte?
  • Wie wirkt sich eine steigende Produktion von Biokraftstoff auf den Anbau und die Preise von Agrargütern sowie auf den Bodenmarkt aus?

Ansprechpartner
Martin Banse

Model of Economic Resource Analysis (MERA)

Das allgemeine Gleichgewichtsmodell MERA betrachtet die ökonomischen Zusammenhänge der gesamten Volkswirtschaft Deutschlands. Gegenüber anderen Gleichgewichtsmodellen zeichnet sich MERA durch eine höhere Detailtiefe in der Abbildung wirtschaftlicher Wechselwirkungen aus.

Als Datengrundlage dient eine Social Accounting Matrix (SAM) für Deutschland. Auf Basis von Aufkommens- und Verwendungstabellen bilden wir die Entstehung, Verwendung und Verteilung des Bruttoinlandsproduktes Deutschlands ab.  Wir erfassen dazu Waren- und Güterströme der Wirtschaftssektoren, den Einsatz von Roh- und Halbfertigwaren als Vorleistungen sowie die Interaktionen zwischen Staat, Haushalten, Unternehmen und dem Rest der Welt.

Aktuell arbeiten wir daran, das Modell so weiterzuentwickeln, dass sich alternative Verwendungspfade von Biomasse darstellen und ökonomische Zusammenhänge im Energiesektor detailliert erfassen lassen. Mit MERA haben wir einen Analyserahmen geschaffen, mit dessen Hilfe wir den Agrar- und Energiesektor im Kontext der gesamten Volkswirtschaft betrachten können: gesamtwirtschaftliche Auswirkungen politischer Maßnahmen, veränderte Marktgegebenheiten ausgehend vom Agrar- und Energiesektor, aber auch Rückkopplungen von Politiken anderer Wirtschaftsbereiche auf diese Sektoren.

Ansprechpartnerin
Andrea Rothe

Spatial Price Equilibrium Model for Sugar Policy Impact Assessment (SEMPIA)

SEMPIA ist ein räumliches Preisgleichgewichtsmodell für den Zuckersektor. Es bildet die weltweite Zuckerproduktion, den Zuckerverbrauch sowie die bilateralen Handelsströme und -preise von Zucker auf nationaler Ebene ab und umfasst derzeit 118 Länder. Im Gegensatz zu vielen anderen Marktmodellen sind in diesem Modell die nationalen Zuckermarktpolitiken (Zölle, Zollquoten, Mindestpreise, Produktionsquoten, Subventionen) sowie präferenziellen Handelsabkommen detailliert berücksichtigt. Die Datenbasis des Modells bilden offizielle Statistiken (z.B. USDA, CEFS) und Projektionen (z.B.OECD-FAO-Outlook, EU-Kommission). Für die Weiterentwicklung und Validierung der Modellparameter nutzen wir wissenschaftliche Publikationen sowie Expertenwissen. Die Modellergebnisse zeigen die Entwicklung von Marktpreisen sowie Produktions- und Verbrauchsmengen in den EU-Mitgliedstaaten und 95 weiteren Ländern sowie die Veränderung von Handelsströmen zwischen einzelnen Ländern. Alle Ergebnisse werden für das Jahr 2020/21 berechnet.

Vor dem Hintergrund des Auslaufens der EU-Quotenregelung arbeiten wir aktuell daran, Isoglukose als zweitens Produkt auf dem europäischen Markt in das Modell aufzunehmen und die Konkurrenzbeziehungen zwischen Zucker und Isoglukose im Modell abzubilden. So können wir mithilfe der Modellergebnisse Antworten auf drängende Fragen geben, die sich die Zuckerwirtschaft und Politik derzeit stellen.

Ansprechpartnerin
Marlen Haß