•
由于k(t)=sf(k(t))−(n+g+δ)k(t),
•
dk
=−++
sf'(k)(ngδ),
dk
•
dk
2
=<
sf''(k)0
dk
2
••
当k0;当k>k*,k<0.
••
当k=0,k=sf(0)−(n+g+δ)0=0;当k=k*,k=0.
据上,得到下面图形
稳定点(均衡)是稳定的(Thestationarypointisstable)
当偏离k*时,有回到k*的趋势。
2)平衡增长路径
当k=k*,
依据假设,L和A的增长率为n和g
•••
KAL
K=k*AL⇒=+=g+n
KAL
•••
YAL
y=f(k)=Y/AL=>Y=ALf(k*)=>=+=g+n
YAL
•••(K/L)KL
=−=(g+n)−n=g
(K/L)KL
•••
(Y/L)YL
=−=(g+n)−n=
(Y/L)YL
g
索洛模型意味着,无论其起点在何处,经济总会收敛于平衡增长路
径,在此情形中,模型的每个变量都以不变速度增长。
(注意:
r,w等价格变量增长率为0)
在平衡增长路径上,人均产出的增长率只取决于技术进步速度g。
1.4储蓄率变动的影响
1)对产出的影响
k的动力系统:
k如何收敛至k*new
1.k=k*old,s开始增加
••
2.由于k(t)=sf(k(t))−(n+g+δ)k(t),k(t)>0,因此k增加
3.直到k=k*new
因此,得到如下图形。
Y/L的动力系统:
Y/L=Af(k).当k为常数,Y/L以速度g增长
当k增长时,Y/L增长一是因为A增长,二是因为k增长。
因此,
Y/L的增长率超过了g,即
•••••
(Y/L)(Af(k))Af(k)f(k)
==+=g+>g,当k增长时。
(Y/L)Af(k)Af(k)f(k)
当k=k*new,Y/L的增长率再次回到g
•
dln(Y/L)(Y/L)
=:
lnY/L的斜率等于Y/L的增长率
dt(Y/L)
因此,得到下面图形。
总长,储蓄率的变化具有水平效应(leveleffect),但不具有增长效应
(growtheffect):
它改变了经济的平衡增长路径因而改变了在任何时点
上的人均产出Y/L,但这并不影响平衡增长路径上人均产出Y/L的增长
率。
只有g的变化具有增长效应。
2)对消费的影响
家庭关心消费。
C=Y-S=Y-sY=(1-s)Y
c=C/AL=(1-s)Y/AL=(1-s)f(k).
注意到s在t0时非连续的变动,但k不能非连续变动。
因此,
问题:
最后的稳态消费是否会超过t0之前的稳态消费?
3)黄金规则水平的k
令c*表示平衡增长路径上的C/AL,
c=(1−s)f(k)
**
=f(k)−sf(k)
**
=f(k)−(n+g+δ)k
**
由于k*取决于s,n,g,δ,将k*记为:
k*=k*(s,n,g,δ)
有,
c*=f(k*(s,n,g,δ))−(n+g+δ)k*(s,n,g,δ)
得到
∂=−++∂
c*k(s,n,g,)
**δ
f'(k(s,n,g,δ))(ngδ)
∂s∂s
由于
∂>
k*(s,n,g,δ)
∂s
0,所以
∂c=⇒
*
0
∂s
fk*sngδ=n+g+δ
'((,,,))()
k*的这个值称为:
黄金规则水平的资本。
•Y
【含义:
f'(k*(s,n,g,δ))−δ=n+g=,实际收益率等于实际经济增
Y
长率】
相关性不是因果关系!
1.5定量的含义
以上的定性分析表明:
储蓄率的增加具有水平效应,将人均资本和
人均产出将增加到更高的水平。
下面的定量分析将表明:
储蓄的显著变化只会对平衡增长路径上的
产出水平产生中度的影响。
1)长期中对产出的影响
储蓄增加对产出的长期效应为
∂y
*
∂s
。
下面计算:
syy/y
∂*=∂**
yss/s
*∂∂
由
•
k(t)=sf(k(t))−(n+g+δ)k(t)
有
sf(k(s,n,g,δ))=(n+g+δ)k(s,n,g,δ)
**
∂k+=++∂k
**
sf'(k)f(k)(ngδ)
**
∂s∂s
∂*=*
kf(k)
∂sn+g+δ−sfk*
()'()
因此,由y*=f(k*),得到
∂=∂=
yk(s,n,g,)f'(k)f(k)
**δ**
f'(k)
*
∂∂++δ−*
ss(ng)sf'(k)
因此,
sysf'(k)f(k)
*∂(*)(++δ)−'(*)
∂=
***
ysfkngsfk
=
sf(k)f'(k)
**
f(k*)(n+g+δ)−sf'(k*)
=
(n+g+δ)kf'(k)
**
f(k)(n+g+δ)−sf(k)f'(k)/f(k)
****
=
(ng)kf'(k)
++δ**
f(k)(ng)(ng)kf'(k)/f(k)
*++δ−++δ***
=
kf'(k)/f(k)
***
1−k*f'(k*)/f(k*)
=
α(k)
*
K
1(k)
−α*
K
αK(k)=kf'(k)/f(k)的含义:
****
k=k*处产出关于资本的弹性。
[当为C—D生产函数时,αK的值]
资本份额(资本收入占总收入的比重)。
如果市场是竞争性的,并
且不存在外部性,资本就能获得其边际产出。
在平衡增长路径上,
资本(单位有效劳动的资本)所获得的总产出为k*f'(k*),因而资
本份额为k*f'(k*)/f(k*)。
例子:
大部分国家αK=1/3,因此αK/(1-αK)=0.5。
s增加10%(从0.2增加
到0.22),将导致y只增加5%。
即使s增加50%,y也只增加25%。
这
说明:
储蓄率的显著变化对平衡增长路径上的人均产出的影响是中度的
(moderate)。
【含义:
1、黄金规则下的储蓄率才是最优的。
2、储蓄率的增加虽然可
以增加收入,但是影响不大】
【注意:
中国的αK=2/3,因此αK/(1-αK)=2。
因此,储蓄率变动对中国
的影响比对美国的影响要大。
】
2)收敛速度
•••
记k=k(k),有k(k*)=0。
由一阶泰勒近似,有
•
∂k(k)••
()k≈k(k)+k−k
**
∂k
k=k
*
•
∂k(k)
()≈k−k
*
∂k
k=k
*
•
由k(t)=sf(k(t))−(n+g+δ)k(t),有
•
∂=−++
k(k)
sf'(k(t))(ngδ)
*
∂k
k=k
*
sf(k)f'(k(t))
=−(n+g+δ)
f(k)
**
*
(ng)kf'(k)
++δ**δ=−(n+g+)
f(k)
*
=[α(k)−1](n+g+δ)
*K
因此,
•
()k(t)[1α(k)](ngδ)k(t)k
≈−−*++−*
K
定义
χ(t)=k(t)−k*,
λ=[1−α(k)](n+g+δ)
*K
因此,
•
χ(t)≈−λχ(t)⇒χ(t)=χ(0)eλt
−
有
*
()kt−k=e−−α++δk−k
()(0)
**
[1K(k)](ng)t
如果t∞,那么kk*。
还可以证明:
yt−y*=e−λy−y*
()t((0))
参数校准(Calibration):
n+g+δ=6%每年,(人口增长率n=1~2%,人均产出增长率g=1~2%,
δ=3~4%)
αK=1/3
λ=(1−αK)(n+g+δ)=4%/每年
问题1:
k和y每年走完剩下距离的4%(i.e.k(t)-k*andy(t)-y*):
Solution:
由
yt−y*=e−λy−y*
()t((0))
和
yt+−y*=e−λ(+1)y−y*
(1)t((0))
有
y(t1)ye(y(0)y)
+−=−λt+−==
*
(1)*
−λ
e
−*t−*
−λ
y(t)ye(y(0)y)
0.96
注意y(t+1)−y*是还没有走完的路程。
问题2:
需要大约17年走完距离平衡增长路径的一半。
Solution:
由
yt−y=e−λy−y
()*t((0)*)
和
y(t+s)−y*=e−λ(t+s)(y(0)−y*)
有
0.5
y(ts)ye(y(0)y)
+−*−λ(t+s)−*
===
y(t)ye(y(0)y)
−*−λt−*
−λs
e
即,
s=ln(0.5)/(−λ)=17.3
问题3:
我们已经知道s增加10%(from0.2to0.22),在长期中y增加
5%,这个变动需要多长时间?
Solution:
y(t)y(0)y(t)y*y*y(0)
y(0)y(0)
−=−+−
y*−y(0)y(t)−y*
=+
y(0)y(0)
y*y(0)e(yy(0))
−−λt*−
=−
y(0)y(0)
y*−y(0)
=(1−e)=(1−e)5%
−λt−λt
y(0)
>>(1-exp(-0.04*1))*0.05
ans=0.00196
>>(1-exp(-0.04*18))*0.05
ans=0.02566
>>(1-exp(-0.04*100))*0.05
ans=0.04908
1.6索洛模型与增长理论的核心问题
(人均)资本积累的差异无法说明(人均)收入的较大差异。
例如,
f1(k1)=k1α,若f1/f2=10,那么k1/k2=(f1/f2)1/α=1000.但是,资本-产
出比随时间大致不变。
收入的较大差异需要资本收益率的巨大差异。
资本收益率为f’(k)-δ.
而f’(k)=αkα−1=αy(α−1)/α.若y1/y2=10和α=1/3,那么
f’(k1)/f’(k2)=10-2=1/100.进而,
[f’(k1)-δ]/[f’(k2)-δ]
=[0.01f’(k2)-δ]/[f’(k2)-δ]
=[0.01f’(k2)-0.01δ-0.99δ]/[f’(k2)-δ]
=0.01-0.99δ/[f’(k2)-δ]
<1/100
1.7经验应用
1)增长核算(Growthaccounting)
Y(t)=F(K(t),A(t)L(t))
•••
Y(t)=FK(t)+F(AL)(t)
KAL
•••
=++
FK(t)FL(t)A(t)A(t)L(t)
KAL
∂∂∂
Y(t)•Y(t)•Y(t)•
=++
K(t)A(t)L(t)L(t)A(t)
∂Kt∂AL∂AL
()()()
∂Y∂Y∂Y
•••
≡K(t)+L(t)+A(t)
∂K∂L∂A
••••
Y(t)K(t)∂YK(t)L(t)∂YL(t)A(t)∂YA(t)
=++
Y(t)Y(t)∂KK(t)Y(t)∂LL(t)Y(t)∂AA(t)
••
K(t)L(t)
≡α+α+
KL
K(t)L(t)
R(t)
α+α=1.Why?
KL
Hint:
F=FKK+FALAL
2)趋同(Convergence,也译作收敛)
趋同:
穷国比富国倾向于更快地增长。
有三个理由:
索洛模型预期国家会收敛于其平衡增长路径。
人均产出的差异来源
于其现在所处的与其平衡增长路径相对应的不同的位置。
因此,预
期穷国赶上富国。
索洛模型意味着富国的人均资本更高,因此资本收益率更低,因此
资本从富国流向穷国。
知识扩散。
【因此?
现在中国与美国差距大、潜力大,未来20年可以8%?
不对:
1、差距和潜力不是潜在增速。
2、条件收敛下,中国未必就可以
收敛到美国。
】
Baumol(1986)
如果存在趋同,那么b<0:
具有较高初始收入的国家存在较低的增长。
b=0:
不存在趋同。
b=-1:
完全的趋同。
然而,Delong(1988)指出了两个问题:
样本选择。
今天的富国一般才有漫长的历史数据。
如果只考虑1870
年最富裕的国家,则见下图。
度量误差。
u的标准差代表度量误差,固定了之后可以估计其余的参数值。
即使中度的度量误差也会对结果产生显著的影响。
【中国经济高速增长:
1.增长核算是表象。
2.原因为:
改革红利,全球化红利,人口红利,技术进步红利,低收
入迈向高收入的自然过程。
亚当.斯密:
除了和平、低税负和过得去的执法,使一国从最原始的状
态发展到最富裕的状态几乎不需要其他东西,所有其他条件都来自于事
物的自然过程。
】
3)储蓄和投资
在索洛模型描述的世界里:
储蓄率上升r=f’(k)减少居民具有向国
外投资的激励如果不存在资本流动的阻碍,新增储蓄不会全部投在国
内。
因此,没有理由预期高储蓄国家也具有高的投资。
FeldsteinandHorioka(1980)
(I/Y)j=0.035+0.887(S/Y)j,R2=0.91
(0.018)(0.074)
如何解释这种强的关系:
资本流动性的阻碍显著存在
其他的解释。
1.8环境与经济增长
本节研究环境约束如何影响长期经济增长。
区分两种环境因素:
存在良好界定产权的环境因素。
如,自然资源与土地。
没有良好产权界定的环境因素。
如,自由排放在空气和水中的污染。
(1)自然资源与土地:
一种基本情形
生产函数为:
其中,R表示生产中可利用的自然资源,T表示土地数量。
资本、土地、劳动效率的动力系统仍然为:
假设土地数量固定:
资源禀赋固定而资源在生产中使用,因此资源使用必定会最终下
降:
由资本的运动方程:
有
这说明,为了使K的增长率不变,Y/K必定是不变的,即Y和K的增
长率相同。
由生产函数得到
由于Lnx关于时间的导数是x的增长率,因此有
此处gx表示x的增长率。
因为Y和K的增长率相同,所以
问题:
是否具有收敛性?
Solution:
由
知:
如果gK大于其平衡增长路径值,gY也会如此,但是其超过的数量
小于gK。
所以Y/K下降。
而由于
知gK=s(Y/K)-δ,Y/K下降,说明gK也下降。
平衡增长路径上的人均产出为
−βb−(β+γ)n表明人日益下降的人均资源与土地数量是增长的阻力。
g表明技术进步是增长的动力。
如果技术进步的动力大于由资源与土地所形成的阻力,那么人均产
出的增长是可持续的。
这正好是过去数个世纪所发生的事情。
(2)一种示例性计算
问题的提出:
以上为定性分析,定量上有多大?
对比两种经济:
即不存在资源与土地的限制,两者都同人口一起增长。
容易证明,这个不存在限制的经济的人均产出的增长率为
因此,增长阻力为:
估计值:
0.24%,其中1/4的阻力来自于土地的有限供给,剩余部
分可归于有限的能源。
含义:
环境约束导致的经济增长下降既不太大,也不太小。
【注意:
这是针对美国的结论。
中国呢?
】
【支持美国结论的另外依据:
美国资源品价格在过去100年里面一直是
在下降的。
】