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产出是资本的线性函数再加上一个可加性扰动Yt?AKt?et。没有折旧,因而Kt?1?Kt?Yt?Ct,利率为A。假设A??。最后,该扰动服从一个一阶自回归过程:et??et?1??t,其中?1???1,?t为均值为0、独立同分布的冲击。
(a)求将Ct和Ct?1的期望联系起来的一阶条件(欧拉方程)。
(b)假设消费具有以下形式:Ct????Kt??et。根据这个假设,把Kt?1表示为Kt和et的函数。
(c)参数?、?和?必须取何值才能使(a)部分中的一阶条件对Kt和et的所有值都成立?
(d)一次性的?冲击对Y、K和C的路径有何影响? 答:(a)假定代表性个人降低t期的消费,为?C,将增加的财富用于增加下一期的消费。
t期的效用成本为:
??1/?1?????u??Ct??C???1/?1??????1?2?Ct??C
tt利用u?Ct??Ct??Ct2计算u??Ct?。
通过上面的实验可以得出t?1时期的预期效用增加为:
Et??1/?1?????t?1u??Ct?1??1?A??C???1/?1???????t?1Et?1?2?Ct?1??1?A??C
其中实际利率为A,化简上式得预期效用增加为:
??1/?1?????t?1??1?2?Et?Ct?1????1?A??C
如果个人实现最优化自己的行为,则效用成本等于预期的效用收益:
??1/?1??????1?2?Ct??C???1/?1?????tt?1??1?2?Et?Ct?1????1?A??C
上式化简得:
1?2?Ct???1/?1??????1?A???1?2?Et?Ct?1???
由于??A,进一步化简上式得:
Ct?Et?Ct?1? (1)
说明消费遵循随机游走,下一期的预期消费等于本期实际消费。
(b)假设消费函数表示如下:
Ct????Kt??et (2)
将方程(2)和生产函数Yt?AKt?et,代入资本积累方程Kt?1?Kt?Yt?Ct 可以得到:
Kt?1?Kt?AKt?et????Kt??et
化简得:
Kt?1?????1?A???Kt??1???et (3)
(c)将方程(2)和带一阶滞后的方程(2)代入一阶条件(1)中,可得:
???Kt??et?Et????Kt?1??et?1? (4)
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将方程(3)代入方程(4)得:
由于Et?et?1??Et?et??t?1??et,所以将其代入上式,可以得到:
???Kt??et???1??????1?A???Kt???et (5) ??????????为使(5)成立,需要使两边的Kt和et的系数以及常数项相等。 首先使Kt的系数相等,可得:
????1?A????1?1?A??1?1?A??
化简得:
A?? (6)
其次使et的系数相等,可得:
??????????
利用方程(6)并化简上式得:??1???A??A,再转化得:
(7)
最后使常数项相等,可得:
????1???
除非A???1,否则要求:
??0 (8)
注意这里忽略了条件??0,??0并且对?无任何限制。
(d)将(6)-(8)代入消费方程(2)和资本积累方程(3)得:
(9)
(10)
为使分析简化,又不失一般性,假定直到t期?和e都等于0,在t期存在一次性的正的冲击?t?1???A,在t?1期,?再次等于0。在下面的分析中,一个变量的变化指它的实际值与不存在冲击时的值的差别。
在t期,Kt不受影响。由(10)可知,Kt由上期的资本存量和上期的e决定。由生产函数Yt?AKt?et可以推出:
?Yt?A?Kt??et?0??1???A?
因此,在存在冲击时产出高出?1???A?。
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由(9)可知,消费的变化为:
在存在冲击时消费高出A。
在t?1期,尽管?t?1再次为0,et?1也不同于不存在冲击时的情况,因为e的一阶自回归过程,更精确的是:
?et?1???et???1???A?
由(10)可知,资本存量的变化为:
在上一期,产出上升?1???A?,但消费仅上升A,剩余的部分是由于投资或资本存量的增加。由生产函数Yt?1?AKt?1?et?1可知,产出的变化为:
?Yt?1?A?Kt?1??et?1?A?1??????1????A?A??A????A??2?A???1???由(9)可知,
消费的变化为:
因此,此处消费没有进一步的动态变化,它仍然比未受冲击影响时高出A。 同理,t?2时期的变化为:
假设有一期的冲击为?t?1???A。在冲击时,消费上升A然后永久的保持在新水平上,不存在进一步的变化。除此以外,冲击发生n期后,产出的变化为:
?Yt?n?A??n?1???
资本存量的变化为:
?Kt?n?1??n
Y和K的动态性质依赖于?。在特殊情况下,??0,此时技术冲击不存在持久性,t?1期后没有进一步的动态变化。在冲击之后,资本高于1而产出高于A。
对于0???1,冲击发生后资本存量上升?1???,接着它继续上升直到到达新的长期水平上。产出在冲击发生后上升(?1???A?,接着它继续下降直到到达新的长期水平上。
对于?1???0,资本和产出震荡,在它们的新的长期水平上不断上下变化,最终稳定在1和A上。
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4.9 一个具有偏好冲击的简化真实经济周期模型(布兰查德和费希尔,1989,第361页)。考虑习题4.8中的结构。但是假设没有技术扰动,且瞬时效用函数为
u?Ct?=Ct???Ct?vt?。v是均值为0、独立同分布的冲击。
2(a)求将Ct和Ct?1的期望联系起来的一阶条件(欧拉方程)。
(b)假设消费具有以下形式:Ct????Kt??vt。根据这个假设,把Kt?1表示为Kt和vt的函数。
(c)参数?、?和?必须取何值才能使(a)部分中的一阶条件对Kt和vt的所有值都成立。
(d)一次性的v冲击对Y、K和C的路径有何影响? 答:(a)假设代表性个人降低t期的消费?C,他将增加的财富用于增加t?1期的消费,这样做的效用成本为:
??1/?1?????u??C?t?C???1/?1???????1?2??Ct?vt????C
tt上步用到了瞬时效用函数u?Ct?=Ct???Ct?vt?来计算u??Ct?。 通过上面的计算可以得出t?1时期的预期效用,即:
t?1t?1Et??1/?1????u??Ct?1??1?A??C???1/1??????Et??1?2??Ct?1?vt?1????1?A??C ???2其中,A表示实际利率。因为v是白噪声(white noise)序列,所以Et?vt?1??0,因此上式可简化为:
预期效用=??1/?1?????t?1??1?2?Et?Ct?1????1?A??C
如果代表性个人是最优化的,则效用成本等于效用收益,即:
??1/?1???????1?2??Ct?vt????C???1/?1?????tt?1??1?2?Et?Ct?1????1?A??C
上式化简得:
1?2??Ct?vt????1/?1??????1?A???1?2?Et?Ct?1???
已知??A,进一步化简上式得:
Ct?vt?Et?Ct?1? (1)
(b)设定效用函数形式为:
Ct????Kt??vt (2)
将方程(2)和生产函数Yt?AKt代入资本累积方程Kt?1?Kt?Yt?Ct得出:
Kt?1?Kt?AKt????Kt??vt 化简得:
Kt?1?????1?A???Kt??vt (3)
(c)将方程(2)和带有滞后项的方程(2)代入一阶方程(1)中,可得:
???Kt??vt?vt?Et????Kt?1??vt?1?
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