RBC
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※ Example 1 标准 RBC 模型:分散化经济
经济中有一个代表性居民,一个代表性厂商。其中居民持有资本,且经济中仅有实物资本。
居民的效用函数为
其中 为居民的劳动供给, 为居民的消费,。
居民的融资约束为
其中 为居民的实际实物投资支出, 为居民持有的资本, 为资本边际回报, 为劳动的工资, 为企业利润, 为政府的转移支付。
当资本投资支出为 ,资本存量为 时,新生成的资本数目为 ,资本积累方程为
企业的利润函数为
企业的生产技术为
市场出清
技术变化 是一个外生的随机过程。
A. 标准模型
令 。
(1) 求解此时居民效用最大化问题。
解:
FOC
对
包络定理
整理得
(2) 企业利润最大化问题求解。
解:
解得
(3) 若 ,求解稳态的各项变量值。
解:
联立 (A-S), (A-D), (K-D),(E-L) 以及生产技术方程 (Y): 和资本积累方程 (K-A): 和市场出清方程 以及技术外生冲击,可以得到市场均衡的表述。
因为 ,考虑稳态
则在稳态下有
由 Euler 方程可得
由 K-D 方程可得
代入 (Y) 可得
由 A-D 方程可得
由 K-A 方程可得
代入 (A-S) 可得
最终可得
(4) 获取稳态下的对数线性化。
解:
对 而言,,给出下列方程体系:
- Euler 方程
- 利率水平
- 生产函数
- 资本积累方程
- 市场出清条件
- 劳动市场供给
- 劳动市场需求
- 技术冲击
(5) 定义
写出 的方程。
解:
资本积累
由上问 5 式可得
由上问 4 式可得
方程
劳动供需
- 劳动需求
- 劳动供给
结合之后可得
从而有
由 可得
令 ,,,,,,可得
B. 去增速
令 ,,,其中 ,,。
(1) 获取居民的一阶条件
(2) 求企业的一阶条件
(3) 求解市场的均衡和稳态方程
解:
经济中的市场结构如下
在平衡增长路径下,,增速为,因此平衡路径上 均为常增速,不难得到 。
从而可得
可以将上述方程写为
同时有
可得
稳态下
有
代入 (2) 可得
最终可得
(4) 对数线性化
解:
对 而言,,给出下列方程体系:
- Euler 方程
- 利率水平
- 生产函数
- 资本积累方程
- 市场出清条件
- 劳动市场供给
- 劳动市场需求
- 技术冲击
C. 投资品质量变化
,,其中 ,,,,,,。
(1) 求解居民问题的一阶条件。
解:
Bellman 方程
无约束最优化
FOCs
包络定理
从而可得
劳动供给方程
(2) 企业行为的利润最大化一阶条件。
(3) 市场均衡和稳态解。
解:
市场均衡条件如下
在平衡增长下, 已知。
由 (M-C) 可得
由 (K-A) 可得
由 (Y) 可得
由 (A-D),(K-D) 可得
由 (A-S) 可得
由
可得
代入 可得
代入 可得
可得
令
记
改写上述方程
稳态下冲击
在稳态下,(E-L) 变成
其他与 B 中相同。
(4) 对数线性化方程
D. 调整成本计算
将 A 中 改为 ,其余保持不变。
(1) 求居民的一阶条件。
解:
Bellman 方程
无约束最优化
FOCs
为边际效用,而 为资本乘子,有差异为调整成本。
包络定理
代入 (3) 有
令 表示因资本调成成本导致的损失,可得
对 的一阶方程为
由对 的包络定理,延后一期可获得
因为 ,代入后可得 的运动方程
(2) 企业行为
(3) 稳态值
因稳态下 ,从而均与 A 中相同,仅变动 Euler 方程同时增加上述动态方程。
(4) 对数线性化
稳态下
对数线性化之后有
整理得
从而有调整成本比价 的变化方程
之后 Euler 方程变为
其余维持不变。
E. 居民消费习惯问题
将 换为 ,其余均如同 A 中所示。
(1) 居民问题。
解:
Bellman 方程
无约束最大化问题
FOCs
包络定理
上述方程可以简化为
(2)
同之前
(3)
略
(4)
略
F. 企业持有资本,居民持债向企业投资以及中央计划者问题
(1) 中央计划者问题
说明解与 A 相同,并分析福利经济学第一二定理。
(2) 企业持有资本、居民用债券向企业注资
居民行为
令 , 为贴现因子。
企业行为
虚拟资本市场出清
实物产品市场出清
说明上述过程的解与 A 相同。
G. 需求冲击
考虑一个中央计划者问题
(1) 解 Euler 方程。
解:
FOCs
包络定理
可得 Euler 方程
劳动供给方程
(2) 解均衡。
解:
配合
获得方程。
由于
所以 在稳态下为 1,则其解与 A 相同。
(3) 对数线性化。
解:
令
Example 2 虚拟资本情况分析
本模型下仅考虑分散化经济
A. 股票
居民决策
企业决策
市场出清
(1) 求居民的利润最大化条件
(2) 企业的利润最大化条件
(3) 写出均衡方程和稳态值
(4) 写出价格 的对数线性化
(5) 考虑 时的 的分析。
B. 企业的垄断势力的分析
居民决策
企业决策
市场出清
C. 短期债券
居民决策
企业决策
市场出清
D. 长期债券
居民决策
企业决策
市场出清
※ Example 3 垄断势力:微观基础
A. 分散化经济
居民端
最终产品部门
其中 为企业数,。
企业端
在已知 时,求解
市场出清
(1) 求居民的 Euler 方程和劳动供给方程。
解:
(2) 最终厂商的情况
可得需求函数
(3) 已知 ,求企业的利润最大化。
可得
可得
因此, 相同,从而 与 均相同,结合
可得
且
可得
(4) 市场均衡,若 ;。;;。求稳态。
解:
I-S 曲线
A-S 曲线
劳动报酬占比(劳动需求)
资本报酬占比(资本需求)
生产技术
市场出清
资本积累
由 (1) 可得
代入 (4),令 可得
代入 (5) 可得
代入 (3) 可得
代入 (7) 可得
代入 (6) 可得
将 (7)(8)(9) 代入 可得 。
之后可获得 。
(5) 对数线性化
(6) 写出中央计划者问题,并分析与分散决策的差别。
解:
无约束最优化
FOCs
包络定理
令 ;;,改写上述方程
对 进行包络
代入 (1) 和 (2) 可得
配合
可以化为加总方程
I-S 曲线
A-S 曲线
劳动报酬占比
资本报酬占比
生产技术
市场出清
资本积累
B. 虚拟资本,债券形式
居民
最终厂商
企业行为
市场出清
解:
市场均衡方程
欧拉方程
劳动供给
市场出清
劳动工资
生产函数
后略
C. 股票定价
居民
最终厂商
企业
市场出清
解:
, 相同。令 ,可得市场均衡
D. 内生企业数目
居民
企业
市场出清
进入成本劳动力市场出清解:
Euler 方程
劳动供给
消费
利润
工资
企业数目
企业进入条件
劳动市场