Niniejsze badanie wykorzystuje kompleksową strategię empiryczną do zbadania współzależności dynamiki innowacji technologicznych, równości zdrowia publicznego, zarządzania i zrównoważonego rozwoju w krajach G7 w latach 1990–2022. Analiza wykorzystuje zaawansowane techniki danych panelowych, w tym modele Autoregresyjnego Opóźnienia Rozproszonego Cross-Cross-Cover (CS-ARDL) oraz modele Common Correlated Effects Mean Group (CCEMG), które zostały wybrane tak, aby rzetelnie uwzględniać zależność przekrojową i heterogeniczność nachyleń między gospodarkami. Wstępne testy potwierdzają stacjonarność danych i ustalają długoterminową kointegrację kluczowych zmiennych. Metodologia ta zapewnia tym samym rygorystyczne ramy do rozplątania krótkoterminowych i długoterminowych relacji oraz testowania proponowanej synergicznej triady.
Tło teoretyczne i strategia empiryczna
Przejście w kierunku zrównoważonego rozwoju wymaga głębokich zmian strukturalnych w gospodarkach rozwiniętych, zwłaszcza w obliczu narastających presji zmian klimatu i degradacji środowiska. Historyczna trajektoria krajów G7 charakteryzowała się modelami gospodarczymi, które w dużej mierze opierają się na intensywnym wydobyciu i konsumpcji zasobów naturalnych, co jest zasadniczo niezrównoważone. W odpowiedzi interwencja rządu stała się kluczowa, przede wszystkim w polityce przemysłowej mające na celu oddzielenie wzrostu gospodarczego od szkód ekologicznych. Interwencje te obejmują nakazy oszczędzania zasobów, promowanie innowacyjnych technik produkcji mających na celu redukcję emisji i zapewnienie zgodności z przepisami oraz strategiczne zmiany w systemach energetycznych w kierunku odnawialnych źródeł, takich jak energia geotermalna, aby wypierać paliwa kopalne. Głównym wyzwaniem jest więc zorganizowanie transformacji strukturalnej, która pogodzi cele gospodarcze z granicami planetarnymi.
Aby zrozumieć tę transformację, pouczająca jest perspektywa złożoności ekonomicznej. Zakłada, że ekonomiczna potęga narodu wynika z jego zdolności do wykorzystania zaawansowanej wiedzy i wyspecjalizowanych zdolności do produkcji zaawansowanych dóbr i usług. Jednak związek między tą złożonością a zrównoważonym rozwojem środowiskowym nie jest deterministyczny. Jak wyraża Indeks Zrównoważonego Rozwoju (SDI) danego kraju, można go modelować jako funkcję wieloaspektowej produktywności (β = MFP/SDI), co ujawnia krytyczne napięcie. Z jednej strony zaawansowany rozwój przemysłowy (SDI) może nasilać degradację środowiska poprzez wyczerpywanie zasobów i powstawanie odpadów, co stanowi ryzyko dla gospodarek związanych z tradycyjną, zasobochłonną produkcją. Z drugiej strony, tę samą złożoność można skierować na zielone strategie przemysłowe, wspierając innowacje technologiczne odpowiadające na wyzwania środowiskowe i odpowiadające na rosnące zapotrzebowanie na odnawialne źródła energii. Model badawczy koncepcyjny przedstawia wzajemne powiązania między podstawowymi konstrukcjami napędzającymi zrównoważony rozwój. Model ten umieszcza Innowacje Technologiczne, Zdrowie Publiczne i Jakość Zarządzania jako bezpośrednie podelementy wpływające na szerszy system. Wykazano, że czynniki te są powiązane z kluczowymi pojęciami, takimi jak zrównoważony rozwój środowiskowy i złożoność ekonomiczna, które same w sobie są powiązane z zasobami naturalnymi i pogorszeniem się środowiska. Ramy te kulminują w Empirycznym Równaniu Modelu, które syntetyzuje te zależności w testowalną strukturę analityczną (Rysunek 3).
Model empiryczny
Celem tego badania jest zbadanie związku między zasobami naturalnymi, pogorszeniem stanu środowiska, jakością zarządzania (GQ) oraz złożonością gospodarek krajów G7. W tym zakresie proponujemy następujący model empiryczny.
(1)
Niech PH oznacza poziom obfitości zasobów naturalnych, GQ jakość zarządzania, LME poziom rozwoju gospodarczego, DI stan infrastruktury cyfrowej, SDI złożoność gospodarczą, a TI stopień innowacji technologicznych. Zastosowaliśmy notację logarytmiczną dla informacji statystycznych, aby zapewnić precyzyjne i statystycznie solidne wyniki.
Rozwój zmiennych
Naszym celem jest zbieranie danych eksperymentalnych dotyczących korelacji między degradacją środowiska w krajach G7 w latach 1990–2022 a czynnikami takimi jak infrastruktura cyfrowa, jakość zarządzania, rozwój zasobów naturalnych, złożoność gospodarcza oraz rozwój gospodarczy. Informacje przedstawiono w Tabeli 1. Baza danych Atlas Media oferuje informacje o LME per capita (regularny USD w 2017 roku), jakości zarządzania (liczba uczniów szkół średnich), złożoności gospodarczej oraz zasobach naturalnych. Głębokość, dostępność i efektywność instytucji finansowych decydują o złożonym wskaźniku infrastruktury cyfrowej. Nowy indeks TI kompozytowy obejmuje emisje CH4, PM2.5, N2O, CO2 i GHG1. W rezultacie DI i TI można przedstawić jako:
(2)
(3)
Ponadto zmienne tego badania oraz ich opis przedstawiono w Tabeli 1. Włączenie teorii Środowiskowej Krzywej Kuznetsa (EKC) do równania 4 można krótko opisać jako:
(4)
Testy wstępne
Rozpoczęcie tego pragmatycznego podejścia polega na analizie empirycznych zbiorów danych, które wykazują zależność przekrojową. Nieznane wspólne wstrząsy, globalizacja oraz nieokreślone resztkowe zależności mogą przyczyniać się do obecności CSD. Ponadto estymacja CSD ułatwia artykulację interakcji w sieciach społecznych oraz nieznanych wzajemnych szoków. Precyzyjne oszacowanie CSD eliminuje błędne i stronnicze parametry, umożliwiając efektywne i spójne wyniki empiryczne. Testy LM skalowane przez Pesaran, LM Breuscha-Pagana, LM korygowane przez uprzedzenia oraz CSD są wykorzystywane w obecnych badaniach. Pierwszym z wiarygodnych testów Breuscha-Pagana jest test LM, który wprowadzili Breusch i Pagan46. Równanie (5) oblicza statystyki LM w następujący sposób:
(5)
(6)
W danych równaniach ̂ρ2ij, T i N oznaczają odpowiednio korelację przekroju poprzecznych reszt, zmiennej czasowej oraz łącznej liczby przekrojów w panelu. Jednak zbieranie danych empirycznych o ogromnych przekrojach nie jest praktyczne. Aby rozwiązać to ograniczenie, Pesaran47 wprowadził koncepcję skalowanego testu LM.
(7)
Test LM wprowadzony przez Pesarana wykazuje zniekształcenia, gdy rozmiar próbki (T) jest mniejszy niż liczba zmiennych (N). Dlatego alternatywny test CSD, który można ocenić za pomocą równania (8):
(8)
Po ustaleniu CSD stosujemy test SH do zbadania zmienności nachylenia. Test ten jest szczególnie odpowiedni dla zbiorów danych panelowych, ponieważ uwzględnia zależność przekrojową (CSD) i może być matematycznie przedstawiony jako:
(9)
(10)
Testy korzenia jednostkowego i kocałkowania
Za pomocą testów pierwiastków jednostkowych drugiej generacji badanie ocenia właściwości stacjonarne. Podczas oceny danych test jednostkowego korzenia CADF uwzględnia strukturalne przerwania i przeprowadza test podstawowy, zakładając, że efekt czasu wpływa na każdy przekrój i może być zaimplementowany zarówno w T > N, jak i N > T. Oprócz CADF stosujemy także test jednostkowego korzenia CIPS, który głównie wykorzystuje CADF do zwiększenia liczby opóźnień i oszacowania początkowych zmian w zbiorze danych w celu analizy korzenie jednostkowe. Po ustaleniu właściwości stacjonarnych, długoterminowe powiązania między zmiennymi danych analizowane są za pomocą testu kointegracji Westerlunda. Podstawowe idee metody Westerlunda badają kocałkację poprzez określenie, czy korekcja błędów występuje dla każdego wskaźnika osobno, czy dla całego zestawu wskaźników. Istotna zmienność kointegracji występuje zarówno w długim, jak i krótkim terminie. Połączenie jest włączone do metody.
Obliczanie dla rozszerzenych determinantów
CS-ARDL, CCEMG i AMG są wykorzystywane w obecnych badaniach jako główne elementy strategii analitycznych. Po pierwsze, jest wykorzystywana w tej pracy, ponieważ CS-ARDL jest skuteczną metodą ekonometryczną, która uwzględnia zarówno krótkoterminowe, jak i długoterminowe CSD oraz heterogeniczność stoków. Ponieważ CS-ARDL jest godny zaufania, gdy zmienne są łączone w sekwencję hybrydową, jest również niezbędny dla uzyskania najlepszych rezultatów. Wreszcie, przezwycięża endogeniczność w modelu empirycznym, stosując średnie CS. Metodologia została skonstruowana tak, aby obejmować wstępne testy diagnostyki zależności przekrojowej (CSD) oraz mnożnika Lagrange'a (LM). Podstawowa strategia analityczna obejmuje model Autoregresyjnego Rozproszonego Opóźnienia (ARDL), który pozwala uchwycić dynamikę krótkoterminową i długoterminową. Uzupełniają je dwa solidne estymatory: Grupa średnia Średnich Wspólnych Skorelowanych Efektów (CCEMG) oraz Grupa Średnia Zwiększona (AMG), aby uwzględnić heterogeniczność i wspólne czynniki w danych panelowych (Rysunek 4).
Eberhardt i Bond48 zaproponowali AMG, które stosowało typowe efekty dynamiczne do obejścia zależności przekroju poprzecznego. Ta strategia jest podobna do CCEMG, aby rozwiązywać problemy związane ze statystyką danych panelowych. Statystycy twierdzą, że AMG jest powszechnym mechanizmem dynamicznym, podczas gdy CCEMG jest uważane za uciążliwe. Ponadto CCEMG oblicza liniowe zależności między zmiennymi zależnymi od siebie nawzajem oraz średnimi wartościami w różnych sekcjach. Następnie do oszacowania każdego parametru stosuje się analizę regresyjną. Z kolei AMG ma dwa etapy oceny wspólnych dynamicznych efektów nieobserwowanych zmiennych. Polega to na oszacowaniu parametrów nachylenia dla każdej grupy regresji oraz dodaniu efektów dummy do puli OLS. Na koniec, aby określić długoterminową zależność przyczynową między zmiennymi, wybraliśmy także test przyczynowości Dumitrescu i Hurlina. Preferujemy tę metodę, ponieważ może być stosowana dla niezrównoważonych paneli, N > T i N \ T, a także może prognozować CSD i heterogeniczność.