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<div class="csl-entry">Grames, J. (2018). <i>Introducing the economic decision framework into socio hydrology</i> [Dissertation, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2018.27808</div>
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dc.identifier.uri
https://doi.org/10.34726/hss.2018.27808
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dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/20.500.12708/6095
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dc.description
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
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dc.description.abstract
Menschliche Entscheidungen können Wassersysteme verändern, während Wassersysteme menschliche Entscheidungen beeinflussen. Diese komplexen wechselseitigen Feedbackmechanismen sind das Kernstück des jungen aufstrebenden Forschungsbereiches der Soziohydrologie. In dieser Dissertation verwenden wir einen interdisziplinären Zugang um Forschungsfragen der Soziohydrologie zu beantworten. Dabei werden Modelle und Gesetze aus der Hydrologie und dem Ressourcenmanagement in ökonomische Modelle eingebettet. Im Zentrum stehen optimale Entscheidungen von Haushalten, Firmen oder Gesellschaften. Zur Berechnung der optimalen Handlungsstrategien werden verschiedene Methoden der dynamischen Optimierung weiterentwickelt und die entsprechenden Lösungen analytisch und numerisch aufbereitet. Die in dieser Dissertation entwickelten vielfältigen Modelle stellen formale Modellierungsmöglichkeiten anhand konkreter Beispiele dar. Unseres Wissens nach sind das die ersten mathematisch fundierten Modelle in der Soziohydrologie, die außerdem menschliche Entscheidungen und die verknüpften Feedbacks mit Wassersystemen endogen beschreiben. Drei konkrete Modelle wurden für zwei Anwendungsbereiche entwickelt: Einerseits Hochwassermanagement, welches Wasserdynamiken berücksichtigt, andererseits Phosphormanagement, welches Wasserqualität beeinflusst. Die ersten beiden Modelle beschreiben eine Gesellschaft, beziehungsweise eine Firma, die in einer Hochwasser-gefährdeten Region angesiedelt ist. Wir identifizieren die optimalen Investitionsstrategien in Hochwasserschutzmaßnahmen. Die gesellschaftliche Perspektive wird in einem ökonomischen Wachstumsmodell beleuchtet, wo sich zwei Investitionsstrategien langfristig als optimal herausstellen. Wir nennen sie reiche und arme Ökonomien, wobei es sich die Reichen leisten können in Hochwasserschutz zu investieren und Kapitalstöcke aufzubauen, während die Armen bevorzugt ihre kleinere Wirtschaftsleistung direkt konsumieren anstatt Hochwasserschutz aufzubauen. Somit müssen sie beim kleinsten Hochwasser Schäden in Kauf nehmen, wie das zum Beispiel im Mekong-Delta in Vietnam der Fall ist. Zusätzlich vergleichen wir Simulationen mit häufigerem, intensiverem oder stochastisch auftretendem überhöhten Wasserpegel. Für die Firmenperspektive verwenden wir ein partielles Gleichgewichtsmodell, das neben den optimalen Investitionsstrategien auch die optimale Lage der Produktionsstätte berechnet. Wie oft, wann und wieviel ist eine repräsentative Firma bereit in Hochwasserschutzmaßnahmen zu investieren? Um diese Frage zu beantworten, verwenden und erweitern wir die Impulskontrolltheorie und entwickeln einen Fortsetzungsalgorithmus für die numerische Lösung. Wir finden heraus, dass höheres Überflutungsrisiko und langfristigere Planung die Investitionsbereitschaft in Hochwasserschutz erhöhen und danach auch immer die Investitionen in Produktionskapital aufstocken und somit mehr produzieren. Wir können daraus schließen, dass langfristige und nachhaltige Investitionsplanung zu einem gesunden Wirtschaftswachstum führt. Das Ausmaß der wechselseitigen Einflüsse von Hochwasserschutzmaßnahmen und dem Wassersystem sind ausschlaggebend für die optimale Lage der Produktionsstätte, während ökonomische Rahmenbedingungen die optimale Investitionsstrategie prägen. Wenn bereits z.B. staatliche Hochwasserschutzmaßnahmen vorhanden sind, siedeln sich Firmen näher am Wasser an und die geringeren Ausgaben für Hochwasserschutz erlauben höhere erwartete Profite. Wenn Firmen durch Förderungen bereits große Produktionsanlagen haben, reduzieren sie mögliche Hochwasserschäden eher durch Abbau von Produktionskapital als durch eigenständigen Aufbau von Hochwasserschutz. Das dritte Modell untersucht die Wechselwirkung von Haushaltskonsumentscheidungen, Düngeentscheidungen in der landwirtschaftlichen Produktion, und Umwelt-, speziell der Wasserqualität, um den Einfluss dieser Wechselwirkungen auf Phosphornutzung und -recycling zu verstehen. In einem ökonomischen Gleichgewichtsmodell wird unter anderem Angebot und Nachfrage von Phosphordünger modelliert und eine Materialflussanalyse integriert, um die Dynamiken der Phosphorbestände in Gewässern, Boden und Lebensmittelproduktion einzubinden. In diesem Rahmen wird die Einführung unterschiedlicher Abwasserbehandlungsverfahren zur Rückgewinnung von Phosphor untersucht. Aus dem Modell folgt, dass die Verwendung von recyceltem Phosphor die Umweltqualität und sogar die Profite für die Landwirtschaft erhöht. Außerdem ist die Ökonomie
de
dc.language
English
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dc.language.iso
en
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dc.rights.uri
http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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dc.subject
socio-hydrology
en
dc.subject
economic growth
en
dc.subject
environmental economics
en
dc.subject
dynamic optimization
en
dc.subject
hydrological extreme events
en
dc.subject
flooding
en
dc.subject
drought
en
dc.subject
impulse control
en
dc.subject
optimal investment in flood protection measures
en
dc.subject
phosphorus cycle
en
dc.subject
two-sector economy
en
dc.subject
general equilibrium model
en
dc.title
Introducing the economic decision framework into socio hydrology
en
dc.title.alternative
Einführung der ökonomischen Entscheidungsfindung in Soziohydrologie
de
dc.type
Thesis
en
dc.type
Hochschulschrift
de
dc.rights.license
In Copyright
en
dc.rights.license
Urheberrechtsschutz
de
dc.identifier.doi
10.34726/hss.2018.27808
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dc.contributor.affiliation
TU Wien, Österreich
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dc.rights.holder
Johanna Grames
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dc.publisher.place
Wien
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tuw.version
vor
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tuw.thesisinformation
Technische Universität Wien
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tuw.publication.orgunit
E105 - Institut für Stochastik und Wirtschaftsmathematik