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Does the Elasticity of Substitution Between Capital and Energy Bolster Economic Growth? Ves Approach

Este artículo analiza datos de 58 países para demostrar que el capital y la energía actúan como complementos en la producción, lo que implica que asegurar suministros de energía eficientes y renovables es esencial para sostener el crecimiento económico a largo plazo.

Autores originales: Celil AYDIN, Reyhan Demir Onay

Publicado 2026-10-15

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CC BY 4.0

Autores originales: Celil AYDIN, Reyhan Demir Onay

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

El crecimiento económico suele imaginarse como una máquina que funciona con un único combustible, pero en realidad es un sistema complejo donde diferentes ingredientes deben trabajar juntos. Para construir una casa, se necesita tanto madera como clavos; tener más madera no ayuda si se acaban los clavos, y tener clavos de sobra es inútil sin la madera. En la economía global, dos de los ingredientes más críticos son el capital físico —las máquinas, fábricas e infraestructura que posee un país— y la energía, la potencia que hace que esas máquinas funcionen. Durante décadas, los economistas han debatido cómo se relacionan estos dos ingredientes entre sí. Algunos han argumentado que, si un país sufre una escasez de energía, puede simplemente reemplazarla con más máquinas o tecnología, de forma muy parecida a como se intercambia una herramienta por otra. Otros sospechan que la energía y las máquinas están ligadas en una relación más estrecha, donde una no puede funcionar verdaderamente sin la otra. Comprender esta relación es vital para los responsables de la formulación de políticas que desean asegurar que sus naciones crezcan de manera constante sin quedarse sin potencia o dañar el medio ambiente.

Un nuevo estudio de los investigadores Celil Aydin y Reyhan Demir Onay ofrece una nueva perspectiva sobre esta cuestión al examinar datos de 58 países durante un periodo que abarca desde 1975 hasta 2017. En lugar de asumir que la relación entre la energía y el capital es fija, los autores utilizaron una herramienta matemática flexible llamada función de producción de elasticidad de sustitución variable. Este enfoque permite que la relación entre los dos factores cambie con el tiempo y dependiendo de cuánto de cada uno utilice un país, ofreciendo una imagen más realista que los métodos antiguos que asumían una relación constante. Para que sus hallazgos fueran más significativos, los investigadores no se limitaron a observar a los países como un solo bloque. Los clasificaron en cuatro grupos distintos basados en dos características específicas: qué tan eficientemente utilizan la energía para producir bienes, y si producen más energía de la que consumen o si dependen de las importaciones de otras naciones. Esta clasificación permitió observar si las reglas del crecimiento económico difieren para un país que quema mucha energía frente a uno que la utiliza con moderación, o para una nación que exporta petróleo frente a una que debe comprarlo.

Los investigadores analizaron los datos para ver si la energía y el capital actúan como sustitutos, donde uno puede reemplazar fácilmente al otro, o como complementos, donde deben utilizarse juntos. Sus hallazgos fueron claros y consistentes en los cuatro grupos de países: la energía y el capital son complementos. En términos sencos, esto significa que las máquinas y la potencia son socios que se necesitan mutuamente para producir resultados. El estudio encontró que cuando un país tiene más energía disponible, esto fomenta la acumulación de más capital, lo que a su vez impulera el crecimiento económico a largo plazo. Por el contrario, si un país enfrenta una escasez de energía, no puede compensarlo simplemente añadiendo más máquinas; la falta de potencia frenará todo el sistema. Los datos mostraron que esta relación de complementariedad es particularmente fuerte en los países que utilizan la energía de forma intensiva. En estas naciones, el vínculo entre la energía y el capital es más estrecho, lo que sugiere que cualquier interrupción en el suministro de energía tendría un impacto más severo en su crecimiento económico que en los países que utilizan la energía de manera más eficiente.

El estudio también reveló que la facilidad para acceder a la energía influye en esta relación. Los países que son exportadores netos de energía, es decir, que producen más de lo que consumen, mostraron un vínculo de complementariedad más fuerte entre la energía y el capital en comparación con los países que deben importar su energía. Esto sugiere que tener un suministro de energía seguro y fácil fortalece la asociación entre la potencia y la maquinaria, permitiendo que la economía funcione de manera más fluida. Sin embargo, los investigadores señalaron que incluso en países con altos niveles de tecnología y eficiencia, la necesidad fundamental tanto de energía como de capital permanece. Los resultados desafían la idea de que los países pueden simplemente cambiar al uso de más máquinas para superar la escasez de energía. En cambio, los hallazgos sugieren que el crecimiento sostenible depende de mantener un flujo de energía constante y eficiente.

Para los responsables de la formulación de políticas, estos resultados ofrecen un camino claro a seguir. Dado que la energía y el capital funcionan mejor juntos, la estrategia más eficaz para el crecimiento a largo plazo no es intentar reemplazar la energía con otra cosa, sino asegurar un suministro fiable de la misma. El estudio sugiere que centrarse en la eficiencia energética y en la transición hacia fuentes de energía renovables puede ayudar a los países a alcanzar sus objetivos económicos al tiempo que cumplen con sus metas ambientales. Al asegurar un flujo estable de energía, las naciones pueden apoyar la acumulación de capital e impulsar el crecimiento sin el riesgo de verse frenadas por la escasez de energía. La investigación confirma que, en el motor de la economía moderna, la energía no es solo un combustible que pueda ser intercambiado; es un socio esencial que debe nutrirse junto con las máquinas que alimenta.

Resumen Técnico: ¿Fortalece el crecimiento económico la elasticidad de sustitución entre el capital y la energía? Un enfoque VES

Planteamiento del problema
El artículo aborda la relación crítica entre el consumo de energía, la acumulación de capital y el crecimiento económico sostenible. Si bien la energía es un factor de producción fundamental, la facilidad con la que puede sustituirse por capital (la Elasticidad de Sustitución, o EoS, por sus siglas en inglés) sigue siendo una variable contenciosa y poco explorada en la modelización del crecimiento. La literatura tradicional suele basarse en funciones Cobb-Douglas (donde la EoS es fija en 1) o funciones de Elasticidad de Sustitución Constante (CES, donde la EoS es constante pero no necesariamente 1). Los autores argumentan que estos modelos pueden no capturar la realidad, ya que la sustituibilidad entre los factores probablemente varía en el tiempo y de acuerdo con las participaciones relativas de dichos factores. Específicamente, el estudio busca determinar si la EoS entre el capital y la energía es constante o variable, y cómo esta elasticidad impacta el crecimiento económico a largo plazo en diferentes perfiles de países.

Metodología
El estudio emplea una función de producción de Elasticidad de Sustitución Variable (VES) anidada dentro del modelo de crecimiento estándar de Solow-Swan. Este marco se aplica a un conjunto de datos agregados que cubre 58 países durante el periodo 1975–2017.

Estructura del modelo: Los autores utilizan una función VES anidada de dos niveles. El primer nivel anida los insumos físicos (capital y energía), y el segundo nivel anida estos insumos físicos con el trabajo. La forma general permite que el parámetro de la EoS ( $b_2$ $b_{2}$ ) entre el capital y la energía varíe en función de la relación capital-energía ( $K/E$ $K / E$ ).
- Si $b_2 < 0$ , el capital y la energía son complementos.
- Si $b_2 > 0$ , son sustitutos.
- Si $b_2 = 0$ , la función revierte a una forma de Elasticidad de Sustitución Constante (CES) o Cobb-Douglas.
Clasificación de datos: Para proporcionar un análisis matizado, los 58 países se clasifican en cuatro subgrupos distintos basados en dos criterios:
1. Intensidad energética: Categorizada como "Baja" o "Alta" según la relación del consumo de energía primaria respecto al PIB (utilizando datos de 2013).
2. Accesibilidad energética: Categorizada como "Exportador neto de energía" o "Importador neto de energía" según los balances comerciales de 2013.
  Esto da como resultado cuatro grupos: (1) Baja intensidad/Exportador, (2) Baja intensidad/Importador, (3) Alta intensidad/Exportador, y (4) Alta intensidad/Importador.
Técnica de estimación: La ecuación log-linealizada base se estima utilizando el método de Mínimos Cuadrados No Lineales (NLLS). El estudio utiliza tanto el trabajo bruto como el trabajo ajustado por capital humano (derivado de la Penn World Table) como insumos de producción. Los valores iniciales para la estimación NLLS se derivan de regresiones de Mínimos Cuadrados Ordinarios (OLS).

Resultados clave
Los hallazgos empíricos, derivados de las estimaciones NLLS, arrojan varias conclusiones significativas:

Rechazo de la elasticidad constante: Se rechaza la hipótesis nula de que los parámetros de la EoS ( $b_1$ y $b_2$ ) son cero para todos los grupos de países. Esto confirma que la elasticidad de sustitución es, de hecho, variable y cambia con el tiempo, lo que respalda el uso de la función VES sobre los modelos CES o Cobb-Douglas.
Complementariedad: Para los cuatro grupos de países, el parámetro estimado $b_2$ es negativo. Esto indica que el capital y la energía son complementos, no sustitutos, en el proceso de producción. Un aumento en la relación capital-energía reduce la elasticidad de sustitución, reforzando la relación de complementariedad.
Impacto de la intensidad energética: La magnitud de la complementariedad es más fuerte en los países de "Alta Intensidad Energética" en comparación con los países de "Baja Intensidad Energética". Esto sugiere que los países con un uso de energía menos eficiente exhiben un vínculo más estrecho entre el capital y la energía.
Impacto de la accesibilidad energética: Dentro del grupo de "Alta Intensidad Energética", los exportadores netos de energía exhiben una complementariedad más fuerte que los importadores netos de energía. Del mismo modo, en el grupo de "Baja Intensidad Energética", los exportadores muestran una complementariedad más fuerte que los importadores. Los autores infieren que un acceso más fácil a la energía refuerza la relación de complementariedad entre la energía y el capital.
Implicaciones para el crecimiento: Debido a que el capital y la energía son complementos, una escasez en el suministro de energía impide directamente la acumulación de capital y, consecuentemente, el crecimiento económico a largo plazo. El estudio encuentra que la EoS es generalmente menor que la unidad, lo que implica que el capital no puede reemplazar fácilmente a la energía para mantener los niveles de producción.

Contribuciones clave
El artículo reclama dos contribuciones primarias a la literatura existente:

Avance metodológico: Aunque los estudios sobre funciones de producción VES son limitados en comparación con Cobb-Douglas y CES, este trabajo aplica la función VES anidada específicamente a la relación capital-energía dentro de un marco de crecimiento de Solow. Esto ofrece una estimación más realista de la EoS que tiene en cuenta los cambios temporales y estructurales.
Esquema de clasificación novedoso: A diferencia de estudios previos que clasifican a los países según sus niveles de ingresos, esta investigación clasifica a los países basándose en la intensidad energética y la accesibilidad energética (importador frente a exportador). Los autores argumentan que esta es una clasificación más relevante para analizar la dinámica energía-capital, permitiendo un examen granular de cómo la seguridad y la eficiencia energética afectan la elasticidad del crecimiento.

Significancia e implicaciones de política
El estudio concluye que el supuesto de la sustituibilidad entre el capital y la energía es erróneo; más bien, funcionan como complementos. En consecuencia, el artículo argumenta que las políticas destinadas únicamente a reducir el consumo de energía sin abordar la seguridad del suministro o la eficiencia pueden impactar negativamente el crecimiento económico.

Los autores sugieren que, para lograr un crecimiento sostenible, los responsables de la formulación de políticas deben centrarse en:

Uso eficiente de la energía: Mejorar la eficiencia energética para mitigar los efectos negativos de la complementariedad.
Suministro renovable: Suministrar la demanda de energía a través de fuentes renovables. Este enfoque permite mantener el crecimiento económico mientras se cumplen simultáneamente los objetivos de política ambiental.

El artículo plantea que, dado que el capital y la energía son complementos, asegurar un flujo estable y eficiente de energía es un prerrequisito para la acumulación de capital y el desarrollo económico a largo plazo. Los hallazgos respaldan la visión de que la seguridad del suministro de energía es tan crítica como la seguridad nacional para la estabilidad económica.

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