Abstract Agricultural policies and farm structures Agent

Abstract
Agricultural policies and farm structures
Agent-based modelling and application to EU-policy reform
by
Kathrin Happe
Studies on the Agricultural and Food Sector in Central and Eastern Europe,
Vol. 30, IAMO, 2004, 291 pages, ISBN 3-938584-01-7
Agricultural structures have been shaped by a variety of factors including economic, cultural, historical, political, technological, and geographical conditions.
Moreover, agricultural structures are not static. Structural change can be characterised as an evolutionary process consisting – among other things – of constant
adjustment to changes in demand, supply, and technological progress.
The development of competitive and efficient agricultural structures has been
one of the central goals of agricultural policy making in addition to ensuring a
fair standard of living for farmers. To achieve these goals, the agricultural sector
in most industrialised nations has long been the subject of government interventions. However, many agricultural policies have worked counteractively to these
goals by creating distortions in the use of resources. Against this background,
the emergence of new and innovative modelling methods such as agent-based
models, in addition to ever-increasing computing capacities has offered new
possibilities to model adjustment reactions and to quantify the impact of agricultural policies.
This thesis takes up these new methodologies and applies them to the modelling
and evaluation of agricultural policy impacts on regional structural change in
Baden-Württemberg. The thesis contributes to a deeper understanding of structural change dynamics and factors causing structural change. The starting point
Abstract
of the analysis is the hypothesis that Hohenlohe's agricultural structure displays
structural inefficiencies and that structural adjustment in the past has been impeded by existing agricultural policies. Based on these assumptions, it is studied
whether and to what extent policy changes can facilitate structural adjustment
towards a more efficient and competitive agricultural structure.
At the centre of the thesis is the development of the spatial and dynamic simulation model of regional agricultural structures AgriPoliS (Agricultural Policy
Simulator). The core of AgriPoliS is the understanding of a regional agricultural
structure as an agent-based system, i.e., a system of interacting heterogeneous
agents. The model extends previous work by BALMANN (1995, 1997). AgriPoliS
is a normative spatial and dynamic model in which a number of individually acting farm agents interact with each other subject to their actual state and to their
individual environment. Farms can engage in a number of production activities,
invest into buildings and machinery, operate as part-time farms, or leave agriculture altogether.
The initial situation of the model is calibrated to the agricultural structure of the
region 'Hohenlohe' in Baden-Württemberg in the reference year 2000/2001. The
calibration aims to map the farming structure in the region and the variety of
prevalent farms and production activities. The main data sources used are accountancy data (FADN), regional statistics, investment data, as well as technical
production coefficients. The full implementation of the Agenda 2000 by the end
of 2002 is taken as the reference scenario.
In a first set of simulations, AgriPoliS' behaviour in the reference scenario is investigated. In particular, parameter values for technological change, interest
rates, region size, and managerial ability are varied. Accordingly, high interest
rates together with heterogeneous managerial ability and high technological
change induces a particularly strong structural change in the region. Moreover,
results show no strong variations in response to different initial conditions. Finally, an impact analysis of managerial ability on farm survival shows that farms
with higher managerial ability are more likely to survive structural change.
In the policy simulations, emphasis is put on policies that are likely to support
the development towards more efficient and competitive agricultural structures.
In particular, a retirement payment, a stepwise cut of coupled direct payments,
as well as several scenarios with decoupled direct payments are simulated (decoupled single farm payment, single area payment, and partially decoupled
payments). Key results are the following:
Abstract
- Structural effects: A fully decoupled single farm payment granted independent of agricultural production shows to have strong effects in the shortrun. Shadow prices for production factors fall dramatically. Thus, farms
have stronger incentives to spend less on leasing land and to look for alternative uses of the complementary factors labour and capital. This means accelerating structural change. In addition, marginal land may no longer be
managed. A basic land management premium of 50 € per ha prevents most
land from falling idle. A stepwise reduction of payments leads to a gradual
increase of adjustment pressure resulting in land prices falling over time. On
the other hand, a single area payment if implemented as payment entitlements per hectare results in no significant changes compared to the reference
scenario. However, in the long-run, results do not differ greatly between
scenarios.
- Income effects: As for the single farm payment and the retirement payment,
unprofitable farms, and farms with a growth potential, benefit already in the
short-run. Farms in the first group benefit because they are rewarded for
leaving the sector. This takes away pressure from the land market, as more
land is available for lease. Surviving farms benefit because they have the
opportunity to lease land at lower prices and to realise size effects more easily. Most of all, farms with a high share of rented land benefit from falling
land prices. Over time, a stepwise reduction of direct payments also transfers
into lower rental prices. In case of this policy, farms that previously existed
because of direct payments are successively pushed out of the sector. Losers
of policies leading to lower rental prices will be land-owners as a drop in
rental prices implies land values to decline.
- Efficiency: A Data Envelopment Analysis shows that on average efficiency
increases significantly, if an incentive is provided to unprofitable and inefficient farms to leave the sector. If no incentive is provided or direct payments
are coupled to production, inefficient farms remain in production. This is
also the case for a uniform area payment. However, since inefficient farms
are relatively small, the production share of inefficient farms is also relatively small, such that the output-weighted structural efficiency shows only
small differences between policy scenarios. To assess the efficiency of production in the region, economic land rent is used as a measure for the allocation of factors. In all scenarios, average economic land rent increases with
time despite of lower rental prices in the case of fully decoupled payments.
Considering adjustment costs, efficiency gains are highest and adjustment
costs lowest for decoupled single farm payments.
The results show agricultural policies to affect structural change in many ways.
Abstract
A full decoupling of direct payments creates the greatest potential for increasing
factor mobility and making production more responsive to market signals. Even
though the results obtained with AgriPoliS are subject to assumptions that influence the behaviour and interactions of farm agents, and hence model results, the
majority of the findings are plausible from a theoretical and empirical point of
view. Results point out that the individual farm's scope for adjustment depends
on the specific circumstances of the farm and the conditions of the region within
which the farm is situated.
Kurzfassung
Agricultural policies and farm structures
Agent-based modelling and application to EU-policy reform
by
Kathrin Happe
Studies on the Agricultural and Food Sector in Central and Eastern Europe,
Vol. 30, IAMO, 2004, 291 pages, ISBN 3-938584-01-7
Agrarstrukturwandel ist geprägt durch eine Vielzahl ökonomischer, kultureller,
historischer, politischer, technischer und geographischer Faktoren. Er ist gekennzeichnet durch konstante Anpassungsprozesse an Angebots- und Nachfrageänderungen sowie an technische Fortschritte. Die Entwicklung wettbewerbsfähiger und effizienter Agrarstrukturen ist seit je her ein Hauptziel der Agrarpolitik neben der Erzielung eines angemessenen Einkommens. Zur Erreichung dieser Ziele ist der Agrarsektor in den meisten industrialisierten Ländern einer Reihe von Politikmaßnahmen unterworfen. Allerdings hat es sich gezeigt, dass viele
der Politiken den gesetzten Zielen eher entgegengewirkt haben, indem sie zu
Verzerrungen bei der Allokation von Ressourcen geführt haben. Vor diesem
Hintergrund bieten neue und innovative Modellierungsmethoden, wie z.B. die
agentenbasierte Modellierung, neue Möglichkeiten, die Wirkungen von Agrarpolitiken auf den Agrarstrukturwandel zu modellieren und zu quantifizieren.
Die vorliegende Arbeit wendet die genannten neuen Methoden an auf die Wirkungsanalyse von Agrarpolitiken auf den regionalen Strukturwandel in der Region Hohenlohe in Baden-Württemberg. Die Arbeit soll beitragen zu einem tieferen Verständnis der Dynamik des Strukturwandels. Die Arbeit basiert auf der
Hypothese, dass die Agrarstruktur Hohenlohes eine Reihe von Ineffizienzen
aufweist und strukturelle Anpassungsprozesse in der Vergangenheit durch agrarpolitische Maßnahmen, wie Preisstützungen und produktionsgebundene Di-
Kurzfassung
rektzahlungen, behindert wurden. Ausgehend von dieser Hypothese wird untersucht, ob und inwieweit Politiken strukturelle Anpassungsprozesse in Richtung einer effizienteren und wettbewerbsfähigeren Agrarstruktur unterstützen
können.
Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Entwicklung und Anwendung des agentenbasierten, räumlich-dynamischen Modells regionaler Agrarstrukturen AgriPoliS
(Agricultural Policy Simulator). AgriPoliS setzt an bei der Interpretation einer
Agrarregion als agentenbasiertes System, d.h., einem System interagierender
und heterogener Agenten. Das Modell erweitert frühere Arbeiten von BALMANN
(1995, 1997). AgriPoliS ist ein normatives räumlich-dynamisches Modell, das
explizit die Aktionen und Interaktionen einer Vielzahl individuell agierender
Betriebe abbildet. Betriebsagenten entwickeln sich in Abhängigkeit von ihrer
Umwelt. Jeder Betrieb kann mehreren Produktionsrichtungen nachgehen, für die
Investitionsalternativen unterschiedlicher Ausrichtung und Größe zur Verfügung
stehen.
Das allen Simulationen zu Grunde liegende Referenzjahr ist das Wirtschaftsjahr
2000/2001. Die Anpassung von AgriPoliS an die Region Hohenlohe verfolgt das
Ziel, die Agrarstruktur Hohenlohes möglichst treffend abzubilden. Dazu werden
Datenquellen wie Testbetriebsdaten, Regionalstatistik, Investitionsdaten, sowie
technische Koeffizienten herangezogen. Die Umsetzung der Agenda 2000 am
Ende des Jahres 2002 definiert das Referenzszenario.
In einem ersten Satz von Simulationsrechnungen wird zunächst das Verhalten
von AgriPoliS in der Referenzsituation untersucht. Insbesondere werden die getroffenen Annahmen zum technischen Fortschritt, den Zinsen, der Regionsgröße
sowie der Managementfähigkeiten der Betriebsagenten variiert. Es zeigt sich,
dass hohe Zinsen in Verbindung mit heterogenen Managementfähigkeiten der
Betriebsagenten und hohem technischen Fortschritt zu einem ausgeprägten
Strukturwandel führen. Weiterhin zeigt es sich, dass AgriPoliS sich robust im
Bezug auf Zufallsinitialisierungen verhält. Ein weiteres Ergebnis besteht darin,
dass Betriebsaufgaben und Managementfähigkeiten negativ korreliert sind.
Bei der Simulation und Analyse von Politikvarianten wurde der Schwerpunkt
auf Politiken gelegt, die potenziell geeignet sind, strukturelle Anpassungsprozesse in Richtung einer effizienteren und wettbewerbsfähigen Agrarstruktur zu
unterstützen. Konkret sind dieses eine Abwanderungsprämie, eine schrittweise
Rückführung gekoppelter Direktzahlungen sowie verschiedene Varianten entkoppelter Direktzahlungen (eine an den Betriebsleiter gebundene Betriebsprämie, einheitliche Flächenprämie, teilentkoppelte Prämien). Zentrale Ergebnisse
sind die Folgenden:
Kurzfassung
- Strukturwirkungen: Es zeigt sich, dass die Einführung einer vollständig entkoppelten Betriebsprämie, kurzfristig zu starken Anpassungsreaktionen
führt, bei der viele Betriebe ausscheiden. Insbesondere kommt es zu einem
starken Verfall der Schattenpreise des Faktors Boden und damit der Pachtpreise. Betriebe haben somit stärkere Anreize, die komplementären Faktoren
Arbeit und Kapital anderen Verwertungen zuzuführen, was den Strukturwandel verstärkt. Als problematisch stellt sich jedoch heraus, dass ein nicht
unbeträchtlicher Teil des Bodens brach fällt. Eine geringe einheitliche Flächenprämie von 50 €/ha könnte diesem entgegenwirken. Auch eine Abwanderungsprämie von jährlich 10,000 € führt kurzfristig zu starken Anpassungsreaktionen. Allerdings kommt es, bedingt durch gekoppelte Direktzahlungen,
zu keinem gravierenden Verfall der Schattenpreise der Produktionsfaktoren.
Während es bei den genannten Politiken zu einer sofortigen Strukturanpassung kommt, führt die schrittweise Rückführung gekoppelter Direktzahlungen über einen Zeitraum von 10 Perioden zu einem jährlich ansteigenden
Anpassungsdruck, der sich in graduell fallenden Pachtpreisen ausdrückt. Die
Einführung einer einheitlichen Flächenprämie führt zu keinen nennenswerten Strukturveränderungen im Vergleich zur Referenz.
- Einkommenswirkungen: Bei Einführung einer Betriebsprämie sowie einer
Abwanderungsprämie profitieren sowohl Wachstumsbetriebe, als auch unprofitable Betriebe. Letztere profitieren, weil ihr Ausscheiden in beiden Politiken belohnt wird. Durch das Ausscheiden dieser Betriebe entspannt sich
insbesondere die Lage auf dem Bodenmarkt, so dass Wachstumsbetriebe
sowohl von niedrigeren Pachtpreisen als auch von der Realisierung von Größeneffekten profitieren können. Besonders im Vorteil sind dabei Betriebe
mit einem hohen Anteil Pachtland. Auch bei einer schrittweisen Absenkung
gekoppelter Direktzahlungen profitieren Wachstumsbetriebe, allerdings auf
geringerem Niveau, da im Gegensatz zu den anderen Politiken nach Abschluss der Rückführung keinerlei Beihilfen gewährt werden. Die offensichtlichen Verlierer bei sinkenden Pachtpreisen sind die Bodeneigentümer.
- Effizienzaspekte: Mit Hilfe der Data Envelopment Analyse (DEA) wird die
Effizienz der Betriebsagenten zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmt. Aufbauend darauf wird mit der so genannten strukturellen Effizienz ein Maß für
die Effizienz der Agrarstruktur bestimmt. Es zeigt sich, dass die Effizienz
der Betriebe im Durchschnitt deutlich ansteigt, wenn Anreize für ineffiziente
Betriebe geschaffen werden, aus der Produktion auszusteigen. Der Anstieg
erklärt sich durch die Realisierung von Größeneffekten und effizienzsteigernder Investitionen. Besteht ein solcher Anreiz nicht (wie z.B. bei einer
einheitlichen Flächenprämie) oder sind Direktzahlungen an die Produktion
Kurzfassung
gekoppelt, so verbleiben ineffiziente Betriebe. Allerdings ist der Anteil ineffizienter Betriebe an der Gesamtproduktion gering, so dass es zu keiner gravierenden Änderung der mit dem Produktionsanteil gewichteten (strukturellen) Effizienz kommt. Zur Bewertung der Allokationseffizienz der eingesetzten Produktionsfaktoren wird die Grundrente als Indikator hinzugezogen.
Trotz zum Teil fallender Pachtpreise, steigt die durchschnittliche Grundrente
in der Region über die Zeit, bedingt durch Strukturwandel, technische Fortschritte und Größeneffekte. Wenn die Anlagenentwertung ausscheidender
Betriebe zusätzlich berücksichtigt wird zeigt sich, dass im Durchschnitt der
Simulationsperioden, eine vollständig entkoppelte Betriebsprämie mit den
geringsten Anpassungskosten verbunden ist.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Politikwirkungen auf den
Agrarstrukturwandel vielfältig sind. Eine zentrale Schlussfolgerung der Arbeit
ist, dass eine vollständige Entkopplung von Direktzahlungen unter den getroffenen Annahmen die Faktormobilität erhöht, und Produktionsentscheidungen sich
stärker am Markt orientieren. Die Ergebnisse der Arbeit sind theoretisch plausibel und entsprechen weitestgehend empirisch gewonnenen Erkenntnissen. Dennoch kann das vorgestellte Modell nur einen Teilaspekt struktureller Anpassungsprozesse berücksichtigen. Die Ergebnisse weisen jedoch darauf hin, dass
der jeweilige Anpassungsspielraum eines Betriebs in einer Agrarregion abhängig ist von den Gegebenheiten des einzelnen Betriebs sowie der Region.

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