Correction: Impact of fossil energy consumption on economic growth in carbon-resource economies: a Random Forest approach

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Methodological example of applying Random Forest to energy-economics nexus; useful for comparative studies.

🏛政策担当者:Insights for policy design in fossil-fuel-dependent economies regarding energy efficiency and diversification.

化石燃料（石油、天然ガス、石炭を含む）は、長年にわたり現代経済の発展を担ってきた。産業革命以来、これらの燃料は産業、運輸、家庭用のエネルギーの大部分を生み出し、経済成長のペースと構造の両方を決定づけてきた。化石エネルギーが世界規模で支配的な役割を果たす一方で、その重要性は資源賦存量と経済構造に応じて国によって異なる。一部の経済は化石燃料への依存度が高く、炭素資源型または石炭基盤型の経済システムと表現できるものを形成している。再生可能エネルギー源はここ数十年で重要性を増してきたが、ほとんどの石炭基盤型経済に関して言えば、化石燃料がそのような経済の大半の消費を支配している。石炭に依存するほとんどの国の経済活動は、化石燃料へのアクセスと費用対効果にますます依存しており、したがって、エネルギー消費と経済成長のプロセスを密接に結びつけている。化石エネルギーの消費が経済に与える影響の分析は、気候変動と持続可能性の問題に対する世界的な懸念を考慮すると、特に重要かつ決定的である。そのような経済の将来のエネルギー集約的な発展は、各国がエネルギー消費と経済成長の両方をバランスよく維持することにどの程度成功するかに大きくかかっており、例えば、気候変動とその結果に対する懸念の高まりに直面して環境への負荷を最小限に抑えることなどを念頭に置きながら、バランスを取ることが求められる。したがって、化石エネルギー消費と経済成長との関連性を適切かつ徹底的に分析することは、理論的にも実践的にも極めて重要である。本研究において、「炭素資源経済」という用語は、化石燃料の採掘、生産、または消費に高度に依存しており、化石エネルギーが経済活動と成長において支配的な役割を果たす経済を指す。本研究の目的は、モデルベースの分析を利用して、石炭基盤型経済における化石エネルギー消費と経済成長の間の関連性を探求することである。ランダムフォレストモデルを利用することで、エネルギー消費の傾向と経済パフォーマンスの間の関連性を評価し、定量化することが容易になる。この場合の分析は、世界銀行のWorld Development Indicatorsデータベース内の細分化されたデータセットを利用して実施され、これは対象となる経済の経済およびエネルギー消費統計に関する信頼性の高い集計情報を提供する。本研究は、化石エネルギー消費と経済成長の間の関係についての理解を深め、石炭基盤型経済における移行の成功に影響を与えうる要因に新たな光を当てることに貢献するであろう。農業生産はエネルギー依存度が高く、アグリフードシステムの様々な段階で化石燃料に依存している。したがって、炭素資源経済においては、化石エネルギーの供給量と価格の変動が、農業生産コスト、食料価格、および食料安全保障の結果に直接的に波及しうる。エネルギー集約的な発展経路は、エネルギー価格の変動性と供給途絶に対するフードシステムの脆弱性を高める。化石エネルギーコストの上昇は、中小規模の農家に不均衡な影響を与え、手頃な価格の食料へのアクセスを減らし、温室効果ガス排出量の増加を通じて環境への圧力を強める可能性がある。したがって、化石エネルギー消費と経済成長の間の関係を理解することは、マクロ経済の安定のためだけでなく、持続可能で強靭なフードシステムを設計するためにも極めて重要である。実証モデルはフードシステムの変数を直接含んでいないが、化石エネルギー消費は、機械化、肥料生産、灌漑、および食料供給チェーンを含む農業生産プロセスにおいて基本的な役割を果たしている。したがって、持続可能なフードシステムへの影響は、アグリフードシステムにおけるエネルギーの確立された役割に基づいて、間接的に解釈される。この関連性を強化するために、本研究は、エネルギー集約度と化石エネルギー消費を、アグリフードシステムを含む生産システム内のエネルギー依存度の代理指標として解釈する。フードシステム固有の変数はモデルに明示的に含まれていないが、エネルギー集約度は、機械化された農業、肥料使用、および食品加工などの生産プロセスの化石エネルギー投入への構造的な依存を反映している。したがって、エネルギー集約度の変動は、農業の持続可能性にも影響を与えるより広範なシステム依存性を示すものとして解釈できる。この文脈において、エネルギー効率と再生可能エネルギーの採用への移行は、持続可能な農業において中心的な役割を果たす。太陽光発電による灌漑、農業残渣からのバイオエネルギー、エネルギー効率の高い食品加工などの再生可能エネルギー技術は、食料生産を化石燃料依存から切り離す機会を提供する。したがって、本研究は、化石エネルギー消費パターンを長期的な経済的および環境的持続可能性と結び付けることにより、持続可能なフードシステム政策への重要な洞察を提供する。本研究の目的は、ランダムフォレストモデルを用いて、炭素資源経済における化石エネルギー消費と経済成長の間の関係を調査することである。具体的には、本研究は、(1) エネルギー消費とGDP成長の間の予測関係を評価し、(2) エネルギー関連変数の相対的重要度を評価し、(3) 持続可能な開発とフードシステムに対する化石エネルギー依存の影響を探求することを目的とする。化石燃料は経済発展において重要な役割を果たしており、産業生産、運輸、家庭用エネルギー使用はそれらに大きく依存している。エネルギー消費と経済成長の間の関係は、数多くの理論的および実証的研究の主題となってきた。Stern (2004) は、エネルギーが経済パフォーマンスに直接影響を与える最も重要な生産要素の一つであることを強調している。エネルギー消費の増加は、一般的にGDP成長にプラスの効果をもたらし、産業生産とサービスの拡大を促進する。しかし、この関係に関する研究は、特に地域や経済発展レベルに関して、さまざまな結果を示している。Omri (2013) などのいくつかの研究は、中東および北アフリカ (MENA) 諸国におけるエネルギー集約型の経済モデルが、化石エネルギー消費と経済成長の間に特に強い関係を示すことを明らかにしている。しかし、他の研究は、経済発展が必ずしもエネルギー使用と密接に関連しているわけではないと警告しており、特に発展レベルが高い場合、エネルギー効率と技術革新が化石燃料の相対的な役割を低下させる (Apergis & Payne, 2009)。エネルギー集約度は、使用エネルギーと経済産出の比率であり、国の経済構造に応じてかなり異なる。Sadorsky (2010) は、経済の工業化段階は高いエネルギー集約度と関連する傾向があることを発見した。これは、産業部門の優位性がより高いエネルギー消費をもたらすためである。対照的に、サービス基盤型経済は、サービス部門が一般的にエネルギー集約度が低いため、エネルギー消費が低い傾向がある。サービス部門を優先して農業および産業部門が縮小することを含む経済構造の変化も、エネルギー消費の傾向に影響を与える。Stern (2004) は、経済の多様化と省エネルギー技術の使用が、エネルギー集約度のかなりの低下に貢献し、持続可能な経済発展を促進する可能性があることを調査した。化石エネルギー源の消費が生態学的および経済的持続可能性に与える影響は、気候変動に関連する温室効果ガス排出と天然資源の枯渇という状況において、ますます懸念されている。化石燃料の燃焼によって生成される温室効果ガスは、温室効果による温暖化、したがって気候変動の最も重要な要因の一つに貢献している。IPCC (2021) によって推定されているように、二酸化炭素の温室効果ガス排出量の75%以上が化石燃料の燃焼に起因しており、極端な現象と海面上昇に貢献している。化石エネルギー源の消費を削減し、再生可能エネルギー源に置き換えることは、持続可能性の目標を追求する上で必須である (Gáspár et al. 2023)。IEA (2020) に記載されているように、再生可能エネルギー源への価格設定や補助金を含む国家政策は、エネルギー源の移行を加速させる原動力となり得る。それにもかかわらず、安価なエネルギー源の恩恵を受けている発展途上国は、移行のための社会的および財政的費用の両方が彼らにとって大きいという点で、最も大きな打撃を受ける。内生成長アプローチにおける重要な特徴は、技術開発とエネルギー消費の間の関連性である。Romer (1990) と Lucas (1988) の理論によれば、技術革新とエネルギー消費は一緒に生産性を高め、経済発展の原動力として機能する。したがって、エネルギー源の利用可能性は、経済発展のレベルに直接影響を与える。もう一つの重要な考慮事項は、エネルギー効率の向上であり、これにより経済はより少ないエネルギー使用で同量を生産できるようになる。しかし、ジェボンズのパラドックスによれば、エネルギー効率の向上は必ずしもエネルギーの使用量の削減を意味するわけではない。なぜなら、省エネルギー技術の使用増加はエネルギー需要を押し上げる可能性があるからである (Alcott, 2005)。環境クズネッツ曲線 (EKC) 仮説に従うと、環境への圧力は発展の初期段階で上昇し、その後、先進国がよりクリーンな技術へ移行する高度な発展レベルで低下し始める。Grossman and Krueger (1995) によれば、EKCは先進国に当てはまり、そこでは環境関連の法律と技術革新が環境関連の負担を軽減することを可能にする。化石エネルギーの消費に関して、EKCは、高度な発展レベルにある経済が、消費を削減できる可能性があることを提案している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Fossil fuels, including oil, natural gas and coal, have long been responsible for developing modern economies. Since the Industrial Revolution, these fuels have generated the bulk of energy for industry, transportation and domestic use, and have determined both the pace and structure of economic growth.While fossil energy plays a dominant role globally, its importance varies across countries depending on resource endowments and economic structure. Some economies are more heavily reliant on fossil fuels, forming what can be described as carbon-resource or coalbased economic systems.While renewable sources of energy have gained prominence in the last several decades, regarding most coal-based economies, fossil fuels dominate the consumption of most such economies. Economic activity in most countries relying on coal is increasingly dependent on access and cost-effectiveness of fossil fuels, and, therefore, closely ties energy consumption to the processes of economic growth.Analysis of the economic consequences of consumption of fossil energy is particularly relevant and critical in view of worldwide concerns over climate change and the issue of sustainability. Energy-intensive development of such economies in the future hinges greatly on how countries manage to maintain both consumption of energy and economic growth in a balanced manner, balancing in mind, for instance, minimizing environmental strains in the face of growing concerns over climate change and its consequences. Hence, analysis of fossil energy consumption and its links to economic growth in a proper and thorough manner is of utmost importance both at a theoretical and at a pragmatic level.In this study, the term "carbon-resource economy" refers to economies that are highly dependent on fossil fuel extraction, production, or consumption, where fossil energy plays a dominant role in economic activity and growth.The aim of this investigation is to utilize a model-based analysis to explore the nexus between fossil energy consumption and economic growth in economies with a base in coal.By utilizing a Random Forest model, it is facilitated to assess and quantify the connection between trends in consumption of energy and economic performance. Analysis in this case is conducted utilizing a disaggregated dataset in the World Bank's World Development Indicators database, which furnishes reliable and aggregated information regarding economy and consumption of energy statistics of economies in question.The investigation will contribute towards an increased understanding of thebetween consumption of fossil energy and economic growth and shed new light on factors that could impact success in the transition in economies with a base in coal.Agricultural production is highly energy-dependent, relying on fossil fuels across various stages of the agri-food system. In carbon-resource economies, fluctuations in fossil energy availability and prices can therefore transmit directly into agricultural production costs, food prices, and food security outcomes.Energy-intensive development paths increase the vulnerability of food systems to energy price volatility and supply disruptions. Rising fossil energy costs can disproportionately affect small and medium-scale farmers, reduce access to affordable food, and intensify environmental pressures through increased greenhouse gas emissions. Consequently, understanding the relationship between fossil energy consumption and economic growth is critical not only for macroeconomic stability but also for designing sustainable and resilient food systems.Although the empirical model does not directly include food-system variables, fossil energy consumption plays a fundamental role in agricultural production processes, including mechanization, fertilizer production, irrigation, and food supply chains. Therefore, the implications for sustainable food systems are interpreted indirectly, based on the wellestablished role of energy in agri-food systems. To strengthen this linkage, the study interprets energy intensity and fossil energy consumption as proxy indicators of energy dependence within production systems, including agri-food systems. Although food-systemspecific variables are not explicitly included in the model, energy intensity reflects the structural reliance of production processes, such as mechanized agriculture, fertilizer use, and food processing, on fossil energy inputs. Therefore, variations in energy intensity can be interpreted as indicative of broader systemic dependencies that also affect agricultural sustainability.In this context, the transition toward energy efficiency and renewable energy adoption plays a central role in sustainable agriculture. Renewable energy technologies-such as solarpowered irrigation, bioenergy from agricultural residues, and energy-efficient food processing-offer opportunities to decouple food production from fossil fuel dependence.This study therefore provides important insights into sustainable food-system policy by linking fossil energy consumption patterns with long-term economic and environmental sustainability.The objective of this study is to examine the relationship between fossil energy consumption and economic growth in carbon-resource economies using a Random Forest model. Specifically, the study aims to (1) assess the predictive relationship between energy consumption and GDP growth, (2) evaluate the relative importance of energy-related variables, and (3) explore the implications of fossil energy dependence for sustainable development and food systems.Fossil fuels play a key role in economic development, as industrial production, transportation and household energy use relies heavily on them. The relationship between energy consumption and economic growth has been the subject of numerous theoretical and empirical studies. Stern (2004) highlights that energy is one of the most important factors of production that directly affects economic performance. An increase in energy consumption generally has a positive effect on GDP growth, as it promotes the expansion of industrial production and services.However, research on the relationship shows mixed results, especially regarding regional and economic development levels. Some studies, such as Omri (2013), have shown that energy-intensive economic models in the Middle East and North Africa (MENA) countries show a particularly strong relationship between fossil energy consumption and economic g r o w However, other research warns that economic development is not always closely related to energy use, especially at higher levels of development, where energy efficiency and technological innovation reduce the relative role of fossil fuels (Apergis & Payne, 2009).Energy intensity is the ratio of energy used to economic output, which varies considerably depending on the economic structure of countries. Sadorsky (2010) found that industrialization stages of economies tend to be associated with high energy intensity, as the dominance of the industrial sector results in higher energy consumption. In contrast, servicebased economies tend to have lower energy consumption, as service sectors are typically less energy-intensive.Changes in economic structure, including shrinking agricultural and industrial sectors in favor of service sectors, have an impact on energy consumption trends too. Stern (2004) examined that economic diversification, and the use of energy-saving technology can contribute to a considerable fall in energy intensity and promote sustainable economic development.The consequences of consumption of fossil energetic sources for ecological and economic sustainability are becoming a growing concern in the situation of greenhouse gas emissions and exhaustion of natural resources in connection with climate change. Greenhouse gases, produced through burning fossil fuels, contribute to one of the most important factors for greenhouse warming and, therefore, climate change. As estimated by IPCC (2021), over 75% of greenhouse gas emissions of carbon dioxide result from burning fossil fuels and contribute to extreme events and sea level rise.Cutting down consumption of fossil energy sources and its substitution with renewable sources is a must in a quest for sustainability objectives (Gáspár et al. 2023). As stated in IEA (2020), state policies, including pricing and subsidies for renewable sources, can become a driving force for an accelerated transition in energy sources. Nevertheless, developing nations, benefiting from cheap sources of energy, suffer most, in that both social and financial expenses for transition are for them larger.A key feature in endogenous growth approaches is the connection between technological development and energy consumption. According to Romer (1990) and Lucas (1988)'s theory, technological innovation and consumption of energy together boost productivity, acting as a driving force for economic development. Availability of energy sources, therefore, impacts directly upon a level of economic development Another important consideration is increased energy efficiency, which enables economies to produce a similar amount with less use of energy. Nevertheless, according to the Jevons paradox, improvement in energy efficiency does not necessarily mean a reduction in the use of energy, as increased use of energy-saving technology can boost the demand for energy (Alcott, 2005).Following the Environmental Kuznets Curve (EKC) hypothesis, environmental pressures rise in early development and then start to fall at a high level of development, when developed nations transition to cleaner technology. According to Grossman and Krueger (1995), the EKC holds for developed nations, in which environment-related legislation and technological innovation permit curving over the environment-related burden.For consumption of fossil energy, EKC proposes that economies, when at a high level of development, can possibly downgrade consumpt

• openalex https://doi.org/10.3389/fsufs.2026.1935581first seen 2026-08-02 16:40:46