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TESIS de MAGÍSTER INSTITUTO DE ECONOMÍA www.economia.puc.cl

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D O C U M E N T O D E T R A B A J O

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I N S T I T U T O D E E C O N O M Í A

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TESIS DE GRADO

MAGISTER EN ECONOMIA

Eguiguren Ebensperger, Bárbara

Julio 2009

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS

MAGISTER EN ECONOMÍA

Estimación de una demanda de energía para el sector Industrial

de Chile, y sus elasticidades de sustitución

Tesis para optar al grado de Magíster en Economía

Bárbara Eguiguren Ebensperger

.

Comisión:

Gonzalo Edwards

José Miguel Sánchez

Gert Wagner

Julio 2009

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Estimación de una demanda de energía para el sector Industrial de Chile, y

sus elasticidades de sustitución

Bárbara Eguiguren Ebensperger

Julio 2009

RESUMEN

Este estudio analiza el comportamiento de la demanda industrial chilena por energía, y la

elasticidad de sustitución de los diferentes inputs productivos, tomando como tales al capital,

al trabajo y a la energía. Se hace uso de la ENIA entre los años 2001 y 2007, y se construye un

panel para los diferentes sectores económicos.

Se estiman expresiones de elasticidad de sustitución de Morishima y la elasticidad precio

directa de cada factor productivo, a partir de un sistema de demanda por insumos,

expresadas como funciones logit multinomial de la proporción del gasto de cada insumo en el

gasto total del sector económico.

De la investigación se obtiene como resultados que todos los factores productivos son

sustitutos. En especial, el uso de energía es altamente sensible a precios del capital y del

trabajo. Y al contrario, el precio de la energía parece no ser importante para la demanda de

capital y trabajo. La energía también es sensible respecto de su propio precio.

En conclusión, cualquier política que incentive la inversión en capital o la contratación de

mano de obra, será efectiva en disminuir el uso de energía. Esto es relevante si lo que se

busca es una política energética que se enfoque en la conservación de la energía. El mismo

efecto tendría un desincentivo al uso de energía, a través de impuestos específicos sobre

algún combustible, por ejemplo.

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ABSTRACT

This study analyses the behavior of the Chilean industrial energy’s demand, and the

substitution elasticity of the various productive inputs, namely capital, labor and energy. For

this purpose, the Annual National Industrial Survey (ENIA) is used for years between 2001 and

2007, and a panel is constructed for the different economic sectors.

There is an estimation of the Morishima’s elasticity of substitution and the direct price

elasticity of each productive factor expressions. These expressions derive from a logit

multinomial input demand system.

The results suggest that all inputs are substitutes. In particular, the energy use appears to be

sensitive to capital prices and wages. On the contrary, energy price does not seem to play an

important role on the capital and labor demand. Energy use is also sensitive to its own price.

In conclusion, any policy that stimulates capital investment or labor hiring will be effective in

dampening the use of energy. This is relevant, if energy conservation is the purpose of the

energy policy. The same effect would discourage energy use through - for example - specific

fuel taxes.

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Índice de Contenidos

I. Introducción .......................................................................................................................... 5

II. Modelo Teórico ..................................................................................................................... 9

a. Modelo principal: Sistema de demandas por factores ..................................................... 9

b. Elasticidad sustitución entre factores ............................................................................. 15

c. Primera etapa: obtención de la serie de Energía y su índice de precio .......................... 17

III. Datos ............................................................................................................................... 19

IV. Resultados ....................................................................................................................... 21

V. Conclusión ........................................................................................................................... 28

VI. Referencias ...................................................................................................................... 31

Anexo: CONSTRUCCIÓN DE VARIABLES...................................................................................... 33

a. Valor Agregado ............................................................................................................... 33

b. Empleo ............................................................................................................................ 33

Empleo....................................................................................................................................... 33

Remuneración ........................................................................................................................... 34

c. Capital ............................................................................................................................. 36

Stock de capital ......................................................................................................................... 36

Precio capital ............................................................................................................................. 36

d. Energía ............................................................................................................................ 37

Tipos de energéticos ................................................................................................................. 38

Precios ....................................................................................................................................... 42

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I. Introducción

Los eventos a los que se ha visto enfrentado Chile en los últimos años en materia

energética (abundante compra de gas natural argentino y luego los cortes inesperados, y la

abrupta alza de precios internacionales del petróleo) llevan a que sea de relevancia la

pregunta sobre cómo reaccionan en el país las diferentes actividades productoras ante los

cambios en los precios de los combustibles. En particular, es de relevancia investigar sobre la

elasticidad precio de la demanda de energía a nivel de industria, y la elasticidad de sustitución

entre la energía y el resto de los factores productivos (capital y trabajo). Existe cierto consenso

en que el uso de energía es un factor que ajusta el capital usado en un proceso de producción.

En ese caso se estaría asumiendo que capital y energía son complementos. Pero no se toma

en cuenta que un alza persistente en los precios de la energía podría conducir a cambios en el

tipo de maquinaria usada, implementación de distintas tecnologías, distintos procesos, etc.,

acciones que resulten en que la energía sea más bien un sustituto del capital.

En los Gráficos 1 y 2 se observa la evolución de los precios para la electricidad y el

petróleo. Claramente, los precios han aumentado más rápidamente hacia el final de la

muestra. El alza de precios de la electricidad se explica en parte a la falta de abastecimiento

de gas natural desde Argentina. En el Gráfico 3 se observa el porcentaje de indisponibilidad de

gas natural. La restricción de envíos comenzó en el año 2004.

Gráfico 1

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Gráfico 2

Gráfico 3

En este trabajo se investigará no sólo la elasticidad de la demanda de energía, sino que

también la elasticidad de sustitución con los otros factores productivos, que son capital y

trabajo. Es decir, la presencia de sustituibilidad o complementariedad entre el insumo energía

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y el resto de los insumos. Así se podrá entender de mejor manera el rol de la energía en la

estructura de la producción (Pindyck 1979). Esto tiene importancia a la hora de formular

políticas energéticas, tanto estratégicas para el futuro como de conservación de fuentes

energéticas y descontaminación. Es un hecho que las fuentes convencionales -no renovables-

de energía están siendo cada vez más escasas. Mientras no mejoren las tecnologías de fuentes

renovables en el sentido de que sean más eficientes para generar calor y trabajo, debe haber

una política energética que resguarde el abastecimiento de energía en el presente y futuro.

Además, depender de terceros países para el buen funcionamiento de la producción deja al

país en una situación vulnerable. Más aún si la dependencia es en relación a un solo país (con

la instalación del gas natural a fines de los 90, muchas industrias hicieron la inversión

necesaria para cambiarse a este combustible. El hecho de que se dependiera principalmente

de Argentina para el abastecimiento del gas, dejó con problemas de funcionamiento a todas

esas fuentes productoras cuando el país vecino restringió arbitrariamente y sin previo aviso

los envíos desde el 2004, generándoles grandes pérdidas).

Desde los años 70 y producto de la impresionante alza de precios del petróleo en esos

años, muchos estudios se han hecho para investigar, tanto a nivel macro como

microeconómico el rol de la energía en la producción o en el producto del país (Berndt y

Wood (1975), Denny y Fuss (1977), Dargay (1983), entre otros). La mayoría ha usado

funciones de producción y costos flexibles como la translog, y últimamente son varios los que

han derivado la atención a la forma funcional logit multinomial, por las propiedades que se

discutirán en la sección II (por ejemplo Considine (1990), Urga y Walters (2003), Gómez-Lobo

et al. (2009)).

Gómez-Lobo et al. (2009) han investigado recientemente la elasticidad de sustitución

entre diferentes fuentes de energías, para el mismo sector económico. De hecho, hacen uso

de la misma fuente de datos. Sin embargo, ellos se centran en la decisión sobre los diferentes

energéticos, y no extienden la investigación para analizar qué es lo que sucede en relación a

otros factores productivos.

En cuanto a las estimaciones de las elasticidades de sustitución entre factores

productivos (capital, trabajo y energía), los resultados de trabajos anteriores revisados son

mixtos en la relación capital – energía, mientras que para la elasticidad de sustitución trabajo

– energía el consenso es que se comportan como sustitutos.

Berndt y Wood (1975), en su trabajo sobre la industria manufacturera de Estados

Unidos para los años 1947-1971, estiman que el capital y la energía son altamente

complementarios, con una elasticidad de sustitución entre -3.09 y -3.53, mientras que para la

relación trabajo – energía encuentran evidencia de que estos factores serían sustitutos, con

una elasticidad de sustitución de 0.68.

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Resultados similares a los de Berndt y Wood (1975) son los encontrados por Dargay

(1983). Su investigación se centra en la industria manufactura de Suecia entre los años 1952 y

1976, separando sus estimaciones por sectores manufactureros. Los resultados son mixtos.

Pero a nivel de industria, ella estima una elasticidad de sustitución para el capital y la energía

de -1.43, y de 0.12 para la del trabajo y la energía. En ambos trabajos, Berndt y Wood (1975) y

Dargay (1983), los factores capital y trabajo resultan ser sustitutos. Cabe mencionar, en todo

caso, que el modelo usado por estos trabajos es distinto al que se usará aquí, haciéndolos

poco comparables. Para la función de costos de la industria usan una función trascendental

logarítmica (translog), y la elasticidad de sustitución la calculan según Allen-Uzawa, distinta a

la de Morishima, que es la que se usará en este trabajo (ver derivación de la elasticidad de

sustitución en la sección II.b.). Además, ellos incluyen cuatro factores productivos, que son

capital, trabajo, energía y otros materiales intermedios.

Considine (1990) también investiga la relación de cuatro factores productivos (capital,

trabajo, energía y materiales intermedios) en la industria manufacturera de Estados Unidos

para los años entre 1947 y 1971, pero en vez de usar una función translog para el costo total,

usan una función logística lineal, al igual que la que se usará aquí. Él sólo reporta los

resultados de las elasticidades precio de las demandas de insumos, pero por la manera en que

deriva la elasticidad de sustitución entre factores, es posible notar que esta última tiene el

mismo signo que la elasticidad precio. Así, los factores capital y energía resultan ser

complementos, mientras que trabajo y energía se comportan, según él, como sustitutos.

Evidencia contraria para la relación entre capital y energía – de que serían sustitutos -

es la encontrada por Pindyck (1979). Él investiga un panel de los sectores industriales de 10

países desarrollados entre los años 1959 y 1973. El costo total de la industria la modela con

una función translog, que incluye a los factores trabajo, capital y energía. Nuevamente, la

derivación usada para la elasticidad sustitución es la de Allen–Uzawa. Para todos los países

encuentra que el capital y la energía se comportan como sustitutos, al igual que el trabajo y la

energía.

Otros trabajos también encuentran evidencia de que el capital y la energía son

factores sustitutos, como por ejemplo Ma et al. (2008) para China, Christopoulos y Tsionas

(2002) para Grecia y Sterner (1989) para Méjico. Ellos estiman funciones translogarítmicas de

demandas por los factores productivos capital, trabajo y energía, salvo Sterner (1989) que

incluye cinco factores productivos, capital, trabajo, materiales intermedios, electricidad y

combustibles. La forma usada para la elasticidad de sustitución es la de Allen–Uzawa. Ma et al.

(2008) y Christopoulos y Tsionas (2002) estiman que tanto capital como trabajo son sustitutos

con energía, mientras que Sterner (1989) estima que el capital es sustituto a la electricidad,

pero complementario a los combustibles.

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En este trabajo se estimará un panel para los diferentes sectores industriales

proporcionados en la Encuesta Nacional Industrial Anual (ENIA) entre los años 2001 y 2007. La

razón para incluir sólo estos años es que no hay acceso público a los datos anteriores a 2001.

Si se estudiara sector por sector, una estimación con siete observaciones (años) sería muy

poco confiable. Por lo que la opción es el panel de datos. Así, los datos se agruparán según la

definición CIIU a 3 dígitos (Clases, CIIU revisión 3). Se cuenta con un promedio (de los 7 años)

de 48 clases de actividad.

En la siguiente sección se desarrollará el modelo teórico usado para la investigación.

Éste se puede separar en dos etapas. En la primera se deriva el precio de la energía a partir de

los precios de las diferentes fuentes energéticas que puede usar la industria. Y en la segunda

etapa se estima el set de demandas por insumos a partir de una función de costos. En la

tercera sección se hace una descripción de los datos que serán usados, información que se

completa en el Anexo. Los resultados de las estimaciones econométricas y de las elasticidades

se muestran en la sección IV. La sección V concluye la investigación.

II. Modelo Teórico

a. Modelo principal: Sistema de demandas por factores

El modelo parte suponiendo una función de producción débilmente separable en sus

principales argumentos para cada planta industrial en Chile, donde Y, K, L

y E son producto, capital, trabajo y energía, respectivamente, y n=1,.., N son cada una de las

plantas consideradas. El concepto de separabilidad dice que, teniendo los inputs agrupados en

categorías más generales separables, la razón de las productividades marginales de dos inputs

dentro de una misma categoría no se ve afectada por el cambio de un input fuera de esa

categoría. En el caso de esta investigación, la decisión sobre los distintos inputs energéticos

(por ejemplo, la tasa de sustitución marginal entre petróleo y electricidad) no depende de la

decisión sobre la cantidad de capital y trabajo. Para la maximización de la producción se

considera la cantidad total de energía consumida por planta, en términos de poder calorífico,

o capacidad de producir calor y trabajo. Más adelante se explicará que la manera de hacer

esto es expresando el consumo de cada tipo de energético en su equivalente en teracalorías1.

Es decir, en la función de producción se refleja la decisión del consumo total de energía en

teracalorías, y no cuánto gas o petróleo, por ejemplo, comprar. Esa es una decisión que se

toma en otra etapa, y que será discutida en la sección II.c. Así, la función de producción puede

1 10^9 calorías, que es la unidad de medida de calor equivalente a la energía necesaria para elevar de 14.5 a

15.5 °C la temperatura de un gramo de agua, manteniendo una presión constante de una atmósfera

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ser descrita como , donde g representa la función (homotética) que

describe la utilización de cada tipo de fuente de energía de la planta n, representadas en el

vector en.

Si se considera que las empresas son tomadoras de precios y que el nivel de

producción está dado, se puede formular el problema dual a la maximización de producción,

esto es la minimización de los costos.

Para la función de costos también se asume separabilidad. Esto implica que la razón

del costo marginal entre cualquier par de combustibles es independiente de los precios de los

insumos no energéticos –del capital y del trabajo. La función de costos corresponde a

(1)

donde es una función homotética para cada uno de los precios de los

energéticos, representados por el vector Pe. La separabilidad permite manejar empíricamente

de manera más eficiente una función de costos que depende de demasiados precios de inputs

(Chambers 1988). Y en este caso, la agrupación de un subgrupo de factores –los energéticos-

tiene sentido. Además, el supuesto de separabilidad es importante para poder contar con un

índice de precio de la energía agregada. Así, la estimación se puede hacer en dos etapas: en la

primera, la firma (para cada planta) minimiza el costo de la energía, eligiendo el mix de los

distintos posibles energéticos. Luego, la minimización de costos corresponde a decidir la

cantidad de los factores energía, capital y trabajo a utilizar, dependiendo de sus respectivos

precios. El precio de la energía se construye en la primera etapa, y corresponde al costo

estimado de la energía (como se está modelando en una situación en que las firmas son

tomadoras de precios, la función de costos corresponde también a la función del precio de la

energía).

Aplicando el lema de Shephard a la función de costos se obtienen las funciones de

demanda condicionada de los factores de producción. Al tomar las derivadas logarítmicas de

la función de costo respecto del precio de cada factor, lo que se obtiene es la proporción del

gasto correspondiente a cada factor sobre el gasto total. Son funciones de participación, o

share 2 (Considine y Mount (1984)):

(2)

2 Para el resto de la sección se ha omitido el subíndice n que representa plantas, para facilitar la notación

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pues es la demanda por el factor i, y , donde sit es la participación del

costo total del insumo i en el tiempo t.

Las demandas (funciones de participación) por los diferentes insumos están

representadas por una función logit multilinomial, tal como sugiere Considine y Mount (1984),

(3)

Donde

(4)

Pjt es el precio de cada insumo en el período t, yt es el producto de la firma en t, Qit-1 es el

consumo físico del insumo i en el período pasado, λ es el parámetro de ajuste parcial y εit es

un término del error aleatorio.

Cabe señalar que muchos de los trabajos que realizan este tipo de estimaciones -

estimación de función de costos y/o sistema de demandas condicionadas- utilizan la función

translog. Sin embargo, Considine y Mount (1984) demuestran que con una función logit lineal

las participaciones de cada inputs son siempre positivas, mientras que con una función

translog esto no siempre se cumple. Además, Urga y Walters (2003) demuestran que al utilizar

una forma dinámica, la función logit lineal permite incluir la variable de consumo rezagado en

vez de la participación rezagada, lo que asegura que la elasticidad de corto plazo del insumo

respecto al precio nunca será mayor que la elasticidad de largo plazo.

El sistema de demandas sit por definición deben sumar 1. Esto no implica una

restricción sobre los parámetros, si no que al estimar econométricamente, una ecuación

deberá ser omitida para evitar dependencia lineal. Es irrelevante cual se elimine. En este caso

se eliminará la ecuación de la participación del trabajo en el gasto total.

La elasticidad precio de la participación de un insumo en el gasto (share elaticity) se

puede obtener de la expresión (3) (esto es en el corto plazo, es decir, suponiendo λ=0)

(Considine y Mount (1984)):

(5)

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En cambio, la elasticidad precio directa para cada input se obtiene a partir de la demanda por

el factor, y usando las elasticidades en (5) (Considine y Mount (1984)):

(6a)

Las elasticidades cruzadas son

(6b)

Para que el sistema de demandas sea bien comportado, se deben cumplir ciertas

propiedades. Primero, ninguna demanda por un factor puede ser negativa. Como se discutió

más arriba, una especificación logit como en (3) asegura que las participaciones, y por lo tanto

las demandas por factores, sean positivas.

La segunda propiedad que deben cumplir las demandas es que sean homogéneas de

grado cero, esto es . Reemplazando (4) en (5) se tiene

La condición de homogeneidad es, por lo tanto,

Formando un sistema de ecuaciones para cada i=K, L, E, se obtiene que

. Por lo tanto, con las siguientes restricciones se impone que las

demandas sean homogéneas de grado cero en precios:

(7)

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El parámetro d puede tomar cualquier valor. Fácilmente se puede incluir esta restricción,

restando y sumando d al lado derecho de la ecuación (4). Esto es equivalente a

expresar todos los precios relativos a uno de ellos, cualquiera (Considine y Mount (1984)).

Para simplificar, y para poder identificar los parámetros a estimar, se le designará a d el valor

de cero.

Una tercera condición que se debe cumplir es que la matriz de las derivadas de las

demandas respecto de cada precio debe ser semidefinida negativa, es decir, y

. Esto último se refiere a que los efectos cruzados son simétricos, lo que es

equivalente a

Una vez obtenidos los parámetros del modelo se podrá testear si se cumple que la

matriz sea semidefinida negativa. Pero la restricción de simetría puede ser impuesta ex-ante a

los parámetros. Si se asume que , se puede demostrar que

. Esta condición de simetría entonces, se puede imponer en la

estimación redefiniendo los coeficientes de los precios,

y haciendo

(8)

Siguiendo a Considine y Mount (1984), conviene realizar una linealización de las

ecuaciones en (3), y expresar la participación de los insumos relativos a la participación del

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trabajo. Expresando las participaciones y precios como relativos al trabajo, el sistema de

demandas queda como sigue:

(9)

donde j=K,E.

Para poder identificar los parámetros se necesitan especificaciones adicionales:

(10)

La normalización de los parámetros (10) no tiene ningún efecto sobre las elasticidades

derivadas más arriba. Con las restricciones en (10) y d=0 sobre el sistema (9), el set de

demandas queda:

(11)

con y j=K,E. Los parámetros que no estén presentes en el sistema (11),

podrán ser recuperados con las restricciones de homogeneidad.

Los parámetros a estimar en (11) pueden ser reducidos al incorporar las restricciones

en (8) y (7). Finalmente, el sistema de demandas a estimar es

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(12)

El sistema de demandas (12) tiene 9 parámetros a estimar.

La restricción de simetría se debe cumplir para un set específico de participaciones

. En la estimación se impondrá que ésta se cumpla en la media de la muestra, es

decir, la reparametrización será tal que donde es la media de la muestra de la

participación del insumo j.

b. Elasticidad sustitución entre factores

Teniendo la elasticidad precio de las demandas por insumos es posible derivar una

expresión para la elasticidad de sustitución parcial entre un par de factores, esto es, cómo es

el cambio porcentual de la razón de uso entre dos factores ante un cambio proporcional en

los precios de éstos.

Una conocida forma para calcular la elasticidad de sustitución entre dos factores es la

llamada Allen-Uzawa, o AES, por Allen Elasticity of Substitution (Considine y Mount (1984)),

Usando el lema de Shephard ( ), se obtiene la siguiente expresión para la AES

(13)

donde es la elasticidad precio derivada en el apartado anterior, en (6a) y (6b), y es la

participación del insumo j en el costo total. La AES intenta ser una aproximación, para el caso

en que existen más de dos factores en la función de producción, a la elasticidad de sustitución

introducida por Hicks para el caso de una función de producción de dos factores productivos.

Sin embargo, Blackorby y Russell (1989) detallan tres argumentos en contra de que la AES

contenga las propiedades necesarias para poder considerarse una elasticidad de sustitución

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entre dos factores. Argumentan que (i) la AES no es una medida de la curvatura de la

isocuanta, y por lo tanto, no mide la “facilidad” de sustitución, (ii) no proporciona información

sobre las participaciones relativas, que es la idea original de una elasticidad de sustitución, y

(iii) no puede ser interpretada como una tasa marginal de sustitución, o como una derivada

(logarítmica) de una razón de cantidades respecto de una razón de precios. En cambio, ellos

recomiendan usar la llamada elasticidad de sustitución de Morishima (MES), que cumple con

(i), (ii) y (iii), y que se puede computar de la siguiente manera (Blackorby y Russel (1989):

(14)

La MES entrega información sobre el cambio en la razón de las participaciones de i y j

cuando cambia la razón de precios de i y j (más bien, cuando cambia el precio de j, dejando

constante el precio de i). Una conveniente propiedad de la MES es que es asimétrica

( ). Un cambio en tiene efecto tanto en la cantidad óptima de i (reflejado en ),

como en la cantidad óptima de j (reflejado en ). es por lo tanto una medida del cambio

neto en la razón de las cantidades de i y j. En cambio refleja el cambio neto de la razón de

las cantidades de i y j al variar el , dejando constante .

Las elasticidades de sustitución recién derivadas no consideran la estructura dinámica

de la especificación de las demandas por insumos. Es decir, esas elasticidades asumen que las

demandas se ajustan instantáneamente a los cambios de precios. Sin embargo, hay factores

(por ejemplo tecnológicos) que restringen el ajuste inmediato. Este ajuste parcial está

representado con el parámetro λ que acompaña el consumo rezagado de cada insumo en

cada una de las demandas.

Siguiendo la derivación de Considine y Mount (1984), las elasticidades de sustitución

MES de largo plazo corresponden a

(15)

donde es la MES de corto plazo derivada en (14), y λ es el parámetro de ajuste parcial de

las demandas por insumos productivos, en (12).

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c. Primera etapa: obtención de la serie de Energía y su índice de precio

Para poder llevar a cabo la estimación del modelo descrito en los apartados anteriores

es necesario construir primero la serie para el insumo energía y su respectivo precio.

Se considerarán cinco fuentes de energía: electricidad, petróleo, bencina, gas y otros.

El insumo gas es un agregado de gas licuado, gas de cañería y gas natural, mientras que otros

incluye parafina, carbón y leña.

El modelo es similar al de la sección II.a., en el sentido de que también se trata de un

sistema de demandas, expresado como participación en el gasto, derivado de una función de

costos. En este caso, la función de costos es el gasto total en fuentes energéticas (incluida la

electricidad). Las demandas equivalen a la participación de los diferentes energéticos en el

gasto total de energía, representadas por una función logit lineal (Considine y Mount (1984))

(16)

Donde

(17)

EL, PE, B, G y O son electricidad, petróleo, bencina, gas y otros respectivamente, Pjt es el

precio de cada combustible en el período t, yt es el producto de la planta en t, Rit-1 es el

consumo físico del combustible k en el período pasado, γ es el parámetro de ajuste parcial y

єkt es un término del error aleatorio.

Como se mencionó más arriba, se necesita que estas demandas sean homotéticas para

poder usar las participaciones predichas como instrumento de ponderaciones, para construir

el precio del agregado de energía. Es decir, se debe cumplir que .

Las participaciones y precios se expresarán en relación a la participación y precio de

electricidad (EL). Haciendo uso de las ecuaciones (16) y (17), el sistema de demandas por

combustibles es el descrito en (18) a continuación.

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18

(18)

con y j=PE,B,G,O.

Como se ha supuesto que las firmas operan en mercados competitivos, el precio del

agregado de energía equivale a su costo. Teniendo estimadas las demandas en (18), se

pueden usar las participaciones estimadas como instrumento de los parámetros de precios en

la función de costos, y así construir , como sugiere Pindyck

(1979).

Claramente está faltando la función de costos. Ésta consistiría en la sumatoria de la

integral de las funciones de demanda. Como no es posible derivar una expresión analítica para

esa integral, Urga y Walters (2003) desarrollan una expresión numérica para la función de

costos, basados en la metodología de Considine (1990). La función de costos usada por ellos

es3:

(19)

donde j=EL,PE,B,G,O; lnCt es el logaritmo del total gastado en combustibles, es la

participación predicha del combustible j, lnY es el logaritmo natural del valor agregado, lnY2

es el logaritmo del valor agregado al cuadrado y єCt es un término del error de la función de

costos. Este error de asume que es independiente de los errores de las funciones de demanda.

Por último, asumiendo competencia, lnC=PE será la variable utilizada en la estimación

del set de demandas por insumos productivos (sistema de demandas (12)). Se debería poder

demostrar que y son no significativos y cercanos a cero para poder usar a

como el costo de la energía.

3 La función estimada por Urga y Walters (2003) es en realidad .

Pero en esta especificación no hay un término de tendencia, o cambio tecnológico, t. En este sentido, la especificación usada en este trabajo sigue más de cerca a Considine y Mount (1984), como ya se ha mencionado anteriormente. Los términos para Y e Y2 son los mismo incluidos en la derivación de Considine (1990).

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19

III. Datos

Para la estimación de ambos sistemas de demandas (combustibles y factores) se hará

uso de la Encuesta Nacional Industrial Anual (ENIA) de los años 2001 al 2007. La encuesta es

elaborada, anualmente, por el Instituto Nacional de Estadísticas (INE).

Esta encuesta es realizada de manera censal y anual a los establecimientos industriales

de más de 10 trabajadores4 en todo el territorio chileno, nuevos o antiguos, que no hayan

paralizado su actividad durante el año. Establecimiento industrial se refiere a cada unidad

técnica-productiva que se dedica a alguna actividad industrial (transformación química y física

de materiales) en una sola ubicación geográfica delimitada. A este establecimiento se le

asigna un número único identificador (NUI). Es decir, una misma empresa puede ser “dueña”

de más de un NUI. Además, si un establecimiento cambia de propietario (ROL, RUT…) el NUI

asignado se mantiene. Un nuevo NUI es asignado a nuevos establecimientos, o bien a

establecimientos existentes que ingresan al registro (la razón principal de esto es que superan

los 10 trabajadores). Con el NUI es posible resguardar el secreto estadístico, es decir, no es

posible identificar a las empresas. También en línea con el cumplimiento del secreto

estadístico, el nivel más desagregado en que se entrega la información es la región, y la

clasificación más detallada es la de CIIU Rev. 35 a 4 dígitos (clase). Además, se garantiza un

mínimo de tres establecimientos por región/clase. Los establecimientos que no cumplan con

esto son removidos de la muestra.

La clasificación CIIU Rev. 3 para el sector industrial manufacturero corresponde a la

letra D, y las divisiones (correspondientes a los primeros dos dígitos) son las siguientes:

15 - Elaboración de productos alimenticios y bebidas;

16 - Elaboración de productos de tabaco;

17 - Fabricación de productos textiles;

18 - Fabricación de prendas de vestir; adobo y teñido de pieles;

19 - Curtido y adobo de cueros; fabricación de maletas, bolsos de mano, artículos de

talabartería y guarnicionaría, y calzado;

20 - Producción de madera y fabricación de productos de madera y corcho, excepto muebles;

fabricación de artículos de paja y de materiales trenzables;

21 - Fabricación de papel y de productos de papel;

22 - Actividades de edición e impresión y de reproducción de grabaciones;

4 No se aplica esta restricción a empresas multiunidad (que poseen más de un establecimiento) o

multiactividad (participan en más de una actividad económica). 5 Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las Actividades Económicas (CIIU), Revisión 3 de

Naciones Unidas.

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23 - Fabricación de coque, productos de la refinación del petróleo y combustible nuclear;

24 - Fabricación de sustancias y productos químicos;

25 - Fabricación de productos de caucho y plástico;

26 - Fabricación de otros productos minerales no metálicos;

27 - Fabricación de metales comunes;

28 - Fabricación de productos elaborados de metal, excepto maquinaria y equipo;

29 - Fabricación de maquinaria y equipo;

30 - Fabricación de maquinaria de oficina, contabilidad e informática;

31 - Fabricación de maquinaria y aparatos eléctricos;

32 - Fabricación de equipo y aparatos de radio, televisión y comunicaciones;

33 - Fabricación de instrumentos médicos, ópticos y de precisión y fabricación de relojes;

34 - Fabricación de vehículos automotores, remolques y semirremolques;

35 - Fabricación de otros tipos de equipo de transporte;

36 - Fabricación de muebles; industrias manufactureras;

37 – Reciclamiento.

En la ENIA el número total de establecimientos encuestados por año son, en promedio

de los 7 años, aproximadamente 5.300, los cuales se dividen en 748 clases de actividad

(considerando los 4 dígitos de la clasificación CIIU Rev. 3). Los ingresos del total de los

establecimientos encuestados ascienden a aproximadamente 2,3 millones de millones de

pesos al año.

Las variables más relevantes para esta investigación son las correspondientes a capital,

trabajo, energía y valor agregado. El saldo neto al final de cada año del stock de capital es

reportado en la encuesta, mientras que su precio tuvo que ser calculado, y corresponde a la

suma de la tasa de interés real y la depreciación, dividida por uno menos la tasa de impuesto.

El método para calcular dicho precio se describe en el Anexo adjuntado a este trabajo.

También se cuenta con el total de empleados por año, y las remuneraciones que se pagan.

Para el ítem energía, se cuenta con el gasto en los diferentes combustibles y electricidad, y el

consumo de ellos expresados en alguna unidad de medida pertinente. Fue posible

transformar esos consumos a una medida calórica común para todos ellos, teracalorías, para

que pudieran ser agregados de manera consistente. Y por último, en el trabajo se hará uso del

valor agregado reportado en la ENIA como variable para producto.

Todas las variables monetarias fueron deflactadas por el índice de precios al por mayor

de la industria manufacturera con base el año 2005, IPM, salvo el salario, el que fue

deflactado por el índice de precios al consumidor, IPC.

Para esta investigación se usó el nivel de agregación de actividad según grupo, es

decir, tomando en cuenta los primeros 3 dígitos CIIU Rev. 3. En promedio, son un poco menos

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de 50 los establecimientos que pertenecen a cada grupo en todo el país, con un mínimo de 3

(por ejemplo, fabricación de aeronaves y naves espaciales) y un máximo de 755 (panadería).

Para asegurar que no haya comportamiento monopolístico, se eliminaron los grupos en los

cuales había 3 ó 4 establecimientos.

Más detalles de todas estas variables se encuentran en el Anexo, al final del

documento.

IV. Resultados

Primero se debe obtener la estimación de la participación de cada energético en el

total del gasto en energía de la industria. Para eso, se estimó el set de demandas por los

diferentes combustibles (ecuaciones (18) para las participaciones en el gasto, descritas en la

sección II.c.). Los valores predichos para la participación en el gasto de electricidad, petróleo,

bencina, gas y otros serán usados como ponderadores para construir la serie del precio de la

energía, PE, tal como sugiere Pindyck (1979). Para eso es necesario que la energía sea una

función homotética en sus componentes (es decir, que la proporción de cada uno de ellos sea

independiente del nivel de producción).

El método de estimación fue el de SUR (Seemingly Unrelated Regression), con la

opción de iteración, sobre los 5 grupos de combustibles (incluida la energía). Como las

ecuaciones que componen el SUR son porcentajes en el gasto, existe colinealidad si se

incluyen las cinco ecuaciones. Para evitar ese problema, se estiman sólo cuatro de ellas,

dejando la electricidad de lado. Todos los precios, proporciones del gasto y cantidades de las

cuatro ecuaciones incluidas están expresadas relativas al precio, gasto y cantidad de energía,

respectivamente.

En la Tabla 1 se detallan los resultados obtenidos6. La estimación incluye efectos fijos

por años y también por actividad económica (grupos). Estos últimos coeficientes no son

reportados.

Tabla 1

Estimación del set de demandas por combustibles como porcentaje en el gasto, relativas a Electricidad

(1) (2) (3) (4)

VARIABLES Petróleo Bencina Gas Otros

6 En adelante, se estará trabajando siempre sobre la base de datos agregada por actividad según CIIU

Revisión 3 a 3 dígitos.

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Log de Precios, relativos al de electricidad

Petróleo 0.260 -0.253 -0.374*** 0.192

Bencina 0.0474 0.0259 -0.0359 -0.0544

Gas -0.0757** -0.0458 0.000705 0.0982

Otros 0.0135 0.160** 0.0606 -0.450***

Log Valor Agregado -0.0660 0.0654 0.0820 0.0759

log Consumos rezagados, relativos a electricidad (Tcal)

Petróleo -0.0156*** Bencina

-0.0156***

Gas

-0.0156*** Otros

-0.0156***

Dummies por año 2002 -0.0885 -0.117 -0.0299 0.153

2003 -0.0451 0.111 0.104 -0.355

2004 0.119 0.170 0.246** -0.322

2005 0.0864 0.0268 0.193 -0.424

2006 0.310** -0.0156 0.260** -0.717**

2007 0.297** -0.592*** 0.0125 -0.445

Dummies por actividad no reportadas

Constante 0 0 -3.002* 0

Observaciones 271 271 271 271

R-squared 0.812 0.836 0.872 0.822

Niveles de significancia: *** p<0.01, ** p<0.05, * p<0.1

Cada ecuación del sistema (18) se describe en una columna separada de la Tabla 1, y

las variables dependientes (“Petróleo”, “Bencina”, “Gas” y “Otros”) corresponden al logaritmo

natural de la participación en el gasto total por energía de cada combustible, relativo a la

participación de la electricidad en el gasto.

El primer set de variables independientes, que aparecen en la izquierda de la Tabla 1,

corresponde al logaritmo del precio de cada combustible, relativo al precio de la electricidad.

Más abajo en las variables independientes, se reporta el valor del coeficiente para el

logaritmo natural del consumo del período pasado (y no la participación) de cada consumo,

relativo al consumo rezagado de electricidad. En el caso de esta variable, en cada ecuación

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(columna) se incluye sólo el consumo rezagado del propio combustible, y no los consumos

pasados del resto de ellos. Se ha impuesto la restricción de que el coeficiente del rezago, o el

parámetro de ajuste del período, sea el mismo en cada una de las ecuaciones.

Las dummies por cada año fueron incluidas para captar, principalmente, el efecto de

las restricciones de envíos de gas natural de argentina, y la escasez que eso produjo en Chile.

Se intentó agregar sólo una dummy con el valor de 1 para los años 2004 al 2006, pero los

resultados fueron bastante similares. Sin duda estos efectos fijos por año están captando

muchos otros aspectos que pudieron haber afectado la demanda de cada combustible. Para la

demanda de gas (columna (3)), se esperarían valores altamente significativos para los años

2004, 2005, 2006 y 2007, y negativos para reflejar la indisponibilidad de gas natural. Sin

embargo esto no es así. El combustible gas reúne los consumos de los diferentes tipos de gas

(natural, de cañería y licuado), y no se está modelando ni investigando cómo es la interacción

entre esos tipos de gases.

Si bien los coeficientes en general no son muy significativos, es la mejor manera que se

tiene para construir la variable del precio de la energía. Además, es posible ver de la Tabla 1

que los coeficientes para el logaritmo natural del valor agregado, en cada una de las

ecuaciones de demanda, son pequeños y no significativos. Se podrá asumir entonces que

estas demandas son homotéticas.

En la Tabla 2 se muestran los promedios de las participaciones de los energéticos en el

gasto en energía. La primera columna corresponde al promedio de la encuesta ENIA, y la

segunda a la participación estimada a partir de los resultados de la Tabla 1. Estos últimos

porcentajes serán los usados.

Tabla 2

Promedio de la participación del energético en el gasto total

por energía

Promedio de la participación estimada del energético en el

gasto total por energía

Electricidad 58.95% 59.33%

Petróleo 15.08% 15.13%

Bencina 4.75% 3.80%

Gas 17.34% 17.63%

Otros 3.88% 4.10%

Con las participaciones estimadas, es posible ahora construir el precio de la energía

agregada, usando esas participaciones como ponderadores,

, donde es la participación predicha

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del energético j (segunda columna de la Tabla 2), lnY es el logaritmo natural del valor

agregado, lnY2 es el logaritmo del valor agregado al cuadrado, y es el costo total de la

energía. Para esta función de costo se asumirá que los coeficientes y son cero, es

decir, que la función de costo de energía es homotética, dado que los coeficientes para el

logaritmo natural del valor agregado en la Tabla 1 han resultado ser no significativos.

Teniendo ya todos los precios (del capital, trabajo y energía), se estima el set de

demandas por insumos productivos, ecuaciones (12), de la sección II.a. Este par de ecuaciones

representa las demandas por energía y capital, expresadas como el porcentaje del gasto total

de esos insumos, relativos a la participación del trabajo en el gasto total. La Tabla 3

corresponde a la estimación hecha de las ecuaciones (12).

Tabla 3

Estimación del set de demandas por insumos como porcentaje en el gasto total, relativas a Trabajo

(1) (2)

VARIABLES Capital Energía

Log de Precios, relativos al del trabajo

capital 0.0116 0.0627

energía 0.0545* 0.0360

Log Valor Agregado 0.0815 0.118**

log Consumos insumos rezagados, relativos al trabajo

capital 0.0507** energía

0.0507**

Dummies por actividad no repotadas

Dummies por años 2002 0.399*** -0.261***

2003 0.227*** -0.298***

2004 0.170*** -0.250***

2005 0.0389 -0.185***

2006 0.00492 -0.215***

2007 0 0

Constante 0.804 -0.877

Observaciones 229 229

R-squared 0.931 0.971

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Niveles de significancia: *** p<0.01, ** p<0.05, * p<0.1

En las columnas (1) y (2) se presentan los coeficientes para cada ecuación del sistema

de demandas (12). Las variables dependientes “Capital” Y “Energía” corresponden al

logaritmo del porcentaje del gasto de cada insumo en el costo total, relativos al porcentaje en

el gasto del insumo trabajo.

Las primeras dos de las variables independientes listadas a la izquierda de la Tabla 3

corresponden al logaritmo del precio de cada insumo, relativo al precio del trabajo. Sólo el

coeficiente para el logaritmo del precio de la energía relativo al precio del trabajo, en la

ecuación de la participación en el gasto del capital ha resultado ser algo significativa. Es

importante recordar que esos coeficientes corresponden a una expresión de varios términos,

como se detalla en el set de ecuaciones (12), y no representan entonces el parámetro para el

precio de un insumo en la demanda de algún otro insumo. Es decir, que el primer coeficiente

de la columna (1) y el segundo coeficiente de la columna (2) no sean negativos, no

necesariamente va en contra de la teoría económica respecto de la demanda de un insumo y

la relación con su precio propio.

Luego se muestran los coeficientes del logaritmo natural del valor agregado. Para

ambas demandas este coeficiente es positivo, indicando que a mayor valor agregado del

sector, mayor será la demanda por insumos productivos. Pero sólo el coeficiente de la

demanda por energía ha resultado ser significativo, mientras que el coeficiente del logaritmo

del valor agregado en la demanda de capital es más pequeño y no significativo. Se podría

pensar a partir de este resultado que la demanda por energía es más sensible al tamaño del

sector que lo que es la demanda del capital.

Más abajo se encuentran los coeficientes del logaritmo del consumo del período

pasado de cada insumo, relativo al consumo pasado de trabajo. En cada ecuación se incluye

sólo el consumo rezagado del mismo insumo, y los coeficientes de ambas ecuaciones se han

restringido para que sean iguales. Este componente del rezago, o el ajuste de la demanda en

el período presente, es significativo, pero cercano a cero. Indica que alrededor del 95% del

ajuste de las demandas es efectuado en el período presente, y sólo el 5% se ajusta con un

rezago. Lamentablemente, no es posible indicar si es que este hecho es un indicio de que las

demandas son flexibles para ajustarse, pues cada período es relativamente largo, de un año.

Para estimar las ecuaciones mostradas en la Tabla 3, se incluyeron efectos fijos por

grupos, es decir, una variable discreta para cada clase de actividad. Por un tema de espacio,

estos coeficientes no fueron incluidos en la Tabla 3. También se incluyeron efectos fijos de

tiempo, una variable discreta para cada año incluido en la estimación, menos para el año

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2001. La mayoría de estos coeficientes resultaron ser significativos, lo que justifica su inclusión

en la estimación. Pero al igual que lo discutido en la Tabla 1, estas variables discretas pueden

estar capturando diferentes tipos de efectos, por lo que la interpretación de ellos no es

evidente.

Con los coeficientes de la regresión hecha en la Tabla 3, se pudo calcular las

expresiones para las elasticidades precio de cada demanda (capital, trabajo, energía) y la

elasticidad de sustitución de Morishima (MES). En la Tabla 4 se presentan los resultados.

Tabla 4

Elasticidad de Sustitución (MES)

0.981***

0.927***

1.054***

0.854***

0.998***

0.964***

Elasticidad Precio de la Demanda

-0.358***

0.057***

0.301***

0.696***

-0.924***

0.228***

0.640***

0.040***

-0.626*** ***: Nivel de significancia del 1%

Los signos de las elasticidades precio propias tienen el signo correcto (negativo) según

la teoría económica. Además es posible ver que todos los factores de producción son

altamente sustitutos, y altamente significativos (elasticidades MES). Por ejemplo, la elasticidad

sustitución K-E y E-K, esto es, y , son ambas positivas, la elasticidad K-E cercana a 1 y la

elasticidad E-K mayor incluso que 1. No importa si cambia el precio de K o de E, siempre se van a

comportar como sustitutos. La altísima elasticidad de sustitución E-K, , nos dice que la

energía usada relativa al capital, es muy sensible frente a cambios en el precio del capital. Además,

, lo que significa que la razón K/E es más sensible frente a cambios en el precio del

capital que de la energía. La misma relación se obtiene al comparar la elasticidad de sustitución

entre el capital y el trabajo. La relación K/L es más sensible ante cambios en el precio del capital

que ante cambios en el precio del trabajo, (aunque prácticamente son muy parecidas,

0.998 y 0.927 respectivamente).

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La elasticidad sustitución energía – trabajo es la menor, de 0.854. La razón L/E es más

sensible a cambios en el precio de la energía que del trabajo, pues .

En cuanto a las elasticidades precio de las demandas por insumos, todas las

elasticidades propias son negativas, pues es de suponer que los factores productivos son

bienes normales. La elasticidad precio del capital, -0.358, es la más inelástica de las tres,

reflejando posiblemente que es el factor productivo menos variable. Las elasticidades

cruzadas son positivas, lo que estaría indicando sustituibilidad entre los tres factores de

producción – capital, trabajo y energía. La mayoría de las elasticidades precios son

relativamente inelásticas (valores más cercanos a cero que a la unidad). Sólo la elasticidad

propia de la energía se acerca a la unidad, indicando que el uso de energía sería relativamente

sensible a su precio. Las elasticidades más inelásticas corresponden a la demanda de capital y

trabajo, respecto del precio de la energía (0.057 y 0.040 respectivamente). En el caso de la

elasticidad del trabajo respecto del precio de la energía, su inelasticidad podría ser la que esté

provocando que se llegue a la conclusión del párrafo anterior, de que la razón trabajo –

energía es más sensible al precio de la energía que el del trabajo. Lo que podría estar

ocurriendo, es que ante un cambio del precio de la energía, la demanda de energía reaccione

mucho, además del hecho de que las elasticidades precio de la energía y del trabajo respecto

del precio del trabajo son relativamente bajas (0.228 y -0.626). Además, la elasticidad precio

propia del trabajo es más baja que la de la energía.

Las elasticidades precio del trabajo y la energía respecto del precio del capital son

relativamente inelásticas, pero son mayores que el resto de las elasticidades precio cruzadas.

Se desprende de la Tabla 4 que el cambio en el precio del capital relativo al precio del

trabajo o de la energía tiene un impacto más alto tanto en la demanda por los insumos trabajo

y energía como en la relación entre esos insumos y el capital, que el cambio del precio relativo

de la energía o el trabajo. Y mirando las elasticidades precio, el cambio del precio del capital

incide más en la demanda de los otros factores que el cambio en el precio de algún otro

insumo. En cambio, el precio de la energía pareciera que no es relevante para la demanda de

los insumos capital y trabajo.

En la Tabla 5 se encuentran las elasticidades de sustitución de Morishima para el largo

plazo. Estas elasticidades se construyen dividiendo las elasticidades de sustitución de la Tabla

4, por uno menos el coeficiente de ajuste (ver ecuación (15) de la sección II.b), el que

corresponde al coeficiente del logaritmo del consumo rezagado en la Tabla 3.

Tabla 5

Elasticidad de Sustitución (MES)

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Largo Plazo

1.034***

0.976***

1.111***

0.899***

1.051***

1.016***

***: Nivel de significancia del 1%

Como ya se había comentado más arriba, el coeficiente del rezago en el ajuste es

bastante cercano a cero, por lo que las elasticidades de largo plazo son muy parecidas a las de

corto plazo de la Tabla 4, sólo un poco mayores. Pero gracias a ese pequeño aumento en las

elasticidades, ahora casi todas las elasticidades de sustitución superan a la unidad, reflejando

una relación elástica entre los factores capital – energía, y trabajo – energía. Como se ha

comentado más arriba, es de suponer que la relación K/E ó L/E sea muy sensible ante cambios

en la relación de precios PK/PE ó PL/PE debido a la reacción de la energía ante cambios en

cualquiera de los precios, que debido a la reacción del capital o el trabajo. Es decir, no se

puede concluir a partir de una elasticidad de sustitución de largo plazo entre energía y capital

de 1.034, que la demanda de capital sea sensible al cambio en el precio de la energía. Más

bien, es la demanda de energía la que reacciona, haciendo variar el cuociente K/E.

V. Conclusión

El objetivo de esta investigación es el de estimar las demandas por insumos

productivos de la industria manufacturera de Chile, entre los años 2001 y 2007, para luego

poder derivar expresiones para las elasticidades de sustitución entre los distintos factores de

producción. Se hizo uso de la Encuesta Nacional Industrial Anual del INE.

Se consideró una función de costo flexible para la industria, la logit multinomial, que

depende de tres factores productivos: capital, trabajo y energía. Para la elasticidad de

sustitución, se usó la forma de la elasticidad de sustitución de Morishima, MES.

La literatura muestra evidencia mixta en el rol de la energía al considerarla como

factor productivo. Algunos trabajos encuentran que la energía es un sustituto del capital,

como Pindyck (1979), Ma et al. (2008), Christopoulos y Tsionas (2002) y Sterner (1989), en

concordancia con la presente investigación. Ejemplos de quienes encontraron una relación de

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complementariedad entre el capital y la energía son Berndt y Wood (1975), Dargay (1983) y

Considine (1990).

Desafortunadamente, ninguno de estos trabajos son completamente comparables con

los resultados que aquí se estiman. No sólo por los datos, que varían en años y países, sino

que también por el modelo teórico. La mayoría de los trabajos revisados usan funciones de

costos translog, a diferencia de la función logística que aquí se estima. Y quienes se inclinan

por la logit multinomial, como por ejemplo Considine y Mount (1984), Urga y Walters (2001) y

Gómez-Lobo et al. (2009), no estudian la relación entre factores productivos, si no que entre

distintos tipos de fuentes energéticas, lo que implica que esos trabajos tampoco pueden

usarse como comparación.

Además de la forma funcional, los trabajos revisados usan como elasticidad de

sustitución entre insumos la de Allen - Uzawa (AES), y no la de Morishima (MES). Y por último,

tampoco hay uniformidad entre los factores productivos que se incluyen. Algunos incluyen,

además de capital, trabajo y energía, a los materiales intermedios (Berndt y Wood (1975),

Dargay (1983) y Considine (1990)), y Sterner (1989) separa en dos grupos a la energía, en

electricidad y otros combustibles.

Los resultados de las elasticidades de sustitución encontradas en esta investigación

reflejan que todos los factores productivos son sustitutos. En particular, el uso de energía en

relación al stock de capital, es altamente sensible a los precios de capital y de la energía. Pero

también lo es el uso de energía en relación al empleo frente a cambios en salarios o el precio

de la energía.

El resultado más importante que se desprende de la Tabla 4 es que si bien la energía

se comporta como sustituto tanto del capital como del trabajo, el precio de la energía

pareciera no ser relevante para la demanda de los insumos capital y trabajo. Esto se

desprende de las bajas elasticidades de precio cruzadas y . Es la demanda por energía la

que responde de mayor manera ante cambios en cualquiera de los tres precios, lo que se traduce

en que las elasticidades MES sean relativamente altas.

El hecho de contar con una noción sobre la forma en que interactúan los factores

productivos en una cierta economía (o al menos un sector de ella), permite predecir de alguna

manera el efecto que podrían tener ciertas políticas económicas. En este caso, y debido a la

evidencia presentada por las elasticidades, cualquier política que incentive la inversión en

capital o la contratación de mano de obra, será efectiva en disminuir el uso de energía. Esto es

relevante si lo que se busca es una política energética que se enfoque en la conservación de la

energía. El mismo efecto tendría un desincentivo al uso de energía, a través de impuestos

específicos sobre algún combustible, por ejemplo. Y no es raro pensar que la conservación de

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la energía sea un objetivo explícito de las autoridades. Es un hecho que las fuentes energéticas

tradicionales van a escasear cada vez más a nivel mundial, lo que es muy probable que

desarrolle nuevos conflictos entre los países.

En Chile se añade el problema de la dependencia energética por combustibles

tradicionales, como petróleo y gas natural7. Si bien una buena política pública para revertir

esta situación sea el incentivo para desarrollar e incorporar en la producción nuevas fuentes

energéticas, las llamadas energías renovables no convencionales, en este estudio no se

investigó respecto de la composición de las fuentes energéticas, por lo que su discusión queda

fuera de foco. Pero sí conviene hacer hincapié, frente a la evidencia encontrada, de que es

posible reducir el consumo de energía sin afectar ni la inversión en capital, ni el empleo.

Por último, se concluye que dado el nivel de las elasticidades de sustitución y su alta

significancia, se revelan que el sector manufacturero de Chile es bastante flexible ante

cambios en los precios de sus factores. Sin embargo, no se debe perder de vista que los

parámetros estimados en la Tabla 3 con los que se construyen las elasticidades de sustitución,

resultaron ser no significativos estadísticamente.

7 La dependencia nacional por gas natural de Argentina fue relevante para los años que incluye esta

investigación, 2001 a 2007. Ahora, en el 2010, ese escenario ha cambiado, en gran medida gracias a la nueva planta de gas natural de Quintero.

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Anexo: CONSTRUCCIÓN DE VARIABLES

a. Valor Agregado

Para esta tesis se usará como variable para producto el valor agregado de la

producción. Este valor agregado se construye como el valor bruto de la producción, menos el

costo total, más el saldo neto de materiales y materias primas del año. Esta variable tendrá

que ser modificada, pues incluye el valor de los bienes nuevos terminados de activo fijo y los

gastos en combustibles y electricidad. Estas cuentas son parte del capital y de la energía

respectivamente, se estarían contabilizando dos veces.

La razón principal para usar el valor agregado y no el valor bruto de la producción, es

que se están excluyendo a los materiales de los inputs en la función de producción8. Al no

incluir los materiales intermedios, no resultaría correcto tomar como producto el valor bruto

de la producción.

La variable de valor agregado fue deflactada por el índice de precios al por mayor de

productos nacionales de la industria manufacturera (IPM) disponibles en el Instituto Nacional

de Estadísticas (INE), con base en el promedio del índice del año 2005.

b. Empleo

Empleo

EMPTOT corresponde al empleo total, por año, reportado en la encuesta ENIA.

EMPTOT es la suma de los promedios trimestrales de los distintos tipos de trabajadores. Para

clarificar su construcción, un ejemplo: la unidad productiva (establecimiento) debe informar el

total del personal directivo empleado en cada trimestre, separado por sexo. Se tiene así el

total del personal directivo hombre del primer trimestre, del segundo, tercero y cuarto, y lo

mismo para las mujeres. Entonces se obtiene el promedio simple de los 4 trimestres para cada

sexo.

Luego se debe calcular lo mismo para cada tipo de empleado. Cuando todos esos

promedios se suman, se obtiene EMPTOT. En promedio, en cada establecimiento trabajan 77

personas por año.

Los tipos de empleados son:

8 Bergoeing et al. (2003)

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- Propietarios y socios (que trabajen al menos 15 horas a la semana en la planta)

- Personal directivo (ejemplo, gerentes y subgerentes)

- Personal administrativo

- Trabajadores especializados ocupados en el proceso productivo

- Trabajadores no calificados ocupados en el proceso productivo

- Trabajadores ocupados en actividades auxiliares a la producción

- Trabajadores de servicios personales y seguridad (tales como secretarías, casino, etc.)

- Vendedores y empleados a comisión

- Trabajadores especializados subcontratado ocupados en el proceso productivo

- Trabajadores no calificado subcontratado ocupados en el proceso productivo

- Trabajadores Subcontratados ocupados en actividades auxiliares a la producción

- Personal administrativo subcontratado

- Servicios personales subcontratados

- Vendedores a comisión subcontratado

- Trabajadores a domicilio, ocupados en la producción.

Remuneración

Para construir esta variable se hace uso del reporte hecho en la encuesta ENIA sobre

remuneraciones, regalías (u otras remuneraciones) y cargas familiares. A continuación, las

definiciones de remuneración y regalías:

Remuneraciones: Pagos brutos (antes de impuestos y descuentos) incluyendo

comisiones, tratos, bonos por turno o producción, horas extras, gratificaciones, etc.

Regalías (u Otras Remuneraciones): Pagos por concepto de aguinaldos, asignaciones

de colación, movilización, estudios, ropa de seguridad, indemnizaciones, etc. Excluidas

asignaciones familiares.

Se refiere a los pagos efectuados en el año respectivo, en miles de pesos, a todo tipo

de trabajadores y empleados:

- Propietarios y socios (que trabajen al menos 15 horas a la semana en la empresa)

- Personal directivo

- Trabajadores Especializados

- Personal administrativo

- Empelados a comisión

- Trabajadores no calificados indirectos

- Trabajadores de servicios personales

- Trabajadores y personal subcontratados (especializados, administrativos, a comisión,

no calificado indirectos, auxiliares, de mantención y de servicios personales)

- Trabajadores auxiliares de producción

- E incluye otros, de tipo no especificado.

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La suma de las tres cuentas (remuneraciones, regalías y cargas familiares) queda muy

similar a la variable REMPAG reportada en la ENIA, que se define como Remuneración Pagada,

en miles de pesos. Las diferencias entre la suma y REMPAG son mínimas. Sin embargo, en este

trabajo se usará la suma, teniendo así mayor control sobre las variables usadas.

Además, la ENIA reporta otros desembolsos laborales: Aportes Patronales y

Descuentos legales. Sus definiciones son:

Aportes Patronales: Desembolsos asociados al costo de la mano de obra tales como

pagos por accidente del trabajo, seguro de cesantía, etc. De cargo del empleador.

Descuentos Legales: Monto de las retenciones legales para jubilaciones y seguros (AFP,

INP), salud (ISAPRE, FONASA), excepto cargas familiares.

No se incluirá en el cálculo del salario el impuesto de segunda categoría que deben

pagar los trabajadores, y que son retenidos por la empresa. Lo que interesa para este trabajo

es cuánto le cuesta a la firma cada trabajador, como factor productivo.

Resumiendo, la variable que se usará como Renta Total, será la suma de las

remuneraciones, regalías y cargas familiares.

La variable relevante es en realidad el salario recibido por trabajador. Para eso,

simplemente se deben dividir ambas variables explicadas arriba: renta total y empleados

totales.

La Tabla A1 a continuación muestra, en la primera columna, el promedio anual de

trabajadores por establecimiento industrial. En la segunda columna se ve el promedio anual

de la renta total recibida por cada trabajador.

Tabla A1

Año Promedio del Total de Personas Ocupadas por Establecimiento

Renta Real Anual Total Por Trabajador (Miles de Pesos del 2005)

2001 71.1 4,077.929

2002 70.1 4,162.615

2003 72.1 4,358.266

2004 73.4 4,474.130

2005 80.4 4,438.395

2006 83.1 6,372.310

2007 90.0 4,545.703

Fuente: Elaboración propia a partir de la ENIA.

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Las series en pesos fueron deflactadas por el índice de precios al consumidor (IPC) del

INE, con base en el promedio del IPC del año 2005.

c. Capital

Stock de capital

La serie de stock de capital no necesita ser construida. En la ENIA se tiene la

información del saldo final para cada tipo de activo fijo -terrenos, maquinaria, edificios y

vehículos- neto de la depreciación acumulada. Este saldo incluye la compra de bienes nuevos

y usados, valor de los bienes nuevos terminados, reformas y mejoras hechas por terceros y

venta de bienes usados. No incluye la corrección monetaria de cada tipo de activo.

A cada serie de stock del activo fijo se le restó la corrección monetaria (CM). De esta

manera se reconoce el efecto que la inflación pudo tener en la construcción del saldo final,

durante cada ejercicio.

De haber tenido que construir la serie de capital, por ejemplo con el método de

inventario permanente, se habría tenido que deflactar la inversión con el deflactor implícito

de la formación bruta de capital fijo. Sin embargo, este procedimiento –como se explica más

arriba- no fue necesario pues ya se cuenta con el saldo final. A falta de un deflacto más ad hoc

para la serie de capital, corrección monetaria y depreciación, esas variables fueron deflactadas

por IPM.

La serie de capital usada en este trabajo será la suma de los stocks de maquinaria,

edificios y vehículos. Se excluirán los terrenos del capital fijo productivo.

Precio capital

La expresión usada para el precio del capital, o más bien el costo de uso del capital, es

, donde r es la tasa de interés real, d es la tasa de depreciación y t es la

tasa de impuesto corporativo. La manera de obtener cada uno de los tres componentes se

explica a continuación.

Tasa interés real:

Se usó la serie de la tasa nominal de colocación mayor a 90 días y menor a un año,

disponible en las publicaciones estadísticas del Banco Central de Chile. La tasa para cada año

es el promedio de las tasas mensuales. A esa tasa se le restó la inflación de cada año. La

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inflación fue calculada con el índice de precios al consumidor (IPC) con base en el año 2005. El

promedio de la tasa de interés real para los 7 años de la muestra es de 10.8%.

Tasa depreciación:

Esta variable se calculó con la ENIA. Primero, se calculó una tasa de depreciación

constante para todos los años para cada tipo de capital (maquinaria, edificios y vehículos) y

para cada establecimiento. Luego, la tasa de depreciación es un promedio de las

depreciaciones de cada tipo de capital, ponderados por el stock de cada capital

respectivamente. Este es un procedimiento similar al usado por Cerda y Larraín (2005)9, pero

ellos suponen tasas de depreciación para cada tipo de capital, en vez de calcularlas.

El promedio de la tasa de depreciación es de 10%.

El gasto en depreciación fue deflactado por IPC. El stock de cada tipo de activo usado

también está deflactado por IPM, y corrido monetariamente.

Impuesto corporativo efectivo:

Siguiendo a Cerda y Saravia (2009)10, en vez de usar como tasa de impuesto la dicatada

por ley (entre 15 y 17%, según el año), se calculó la tasa con la ENIA, que corresponde al

impuesto corporativo efectivamente pagado, sobre el valor agregado. La razón para usar esta

tasa es que, primero, hay empresas que evaden impuestos, la tasa efectiva no siempre es

igual a la que establece la ley. Segundo, los malos años con resultados negativos pueden

usarse para reducir la base imponible en algún ejercicio a futuro. Y por último, el cálculo de la

tasa efectiva de impuesto puede hacerse, pues se cuenta la información para eso en la ENIA.

La tasa se que se calculó fue la suma de contribuciones de bienes raíces, impuesto a la

renta, impuesto de timbres y estampillas, patentes y derechos municipales y otros impuestos

incluyendo a la producción, dividido por el valor agregado. Todos los impuestos pagados

fueron deflactados por IPM para dejarlos en términos de precios del 2005. El promedio de la

tasa de impuesto del total de la encuesta es de 5.1%

En promedio, el costo del capital es de 21.3%.

d. Energía

La encuesta ENIA reporta la cantidad consumida (en distintas unidades de medida) y el

valor en miles de pesos del consumo de electricidad, petróleo (incluye diesel), bencina,

parafina, gas licuado, gas de cañería, gas natural, leña y grasas y aceites lubricantes.

Se reportan sólo las cantidades compradas para producir calor y fuerza. Se excluye lo

que se compra para uso como materia prima. Se juntó el gasto con lo reportado por IVA de

9 Ceda y Larraín (2005)

10 Cerda y Saravia (2009)

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cada ítem, y a eso se le llamó valor. En cuanto a las cantidades físicas reportadas, la idea es

dejar todo expresado en teracalorías (Tcal), una medida para el poder calorífico de los

energéticos, para después juntar todos los combustibles más electricidad en una sola variable

agregada, energía.

Se reportan combustibles que son consumidos por un porcentaje menor de los

establecimientos. Para poder tener un mayor número de observaciones en el consumo de

cada tipo de energía, se agruparán algunos de los combustibles y se crearán dos grupos

nuevos. El grupo gas incluirá los tres tipos de gases: gas licuado, de cañería y natural. Por otro

lado, el grupo otros incluirá el consumo de carbón, parafina y leña.

Para cada tipo de combustible se calcularon dos precios: uno, dividiendo el gasto en el

combustible por la cantidad consumida. Y el otro, dividiendo el mismo gasto pero por la

cantidad consumida expresada en Tcal. El precio relevante será, en realidad, el precio por

teracaloría. A continuación se detallan cada una de las fuentes energéticas.

Tipos de energéticos

Electricidad

El consumo de electricidad está expresado en miles de kilovatios hora (miles de kwh, o

Mkwh). La variable de interés en la encuesta es ELECONS, es decir, el consumo de electricidad,

para diferenciarlo de la compra de electricidad. ELECONS se construye sumando la electricidad

comprada y la electricidad generada por cada establecimiento, menos la venta de electricidad.

La electricidad generada no es muy relevante, pues salvo 14 de los más de 500

establecimientos encuestados, ésta es menor al 1% de la electricidad consumida.

Según la tabla de densidades y poderes caloríficos usada en la construcción de los

Balances Energéticos de la Comisión Nacional de Energía (CNE), el factor de conversión para la

electricidad es de 860 kilocalorías (Kcal) por cada kwh. La conversión relevante para dejar el

consumo de electricidad expresado en teracalorías (Tcal, que equivale a 10^9 kcal) es,

entonces, (860,000/10^9) Tcal por cada Mkwh.

Carbón

Este ítem reúne el consumo de carbón de piedra, carboncillo de piedras y coke. En lo

que sigue, se hablará de carbón simplemente.

Las unidades de medidas utilizadas para reportar el carbón son toneladas (39% del

total de los establecimientos que reporta consumo positivo de carbón) y kilogramos (27% del

total). Un 33% de los establecimientos no especifica la unidad de medida, por lo que se asume

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que se refiere a toneladas. Además, se unifican todas las unidades de medida a toneladas, por

lo que se divide por 1,000 todas las cantidades de consumo de carbón reportadas en

kilogramos. De las 775 observaciones del total de la encuesta para el total de los años en

observación que reportan un consumo positivo de carbón, hubo que transformar 210

observaciones de kilogramos a toneladas.

Siempre siguiendo la tabla de poderes caloríficos usada por la CNE en sus Balances

Energéticos, la conversión a teracalorías (Tcal) es de 7,000,000/10^9 Tcal por tonelada de

carbón.

Petróleo

El petróleo combustible y el diesel están agrupados bajo esta misma categoría de

combustible.

Nuevamente, no está unificada la unidad de medición que reportan los

establecimientos. De aquellos que consumen petróleo, un 45.6% reporta en metros cúbicos

(m3), un 30.7% lo hace en toneladas y el 23.5% no reporta unidad de medida. El total de

observaciones de consumo de petróleo para el total de la encuesta (todos los

establecimientos a través de todos los años considerados) es de 17,727.

En los casos en que el establecimiento no especifica la unidad de medida, se asume

que se refiere a m3. Para los casos en que el consumo se encuentra expresado en tonelada, se

hizo la conversión necesaria para dejar todas las observaciones unificadas en m3. Esta

conversión equivale a 1.0684 m3 por tonelada, la que corresponde a un promedio entre las

conversiones para el petróleo combustible nº5 y nº6 utilizadas por la CNE en sus Balances

Energéticos. Se optó por el promedio, pues no existe gran diferencia entre un factor y otro,

además de que no hay información de cuál de los dos petróleos combustibles es mayormente

utilizado.

El factor de conversión a teracalorías es de 9,828,000/10^9 Tcal por metro cúbico de

petróleo.

Bencina

Bencina es el nombre con se denomina en la ENIA a la gasolina. De las 37,307

observaciones de la encuesta completa (todos los establecimientos, incluyendo todos los años

en observación) 11,587 de ellas declaran consumo de bencina.

Se unificaron todas las observaciones de consumo de bencina en una misma unidad de

medida, el metro cúbico. Sólo el 11.8% de las observaciones declara su consumo en m3,

mientras que el 63% lo hace en litro y el 25% no reporta unidad de medida. Para estas últimas

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observaciones, se asume que la unidad de medida es m3. Una inspección detallada de la base

de datos revela que es razonable hacerlo así, y no asumir que se trata de litros. Cerca del 1%

reporta su consumo en toneladas. En esos casos, se usó el factor de conversión de 0.7

toneladas por m3 de gasolina. Este factor es el que utiliza la CNE en sus Balances Energéticos

para la nafta, a diferencia de las otras gasolinas incluidas en el Balance (gasolinas para

automóviles o aviación, que no son utilizadas en la industria).

Conversión a teracalorías: 8,050,000/10^9 Tcal por metro cúbico de bencina.

Parafina

Al igual que en el caso de la bencina, la mayoría de las observaciones que reportan

consumo de parafina lo hacen en litros. Esto corresponde al 67.2% de las observaciones con

consumo positivo, de un total de 1,439. Un 5.6% reporta en m3 y el 27% no especifica la

unidad de medida. Para esos casos, al igual que en el caso de la bencina, se asumió que

correspondía a metros cúbicos. Así, el consumo de parafina se dejó unificado en m3. También

se cuenta con una observación en tonelada. Se expresa en m3 usando el factor de conversión

de 0.81 toneladas por m3 de parafina (es el factor correspondiente al kerosene, utilizado por

la CNE en sus Balances Energéticos).

Conversión a teracalorías: 8,991,000/10^9 Tcal por metro cúbico de parafina.

Gas Licuado

Los establecimientos reportan su consumo de gas licuado en metros cúbicos y en

kilogramos. Para las observaciones cuyas unidades de medidas no hayan sido especificadas, se

asume que se trata de kg. Estas corresponden al 25.5% del total de los observaciones, que

alcanzan las 15,201. Además, para unificar el reporte en el consumo, se transformaron las

unidades originalmente expresadas en m3 a kg, usando el factor de densidad de 550 kg/m3.

Hubo que convertir 1,444 observaciones, correspondientes al 9.5% del total de las

observaciones. El 65% restante reportó su consumo en kg.

Conversión a teracalorías: 12,100/10^9 Tcal por kilogramo de gas licuado.

Gas de Cañería

Dentro del total de la encuesta, son 1,755 las observaciones con consumo de gas de

cañería. Los establecimientos reportan su consumo de este ítem en metros cúbicos. Sin

embargo, cerca del 30% de las veces no aparece la unidad de medida. En esos casos se asume

que se trata de m3. Además, hay cuatro observaciones que reportan su consumo de gas de

cañería en tonelada o kilogramo. A falta de un factor de densidad (kilogramos por metro

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cúbico por ejemplo) disponible en los Balances Energéticos de la CNE, esas cuatro

observaciones serán eliminadas (correspondientes al 0.23% de las observaciones

mencionadas).

Conversión a teracalorías del gas de cañería: 12,100/10^9 Tcal por metro cúbico.

Gas Natural

Con este ítem se tiene el mismo tipo de problema que con el gas de cañería. El

consumo de reporta en m3, pero existen 6 de las 3.301 observaciones en que la unidad de

medida es la tonelada o el kilogramo. Nuevamente, por no contar con un factor de densidad

que se base en los mismos criterios que los anteriores (Balances Energéticos, CNE), esas 6

observaciones serán eliminadas de la muestra (0.18% de las observaciones que reportan

consumo de gas natural). Además, un 23% no declara unidad de medida. Se asume que se

trata de m3.

El factor de conversión para el gas natural es de 9,341/10^9 Tcal por metro cúbico.

Leña

En los años 2001 y 2002 casi no hay reporte de unidad de medida. Sólo cantidad

consumida de leña (sin saber de qué magnitud) y su gasto.

Son 2,317 las observaciones que reportan consumo de leña como combustible: 28% de

ellas no reporta la unidad de medida, el 33% lo hace en metro ruma (mr) y el 39% en

tonelada. El procedimiento fue dejar todo expresado en tonelada. El factor de conversión

usado fue el de 0.6036 toneladas por metro ruma (mr)11. Hubo que buscar una fuente

alternativa para este factor de conversión, pues la alternativa habría sido eliminar las

observaciones expresadas en metro ruma, perdiendo mucha información respecto de este

combustible. Se asumió que se trataba de tonelada cuando el establecimiento no especificaba

la unidad de medida.

Para convertir el consumo a teracalorías, se debe multiplicar el consumo en tonelada

por 3,500,000/10^9.

Grasas y Aceites Combustibles

Se optó por eliminar este ítem. Primero, son pocas observaciones: 4,451. Segundo,

este ítem de combustible agrupa cualquier grasa o aceite lubricante que sea usado para

11

Toneladas por metro ruma de C. Navarro, Pinares, J. y Castillo, J. (2005) “Estudio de Secado de Leña y Equivalencias de Unidades de Comercialización”, CONAMA – Universidad Católica de Temuco.

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generar calor, y los establecimientos han reportado su consumo en tonelada y m3, además de

un porcentaje significativo que no especifica. Dar con un criterio para unificar todo resulta

muy difícil. Y de poderse, la posterior conversión en alguna unidad calorífica para unificar a

todos los combustibles utilizados, es aún más complejo.

Otros Combustibles

Este ítem también será eliminado, pues sólo se tiene el gasto, y no lo la cantidad que

se consume. Ni siquiera se sabe a qué “otros” combustibles se refiere.

Precios

Como se mencionó más arriba, el precio relevante para usar en esta investigación será

el relacionado a las unidades de calor que generen los energéticos. Así, el precio por

teracaloría será el gasto efectuado por el combustible (o electricidad) dividido por la cantidad

de teracalorías consumidas de ese combustible. Es decir, este precio depende directamente

del poder calorífico que contenga el combustible, además de su precio. En la Tabla A2 se

muestra la media del el total de la encuesta del precio para cada uno de los 5 energéticos

considerados –electricidad, petróleo, bencina, gas y otros- y las respectivas unidades de

medidas usadas, mientras que la Tabla A3 muestra el precio promedio por cada teracaloría

consumida, para cada energético.

Tabla A2

Precio promedio por Energético

(pesos del 2005) Unidad de

Medida

electricidad 72.8 $/kwh

petróleo 390.6 $/litro

bencina 6,601.4 $/litro

parafina 4,107.4 $/litro

carbón 1,673.0 $/kg

leña 44.9 $/kg

gas licuado 1,215.8 $/kg

gas cañería 21.8 $/litro

gas natural 7.4 $/litro

Fuente: Elaboración propia a partir de la ENIA

Tabla A3

Tipo de energético

Precio promedio, total de la encuesta

(miles de pesos de 2005 por Tcal)

electricidad 81,347

Page 45: TESIS de MAGÍSTER - economia.uc.cleconomia.uc.cl/wp-content/uploads/2015/07/tesis_beguiguren.pdf · En especial, el uso de energía es altamente sensible a precios del capital y

43

petróleo 38,444

bencina 780,205

gas 444,331

otros 156,293

Fuente: Elaboración propia a partir de la ENIA

El energético gas es la agrupación de los tres tipos de gases que se registran en la

encuesta: gas licuado, gas de cañería y gas natural. Otros se refiere a la categoría que agrupa a

los combustibles parafina, carbón y leña.

Todos los valores de gastos en energéticos fueron deflactados por IPM con base el

promedio del IPM del año 2005.

Adicionalmente, se eliminó el 1% de las observaciones extremas de cada precio: 0.5%

en cada cola.