Model Ramsey-Kass-Kopmans

Model Ramsey - Kass - Koopmans _ _ _  _ _ _ _ _ _ _ Přispěl k pochopení toho, jak jednotlivá rozhodnutí utvářejí míru úspor v ekonomice. Optimální dynamika spotřeby z modelu ( Keynes-Ramseyovo pravidlo ) se ukázala jako úspěšná náhrada exogenní míry úspor a byla pak aplikována v pozdějších modelech ekonomického růstu. Model však neposkytuje uspokojivé vysvětlení rozdílů v příjmu na hlavu mezi jednotlivými zeměmi. Vyvinuto současně a nezávisle Tjallingem Koopmansem a Davidem Kassem s využitím myšlenek Franka Ramseyho v roce 1963.

Historie vytvoření

První modely ekonomického růstu ( Solowův model , Harrod-Domarův model ) využívaly exogenně nastavené parametry: „ míru úspor “ a „míru vědeckotechnického pokroku “, na kterých v konečném důsledku závisí tempo růstu ekonomiky. Výzkumníci na druhé straně chtěli ospravedlnit míru ekonomického růstu vnitřními (endogenními) faktory, protože modely s mírou úspor měly řadu nedostatků. Tyto modely nevysvětlovaly přetrvávající rozdíly v úrovních a tempech růstu mezi rozvojovými a rozvinutými zeměmi. Aby vysvětlili míru úspor jako důsledek rozhodnutí ekonomických subjektů, obrátili se vědci na práci Franka Ramseyho „The Mathematical Theory of Savings“ [1] , publikovanou v The Economic Journalv prosinci 1928. V něm byla odvozena intertemporální užitná funkce spotřebitele a nalezena podmínka pro optimální volbu spotřebitele. S využitím myšlenek Franka Ramseyho, budoucího laureáta Nobelovy ceny za ekonomii Tjallinga Koopmanse v knize „Optimální růst v souhrnném modelu akumulace kapitálu“, publikované jako „diskusní článek“ na Yale University dne 6. prosince 1963 [2] , a publikované v podrobnější verze v The Econometric Approach to Development Planning v roce 1965 [3] a David Kassin Optimal Growth in the Aggregate Model of Capital Accumulation, červenec 1965 v The Review of Economic Studies[4] představili model Ramsey-Kass-Kopmans [5] [6] [7] [8] (známý také jako Ramseyho model [5] [6] [9] , neoklasický model ekonomického růstu [5] ) , jehož hlavním rysem je definice míry úspor při řešení optimalizačních problémů spotřebiteli a firmami interagujícími v podmínkách dokonalé konkurence [5] [6] .

Práce Davida Kasse a Tjallinga Koopmanse ve skutečnosti uvádí stejný model (kromě podmínky transverzality , kterou zavedl Kass). Kassovo dílo sice vyšlo později a je zde odkaz na dílo Koopmanse [4] , zatímco Koopmans zase ve zveřejněné plné verzi díla, ve které se podmínka transverzality také objevuje, odkazuje na tezi tzv. Kass [3] . Oba výzkumníci předpokládali, že k tomuto modelu přišli „současně a nezávisle na sobě“. Historie názvu tohoto modelu je podrobně popsána v práci Stephena Speera a Warrena Younga „Optimální úspory a optimální růst: model Ramsey-Malinvo-Kopmans“ [10] . Autoři si v něm všímají příspěvku Edmonda Malinva , který podmínku transverzality formuloval dříve než Kass, ale neaplikoval ji na uvažovaný model.

Popis modelu

Základní předpoklady modelu

Model uvažuje uzavřenou ekonomiku . Firmy maximalizují své zisky a spotřebitelé maximalizují svůj užitek . Firmy fungují v dokonalé konkurenci . Vyrábí se pouze jeden produkt , který se používá jak pro spotřebu , tak pro investici . Tempo technologického pokroku , populační růst a rychlost odchodu kapitálu jsou konstantní a určují se exogenně . Nekonečně žijící jedinec (nebo domácnost ) vystupuje v modelu jako zaměstnanec a spotřebitel . Předpokládá se, že mezi různými generacemi existují altruistické vazby, domácnost při rozhodování zohledňuje zdroje a potřeby nejen současných, ale i budoucích členů, čímž se rozhoduje podobně jako rozhodnutí nekonečně žijícího jedince. Čas se plynule mění [3] [4] [11] [12] .

Příjem jednotlivce se skládá ze mzdy a příjmu z majetku . Aktiva jednotlivce mohou být kladná nebo záporná ( dluh ). Předpokládá se, že úroková sazba z příjmů z aktiv az dluhu je v modelu stejná. V tomto ohledu model obsahuje podmínku absence Ponziho schématu ( finanční pyramida ): nelze donekonečna splácet staré dluhy na úkor nových [13] :

, kde – v uzavřené ekonomice veškerý kapitál patří rezidentům a hodnota aktiv jednotlivce se shoduje s kapitálovou zásobou na pracovníka .

Předpoklad uzavřené ekonomiky znamená, že vyrobený produkt je vynakládán na investice a spotřebu, nedochází k vývozu a dovozu, úspory se rovnají investicím: , [14] .

Produkční funkce splňuje neoklasicistní premisy [15] [16] :

1) technologický pokrok zvyšuje produktivitu práce (neutrální podle Harroda ): .

2) produkční funkce využívá práci a kapitál , má konstantní výnosy z rozsahu: .

3) mezní produktivita faktorů je kladná a klesá: .

4) produkční funkce splňuje podmínky Inady , totiž pokud je nabídka jednoho z faktorů nekonečně malá, pak je jeho mezní produktivita nekonečně velká, ale pokud je nabídka jednoho z faktorů nekonečně velká, pak je jeho mezní produktivita je nekonečně malý :.

5) každý faktor je nezbytný pro výrobu: .

Populace rovnající se celkové pracovní síle v modelu roste konstantní rychlostí [17] : [17] .

Jednotlivec nabízí jednu jednotku práce ( nabídka práce je neelastická ) a dostává mzdu v naturáliích (v jednotkách zboží). Užitná funkce nekonečně žijícího konzumního jedince má podobu [17] [2] :

, kde  je spotřeba na hlavu v čase ;  je koeficient mezičasové preference spotřebitele, .

Funkce užitku je oddělitelná, to znamená, že spotřeba minulých a budoucích období neovlivňuje aktuální užitek, ovlivňuje pouze spotřeba aktuálního období. Splňuje podmínky a podmínky Inady (když spotřeba směřuje k nule, mezní užitek směřuje k nekonečnu, když spotřeba směřuje k nekonečnu, mezní užitek směřuje k nule) [18] [4] : .

K nalezení řešení modelu se používají specifické ukazatele: výstup na jednotku práce , výstup na jednotku efektivní práce , zásoba kapitálu na jednotku efektivní práce , spotřeba na jednotku efektivní práce [19] .

Problém spotřebitele

Příjem jednotlivce je vynakládán buď na spotřebu, nebo na zvyšování aktiv (úspory). Populace roste tempem , takže aktiva na osobu klesají stejným tempem, to znamená, že rychlost změny aktiv v každém okamžiku klesá o . Derivát aktiv s ohledem na čas , působící jako rozpočtové omezení jednotlivce, má tedy podobu [20] :

.

Úkolem spotřebitele je maximalizovat užitek v rámci rozpočtového omezení a omezení bez Ponziho schématu. Protože je rozpočtové omezení prezentováno jako časová derivace, problém spotřebitele je prezentován jako problém dynamické optimalizace . Její řešení lze nalézt sestrojením Hamiltonovy funkce a nalezením jejího maxima pomocí principu Pontryaginova maxima [21] [22] .

Hledání maxima Hamiltonovy funkce

Hamiltonova funkce vypadá takto:

za podmínky: .

Maximální stav první objednávky: .

Fázová souřadnice (adjungovaná rovnice): , kde je derivace času.

Podmínka transverzality (v případě jejího nesplnění se může ukázat, že nalezené řešení není maximem, ale sedlovým bodem ): , kde jsou stínové cenyaktiva [21] (stínové ceny zohledňují vnější vlivy v ceně zboží, pokud se firmy a spotřebitelé rozhodují v souladu s cenovou strukturou úměrnou té stínové, pak je v ekonomice dosaženo Paretova optimálního stavu). V tomto případě se podmínka transverzality shoduje s omezením absence Ponziho schématu [13] [23] .

Požadované řešení má tvar [24] [25] :

, kde je derivace spotřeby s ohledem na čas, je elasticita mezního užitku vzhledem ke spotřebě.

Protože pro další analýzu je nutné, aby tato hodnota byla konstantní, zavádí se další předpoklad o tvaru funkce užitku: používá se funkce s konstantní elasticitou substituce jako [26] :

.

V tomto případě , a tedy [25] :

, kde je časová derivace spotřeby na hlavu.

Nalezené řešení se nazývá Keynes-Ramseyovo pravidlo . Získal jej Frank Ramsey a John Keynes [1] [27] mu poskytl smysluplný výklad .

Poslání firmy

Produkční funkci lze zapsat z hlediska specifických ukazatelů: . Úkolem firmy je maximalizovat zisk [28] :

Protože firmy fungují v podmínkách dokonalé konkurence , mezní produktivita výrobních faktorů se rovná jejich cenám [15] [28] :

, .

Obecná ekonomická rovnováha

Vezmeme-li v úvahu, že dosazením hodnot získaných řešením firemního problému do rovnice dynamiky aktiv získáme [29] :

.

Od [30] , může být řešení problému spotřebitele zapsáno v následujícím tvaru [31] :

.

ve stacionárním stavu . Odkud to dostáváme . V důsledku toho je ustálený stav popsán soustavou rovnic [30] [29] :

kde je spotřeba a je poměr kapitálu a práce na jednotku efektivní práce v ustáleném stavu.

Podle podmínky transverzality [29] :

,

odkud z toho plyne . Vezmeme-li v úvahu rovnici pro , tato podmínka znamená, že pro existenci stabilního stavu je nutné, aby . To také znamená, že v modelu Ramsey-Kass-Kopmans je akumulace kapitálu nižší než úroveň maximalizující spotřebu (upravené zlaté pravidlo : , kde je poměr kapitálu a práce na jednotku efektivní práce odpovídající Zlatému pravidlu), což znamená že dynamická neefektivita v podobě nadměrné akumulace kapitálu je nemožná [32] [33] .

Dosažení rovnováhy v modelu lze ilustrovat pomocí fázové roviny . Linie a rozdělte diagram do čtyř kvadrantů. Nalevo od čáry trajektorie poměru kapitálu a práce stoupá a napravo od čáry klesá. Nad čarou jde trajektorie poměru kapitál-práce doleva a pod čarou doprava. V kvadrantu I tedy trajektorie jde doleva a nahoru, v kvadrantu II - doleva a dolů, v kvadrantu III - doprava a dolů, v kvadrantu IV - doprava a nahoru. Výsledkem je, že v modelu existuje pouze jedna trajektorie vedoucí k rovnováze - zelená čára na obrázku. Na této linii je mnoho bodů a , ze kterých se systém dostává do stabilního stavu. Varianty trajektorie z jiných bodů jsou znázorněny červeně, v tomto případě se buď poměr kapitálu a práce ( ) nebo spotřeba ( ) nakonec rovná nule [34] . Protože optimální trajektorie poměru kapitál a práce v modelu má tvar sedla, nazývá se také „cesta sedla“ [35] .

Na obrázku je také znázorněna dynamika míry úspor při přibližování se k rovnovážnému stavu.

V uvažovaném modelu jsou rovnováhy pro centralizovanou a decentralizovanou ekonomiku stejné [36] .

Konvergence

Model předpokládá podmíněnou konvergenci , tedy že země s nízkým poměrem kapitálu a práce porostou rychleji než země s vysokým poměrem kapitálu a práce za předpokladu, že budou mít stejný ustálený stav. Rychlost přiblížení k ustálenému stavu lze odhadnout pomocí lineární aproximace rozšířením diferenciálních rovnic pro a [37] do Taylorovy řady :

Z podmínek stability vyplývá, že sklon druhého členu ( ) ve druhé rovnici je -1 a v první je 0. Pomocí rovnic ustáleného stavu lze psát lineární aproximace v následujícím tvaru [38] :

Řešení této soustavy rovnic má tvar [38] :

kde je koeficient charakterizující rychlost konvergence.

Výpočty míry konvergence pomocí modelu Ramsey-Cass-Kopmans s použitím parametrů blízkých parametrům americké ekonomiky předpovídají vysokou míru konvergence, která není pozorována v reálných datech [39] .

Fiskální politika v modelu

Model umožňuje odhadnout vliv fiskální politiky na rovnováhu. Předpokládá se, že se předpokládá, že výše daní se rovná výši vládních výdajů, což neovlivňuje užitečnost jednotlivců a budoucí výstup. V tomto případě bude mít rovnice pro následující tvar [40] :

, kde je hodnota vládních výdajů na jednotku práce s konstantní efektivitou.

V důsledku fiskální politiky se křivka posune o částku dolů a rovnováha v modelu je nastavena na předchozí úroveň poměru kapitál-práce, ale spotřeba se o částku sníží . V tomto modelu tedy vládní výdaje vytlačují spotřebu [41] .

Vliv fiskální politiky na rovnováhu je ilustrován pomocí fázové roviny.

Výhody, nevýhody a další vývoj modelu

Nejdůležitějším přínosem modelu Ramsey-Kass-Kopmans je, že odhalil mechanismus tvorby míry úspor prostřednictvím rozhodnutí spotřebitelů a stal se také základem pro další analýzu toho, jak rozhodnutí jednotlivců tvoří akumulaci fyzického a lidský kapitál a v důsledku toho vědecký a technický pokrok . Ve srovnání se Solowovým modelem to byl velký krok kupředu a v mnoha ohledech se z tohoto důvodu model stal výchozím bodem pro mnoho výzkumníků, kteří použili jeho pojmový a matematický aparát k sestavení svých modelů [42] . Neoklasický model ekonomického růstu je zvažován ve všech moderních učebnicích makroekonomie a teorie ekonomického růstu [43] .

Optimální dynamika spotřeby z modelu (pravidlo Keynes-Ramsey) se ukázala jako úspěšná náhrada za exogenní míru úspor a byla pak využita v pozdějších modelech ekonomického růstu, kde nekonečně žijící jedinec (nebo domácnost) vystupuje jako ekonomický agent: v modelu AK , model učení v procesu činnosti , model Uzawa-Lucas , model rostoucí rozmanitosti zboží [42] .

Zahrnutí vnějších efektů z úrovně fyzického a lidského kapitálu do modelu (pro které bylo v některých případech nutné opustit 2., 3. a 4. premisu neoklasické produkční funkce) vedlo k vývoji modelů AK . [44] .

Miguel Sidrauschi přidal do modelu peněžní zásobu , aby analyzoval dopad peněžní zásoby a inflace na reálný výkon v ekonomice. Výsledkem je, že v rozšířeném modelu se rovnováha ukázala jako stejná jako v modelu bez peněžní zásoby, což znamená, že peněžní zásoba neovlivňuje reálné ukazatele. Výsledná vlastnost se nazývala neutralita peněz [45] .

Jako nedostatek modelu někteří výzkumníci označili nekonečně žijícího jedince (nebo domácnost) jako věčného spotřebitele [46] . S přibývajícím věkem se mění povaha spotřebitelského chování. Pokud v mladém věku jedinec pracuje a spoří, pak ve stáří tyto úspory utrácí [47] . Tato skutečnost se promítla do modelu překrývání generací , který zcela popírá altruistické vazby mezi generacemi [48] [46] .

Model zároveň významně nepřispěl k pochopení příčin mezistátních rozdílů v HDP na obyvatele a jeho tempech růstu. Model předpokládá přítomnost podmíněné konvergence, což znamená, že chudé země by měly růst rychleji než bohaté, za předpokladu, že strukturální parametry jsou podobné, ale ve skutečnosti k tomu nedochází, jak ukazují např. studie R. Halla a C. Jones [49] , J. De Long [50] , P. Romera [51] . Existuje jen několik příkladů ( japonský ekonomický zázrak , korejský ekonomický zázrak ), kdy chudé země dokázaly dohnat bohaté v HDP na hlavu, většinou nedochází k žádné konvergenci v úrovni rozvoje [52] . Stejně jako v Solowově modelu není vědecký a technologický pokrok v modelu Ramsey-Kass-Kopmans důsledkem rozhodování ekonomických subjektů, ale je nastaven exogenně [43] .

Dynamická neefektivita je v modelu nemožná, řešení pro centralizovanou a decentralizovanou ekonomiku jsou stejná, což znamená, že neparetovská rovnováha v ekonomice je nemožná, proto model neukazuje, jak chybná hospodářská politika nebo restriktivní sociální instituce mohou zpomalit dolů vývoj země. Jinými slovy, model nevysvětluje důvody, proč chudé země zůstávají chudé a nemohou dohnat bohaté [43] .


Poznámky

  1. 1 2 Ramsey F., 1928 .
  2. 12 Koopmans , 1963 .
  3. 1 2 3 Koopmans T., 1965 .
  4. 1 2 3 4 Cass, 1965 .
  5. 1 2 3 4 Acemoglu, 2018 , str. 437.
  6. 1 2 3 Tumanová, Shagas, 2004 , str. 228.
  7. Barro, Sala i Martin, 2010 , str. 115.
  8. Romer D., 2014 , s. 75.
  9. Palgrave (Newbery), 2018 , str. 11172-11178.
  10. Kopí, Young, 2014 .
  11. Acemoglu, 2018 , str. 437-445.
  12. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 228-229.
  13. 1 2 Acemoglu, 2018 , str. 445.
  14. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 187.
  15. 1 2 Tumanová, Shagas, 2004 , str. 233.
  16. Acemoglu, 2018 , str. 36-47.
  17. 1 2 3 Acemoglu, 2018 , str. 438.
  18. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 229.
  19. Acemoglu, 2018 , str. 91.
  20. Acemoglu, 2018 , str. 440.
  21. 1 2 Tumanová, Shagas, 2004 , str. 230.
  22. Acemoglu, 2018 , str. 447.
  23. Palgrave (Kamihigashi), 2018 , str. 13860.
  24. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 231.
  25. 1 2 Acemoglu, 2018 , str. 449.
  26. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 232.
  27. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 230-231.
  28. 1 2 Acemoglu, 2018 , str. 439.
  29. 1 2 3 Acemoglu, 2018 , str. 472.
  30. 1 2 Tumanová, Shagas, 2004 , str. 237.
  31. Acemoglu, 2018 , str. 471.
  32. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 235.
  33. Acemoglu, 2018 , str. 473.
  34. Acemoglu, 2018 , str. 461.
  35. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 241.
  36. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 236-237.
  37. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 245-246.
  38. 1 2 Tumanová, Shagas, 2004 , str. 246.
  39. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 247.
  40. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 248.
  41. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 248-249.
  42. 1 2 Acemoglu, 2018 , str. 484.
  43. 1 2 3 Acemoglu, 2018 , str. 485.
  44. Acemoglu, 2018 , str. 597-598.
  45. Sidrauski, 1967 .
  46. 1 2 Acemoglu, 2018 , str. 501.
  47. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 252.
  48. Tumanová, Shagas, 2004 , str. 253.
  49. Hall, Jones, 1996 .
  50. DeLong, 1988 .
  51. Romer PM, 1989 .
  52. Acemoglu, 2018 , str. 698.

Literatura