Energiomställningar

Utifrån behovet av en energiomställning de närmsta femtio åren för att undvika global uppvärmning, skrev 2013 Arne Kaijser från KTH och Astrid Kander från Lunds universitet rapporten  "Framtida energiomställningar i historiskt perspektiv" på uppdrag av Naturvårdsverket. Rapporten handlar om energiomställningar och analysen utgår från dess samband med ekonomiska omvandlingar. De skiljer på två typer av omställningar:

"Medvindsförändringar har initierats av grundläggande tekniska innovationer och har inneburit tillväxtmöjligheter och vinster både för enskilda och för samhällsekonomi. Motvindsförändringar har initierats av kriser i omvärlden av olika slag och kan ses som av nöden framtvingade omställningar, där det på kort och medellång sikt bara finns förluster."

Medvindsförändringarna är relaterade till vad nationalekonomen Erik Dahmén (1950) och ekonomisk-historikern Lennart Schön (2000) kallat utvecklingsblock och de tre industriella revolutionerna.* Dahmén skilde på två krafter inom ett utvecklingsblock: marknadssugning och marknadsutvidgning.

"Marknadssugning beskriver förhållandet mellan en innovation och dess behov av komplementära resurser, till exempel en maskin som behöver en särskild sorts energi för att fungera. Maskinen utövar ett sug på marknaden för att få fram denna komplementära resurs, vilket innebär en stor efterfrågedragkraft som kan leda till prisökningar om utbudet inte är flexibelt nog. I motsats till detta innebär marknadsvidgning att efterfrågan ökar genom att priset sänks, till exempel genom skalfördelar i produktionen eller billigare transporter." (s 9)

En annan avgörande distinktion för Kaijser och Kanders syfte är ifall innovationerna är energibesparande eller energiexpanderande. Analysen av motvindsförändringar är mindre teoretiskt förankrad och mer ad hoc-förankrad i svensk historia, säger författarna ungefär (s 9).

Det första kapitlet handlar om det förindustriella Europas energiförsörjning. Det rådde då två stora begränsningar på energiförsörjningen, som höll nere den ekonomiska välståndsnivån.

"För det första var man hänvisad till att leva på den energi som solen gav på jordens yta, i form av biomassa eller direktverkande vindkraft eller vattenkraft i kvarnar. För det andra saknade man motorer som kunde omvandla värmeenergi till rörelseenergi. Den kraft eller effekt som en oxe eller häst kunde åstadkomma var svag, och en människas muskelkraft likaså. Detta gjorde att man var begränsad i vilka uppgifter som kunde åstadkommas. Energin kunde inte koncentreras i tid och rymd särskilt mycket. Man kunde heller inte transportera sig särskilt snabbt och inte utföra riktigt tunga arbeten." (s 10)

Tillgången till rörelseenergi var därmed låg: människan fick använda sin egen muskelkraft, samt dragdjur, vattenhjul, vindmöllor och segelbåtar. Däremot hade man gott om värmeenergi genom att elda med ved och torv, och i vissa fall med ytligt belägen stenkol. (s 10) Pajdiagrammet visar en uppskattning av de olika energislagens roll för energiförsörjningen i det förindustriella Europa:

Foder och mat kom från jorden, liksom träden (ved), torv och kol. Det rådde alltså en press på jordtillgången i det för industriella Europa, och än mer så eftersom de svaga transportmöjligheterna gjorde att inte all jord kunde utnyttjas. När befolkningen ökade steg därför också priserna på ved och mat. Därför föll levnadsstandarden (reallönen) för arbetare i Västeuropa från 1500 till 1700-talets slut (van Zanden 1999).

Med den första industriella revolutionen som börjar i England i slutet av 1700-talet* så börjar människorna frigöra sig från de tuffa begränsningarna som gällde för kraft och mark. Ångmaskinen är en revolutionär innovation. Den möjliggör för första gången omvandling från värmeenergi till rörelseenergi, och gör det med användningar av stenkol, ett bränsle från underjorden som inte krävde stora markarealer för att tas fram. "Markarealens starka begränsning för ekonomin och den Malthusianska fällan kom därmed att brytas. Dessutom kunde kol utvinnas med mindre arbetskraft än ved, vilket innebar att mer arbetskraft blev tillgänglig för andra ändamål. En epok av stadig ekonomisk tillväxt tog sin början." (s 14) De första ångmaskinerna var väldigt ineffektiva: Newcomens ångmaskin som kom 1712 tog bara fasta på 1 procent av energin i kolet vilket gjorde att den krävde extremt mycket kol för att få något gjort. Därför användes den bara i själva kolgruvorna, där tillgången till kol var naturligt stort, för att pumpa upp vatten ur gruvorna. Efter hand på 1700-talet blev ångmaskinerna mer effektiva och mer användbara. Då kunde de t ex användas i tenn- och koppargruvorna i Cornwall i sydvästra England, som låg långt ifrån kolgruvorna. Tenn och koppar var dyrt och därmed kunde producenterna där betala bra för ångmaskiner, och viktiga teknologiska framsteg gjordes där. Också den snabbt växande textilindustrin var en viktig användare av ångmaskiner. En annan viktig innovation i England under 1700-talet var att använda koks, som kom från stenkol, i produktionen av järn. Eftersom stenkol var billigare än träkol var detta viktigt.  På 1820-30-talen kommer ytterligare en revolutionär innovation som bygger på de två tidigare om ångmaskinen och koks: järnvägen.

Noter
*Jag har bloggat en del om den första och andra industriella revolutionen.
Om ettan: den första i.r. och ekonomer (juni 14), efterfrågan och i.r. i England (okt 14), orsaker till Storbritanniens i.r. (jan 15), i.r. och efterfrågan på arbetsskraft (nov 14), arbetarnas levnadsstandard under Storbritanniens i.r. (maj14)
Om tvåan: utifrån Chandlers Scale and Scope (nov 15)

Refererens

Arne Kaijser och Astrid Kander, "Framtida energiomställningar i historiskt perspektiv", Naturvårdsverket, 2013

Spårbundenhetsanalys och historia

QWERTY-tangentbordet -- tangentbordet där dessa sex bokstäver inleder den första raden -- är det klassiska exemplet på vad i samhällsvetenskapen kallas "path dependence", på svenska "stigberoende" eller "spårbundenhet". Det var ekonomen Paul A. David som 1985 lade fram en studie av QWERTY-tangentbordet som ett argument för nationalekonomer att inse att historien spelar roll. QWERTY är en mindre effektiv ordning av bokstäver en en del alternativ, men uppkom på skrivmaskinernas tid när tangenterna tenderade att fastna i varandra om man slog an bredvidliggande tangenter efter varandra. Därför var det då rationellt att sprida ut de mest använda tangenterna medan idag, när vi inte har den typen av mekaniska problem, så vore det tvärtom rationellt att ha de mest använda tangenterna närmast varandra för att minimera fingerrörelserna. Men QWERTY regerar fortfarande: spårbundenhet.

2008 publicerade Historisk Tidskrift en artikel av ekonomisk-historikern Mats Bladh, då docent vid Tema teknik och social förändring vid Linköpings universitet, nu handläggare på Energimyndigheten, som introducerar just begreppet spårbundenhet. Avsikten med artikeln är att introducera begreppet, som utvecklats i debatt mellan ekonomisk-historiker och nationalekonomer, för historiker och visa på vilket sätt det är användbart i historisk forskning.

David angav i sin QWERTY-studie tre mekanismer för spårbundenhet. Ett, samspelet mellan hårdvara och mjukvara: maskinskrivarna lärde sig en viss fingersättning och ville därför ha sådana maskiner. Två, skalfördelar: tillverkarna av skrivfördelar kunde producera mer effektivt när de fokuserade på en enda typ av fingersättning. Tre, "kvasi-irreversibilitet". Det förklarar Bladh så här:

"Den tredje mekanismen som opererade enligt David, var ”kvasi-irreversibiliteten”. Det uppstod nämligen en asymmetri mellan tangentbordsomställningskostnader, vilka sjönk, och omställningskostnaderna för mjukvaran (kunnandet hos maskinskrivarna) som steg. Skrivmaskinsfabrikanter som hade tillverkat maskiner med annan uppsättning kunde lätt omställa produktionen till qwerty, medan maskinskrivare med qwerty-kunnande inte kunde ställa om sig lika lätt. Så maskinerna anpassade sig till människorna i stället för tvärtom, och så har det förblivit." (s 673)

Bladh har också med ett rätt klargörande citat från Davids klassiska artikel, där denne förklarar vad han menar med "path dependence":

"A path-dependent sequence of economic changes is one of which important influences upon the eventual outcome can be exerted by temporally remote events, including happenings dominated by chance elements rather than systematic forces. Stochastic processes like that do not converge automatically to a fixed-point distribution of outcomes, and are called non-ergodic. In such circumstances ”historical accidents” can neither be ignored, nor neatly quarantined for the purpose of economic analysis; the dynamic process itself takes on an essentially historical character." (cit s 673f)

"Ergodiskt" betyder "utan minne" och att ett utfall är oberoende av de tidigare förhållandena. "Non-ergodic" betyder alltså att detta inte gäller: historien spelar roll, processen "har minne". Jag tror att alla historiker måste tro på att samhället är icke-ergodiskt; hur kan detta applicera på historisk forskning och genom vilka mekanismer kan detta användas i analysen, är vad jag undrar.

Bladhs introduktion handlar dock om debatten mellan David och neoklassiska nationalekonomer, och specifikt om frågan: kan en icke-effektiv lösning överleva pga historiska omständigheter, som med QWERTY-tangentbordet? Davids neoklassiska kritiker (Bladh tar en studie som exempel: en artikel av Liebovitz och Margolis) menar att processerna är mer rationella och nyttomaximerande än så. Centralt är synen på marginalavkastning och marginalkostnader och Davids argument om skalfördelar (dvs ökande avkastning med storlek), som kritikerna inte erkänner.

Från detta övergår Bladh till Douglass C. Norths institutionella teori. North vill förklara varför vissa länder är rika och andra inte: varför kopierar inte de fattiga länderna de rika ländernas koncept och blir rika de med? Hans förklaring här bygger just på vad man skulle kunna formulera som att samhällsutvecklingen är icke-ergodisk. Han är bland annat influerad av Brian Arthurs argument om ökande avkastning (increasing returns). Här stegar Bladh dock också bort från den rena spårbundenhet-diskussionen och pekar på att North också betonar tre andra faktorer som gör att inte alla länder blir lika rika. (a) individers beslut påverkas av deras idéer och subjektiva analyser och ställningstaganden. (b) det är företag, inte teknologier, som konkurrerar med varandra (det är lite otydligt i Bladhs text vad detta betyder). (c) Ytterligare en avvikelse från den rena marknaden som är lika viktig som tilltagande avkastning är transaktionskostnader. Bladh kommenterar: "Om transaktionskostnader finns så har vi ett pris på användandet av prismekanismen. Att vara marknadsaktiv är med andra ord förbundet med en kostnad. Då finns ett hinder för personer och organisationer att träda in i den marknad som anses ge upphov till balans och optimala lösningar. Observera att transaktionskostnader ger North möjlighet att förklara varför utrymmet begränsas för den effektiva marknaden. Västvärldens framgång beror på att man minskat dessa avvikelser från den neoklassiska modellen." (s 677) Lite syrligt anmärker han att Norths analys alltså är att Västeuropa och USA blivit rikt genom att skapa institutioner som minimerar transaktionskostnaderna, maximerar marknadsmekanismerna, och därför närmar sig "den liberala utopin" (s 677). Och jag är helt med honom här: jag tycker att Norths institutionella teori om varför vissa länder blir rika och andra inte är gravt förlegad och att inte minst Acemoglu och Robinsons teori är överlägsen, även om också den har sina problem. (Tidigare har jag diskuterat detta här på bloggen som kortast i mitt inlägg om AJR 2001.) North har också en diskussion om "institutional increasing returns", om hur institutioner själva har självförstärkande mekanismer som påverkar deras överlevande även om de är nationalekonomiskt ineffektiva i snäv bemärkelse; där närmar sig North något bra, även om jag tycker att statsvetarna Paul Pierson, Kathleen Thelen m fl på 1990- och 2000-talen gjort mer sofistikerade varianter av sådan analys. Bladh avslutar också stycket om Norths teori med en träffsäker sågning:

"Även om North avlägsnar sig betydligt från en enkel neoklassisk modell lämnar han den aldrig ur sikte. Den finns där som riktmärke för framgång. En historiker kan häpna över de slutsatser som följer på detta: ”In a world in which there are no increasing returns to institutions and markets are competitive, institutions do not matter.””If institutions existed in the zero transaction cost framework, then history would not matter.” Historien spelar roll endast då samhället eller ekonomin har avvikit från den effektiva marknaden. Marknaden ligger utanför historien. När den får verka erhålls de effektiva lösningarna som om fysiska krafter fått verka. I den utsträckning denna underbara mekanism inte får verka så lever vi historien, inte annars. Förekomsten av ett historiskt arv är därmed alltid förknippad med en förlust." (s 678f)

Bladh går vidare med nationalekonomen Brian Arthur, som han menar är en orsak till att spårbundenhetsdiskussionen hamnat utanför historikernas synfält. Arthur är nämligen en matematiskt-kvantitativt inriktad nationalekonom och utvecklade Paul A Davids analys i denna riktning. Med denna approach utvecklade han framför allt analysen av självförstärkande processer. Bladh betonar att Arthur vad utbildad i elektroteknik och att han samarbetade med fysiker i sin utveckling av denna analys.

Bladh breddar därefter diskussionen genom att ta upp en del andra varianter på temat. Bland annt använder han den träffsäkra formuleringen "små orsaker med stora effekter" (s 683). Han tar bland annat upp James Mahoney som verkar inom en mycket annorlunda tradition, jämförande historisk makro-sociologi, och som gör en distinktion mellan reaktiva förlopp och spårbundenhet. I reaktiva förlopp agerar olika aktörer utifrån vad som redan har hänt, men det handlar inte om spårbundenhet utan något mer fundamentalt. (s 685) Bladh diskuterar "systemiskhet" och även Nathan Rosenbergs teknikorienterade version av spårbundenhet. Han tar också upp en forskningsgren som verkar riktigt lam och som handlar om att entreprenörer omskapar världen och alltså inte är spårbundna... (s 689) Kort sagt så blir framställningen väldigt rapsodisk och det blir lite otydligt varför just dessa debattinlägg och inte andra tas upp. Jag tror att framställningen hade blivit tydligare och spetsigare om den hade strukturerats kring avgörande frågor om spårbundenhet och hur olika forskare svarat på de frågorna, snarare som nu då den är en namn-för-namn-genomgång som inte riktigt uppnår kumulativitet utan blir lite att olika saker staplas bredvid varandra men utan att korsbefrukta varandra.

I slutsatserna sammanfattar han: "Tesen om spårbundenhet är en hård teori i meningen att den uttalar sig om att ett fenomen överlever trots att bättre eller likvärdiga lösningar står till buds. Den är därför ingen allmän historisk teori som kan tänkas omfatta vägval och svagare former av historiskt arv." (s 691). Och:

"Svagheterna i teorin hör samman med vad som skall betraktas som spår. Systemiskhet – eller mer allmänt, att ett samhälleligt fenomen sällan eller aldrig är isolerat från omgivningen – gör att studieobjektet kan bli svårt att fixera, samt att orsak och verkan blir svåra att skilja åt. En annan svaghet är frågan hur starkt kravet på belägg av förekomst av alternativ skall vara. Det hör ju till spårbundenhetens natur att alternativen trängs undan. Samtidigt är förekomsten av alternativ som utmanar definierande för att ett spår finns. Ett sätt att undkomma detta är komparationer, eftersom erfarenhetsmassan av alternativ då ökar." (s 691)

Mats Bladh, "Spårbundenhet: Från fysik till historia", Historisk Tidskrift 2008. (fulltext i pdf här)