Spatial externalities and agglomerations in spatiotemporal economics

Abstract

Economic activity is distributed very unequally across regions and countries. This phenomenon is caused by variations of exogenous geographical characteristics and endogenous economic reasons. Although location is a central feature in the study of economic activity and economic growth, space is rarely considered an essential element of economic models, if it is even mentioned at all. The overall aim of this thesis is to contribute to the spatial economic theory and, specifically, to spatial growth theory. The thesis is structured as follows. Chapter 1 discusses the literature and describes the tools and methods to model spatial movements, and capture capital flows across space. Moreover, we present dynamic optimization methods in a spatial setting and specifically optimal control in space-time. Lastly, we present simplification that may deal with some issues that arise in models with forward-looking agents and a continuum of spatial domain. Chapter 2 presents an endogenous spatial growth model with forward-looking agents. Trying to identify the spatial misallocation of labor, we solve the market equilibrium and optimal allocations. The internalization of spatial interactions reveals distortions to the allocation of resources to R&D that have not been previously studied. Therefore, we claim that when the spatial dimension is not embedded in growth models, it may lead to regulatory inefficiencies. Chapter 3 builds a dynamic spatial endogenous growth model. We propose a methodology to analyze equilibrium allocation when locations can differ on initial productivity, amenities, and the population's initial level while agents are free to migrate. We present numerical examples to illustrate how labor mobility can affect economic growth and the level of amenities. Finally, we study migration restrictions' welfare impact.

Η χωρική συγκέντρωση της οικονομικής δραστηριότητας παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις οι οποίες οφείλονται σε έναν συνδυασμό εξωγενών γεωγραφικών χαρακτηριστικών και ενδογενών οικονομικών αιτιών. Παρόλο που η παράμετρος του χώρου διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην οικονομική δραστηριότητα και στην οικονομική μεγέθυνση και ανάπτυξη μπορούμε να ισχυριστούμε ότι η αλληλεπίδραση των οικονομικών μονάδων σε συνάρτηση της τοποθεσίας τους δεν έχει αναλυθεί αρκετά από την οικονομική θεωρία. Στόχος της παρούσας διατριβής αποτελεί να συμβάλει στη δημιουργία δυναμικών χωρικά κατανεμημένων υποδειγμάτων οικονομικής μεγέθυνσης επεκτείνοντας την υπάρχουσα θεωρία οικονομικής μεγέθυνσης η οποία στηρίζεται στη διαδικασία της έρευνας και την ανάπτυξης με σκοπό την ταυτόχρονη χωρική και χρονική ανάλυση. Το πρώτο κεφάλαιο της διατριβής εξετάζει την βιβλιογραφία και παραθέτει τα εργαλεία και τις μεθόδους που καθιστούν εφικτή την μαθηματική προτυποποίηση οικονομικών φαινομένων τα οποία απαιτούν ταυτόχρονη χωρική και χρονική ανάλυση. Επιπλέον, μελετάται η θεωρία άριστου ελέγχου σε αναδρομικά απείρου τελικού χρονικού ορίζοντα χωρικά προβλήματα. Τέλος, παρουσιάζονται τρόποι παράκαμψης των προβλημάτων που παρουσιάζονται σε χωρικά μοντέλα προσανατολισμένα στο μέλλον στα οποία οι οικονομικές μονάδες έχουν προνοητική συμπεριφορά. Το δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζει ένα δυναμικό χωρικό υπόδειγμα ενδογενούς οικονομικής μεγέθυνσης. Επιλύονται τα προβλήματα του κοινωνικού σχεδιαστή και της ανταγωνιστικής ισορροπίας. Αναλύονται οι διαφορές μεταξύ των δύο και προτείνονται μέτρα οικονομικής πολιτικής τα οποία θα μπορούσαν να εξαλείψουν τη διάσταση μεταξύ ιδιωτικής και κοινωνικής ωφέλειας. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ένα δυναμικό χωρικό υπόδειγμα ενδογενούς οικονομικής μεγέθυνσης το οποίο επιτρέπει την κινητικότητα του εργατικού δυναμικού. Χρησιμοποιώντας αριθμητικά παραδείγματα μελετάται πως η κινητικότητα του εργατικού δυναμικού επηρεάζει την οικονομική ανάπτυξη κάθε περιοχής, το επίπεδο των υποδομών καθώς και του φυσικού περιβάλλοντος. Τέλος, εξετάζεται τι αποτελέσματα θα έχουν πολιτικές σχετιζόμενες με την κινητικότητα του εργατικού δυναμικού στην κοινωνική ευημερία.