Diese Studie verwendet eine umfassende empirische Strategie, um die wechselseitigen Dynamiken von technologischer Innovation, Gerechtigkeit im öffentlichen Gesundheitswesen, Governance und nachhaltiger Entwicklung innerhalb der G7-Staaten von 1990 bis 2022 zu untersuchen. Die Analyse nutzt fortschrittliche Paneldaten-Techniken, darunter Cross-Sectional Autoregressive Distributed Lag (CS-ARDL) und Common Correlated Effects Mean Group (CCEMG)-Modelle, die ausgewählt werden, um Querschnittsabhängigkeit und Hangheterogenität zwischen Volkswirtschaften robust zu berücksichtigen. Vorläufige Tests bestätigen die Datenstationarität und stellen eine langfristige Kointegration zwischen den Kernvariablen fest. Die Methodik bietet damit einen rigorosen Rahmen zur Entwirrung kurz- und langfristiger Beziehungen und zur Prüfung der vorgeschlagenen synergetischen Triade.
Theoretischer Hintergrund und empirische Strategie
Der Übergang zu nachhaltiger Entwicklung erfordert tiefgreifende strukturelle Veränderungen in den fortgeschrittenen Volkswirtschaften, insbesondere angesichts des zunehmenden Drucks durch Klimawandel und Umweltzerstörung. Der historische Verlauf der G7-Staaten ist geprägt von Wirtschaftsmodellen, die stark auf die intensive Förderung und den Verbrauch natürlicher Ressourcen setzen – ein Weg, der grundsätzlich nicht nachhaltig ist. Als Reaktion darauf ist staatliches Eingreifen entscheidend geworden, was sich vor allem in Industriepolitiken manifestiert, die darauf abzielen, Wirtschaftswachstum von ökologischem Schaden zu entkoppeln. Zu diesen Maßnahmen gehören Vorgaben zur Ressourcenerhaltung, die Förderung innovativer Produktionstechniken zur Emissionsreduzierung und zur Sicherstellung regulatorischer Einhaltung sowie strategische Veränderungen in Energiesystemen hin zu erneuerbaren Quellen wie Geothermie, um fossile Brennstoffe zu verdrängen. Die zentrale Herausforderung besteht daher darin, eine strukturelle Transformation zu orchestrieren, die wirtschaftliche Ziele mit planetaren Grenzen in Einklang bringt.
Um diese Transformation zu konzeptualisieren, ist die Linse der wirtschaftlichen Komplexität lehrreich. Es geht davon aus, dass die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit einer Nation aus ihrer Fähigkeit beruht, fortgeschrittenes Wissen und spezialisierte Fähigkeiten zu nutzen, um anspruchsvolle Güter und Dienstleistungen zu produzieren. Die Beziehung zwischen dieser Komplexität und ökologischer Nachhaltigkeit ist jedoch nicht deterministisch. Wie im Sustainable Development Index (SDI) eines Landes dargelegt, kann er als Funktion seiner facettenreichen Produktivität (β = MFP/SDI) modelliert werden, was eine kritische Spannung offenbart. Einerseits kann ausgefeilte industrielle Entwicklung (SDI) die Umweltzerstörung durch Ressourcenerschöpfung und Abfallerzeugung verstärken – ein Risiko für Volkswirtschaften, die auf traditionelle, ressourcenintensive Produktion beschränkt sind. Andererseits kann dieselbe Komplexität in grüne Industriestrategien gelenkt werden, die technologische Innovationen fördern, die Umweltherausforderungen adressieren und der wachsenden Nachfrage nach erneuerbaren Energien gerecht werden. Das konzeptionelle Forschungsmodell zeigt die Wechselwirkungen zwischen Kernkonstrukten, die nachhaltige Entwicklung vorantreiben. Das Modell positioniert technologische Innovation, öffentliche Gesundheit und Governance-Qualität als direkte Unterelemente, die das Gesamtsystem beeinflussen. Diese Faktoren werden mit zentralen Konzepten wie ökologischer Nachhaltigkeit und wirtschaftlicher Komplexität verknüpft, die wiederum mit natürlichen Ressourcen und Umweltverschlechterung verbunden sind. Das Rahmenwerk gipfelt in einer empirischen Modellgleichung, die diese Beziehungen zu einer testbaren analytischen Struktur synthetisiert (Abbildung 3).
Empirisches Modell
Diese Studie zielt darauf ab, den Zusammenhang zwischen natürlichen Ressourcen, Umweltverschlechterung, Governance Quality (GQ) und der Komplexität der Volkswirtschaften der G7-Staaten zu untersuchen. Wir empfehlen in diesem Zusammenhang folgendes empirisches Modell.
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Sei PH für das Maß an natürlichen Ressourcen, GQ für die Qualität der Governance, LME für das Niveau der wirtschaftlichen Entwicklung, DI für den Stand der digitalen Infrastruktur, SDI für wirtschaftliche Komplexität und TI für den Grad der technologischen Innovation. Wir verwendeten logarithmische Notation für statistische Informationen, um präzise und statistisch robuste Ergebnisse zu gewährleisten.
Entwicklung von Variablen
Wir wollen experimentelle Daten zur Korrelation zwischen Umweltzerstörung in den G7-Ländern von 1990 bis 2022 und Faktoren wie digitale Infrastruktur, Governance-Qualität, Entwicklung natürlicher Ressourcen, wirtschaftliche Komplexität und wirtschaftliche Entwicklung sammeln. Die Informationen sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Atlas Media-Datenbank bietet Informationen zu LME pro Kopf (regulärer 2017 USD), Governance-Qualität (Anzahl der Sekundarschulschüler), wirtschaftlicher Komplexität und natürlichen Ressourcen. Die Tiefe, Zugänglichkeit und Effizienz von Finanzinstituten bestimmen den zusammengesetzten Indikator der digitalen Infrastruktur. Der neue TI-Kompositindex umfasst die Emissionen von CH4, PM2.5, N2O, CO2 und THG1. Daher können DI und TI wie folgt dargestellt werden:
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Außerdem sind die Variablen dieser Studie und ihre Beschreibung in Tabelle 1 dargestellt. Die Einbeziehung der Umwelt-Kuznets-Kurven-(EKC)-Theorie in Gleichung 4 lässt sich kurz wie folgt beschreiben:
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Voruntersuchungen
Der Beginn dieses pragmatischen Ansatzes beinhaltet die Untersuchung empirischer Datensätze, die eine Querschnittsabhängigkeit aufweisen. Unbekannte gemeinsame Schocks, Globalisierung und nicht definierbare Restabhängigkeit können alle zum Vorhandensein von CSD beitragen. Darüber hinaus erleichtert die CSD-Schätzung die Artikulation sozialer Netzwerkinteraktionen und unbekannter gegenseitiger Schocks. Eine präzise CSD-Schätzung entfernt fehlerhafte und verzerrte Parameter und ermöglicht effiziente und konsistente empirische Ergebnisse. Pesaran-skalierte LM-, Breusch-Pagan-LM-, bias-korrigierte skalierte LM- und Pesaran-CSD-Tests werden in der aktuellen Forschung verwendet. Breusch-Pagans erster vertrauenswürdiger Test ist der LM-Test, den Breusch und Pagan46eingeführt haben. Gleichung (5) berechnet die LM-Statistik wie folgt:
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In den gegebenen Gleichungen bezeichnen ̂ρ2ij, T und N jeweils die Querschnittskorrelation der Residuen, der Zeitvariablen und der Gesamtzahl der Querschnitte im Panel. Empirische Daten mit großen Querschnitten zu sammeln ist jedoch nicht praktikabel. Um diese Einschränkung zu beheben, führte Pesaran47 das Konzept eines skalierten LM-Tests ein.
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Der von Pesaran eingeführte LM-Test zeigt Verzerrungen, wenn die Stichprobengröße (T) kleiner ist als die Anzahl der Variablen (N). Daher ein alternativer CSD-Test, der mit Gleichung (8) bewertet werden kann:
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Sobald der CSD bestimmt ist, wenden wir den SH-Test an, um die Steigungsvariabilität zu untersuchen. Dieser Test eignet sich besonders für Paneldatensätze, da er die Querschnittsabhängigkeit (CSD) berücksichtigt und mathematisch wie folgt dargestellt werden kann:
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Einheitswurzel- und Kointegrationstests
Mit Einheitswurzeltests der zweiten Generation bewertet diese Studie stationäre Eigenschaften. Bei der Datenbewertung berücksichtigt der CADF-Einheitswurzeltest strukturelle Brüche und führt einen Primärtest unter der zugrunde liegenden Annahme durch, dass der Zeiteffekt jeden Querschnitt beeinflusst und sowohl in T > N als auch in N > T implementiert werden kann. Neben CADF verwenden wir auch den CIPS-Einheitswurzeltest, der den CADF hauptsächlich nutzt, um die Verzögerungszahl zu erhöhen und anfängliche Variationen im Datensatz zu schätzen, um die Analyse zu ermöglichen Einheitswurzeln. Sobald stationäre Eigenschaften festgestellt wurden, wird die langfristige Verbindung zwischen den Datenvariablen mit dem Westerlund-Kointegrationstest untersucht. Die grundlegenden Ideen der Westerlund-Methode untersuchen die Kointegration, indem sie bestimmen, ob für jeden Indikator einzeln oder für den gesamten Indikatorensatz eine Fehlerkorrektur vorhanden ist. Signifikante Variationskointegration tritt sowohl langfristig als auch kurzfristig auf. Die Verbindung ist in die Methode integriert.
Berechnung für erweiterte Determinanten
CS-ARDL, CCEMG und AMG werden in der aktuellen Forschung als primäre Elemente analytischer Strategien verwendet. Erstens wird es in dieser Arbeit verwendet, weil CS-ARDL eine effektive ökonometrische Methode ist, die sowohl kurzfristige als auch langfristige CSD- und Steigungsheterogenität adressiert. Da CS-ARDL vertrauenswürdig ist, wenn Variablen in einer hybriden Sequenz kombiniert werden, ist es auch für die besten Ergebnisse unerlässlich. Schließlich überwindet er die Endogenität im empirischen Modell durch die Verwendung von CS-Durchschnitten. Die Methodik ist so strukturiert, dass sie vorläufige Tests für Querschnittsabhängigkeit (CSD) und Lagrange-Multiplikator-(LM)-Diagnostik umfasst. Die zentrale analytische Strategie umfasst das Autoregressive Distributed Lag (ARDL)-Modell, um kurz- und langfristige Dynamiken zu erfassen. Ergänzt werden zwei robuste Schätzer, die Common Correlated Effects Mean Group (CCEMG) und die Augmented Mean Group (AMG), um Heterogenität und gemeinsame Faktoren in den Paneldaten zu berücksichtigen (Abbildung 4).
Eberhardt und Bond48 schlugen AMG vor, das typische dynamische Effekte nutzte, um Querschnittsabhängigkeiten zu umgehen. Diese Strategie ähnelt CCEMG, um Probleme im Zusammenhang mit Paneldatenstatistiken anzugehen. Statistiker argumentieren, dass AMG ein vorherrschender dynamischer Mechanismus ist, während CCEMG als Ärgernis gilt. Darüber hinaus berechnet CCEMG die linearen Beziehungen zwischen Variablen, die voneinander abhängen, und den Durchschnittswerten über verschiedene Abschnitte hinweg. Die Regressionsanalyse wird dann verwendet, um jeden Parameter zu schätzen. AMG hingegen hat zwei Stufen, um die gemeinsamen dynamischen Effekte unbeobachteter Variablen zu bewerten. Dies beinhaltet die Schätzung der Steigungsparameter jeder Regressionsgruppe und das Hinzufügen von Dummy-Effekten zum Pool-OLS. Schließlich wählten wir zur Bestimmung der langfristigen kausalen Beziehung zwischen den Variablen auch den Dumitrescu- und Hurlin-Kausalitätstest aus. Wir bevorzugen diese Methode, da sie für unausgewogene Panels wie N > T und N \ T verwendet werden kann und CSD und Heterogenität vorhersagen kann.