# RBC

标注 ※ 的是必考题库

# ※ 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

Etk=0+βku(Ct+k,Nt+k)

其中 Nt 为居民的劳动供给,Ct 为居民的消费,u/C>0,2u/C2<0,u/N<0,2u/N2<0

居民的融资约束为

Ct+ItWtNt+RtKt+Πt+Tt

其中 It 为居民的实际实物投资支出,Kt 为居民持有的资本,Rt 为资本边际回报,Wt 为劳动的工资,Πt 为企业利润,Tt 为政府的转移支付。

当资本投资支出为 It,资本存量为 Kt 时,新生成的资本数目为 QI(Kt,It),资本积累方程为

Kt+1=QI(Kt,It)+(1δ)Kt

企业的利润函数为

Πt=YtRtKtWtNt

企业的生产技术为

F(Kt,Lt;At)

市场出清

Kt=KtNt=NtYt=Ct+ItTtax=Gt+Tt=0

技术变化 {At}t=0+ 是一个外生的随机过程。

# A. 标准模型

Q(Kt,It)=It;F(Kt,Nt;At)=AtKtαNt1α;lnAt+1=ρlnAt+εtA,εtAN(0,σA2)

(1) 求解此时居民效用最大化问题。

解:

V(Kt;Rt,Wt)=max{Ct+k,Nt+k,Kt+k+1}k=0+Etk=0+βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Kt+1=WtNt+RtKt+ΠtCt+(1δ)KtV(Kt;Rt,Wt)=maxCt,Nt,Kt+1u(Ct,Nt)+EtβV(Kt+1;Rt+1,Wt+1)s.t.Kt+1=WtNt+RtKt+ΠtCt+(1δ)KtV(Kt;Rt,Wt)=maxCt,Nt,Kt+1u(Ct,Nt)+EtβV(Kt+1;Rt+1,Wt+1)+λt{Kt+1+CtWtNtRtKtΠt(1δ)Kt}

FOC

uC(Ct,Nt)=uC(Ct,Nt)=λtuN(Ct,Nt)=uN(Ct,Nt)=λtWt

Kt+1

λt=βEtVK(Kt+1;Rt+1,Wt+1)

包络定理

VK(Kt;Rt,Wt)=λt(Rt+1δ)

整理得

(E-L)EtβuC(Ct+1,Nt+1)uC(Ct,Nt)[Rt+1+1δ]=1(A-S)uN(Ct,Nt)uC(Ct,Nt)=Wt

(2) 企业利润最大化问题求解。

解:

Πt=maxKt,NtYtRtKtWtNts.t.Yt=F(Kt,Nt;At)

解得

(K-D)FK(Kt,Nt;At)=Rt(A-D)FN(Kt,Nt;At)=Wt

(3)u(Ct,Nt)=Ct1σ1σηLNt1+ϕ1+ϕ,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): Yt=AtKtαNt1α 和资本积累方程 (K-A): Kt+1=It+(1δ)Kt 和市场出清方程 Yt=Ct+It 以及技术外生冲击,可以得到市场均衡的表述。

(E-L)Etβ(Ct+1Ct)σ[Rt+1+1δ]=1(A-S)Wt=ηLNtϕCtσ(A-D)WtNt=(1α)Yt(K-D)RtKt=αYt(Y)Y+t=AtKtαNt1α(K-A)Kt+1=It+(1δ)Kt(Market Clear)Yt=Ct+It(TFP shock)lnAt+1=ρlnAt+εtA

因为 EεtA=0,考虑稳态

lnA¯=ρlnA¯A¯=1

则在稳态下有

Kt+1=Kt=KCt+1=Ct=CIt+1=It=INt+1=Nt=NWt+1=Wt=WRt+1=Rt=R

由 Euler 方程可得

(1)β(R+1δ)=1R=1β+δ1

由 K-D 方程可得

RK=αYY=RαK

代入 (Y) 可得

N=(αR)α/(1α)Y

由 A-D 方程可得

W=(1α)(αR)α/(1α)

由 K-A 方程可得

C=(1αδR)Y

代入 (A-S) 可得

Y=[(1α)(αR)α(1+ϕ)/(1α)ηL(1αδR)σ]1/(ϕ+σ)

最终可得

Y=(1α)(αR)α/(1α)[ηL(αR)αϕ/(1α)(1αδR)σ]1/(ϕ+σ)R=1β+δ1w=(1α)(αR)α/(1α)N=(αR)α/(1α)YK=αYRI=αδRYC=(1αδR)Y

(4) 获取稳态下的对数线性化。

解:

Xt+1 而言,x^t+1=(Xt+1X)/X,给出下列方程体系:

  1. Euler 方程σ[Etx^t+1x^t]+βREtr^t+1=0x^t=Etx^t+11σβREtr^t+1
  2. 利率水平r^t+k^t=y^t
  3. 生产函数y^t=a^t+αk^t+(1α)n^t
  4. 资本积累方程k^t+1=(1δ)k^t+δi^t
  5. 市场出清条件αδRi^t+(1αδR)c^t=y^t
  6. 劳动市场供给w^t=ϕn^t+σc^t
  7. 劳动市场需求w^t+n^t=y^t
  8. 技术冲击a^t+1=ρa^t+εtA

(5) 定义

εL11/ϕ+1/αεLD1αεLεLS1ϕεLρ1RϕεLSσ+Rαδρ2R+1δ+R1ααεLDρ31+αβRεLSϕρ1ασβRεLD

写出 [Etc^t+1k^t+1] 的方程。

解:

资本积累

  • 由上问 5 式可得

    δi^t=Rαy^t(Rαδ)c^t
  • 由上问 4 式可得

    (5.1 方程)k^t+1=(1δ)k^t+Rαy^t(Rαδ)c^t

劳动供需

  • 劳动需求w^t+n^t=y^t=a^t+αk^t+(1α)n^tαn^t=a^t+αk^tw^tn^t=1αa^t+k^t1αw^t
  • 劳动供给n^t=1ϕw^tσϕc^t

结合之后可得

1ϕw^t1ϕσc^t=1αa^t+k^t1αw^tw^t=1/α1/α+1/αa^t+11ϕ+1αk^t+1ϕ1ϕ+1ασc^t=εLSa^t+εLDσc^t+εLk^tn^t=1ϕεLSa^t+εLSk^t1ϕεLSσc^ty^t=εLSa^t+[(1α)εLS+α]k^tαϕεLSσc^tr^t=εLSa^t(1α)εLDk^tαϕεLSσc^t

从而有

k^t+1=RαεLSa^t(RϕεLSσ+Rαδ)ρ1c^t+[R+R1ααεLS+1δ]ρ2k^tc^t=Etc^t+11σβR[EtεLSa^t+1(1α)εLDEtk^t+1αϕεLSσEtc^t+1]c^t=(1+αβRεLSϕ)ρ3Etc^t+1+(1ασβRεLD)ρ4Etk^t+11σβRεLSEta^t+1

a^t+1=ρa^t+εtA 可得

Etc^t+1=1ρ3c^tρ4ρ3Etk^t+1+ρσρ3βRεLSa^tk^t+1=ρc^t+ρk^t+RαεLSa^t

a1,1=1ρ3a1,2=ρ4ρ3a2,1=ρ1a2,2=ρ2b1=ρσρ3βRb2=RαεLS,可得

[Etk^t+1]=[a1,1a1,2a2,1a2,2][c^tk^t]+[b1b2]a^t

# B. 去增速

Q(Kt,It)=ItF(Kt,Nt;At)=AtKtαNt1αlnAt+1=lnA¯t+1+lnA^t+1,其中 lnA¯t+1=gA+lnA¯tlnA^t+1=ρlnA^t+εtAu(Ct,Nt)=Ct1σ1σNt1+ϕ1+ϕ

(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

(E-L)Etβ(Ct+1Ct)σ[Rt+1+1δ]=1(A-S)Wt=ηLNtϕCtσ(A-D)WtNt=(1α)Yt(K-D)RtKt=αYt(Y)Yt=AtKtαNt1α(K-A)Kt+1=It+(1δ)Kt(Market Clear)Yt=Ct+It

在平衡增长路径下,At=A¯t,增速为gA,因此平衡路径上 gC,gK,gY,gI,gN,gW,gR 均为常增速,不难得到 gC=gI=gK=gY

从而可得

gW=ϕgN+σgC=ϕgN+σgYgW+gN=gY(1σ)gY=(ϕ+1)gNgN=1σ1+ϕgYgY=gA+αgK+(1α)gNgY=11αgA+gN=11αgA+1σ1+ϕgYσ+ϕ1+ϕgY=11αgAgY=11α1+ϕσ+ϕgA=gC=gI=gKgN=11α1σσ+ϕgAgW=11αgAytYtAt11α1+ϕσ+ϕctCtAt11α1+ϕσ+ϕitItAt11α1+ϕσ+ϕktKtAt11α1+ϕσ+ϕwtWtAt11αntNtAt11α1σσ+ϕgY,t=(At+1At)11α1+ϕσ+ϕ

可以将上述方程写为

(1)βEt(gY,t)σ(ct+1ct)σ(Rt+1+1δ)=1(2)1ηLwt=ntϕctσ(3)yt=ktαnt1α(4)Rtkt=αyt(5)wtnt=(1α)yt(6)ct+it=yt(7)gY,tkt+1=(1δ)kt+it

同时有

lnAt+1lnAt=ρ[lnAtlnAt1]+(1ρ)gA+(εtAεt1A)

可得

(8)lngY,t=ρlngY,t1+(1ρ)gA1+ϕσ+ϕ11αgy+1+ϕσ+ϕ11α(εt+1AεtA)εtylngY,t=ρlngY,t1+(1ρ)gy+εty

稳态下

(R+1δ)=1βgYσR=1βgYσ1+δRk=n1αkαα{k=αRyn=(Rα)11αk=(Rα)α1αywn=(1α)yw=(1α)(αR)α1αi+(1δ)k=gYki=(gY1+δ)k=α(gY1+δ)Ry

c=[1α(gY1+δ)R]y

代入 (2) 可得

1ηLw=[1α(gY1+δ)R]σ(Rα)αϕ1α(y)σ+ϕ

最终可得

y=[wηL(1α(gY1+δ)R)σ(Rα)αϕ1α]1/(ϕ+σ)n=(kα)α/(1α)yk=αyRi=α(gY1+δ)Ryc=(1α(gY1+δ)R)y

(4) 对数线性化

解:

Xt+1 而言,x^t+1=(xt+1x)/x,给出下列方程体系:

  1. Euler 方程σ[Etc^t+1c^t]σEtg^Y,t+1+βREtr^t+1=0Etc^t+1=c^tEtg^Y,t+1+1σβREtr^t+1
  2. 利率水平r^t+k^t=y^t
  3. 生产函数y^t=a^t+αk^t+(1α)n^t
  4. 资本积累方程k^t+1+g^Y,t+1=(1δ)gYk^t+(11δgY)i^t
  5. 市场出清条件αδRi^t+(1αδR)c^t=y^t
  6. 劳动市场供给w^t=ϕn^t+σc^t
  7. 劳动市场需求w^t+n^t=y^t
  8. 技术冲击g^Y,t+1=ρg^Y,t+εty

# C. 投资品质量变化

Q(It,Kt)=QtItF(At,Kt,Nt),其中 Qt=Q¯tQ^tlnQ^t+1=ρQlnQ^t+εtQlnQ¯t=gQt,At=A¯tA^tlnA¯t=gAtlnA^t+1=ρAlnA^t+εtAu(Ct,Nt)=Ct1σ1σηLNt1+ϕ1+ϕ

(1) 求解居民问题的一阶条件。

解:

V(Kt;Rt,Wt,Qt)max{Nt+k,Ct+k}k=0+Etk=0+βku(Ct,Nt)s.t.Kt+k+1=Qt+k[Rt+kKt+k+Wt+kNt+kCt+k]+(1δ)Kt+k

Bellman 方程

V(Kt;Rt,Wt,Qt)=maxNt,Ctu(Ct,Nt)+βEtV(Kt+1;Rt+1,Wt+1,Qt+1)s.t.Kt+1=Qt[RtKt+WtNtCt]+(1δ)Kt

无约束最优化

V(Kt;Rt,Wt,Qt)=maxNt,Ctu(Ct,Nt)+βEtV(Kt+1;Rt+1,Wt+1,Qt+1)λt[Kt+1Qt(RtKt+WtNtCt)(1δ)Kt]

FOCs

uC(Ct,Nt)=λtQtuN(Ct,Nt)=λtQtWtλt=βEtVK(Kt+1;Qt+1;Rt+1;Wt+1)

包络定理

VK(Kt;Wt,Qt,Rt)=λtQt[Rt+1δQt]

从而可得

uC(Ct,Nt)1Qt=βEtuC(Ct+1,Nt+1)[Rt+1+1δQt+1](E-L)Etβu/C(Ct+1,Nt+1)u/C(Ct,Nt)Mt,t+1[Rt+1+1δQt+1]QtRt+1k=1

劳动供给方程

u/N(Ct,Nt)u/C(Ct,Nt)=Wt

(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

(E-L)Etβ(Ct+1Ct)σ[Rt+1Qt+(1δ)QtQt+1]=1(A-S)Wt=ηLNtϕCtσ(A-D)WtNt=(1α)Yt(K-D)RtKt=αYt(Y)Yt=AtKtαNt1α(K-A)Kt+1=ItQt+(1δ)Kt(Market Clear)Yt=Ct+It

在平衡增长下,gQ¯,gA¯ 已知。

由 (M-C) 可得

gC=gY=gI

由 (K-A) 可得

gK=gI+gQ

由 (Y) 可得

gY=gA+αgK+(1α)gN

由 (A-D),(K-D) 可得

gW+gN=gYgR+gK=gY

由 (A-S) 可得

gW=ϕgN+σgC

gK=gY+gQ¯gI=gC=gYgK+gR=gY

可得

gR+gQ¯=0gW=gYgN

代入 gW=ϕgN+σgC 可得

gY(1σ)=(ϕ+1)gN{gN=1σ1+ϕgYgW=ϕ+σ1+ϕgY

代入 gY=gA+αgK+(1α)gN 可得

gY=1(1α)ϕ+σ1+ϕ(gA¯+αgQ¯)gY=1+ϕϕ+σ11α(gA¯+αgQ¯)

可得

gY=gC=gI=1+ϕϕ+σ11α(gA¯+αgQ¯)gN=1σϕ+σ11α(gA¯+αgQ¯)gW=11α(gA¯+αgQ¯)gK=gY+gQgR=gQ

gY,t+1(At+1At)1+ϕϕ+σ11α(Qt+1Qt)1+ϕϕ+σα1αgQ,t+1=Qt+1Qt

yt=YtAt1+ϕσ+ϕ11αQt1+ϕσ+ϕα1αit=ItAt1+ϕσ+ϕ11αQt1+ϕσ+ϕα1αct=CtAt1+ϕσ+ϕ11αQt1+ϕσ+ϕα1αkt=KtAt1+ϕσ+ϕ11αQt1+ϕσ+ϕα1αQtwt=WtAt11αQtα1αnt=NtAt1σσ+ϕ11αQt1σσ+ϕα1αrt=RtQt1

改写上述方程

(K-A)gY,t+1kt+1=it+(1δ)kt(A-S)wt=ηLntϕctσ(A-D)wtnt=(1α)yt(K-D)rtkt=αyt(M-C)yt=ct+it(E-L)Etβ(ct+1ct)σgY,t+1σ[rt+1+(1δ)]gQ,t+11=1(Y)yt=ktαnt1α

稳态下冲击

lngY,t+1=1+ϕϕ+σ11α[lngt+1A+αlngt+1Q]lngt+1A=(1ρA)gA¯+ρAlngtA+εt+1AεtAε~tAlngt+1Q=(1ρQ)gQ¯+ρQlngtQ+εt+1QεtQε~tQ

在稳态下,(E-L) 变成

R=1βgQ¯gY¯1+δ

其他与 B 中相同。

(4) 对数线性化方程

(1)g^Y,t+1+k^t+1=(11δgY¯)i^t+1δgYk^t(2)w^t=σc^t+ϕn^t(3)w^t+n^t=y^t(4)r^t+k^t=y^t(5)cyc^t+iyi^t=y^t(6)σEtc^t+1σEtg^Y,t+1+βREtr^t+1Etg^Q,t+1=0(7)αk^t+(1α)n^t=y^t

# D. 调整成本计算

将 A 中 Q(It,Kt)=It 改为 Q(It,Kt)=It[1ϕ2(ItIt11)2],其余保持不变。

(1) 求居民的一阶条件。

解:

V(Kt,It1;Rt,Wt)maxEtk=0βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Kt+1=It[1ϕ2(ItIt11)2]+(1δ)KtCt+It=RtKt+WtNt

Bellman 方程

V(Kt,It1;Rt,Wt)maxu(Ct,Nt)+βEtV(Kt+1,It;Rt+1,Wt+1)s.t.Kt+1=It[1ϕ2(ItIt11)2]+(1δ)KtCt+It=RtKt+WtNt

无约束最优化

V(Kt,It1;Rt,Wt)maxCt,Nt,It,Kt+1,λtK,λtBu(Ct,Nt)+βEtV(Kt+1,It;Rt+1,Wt+1)λtK{Kt+1It[1ϕ2(ItIt11)2](1δ)Kt}λtB[Ct+ItRtKtWtNt]

FOCs

(1)uC(Ct,Nt)=λtB(2)uN(Ct,Nt)=λtBWt(3)λtK=βEtVK(Kt+1,It+1;Rt+1,Wt+1)(4)λtB=λtK[1ϕ2(ItIt11)2ItIt1(ItIt11)ϕ+βEtVI(Kt+1,It+1;Rt+1,Wt+1)]

λtD 为边际效用,而 λtK 为资本乘子,有差异为调整成本。

包络定理

VK(Kt,It1;Rt,Wt)=λtk(1δ)+λtBRtVI(Kt,It1;Rt,Wt)=λtK(ItIt1)(ItIt11)ϕ1It1It

代入 (3) 有

βEtλt+1BλtB[Rt+1+(1δ)λt+1Kλt+1B]λtBλtK=1

qt=λtKλtB 表示因资本调成成本导致的损失,可得

(E-L)Etβu/C(Ct+1,Nt+1)u/C(Ct,Nt)Mt,t+1[Rt+1+(1δ)qt+1]=qt(A-S)u/N(Ct,Nt)u/C(Ct,Nt)=Wt

It 的一阶方程为

[1ϕ2(ItIt11)2ϕItIt1(ItIt11)]×λtKλtB+βEtVI(kt+1,It;Rt+1,Wt+1)λtB=1

由对 It 的包络定理,延后一期可获得

VI(Kt+1,It;Rt+1,Wt+1)=ϕ(It+1It)2(It+1It1)λt+1K

因为 λt+1K=λt+1Kλt+1Bλt+1B,代入后可得 qt 的运动方程

1=qt[1ϕ2(ItIt+11)2ϕItIt+1(ItIt+11)]+EtMt,t+1qt+1ϕ(It+1It1)(It+1It)2

(2) 企业行为

(3) 稳态值

因稳态下 qtqt+1=1,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

1=qtϕ2qt(ItIt1)2+ϕqtItIt1ϕqt(ItIt+1)2+ϕqtItIt1+Etβ(Ct+1Ct)σqt+1ϕ(It+1It)3Etβ(Ct+1Ct)σqt+1ϕ(It+1It)2

稳态下

It+1It=ItIt1=1Ct+1Ct=1

对数线性化之后有

0=q^t3ϕ2q^t3ϕ[i^ti^t1]+2ϕq^t+2ϕ(i^ti^t1)+βϕ[σEtc^t+1+σc^t+Etq^t+1+3Eti^t13i^t]βϕ[σEtc^t+1+σc^t+Etq^t+1+2Eti^t+12i^t]

整理得

0=(1+ϕ2)q^tϕ(i^ti^t1)+βϕEti^t+1βϕi^t

从而有调整成本比价 qt 的变化方程

(1+ϕ2)q^t=ϕ[(i^ti^t+1)β(Eti^t+1i^t)]

之后 Euler 方程变为

σ(Etc^t+1c^t)+βREtr^t+1+β(1δ)Etq^q+1=q^t

其余维持不变。

# E. 居民消费习惯问题

u(Ct,Nt) 换为 (CtrCt1)1σ1σηLNt1+ϕ1+ϕ,其余均如同 A 中所示。

(1) 居民问题。

解:

V(Kt,Ct1;Rt,Wt)maxEtk=0+βku(Ct+k,Ct+k1,Nt+k)s.t.Kt+1=RtKt+(1δ)Kt+WtNtCt

Bellman 方程

V(Kt,Ct1;Rt,Wt)maxu(Ct,Ct1,Nt)+βEtV(Kt+1,Ct;Rt+1,Wt+1)s.t.Kt+1=RtKt+(1δ)Kt+WtNtCt

无约束最大化问题

V(Kt,Ct1;Rt,Wt)maxu(Ct,Ct1,Nt)+βEtV(Kt+1,Ct;Rt+1,Wt+1)λt[Kt+1RtKt(1δ)KtWtNt+Ct]

FOCs

uCt(Ct,Ct1,Nt)+βEtVCt(Kt+1,Ct;Rt+1,Wt+1)=λtuN(Ct,Ct1;Nt)=λtWtλt=βEtVK(Kt+1,Ct;Rt+1,Wt+1)

包络定理

VCt1(Kt,Ct1;Rt,Wt)=uCt1(Ct,Ct1,Nt)VKt(Kt,Ct1;Rt,Wt)=λt[Rt+(1δ)]

上述方程可以简化为

λt=uCtu(Ct,Ct1,Nt)+βEtuCt(Ct+1,Ct,Nt+1)(2)uNt(Ct,Ct1,Nt)=λtWt(3)λt=βEtλt+1(Rt+1+1δ)

(2)

同之前

(3)

(4)

# 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

V(Kt,At)max{Ct+k,Nt+k}k=0+Ek=0βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Kt+1=AtKtαNt1α+(1δ)KtCt

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

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Ct+k+Bt+k+1Rt+kβBt+k+Wt+kNt+k

Mt,t+1=βuC(Ct+1,Nt+1)uC(Ct,Nt)Mt,t+k=βku/C(Ct+k,Nt+k)u/C(Ct,Nt) 为贴现因子。

企业行为

maxEtk=0+Mt,t+k[Yt+kWt+kNt+k+Dt+k+1Rt+kβDt+kIt]s.t.Kt+1=(1δ)Kt+ItYt=AtKtαNt1α

虚拟资本市场出清

Bt=Dt

实物产品市场出清

Yt=Ct+It

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

V(Kt,ξt)=maxEtk=0+βkξt+ku(Ct+k,Nt+k)s.t.Kt+1=KtαNt1αCt+(1δ)Ktlnξt+1=ρDlnξt+εtD,εtDN(0,σD2)

(1) 解 Euler 方程。

解:

V(Kt,ξt)=maxCt,Ntu(Ct,Nt)ξt+βEtV(Kt+1,ξt+1)s.t.Kt+1=KtαNt1α+(1δ)KtCtV(Kt,ξt)=maxCt,Ntu(Ct,Nt)ξt+βEtV(Kt+1,ξt+1)λt[Kt+1KtαNt1α(1δ)Kt+Ct]

FOCs

ξtuC(Ct,Nt)=λtξtuN(Ct,Nt)=λt(KtαNt1α)Nλt=βEtVK(Kt,ξt+1)

包络定理

VK(Kt,ξt)=λt[K(Kt+1αNt1α)+1δ]

可得 Euler 方程

(1)Etβξt+1ξtu/C(Ct+1,Nt+1)u/C(Ct,Nt)Mt,t+1[K(Kt+1αNt1α)+1δ]=1

劳动供给方程

(2)u/N(Ct,Nt)u/C(Ct,Nt)=N(Kt,Nt1α)

(2) 解均衡。

解:

配合

(3)Kt+1=KtαNt1α+(1δ)KtCt

获得方程。

由于

ξt+1=ρDξt+εtD,εtDN(D,σD2)

所以 ξ 在稳态下为 1,则其解与 A 相同。

(3) 对数线性化。

解:

R=1β1+δ

(1)σ(Etc^t+1ct)+(Etξ^t+1ξ^t)+βR(1α)Et(n^t+1k^t+1)=0(2)α(k^tn^t)=σc^t+ϕn^t(3)k^t+1=1βk^t+(1α)YKn^tCKc^t(4)ξ^t+1=ρDξ^t+εtD

# 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

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Xt+1Pt+Ct=Xt(Pt+Πt)+WtNt

企业决策

ΠtYtWtNtYt=AtNt1α

市场出清

Yt=CtXt=1

(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 pt 的对数线性化

(5) 考虑 lnAt+1=(1ρ)g¯A+ρlnAt+εtA 时的 p^t 的分析。

# B. 企业的垄断势力的分析

居民决策

maxEtk=0+βku(Ct+k)s.t.Xt+1Pt+Ct=Xt(Pt+Πt)+WtNt

企业决策

ΠtPtYtWtNtYt=AtNtPt=μMCt=μWtAtPt=1

市场出清

Yt=Ct

# C. 短期债券

居民决策

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Bt+1+Ct=RtBt+WtNt

企业决策

ΠtYtWtNtYt=AtNt

市场出清

Yt=CtBt=0

# D. 长期债券

居民决策

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Bt+1κBt+Ct=RtBt+WtNt

企业决策

ΠtYtWtNtYt=AtNt

市场出清

Yt=CtBt=0

# ※ Example 3 垄断势力:微观基础

# A. 分散化经济

居民端

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k),u=C1σ1σηLN1+ϕ1+ϕs.t.Ct+Kt+1(1δ)Kt=RtKt+WtNt+Πt

最终产品部门

Yt=[0Mtyt(i)11εdi]εε1

其中 Mt 为企业数,ε/(ε1)=μ

Π=Yt0Mtpt(i)yt(i)di

企业端

在已知 yt(i)=D(pt(i)) 时,求解

Πt(i)=pt(i)yt(i)Rtkt(i)Wtnt(i)yt(i)=Atktα(i)nt1α(i)

市场出清

Πt=0MtΠt(i)diNt=0Mtnt(i)diKt=0Mtkt(i)di

(1) 求居民的 Euler 方程和劳动供给方程。

解:

Etβu/C(Ct+1,Nt+1)u/C(Ct,Nt)[Rt+1+1δ]=1u/Nu/C(Ct,Nt)=Wt

(2) 最终厂商的情况

Πt=Yt0Mtpt(i)yt(i)diYtyt(i)=pt(i),i[0,Mt]Yt=[0Mtyt(i)11εdi]εε1Ytyt(i)=Yt1/εyt(i)1/ε

可得需求函数

yt(i)=Ytpt(i)ε

(3) 已知 D(pt(i))=Ytpt(i)ε,求企业的利润最大化。

Πt(i)=pt(i)yt(i)Rtkt(i)Wtnt(i)Pt(i)=Yt1/εYt(i)1/εyt(i)=Atkt(i)αnt(i)1α

可得

Πt(i)=YtAt11/εkt(i)α(11/ε)nt(i)(1α)(11/ε)pt(i)yt(i)Rtkt(i)Wtnt(i)

可得

{α(11ε)pt(i)yt(i)=Rtkt(i)(1α)(11ε)pt(i)yt(i)=Wtnt(i)yt(i)=Atkt(i)αnt(i)1αpt(i)=εε11At(Rtα)α(Wt1α)1α,i

因此,i[0,Mt],pt(i) 相同,从而 yt(i)nt(i),kt(i) 均相同,结合

Nt=0Mtnt(i)diKt=0Mtkt(i)diYt=0Mtpt(i)yt(i)di

可得

RtKt=(11ε)αYtWtNt=(11ε)(1α)Yt

kt(i)=KtMtnt(i)=NtMtyt(i)=AtKtαNt1αMt

可得

Yt=[0Mtyt(i)11/εdi]εε1=Mt1ε1AtKtαNt1αpt(i)yt(i)=YtMt=AtKtαNt1αMtεε1Πt(i)=1εpt(i)yt(i)=1εAtKtαNt1αMtεε1

(4) 市场均衡,若 lnMt+1=ρMlnMt+(1ρA)lnM¯+εtMlnAt+1=ρAlnAt+εtAεtAN(0,σA2)εtMN(0,σM2)M¯=1。求稳态。

解:

I-S 曲线

(1)Etβ(Ct+1Ct)σ[Rt+1+1δ]=1

A-S 曲线

(2)Wt=ηLCtσNtϕ

劳动报酬占比(劳动需求)

(3)WtNt=(11ε)(1α)Yt

资本报酬占比(资本需求)

(4)RtKt=(11ε)αYt

生产技术

(5)Yt=Mt1/(ε1)AtKtαNt1α

市场出清

(6)Yt=Ct+It

资本积累

(7)Kt+1=(1δ)Kt+It

由 (1) 可得

R=1β1+δ

代入 (4),令 α~=(11ε)α 可得

K=α~YR

代入 (5) 可得

(8)N=(Rα~)α1αY

代入 (3) 可得

(9)W=(11ε)(1α)(Rα~)α/(1α)

代入 (7) 可得

I=δK=α~δRY

代入 (6) 可得

(10)C=(1α~δR)Y

将 (7)(8)(9) 代入 W=ηL(C)σ(N)ϕ 可得 Y

之后可获得 I,C,N,K

(5) 对数线性化

(1)σEtc^t+1+σc^t+βREtr^t+1=0(2)w^t=σc^t+ϕn^t(3)w^t+n^t=y^t(4)r^t+k^t=y^t(5)y^t=1ε1m^t+a^t+αk^t+(1α)n^t(6)c^tCY+i^tIY=y^t(7)k^t+1=(1δ)k^t+i^t(8)a^t+1=ρAa^t+εtA(9)m^t+1=ρMm^t+εtM

(6) 写出中央计划者问题,并分析与分散决策的差别。

解:

V(Kt,Mt,At)maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k)s.t.Kt+1=YtCt+(1δ)Kt0Mtkt(i)di=Kt0Mtnt(i)di=NtYt=[0Mt(yt(i))11/εdi]ε/(ε1)yt(i)=Atktα(i)nt1α(i)

无约束最优化

V(Kt,Mt,At)maxu(Ct,Nt)+βEtV(Kt+1,Mt+1,At+1)λtB[Kt+1Yt+Ct(1δ)Kt]λtY{Yt[0Mt(yt(i))11/εdi]ε/(ε1)}0Mtλt(i)[yt(i)Atktα(i)nt1α(i)]diλtK[0Mtkt(i)diKt]λtN[0Mtnt(i)diNt]

FOCs

(1)uC(Ct,Nt)=λtB(2)λtB=EtβVK(Kt+1;At+1,Mt+1)

包络定理

VKt=λtB(1δ)+λtK(3)λtB=λtY(4)Yt1/εyt(i)1/ελtY=λt(i)(5)λt(i)Atkt(i)αnt(i)1αα=λtKkt(i)(6)λt(i)Atkt(i)αnt(i)1α(1α)=λtNnt(i)(7)uN(Ct,Nt)=λtN

WtλtN/λtYRtλtK/λtYpt(i)λt(i)/λtY,改写上述方程

(5)αpt(i)yt(i)=Rtkt(i)(6)(1α)pt(i)yt(i)=Wtnt(i)(4)yt(i)=pt(i)εYt

Kt 进行包络

VK(Kt;Mt,At)=Rt+1δ

代入 (1) 和 (2) 可得

Etβ(Ct+1Ct)σ(Rt+1+1δ)=1(7)u/N(Ct,Nt)/C(Ct,Nt)=Wt

配合

Kt+1=YtCt+(1δ)Kt0Mtkt(i)di=Kt0Mtnt(i)di=NtYt=[0Mt(yt(i))11/εdi]ε/(ε1)yt(i)=Atktα(i)nt1α(i)

可以化为加总方程

I-S 曲线

(1)Etβ(Ct+1Ct)σ[Rt+1+1δ]=1

A-S 曲线

(2)Wt=ηLCtσNtϕ

劳动报酬占比

(3)WtNt=(1α)Yt

资本报酬占比

(4)RtKt=αYt

生产技术

(5)Yt=Mt1/(ε1)AtKtαNt1α

市场出清

(6)Yt=Ct+It

资本积累

(7)Kt+1=(1δ)Kt+It

# B. 虚拟资本,债券形式

居民

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k),u(Ct,Nt)=Ct1σ1σηLNt1+ϕ1+ϕs.t.Ct+Bt+1=RtBt+WtNt+Πt

最终厂商

Yt=[0Mtyt(i)11/εdi]ε/(ε1)Πt=Yt0Mtpt(i)yt(i)di

企业行为

Πt(i)=pt(i)yt(i)wtnt(i)yt(i)=Atnt(i)

市场出清

Πt=0Mtπt(i)diNt=0Mtnt(i)diBt=0Ct=Yt

解:

市场均衡方程

欧拉方程

(1)Etβ(Ct+1Ct)σRt+1=1

劳动供给

(2)Wt=ηLCtσNtϕ

市场出清

Ct=Yt

劳动工资

(4)WtNt=(11ε)Yt

生产函数

(5)Yt=AtMt1/(ε1)Nt

后略

# C. 股票定价

居民

maxEtk=0+βku(Ct+k,Nt+k),u(C,N)=C1σ1σηLN1+ϕ1+ϕs.t.0Mtxt+1(i)pt(i)di+Ct=0Mtxt(i)(πt(i)+pt(i))di+WtNt

最终厂商

Yt=(0Mtyt(i)11/εdi)ε/(ε1ΠtF=Yt0Mtpt(i)yt(i)di

企业

πt(i)=pt(i)yt(i)Wtnt(i)yt(i)=Atnt(i)

市场出清

xt(i)=1,i[0,Mt]Ct=Yt0Mtnt(i)di=Nt

解:

i[0,Mt],Etβ(Ct+1Ct)σpt+1+πt+1(i)pt(i)=1

i[0,Mt]pt(i),πt(i) 相同。令 pt(i)pt,πt(i)πt,可得市场均衡

(1)Etβ(Ct+1Ct)σpt+1+πt+1pt=1(2)Πt+1=1εYtMt(3)Yt=AtMt1/(ε1)Nt(4)Wt=θCtσNtϕ(5)Yt=Ct(6)WtNt=(11ε)Yt

# D. 内生企业数目

居民

maxEtk=0βku(Ct+k,Nt+k),u(C,N)=C1σ1σηLN1+ϕ1+ϕs.t.Xt+1(Mt+Mt,E)pt+Ct=(πt+pt)MtXt+WtNtMt+1=(Mt+Mt,E)(1δ)

企业

Ct=Mt1/(ε1)AtNtPπt=1εCtMtWt=(11ε)CtNtP

市场出清

(进入成本)pt=fEWtZt(劳动力市场出清)NtP+ME,tfEZt=Nt

解:

Euler 方程

(1)Etβ(1δ)(Ct+1Ct)σpt+1+πt+1pt=1

劳动供给

(2)Wt=ηLCtσNtϕ

消费

(3)Ct=AtMt1/(ε1)NtP

利润

(4)Πt=1εCtMt

工资

(5)Wt=(11ε)AtMt1/(ε1)

企业数目

(6)Mt+1=(1δ)(Mt+Mt,E)

企业进入条件

(7)fEWtZt=pt

劳动市场

(8)NtP+ME,tfEZt=Nt