高级宏观经济学-第四版-中文-罗默课后题答案.docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上高级宏观经济学_第四版_中文_罗默课后题答案第2章无限期模型与世代交叠模型2.1 考虑N个厂商,每个厂商均有规模报酬不变的生产函数Y=FK,AL,,或者采用紧凑形式Y=ALfk。假设f0,f0,则积分项收敛,为1-n,则:-1=WL(0)H-n(7)将方程(7)代入(4):Ct=eR(t)-tWL(0)H-n(8)因此,初始消费为:C0=WL(0)H-n(9)个人的初始财富为WL(0)H,方程(9)说明消费是初始财富的一个不变的比例。-n为个人的财富边际消费倾向。可以看出,这个财富边际消费倾向在平衡增长路径上是独立于利率的。对于折现率而言,越大,家庭越厌恶风险,越会选
2、择多消费。2.5 设想某家庭的效用函数由(2.1)(2.2)式给定。假设实际利率不变,令W表示家庭的初始财富加上终生劳动收入的现值(2.6)的右端。已知r、W和效用函数中的各参数,求C的效用最大化路径。U=t=0e-tuCtL(t)Hdt2.1uCt=Ct1-1-2.2答:本题目是在家庭的预算约束下最大化一生的效用,即:maxU=t=0e-tuCtL(t)Hdt(1)s.t. t=0e-rtCtL(t)Hdt=W(2)W代表家庭的初始财富加上家庭一生劳动收入的现值,利率r是常数。建立拉格朗日方程如下:L=t=0e-tCt1-1-L(t)Hdt+W-t=0e-rtCtL(t)Hdt求一阶条件,可
3、得:LCt=e-tCt-L(t)H-e-rtLtH=0抵消L(t)/H,得:e-tCt-=e-rt(3)两边对时间t求导,可得:e-t-Ct-1Ct-e-tCt-+re-rt=0得到下面的方程:-CtCte-tCt-e-tCt-+re-rt=0(4)将方程(3)代入(4),可得:-CtCt e-rt-e-rt+re-rt=0抵消e-rt然后求消费的增长率CtCt,可得:CtCt=r-(5)由于利率r是常数,所以消费的增长率为常数。如果r,则市场利率超过贴现率,则消费会增加;反之,如果r,则决定了消费增长的幅度。值越低,也就是替代弹性越高,1越高,即消费增长的越快。重写方程(5),得:lnCtt
4、=r-(6)对方程(6)积分,积分区间是从时间=0到时间=t,可得:lnCt-lnC0=r-=0=t上式可以简化为:lnCtC0=(r-)/t(7)对方程(7)两边取指数,可得:CtC0=e(r-)/t,整理得:Ct=C0e(r-)/t(8)下面求解初始消费,将方程(8)代入(2),可得:t=0e-rtC0e(r-)/tL(t)Hdt=W将Lt=entL0代入上式,可得:C0L(0)Ht=0e-r+r-nt/dt=W(9)只要-r+r-n/0,从而保证积分收敛,则求解方程(9)可得:t=0e-r+r-nt/dt=-r+r-n(10)将方程(10)代入(9)中,求解C0:C0=WL0H-r+r-
5、n(11)将方程(11)代入(8),求解Ct:Ct=e(r-)/tWL0H-r+r-n(12)上式便是C的效用最大化路径。2.6 生产力增长减速与储蓄。设想一个正处于平衡增长路径上的拉姆塞卡斯库普曼期模型,假设g永久性下降。(a)k=0曲线会如何变化(如果有影响)?(b)c=0曲线会如何变化(如果有影响)?(c)当g下降时,c如何变化?(d)用一个式子表示g的边际变化对平衡增长路径上储蓄率的影响。能否判断此表达式的正负?(e)设生产函数是柯布道格拉斯函数fk=k,请用、n、g、和重新表示(d)中的结果。(提示:利用等式fk*=+g。)答:(a)关于资本的欧拉方程为:kt=fkt-ct-n+gk
6、t(1)该方程描述了资本的动态方程,在拉姆塞模型中,该方程描述了技术特征,是该模型的核心,它与消费的动态方程一起构成了该模型的欧拉方程组,从而决定了该模型的最终解。图2-1 拉姆塞模型在平衡增长路径上,k=0,由此可以推出:c=fk-n+gk。在该方程中,当g永久性地下降时,会导致消费c上升以保持方程的均衡。因而在图形上k=0曲线向上移动。同时,保持k不变,g永久性地下降会导致持平投资下降,这样就会有更多的资源用于消费。由于持平投资n+g下降的幅度更大,因而在更高的k水平上,k=0向上移动得更大。图2-1是该模型的图示。(b)每单位有效劳动消费的欧拉方程为:ctct=fkt-g(2)该方程描述
7、了消费的动态方程,在拉姆塞模型中,该方程描述了偏好特征,是该模型的核心,它与资本的动态方程一起构成了该模型的欧拉方程组,从而决定了该模型的最终解。在平衡增长路径上,要求c=0,即fk=+g,在g永久性地下降时,为保持c=0,fk必须下降。由于fk0,因而fk下降必然导致k上升。因此,c=0必须上升,在图形上表现为c=0向右移动,如图2-1所示。(c)在g永久性地下降时,由于每单位有效劳动的资本是由历史上的投资决定的,因而不会发生不连续的变化。它仍然保持在平衡增长路径k*处。与此相反,每单位有效劳动的消费则会随着g永久性地下降而迅速变化。为使经济从旧的平衡增长路径达到新的平衡增长路径,每单位有效
8、劳动的消费c必将发生变化。不过,此处无法确定新的平衡增长路径处于旧的均衡点的上边还是下边,因而无法确定每单位有效劳动的消费c是上升还是下降。存在一种特殊情况,即如果新的平衡增长路径恰好位于旧的均衡点的右上方,则每单位有效劳动的消费c甚至可能保持不变。因此,c和k逐步移动到新的平衡增长路径,此时的值高于原先的平衡增长路径值。(d)在平衡增长路径上,产出中被储蓄的部分为:fk*-c*fk*因为k保持不变,即k=0,位于一条均衡的增长路径上,则由方程(1)可知:fk*-c*=n+gk*由上面两个式子可以推出在平衡增长路径上,产出中被储蓄的份额为:s=n+gk*fk*(3)对方程(3)两边关于g求导数
9、,可得:sg=fk*n+gk*g+k*-n+gk*fk*k*gfk*2可以再简化为:sg=n+gfk*-k*fk*k*g+fk*k*fk*2(4)由于k*由fk=+g决定,对该式两边关于g求导数,可得:fk*k*g=,从而求出k*g为:k*g=fk*0(5)将方程(5)代入(4)中,可得:sg=n+gfk*-k*fk*+fk*k*fk*fk*2fk*(6)在方程(6)中,分母fk*2fk*为负,分子中第一项为正,而第二项为负,因而无法确定正与负。因此,无法判断在平衡增长路径上g永久性地下降会使s上升还是下降。(e)将柯布道格拉斯生产函数fk=k,fk=k-1和fk=-1k-2代入方程(6)中,
10、可得:sg=n+gk*-k*k*-1+k*k*-1k*-2k*k*-1k*-2简化为:sg=n+gk*1-1-k*k*-1-1-k*k*-1k*-1从上式可以推出:sg=-n+g-+g+g2最终有下面的结果:sg=-n-+g2=-n+g22.7 说明下列变化如何影响图2.5中的c=0线和k=0线,并在此基础上说明其如何影响平衡增长路径上的c值和k值。(a)上升(b)生产函数向下移动。(c)折旧率由本章中假设的零变为某一正值。图2-2 鞍点路径答:(a)关于c与k的欧拉方程为:ctct=fkt-g(1)kt=fkt-ct-n+gkt(2)的上升即消费的跨期替代弹性1/下降,表明家庭不太愿意接受消
11、费的跨期替代,同时表明随着消费的上升,消费的边际产品下降得很快。这种情况使家庭更偏好于即期消费。由于没有出现在资本积累方程(2)中,因而资本积累方程不受的上升的影响。在消费的动态方程中,在平衡增长路径上c=0,从而fk=-g,由于的上升,因而fk必须上升,又因为fk0的情况时,消费和资本的欧拉方程变为:ctct=fkt-g(1)kt=fkt-ct-n+g+kt(2)对方程(1)和(2)分别在c=c*和k=k*处进行一阶泰勒展开,可得:c=ckk-k*+ccc-c*(3)k=kkk-k*+kcc-c*(4)定义c=c-c*和k=k-k*,因为c*和k*为常数,所以c=c且k=k,将(3)和(4)
12、重写为:c=ckk+ccc(5)k=kkk+kcc(6)对方程(1)和(2)计算偏导数:ckbgp=fk*c*(7)ccbgp=fk*-g(8)kkbgp=fk*-n+g+(9)kcbgp=-1(10)将方程(7)和(8)代入(5),将方程(9)和(10)代入(6),可得:c=fk*c*k(11)k=fk*-n+g+k-c =+g-n+g+k-c =k-c(12)方程(12)的第二步用到了fk*=+g,第三步用到了定义=-n-1-g。对方程(11)除以c以求c的增长率,对方程(12)除以k以求k的增长率:cc=fk*c*kc(13)kk=-ck(14)可以发现该结果与教材中不存在折旧率的增长率
13、一样,也就是说折旧率的存在对增长率没有影响。因此,经济在向平衡增长路径移动时的c和k的不变增长率与教材中的结果应该一致。令=cc方程(13)可以推出:ck=fk*c*1(15)由方程(15),令(13)和(14)相等,可得:=-fk*c*1,求解可得:=2-4fk*c*122如果为正,则经济会偏离稳定点,所以必为负:1=-2-4fk*c*122现在考虑柯布道格拉斯生产函数fk=k,分别求其一阶导和二阶导:fk*=k*-1=r*+(16)fk*=k*-1=-1k*-2(17)将方程(16)两边同时平方:r*+2=2k*2-2,将其代入(17)式:fk*=r*+2-1k*=-1r*+2fk*定义平
14、衡增长路径上的储蓄率为s*,则平衡增长路径上的消费为:c*=1-s*fk*(18)将方程(17)和(18)代入(15):1=-2-4-1r*+2fk*1-s*fk*2化简为:1=-2+41-r*+21-s*2(19)在平衡增长路径上,c=0意味着r*=+g,即:r*+=+g+(20)另外,实际投资等于持平投资:s*fk*=n+g+k*,可以推出:s*=n+g+k*fk*=n+g+k*-1(21)上步用到了r*+=k*-1,由(21)可以推出:1-s*=r*+-n+g+r*+(22)将方程(20)和(22)代入到(19)中,可得:1=-2+41-+g+g+-n+g+2上式与教材中的(2.39)极
15、其相似,它表明了消费与资本的调整速度(将=13,=4%,n=2%,g=1%,=1,=3%代入上式,得到1=-8.8%)要快于不存在折旧时的调整速度。2.9 拉姆塞模型的解析解来自于史密斯(Smith,2006)。考虑生产函数柯布-道格拉斯函数的拉姆塞模型,yt=k(t)的情形,假设相对风险规避系数与资本份额相等。(a)平衡增长路径上的k值(即k*)为多少?(b)平衡增长路径上的c值(即c*)为多少?(c)令z(t)表示资本产出比k(t)y(t),x(t)表示消费资本比c(t)k(t)。请用z、x和模型参数表示zt和xtx(t)。(d)暂且猜测x在鞍点路径上是常数,根据这一猜想:(i)给定初始值
16、z(0),求z的路径。(ii)给定初始值k(0),求y的路径。经济沿鞍点路径向平衡增长路径收敛的速度是否是常数?(e)上述猜测的解是否满足c与k的运动方程(2.24)与(2.25)?答:(a)已知yt=k(t)(1)从正文可知,在c=0时,存在fk=+g。利用方程(1)计算得到k*=+g11-(2)(b)与(a)题类似,根据正文可知,在k=0时,存在c*=fk-n+gk。利用方程(1)计算得到:c*=+g1-n+g+g11-(3)(c)设zt=k(t)y(t)和xt=c(t)k(t)。将方程(1)代入zt的定义得到:k=z11-k1-=z(4)将方程(4)代入xt的定义,得到:ck-=xz(5
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