第二章
新古典经济增长模型
一、问题的提出
1.什么因素决定了经济增长
2.经济增长的一般趋势是什么
3.为什么国家或地区之间存在着收入差异
4.穷国能否赶上富国
二、生产函数
1.投入与产出的函数形式
其中,Y为产量,K为资本,L为劳动力,A为知识或劳动的有效性,t表示时间
注意:AL为有效劳动,此种形式的技术进步为“劳动增进型”或“哈罗德中性”
思考:如果知识进入的形式不是Y=F(K,AL)(哈罗德中性),而是Y=F(AK,L)(索洛中性)或Y=AF(K,L)(希克斯中性),结果会有何不同 [只有劳动增进型技术进步被证明与稳态的存在相一致]
2.生产函数的特性假设
(1)规模报酬不变:
F(cK,cAL)=cF(K,AL),对于c≥0
含义:经济足够大,专业化收益被穷尽;其他投入品(如自然资源)相对不重要
令c=1/AL,则
令有效劳动的人均资本k=K/AL,有效劳动人均产量y=Y/AL,则y=f(k),总产量Y=ALf(k)
(2)边际产品递减:
f(k)满足f(0)=0,f’(k)>0,f”(k)<0,f’(k)是资本的边际产品
【证明】
Y=ALf(k)两边分别对K、L求导数:
资本的边际产品为:
有效劳动的边际产品为:
(3)稻田条件:
一个满足上述条件假设的新古典生产函数图示
f(k)
k
一个特殊的生产函数:C-D生产函数
思考:试证明C-D生产函数满足3个特性假设。
3.生产投入品的变动
假设时间t是连续的(非离散的)
(1)劳动力的增长:
(2)知识的增长:
其中n为人口增长率,g为技术进步率,均为外生参数,表示不变增长速度
思考:L,A为何种形式的增长方式(指数形式增长,证明)
(3)资本的增长:
其中s为储蓄率,
三、平衡增长路径
1.k的动态学
(1)k(t)的动态方程
已知
对t求导数,得:
代入,有:
含义说明:人均实际投资
(2)稳态均衡
定义“稳态”:一种其中各种数量都以不变速度增长的状况,即
当
当
当
(3)图示:
稳态均衡图示1
k* k
稳态均衡图示2
k* k
证明:
稳态均衡图示3(k的相图)
k* k
2.平衡增长路径
当k=k*时,模型中的各个变量将如何变动
变量 | 含义 | 平衡增长速度 | 备注证明 | |
绝 对 量 | K | 资本存量 | n+g | k=K/AL |
L | 劳动力 | n | ||
A | 知识或技术 | g | ||
AL | 有效劳动 | n+g | ||
Y | 总产出 | n+g | F(cK,cAL)=cF(K,AL) | |
C | 总消费 | n+g | C=(1-s)Y | |
相 对 量 | k(Y/AL) | 有效劳动的平均资本 | 0 | |
K/L | 人均资本 | g | ||
y(Y/AL) | 有效劳动的人均产出 | 0 | y=f(k)=Y/AL | |
Y/L | 人均产出 | g | ||
c(Y/AL) | 有效劳动的人均消费 | 0 | c=(1-s)f(k) | |
C/L | 人均消费 | g | ||
K/Y | 资本产出比 | 0 | ||
注意:区分各变量(X)与时间(t)之间的变化关系,即X(t)、lnX(t)、 [dX(t)/dt]/X(t)。
结论:在索洛模型中,无论从任何一点出发,经济向平衡增长路径收敛,在平衡增长路径上,每个变量的增长率都是常数,且是外生决定的。特别是,在该路径上,人均产出的增长率仅取决于技术进步率。
四、非均衡动态与收敛
考察两个非均衡问题:
(1)当经济增长处在非稳态时(k≠k*时)各变量如何向稳态调整(如何收敛)
(2)向稳态调整有多快(收敛的速度和时间)
1.非均衡动态
定义k的增长率
当
当
非稳态动态图示1
增长率<0
增长率>0
k* k
非稳态动态图示2
增长率<0 增长率<0
k* k
这表明k离k*越远,其增长率(正或负)越大,即
接下来,可以证明索洛模型中的其他变量X的非均衡动态增长率(
因此,对k的非均衡动态分析可以同样适用于X,即
结论(索洛模型的收敛性):每个经济都收敛于其自身的稳态,而且这一收敛的速度与其离稳态的距离成反比,或者说,经济离其自身的稳态值越远,其增长率就越快。
2.绝对收敛与相对收敛
对索洛模型的收敛性的实证检验(样本的同质性与异质性),产生绝对收敛与相对收敛的概念。
条件收敛的图示:
k(0)poor k*poor k(0)rich k*rich k
含义:当穷国人均初始资本存量较小,而富国的储蓄率较高时,富国会比穷国有更高的增长率。因此,一旦控制了稳态的决定的情况下,条件收敛将成立。
3.收敛的速度
考察收敛的速度的意义在于如果收敛的速度很快,就集中研究稳态情况,如果收敛的速度很缓慢,研究动态过程就更有意义。
关键在考察k 以多快的速度趋近k *。
由平衡增长的条件可知:
因此
含义:在平衡增长路径上,k向k*收敛的速度与k与k*之间的距离成比例。
令
可以证明,
举例:假设
证明:
五、黄金分割律、最优消费和黄金率资本存量水平
产出、储蓄和消费的关系:有效劳动的平均消费
令c=c*(处在平衡增长路径上),则:
由于
所以,
目标为人均消费最大化,令
图示:
c gold
k*gold k
再考虑储蓄率s变化对消费c*的影响。
由平衡增长路径的稳定条件可知:
当
当
因此s与c*的关系为:
c*
cgold
sgold s
六、储蓄率变动的影响
下面考察政策控制变量s的变动的影响,包括:
(1) 对稳态均衡的影响;
(2) 两个稳态均衡之间的动态路径;
(3) 对长期增长的影响程度;
(4) 对长期增长的影响持续时间。
1.储蓄率变化的比较静态均衡
图示1
k* k*’ k
图示2
k* k*’ k
2. 储蓄率变化的动态影响
(1) 对k的影响:先增加,并逐步收敛于新的更高水平。
k
t
思考:s与k的动态变化有何不同
(2)对Y/L的影响:先暂时性的增加,但随后收敛于原来的平衡增长速度。
思考:如何证明提示:Y/L=Af(k)。
Y/L增长率
t
ln(Y/L)
t
思考:储蓄率变动对K 、Y、K/Y的动态影响如何
结论:
(1)储蓄率的变化只会暂时性地影响增长率,而不会永久性地影响。或者说,储蓄率的变化只有水平效应,而没有增长效应。
(2) 只有技术进步率的变化有增长效应。
(3) 政策含义:投入驱动的增长不会持续。
3.储蓄率变化对产出的长期影响
考察储蓄率s变化对有效劳动人均产出y的影响(弹性分析)。
由
由平衡增长的条件
两边对s求导数,
解得:
则
两边同乘s/y*,并用
定义
因此
举例:设
结论:储蓄率的显著变化对平衡增长路径上的产出变化只有较小的影响。
4.储蓄率变化的影响时间
注意“收敛系数”
前例:假设
因此,当储蓄率增加10%时,人均产出长期内仅变化5%。第1年增长(5%)=%,18年后增长(5%)=%。
结论:储蓄率变化对人均产出变化的作用较缓慢。
七、对索洛模型的总结和评论
1.主要结论
(1)无论从任何一点出发,经济向平衡增长路径收敛,在平衡增长路径上,每个变量的增长率都是常数。
(2)在其他外生变量相似的条件下,人均资本低的经济有更快的人均资本的提高,人均收入低的经济有更高的增长率。
(3)人均产出(Y/L)的增长来源于人均资本存量和技术进步,但只有技术进步才能够导致人均产出的永久性增长。
(4)通过调节储蓄率可以实现人均最优消费和最优资本存量的“黄金律”增长。
(5)储蓄率的变化只会暂时性地影响增长率,而不会永久性地影响;储蓄率的显著变化对平衡增长路径上的产出变化只有较小的影响,且作用缓慢。
2.批评
(1)未能够解释长期经济增长的真正来源。把技术进步(劳动的有效性)看成为外生给定的,而这恰恰是长期经济增长的关键。因此,索洛模型是通过“假定的增长”来解释增长的。
(2)理论预测与实际数据不符。如果资本取得的市场收益大致体现了其对产出的贡献,那么实物资本积累的变化既不能很好地解释世界经济增长,也不能说明国家间的收入差距。
例如:根据C-D生产函数,
资本的边际产品
八、经验检验
1.增长因素分析(经济增长核算)
2.收敛性(绝对收敛和相对收敛)
3.储蓄(投资)、人口与产出的关系
作业:
求在平衡增长路径上每单位有效劳动的平均产出y*对人口增长率n的弹性。如果
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