第1章、索洛增长模型
索洛增长模型
稳态分析的图形
y
yA
syA
A
0
kA
(n+g+δ)k
f(k) sf(k)
k
图中，sf(k)为人均储蓄曲线，它与 人均生产函数有相同形状但是位于生 产函数的下方。另外一条直线表示资 本的广化。
根据稳态分析，sy= （n+g+δ）k， 此时（n+g+δ）k线和sy曲线相交， 交点A所对应的人均资本为kA，人均 产量为yA，这时人均储蓄恰好等于资 本广化的需要，即
当经济处于资本深化阶段时，产出的增长 会快于人口的增长，人均产出水平会不断 提高。因此对于资本贫乏的国家，其产出 增长率会高于资本充裕的国家，但是随着 资本深化的提高，他将日益接近于稳定增 长的人均资本水平，经济增长率最终会慢 下来。因此当经济偏离稳定状态时，无论 人均资本过多还是过少，都存在着某种力 量使其恢复到长期增长的均衡状态。这是 新古典经济增长理论对哈罗的模型的改进。
y
人均产出和增长率随时间变化的轨迹
y0
0
t0
t1
t
g
0
t
上图的上半部分显示了人均产出水平 的时间路径。储蓄率的提高增加了人 均资本占有量从而人均产量提高，直 到达到新的稳定状态。
下半部分则显示了人均产量增长率的 时间路径。储蓄率的增加会导致资本 积累，实现人均产量水平的暂时性较 高增长，但是随着资本积累，人均产 量的增长率最终会回落到人口增长率 水平。
Байду номын сангаас
储蓄率变动对消费的影响
若将家庭引入模型，其福利将取决于消费而非产量， 因此在许多情况下，我们可能只关心消费变动而非产 量变动。
率为n，知识增长率为g。
索罗增长模型
第一章索洛经济增长模型The Solow Growth Model基本内容1 索洛模型的基本假定2 离散时间的索洛模型3离散时间索洛模型的过渡过程4连续时间的索洛模型5连续时间索洛模型的过渡过程6持久增长7带技术进步的索洛模型8比较动态分析1 索洛模型的基本假定● 一个分析经济增长和各国收入差异的基本框架.● 其核心假定是新古典总的生产函数.家庭与生产 I● 封闭经济,唯一的最终产品.● 离散时间，t = 0, 1, 2, ....● 该经济里有众多的家庭，暂时假定家庭没有优化行为.● 这也是索罗模型与新古典增长模型的主要区别.● 为了简化，假定各个家庭相同，可以用代表性家庭来表示.家庭与生产II● 假定家庭的储蓄率外生● 所有厂商具有相同的生产函数，可以用代表性厂商表示.● 对该经济中的唯一最终产品，生产函数为(1)Y T F K t L t A t()[(),(),()]●假定资本与最终产品相同（比如玉米）,用于生产更多的产品.●()A t可以理解为技术.●主要假定: 技术是免费的; 具有非竞争性与非排他性.关键假设1Assumption 1 (连续性, 可微性, 边际产出为正且递减, 规模报酬不变) 生产函数3:F R R ++→ 关于 K 与 L 二阶连续可微, 且满足2222()()(,,)0 (,,)0()()(,,)0 (,,)0K L KK LL F F F K L A F K L A K L F F F K L A F K L A K L ∂⋅∂⋅≡>≡>∂∂∂⋅∂⋅≡<≡<∂∂ 同时, F 关于K 与 L 规模报酬不变.● 假定 F 关于K 与 L 规模报酬不变，即关于这两个变量线性齐次.复习定义 假定K 为整数，如果对任意的R λ+∈与K z R ∈，有(,,)(,,)m g x y z g x y z λλλ=，那么函数2:K g R R ++→为x R ∈与y R ∈的m 次齐次函数.定理 (欧拉定理Euler 's Theorem ) 假定函数2:K g R R ++→为x R ∈与y R ∈的m 次齐次函数，偏导数分别是x g 与y g ，那么对任意的x R ∈，y R ∈以及K z R ∈，有()()(),, ,,,,x y mg x y z g x y z x g x y z y =+同时，,(),x g x y z 与,(),y g x y z 是关于x 与y 的1m -次齐次式.市场结构与市场出清 I●假定市场是竞争的, 因此也可认为是竞争一般均衡模型. ●家庭拥有劳动, 供给无弹性.●经济中的劳动（力）,)L t , 无论在什么价格下，劳动的供给量均为()L t .●劳动力市场出清条件:())L t L t =上式对所有的t 均成立 , ()L t 劳动需求 (也可视为就业水平). ●一般来说, 互补松弛条件的表述更为准确.●记 t 时期的工资率为 w (t), 于是劳动力市场出清条件可表示为()()),0(L t L t w t ≤≥ and (()()) (0)L t L t w t =-市场结构与市场出清II●假设 1 与竞争的劳动力市场意味着工资率必须严格为正. ●家庭拥有资本，并将其出租给厂商.●记t 期的资本租赁价格()R t .●资本市场出清条件:()()s d K t K t =LHS-家庭的行为决定；RHS-厂商的行为决定●假定家庭拥有的初始资本存量为()0K●()P t 为t 时期最终产品的价格, 将其标准化为1.●利率r(t)●折旧率δ●家庭得到的实际回报()() r t R t δ=-.厂商优化厂商优化 I●考虑代表性厂商的最大化问题:0)0,()([()()()],()()()(),.L t K t max F K t L t A t w t L t R t K t ≥≥--●注意:●上述最大化问题中的变量是总量.●在F 前面没有系数, 这是因为最终产品的价格已正规化为1.●假定要素市场完全竞争: 在厂商看来，()w t 与()R t 是给定的.●凹的问题,因为F 是凹的.厂商优化 II●由于 F 可微, 一阶条件（FOC ）为:()[()()()],,,L w t F K t L t A t = (2)()[()()()] ,.,K R t F K t L t A t = (3)●在(2) 与(3)中, ()K t 与()L t 分别表示厂商对资本和劳动的需求量.●实际上，可以通过(2)与(3)求解()K t 与 ()L t ,它们是资本租赁价格()R t 和工资率()w t 的函数.厂商优化 III命题 假定假设1成立，那么均衡时厂商的利润为0，()()( )()() .Y t w t L t R t K t =+●证明: 可直接从欧拉定理得到（注意到1m =,即规模报酬不变）.关键假设2假设2 (Inada conditions) F 满足 Inada 条件0 0 0 ()() K K K K lim F and lim F for all L all A →→∞⋅=∞⋅=> 00 0 ()() L L L L lim F and lim F for all L all A →→∞⋅=∞⋅=> ●保证内点解.生产函数Figure: Production functions and the marginal product of capital. The example in Panel A satisfies the Inada conditions in Assumption 2, while the example in Panel B does not.2 离散时间Solow 模型Solow模型的动态过程描述 I●K的折旧率为 , 于是1 1()((() ),)K t K t I t δ+=-+ (4) 其中， ()I t 是t 阶段的投资.●对于封闭经济, 产出等于消费与储蓄（投资）之和 ,()()()Y t C t I t =+ (5) ●注意，该模型没有家庭效用的最大化问题，因此此处难以讨论社会福利等方面的话题.Solow 模型的动态过程描述II●由于经济是封闭的 (同时不考虑政府支出)，于是.()()()()S t I t Y t C t ==-●假定家庭的储蓄率是常数，则()(),S t sY t =(6) 1()()()C t s Y t =-(7) ●于是资本供给（家庭的行为决定储蓄率s ）可表示为()()( 1 1 )()()()().s K t K t S t K t sY t δδ=-+=-+Solow 模型的动态过程描述 III●资本的供求相等 ()().s K t K t =●同时也有劳动力市场供求相等 ()().L t L t =●结合 (1) 与 (4), 可得 Solow 增长模型的动态方程: ()[()()1 ,, 1.()]()()K t sF K t L t A t K t δ+=+- (8) ●非线性差分方程.●Solow 增长模型的均衡由该方程以及 ()(())()L t or L t and A t 来刻画.定义均衡 I●没有家庭优化, 但仍然有厂商最大化行为以及要素市场的出清.定义 在Solow 模型中，对于给定的序列 {}0()(),t L t A t ∞= 以及初始资本存量()0K , {}0,,,()()()(,)()t K t Y t C t w t R t ∞=是资本、产出、消费、工资率、租赁价格的均衡路径，其中()K t 满足 (8), ()Y t 由(1)给出, ()C t 由 (7)给出, ()w t 与 ()R t 分别由 (2) 与 (3)给出.●注意，均衡是沿着时间的整条路径，而不是静态的点.不考虑人口增长与技术进步时的均衡不考虑人口增长与技术进步时的均衡I●进一步假定（稍后放松假定）:●没有人口增长;假定总人口为常数 L > 0， 即() L t L =. ●假定没有技术进步，即() A t A =.●定义资本-劳动比率（人均资本）为 ((,))K t k t L ≡(9)●利用规模报酬不变, 人均产出) ()(/y t Y t L ≡可表示为,1, ()()(() ).K t y t F A L f k t ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦≡ (10)不考虑人口增长与技术进步时的均衡 II ●注意()f k 依赖于A, 本可以将生产函数写成,()f k A ;但由于A 是常数，因此可以假定 A = 1.●由欧拉定理0 ()(())()(())()(())0.R t f k t w t f k t k t f k t -'=>'=> (11) ●由假设1可知（11）中的要素价格均为正.例子: Cobb-Douglas 生产函数 I●一类特殊的生产函数，但应用很广泛:1()[()()()]()( ,,,01)Y t F K t L t A t AK t L t ααα-==<<●满足假设1和 2.●两边同时除以()L t ,()() y t Ak t α=●由 (11)可得(1)()()()()Ak t R t Ak t k t ααα--∂==∂ ●由欧拉定理,()()() 1.()()()w t y t R t k t Ak t αα==--例子: Cobb ‐Douglas 生产函数II●或者直接从 Cobb-Douglas 生产函数有,()111()()() () ,R t AK t L t Ak t ααααα----==()()()()()()1 1 ,w t AK t L t A t k ααααα-=-=-直接可验证满足欧拉定理.不考虑人口增长与技术进步时的均衡 不考虑人口增长与技术进步时的均衡I●将 (8)的两端同时除以 L 可得人均量的表达式:()(()1 1).)(()k t sf k t k t δ+=+- (12) 定义 稳态均衡（steady-state equilibrium ）* ()k t k =.该经济将趋于该稳态均衡(但在有限时间不能到达).稳态人均资本不考虑人口增长与技术进步时的均衡 II●上图实线代表 (12)，虚线是45 线.●它们的（正的）交点*k 表示稳态人均资本 **.()f k k s δ=(13)●注意到还有另一交点0k =,因为已经假定0(0)f =.●忽略该稳态值:●如果资本不是必不可少的（essential ）, ()0f 可能大于0 0k =可能变为稳态均衡点●本交点,即使存在，也不稳定。
5-罗默高级宏观经济学
我们在求导的时候注意 是一个常数， 表示的是家庭在两个时期转换消费的消费意愿， 越小，随着消费的上升边际效用下降的越慢，家庭越愿意跨期消费。
2.2企业行为和家庭行为
资本要素完全竞争---利率=资本的边际产出
工资=劳动的边际产出
宏观经济学的起点——凯恩斯1936年的通论
高级宏观经济学的起点——将我们的动态最优的分析方法，1928年开始提出，196几年的时候才开始运用，现在宏观经济学运用最多的就是这个模型
这样的争论是，资本的所有者是否应该
资本存量的增长率先是增加，然后增加的逐渐下降，
资本存量的变化率
资本存量本身是一定是往上走的，是递减的增加
和资本存量的增长率相对应
劳均资本的增长率和资本存量的增长率是同步的
变动，因为技术进步率是不变的
劳军产出的对数值
每单位劳动的平均消费是怎么变化
取决于产出怎么变
也取决于劳动怎么变
投资先快速下滑，然后回归到新的均衡
我们经济学是先提出假定，然后在这个基础上发展框架
政治经济学中资本对劳动的剥削，只要你进行劳动，就有剩余
资本对劳动存在剥削，
因为只有劳动创造价值，其他因素不占有价值，其他要素获取剩余价值，所以就有对劳动的剥削
劳动者得到工资L——w
资本所有者得到利息K——r(一定是来自于劳动者的贡献)—所以这就应该是剥削
考虑一个变量对另一个变量的影响，
最基本的方式就是求导；
还有一个是弹性的概念总产出增加2%，储蓄增加X%。
有一个基本的方程，如果卡住了，把那个公式写到一遍，就一定能得到启发
如果储蓄率一定的话，经济会收敛到唯一的一个均衡点
考察经济收敛的速度，核心的变量就是资本存量
罗默《高级宏观经济学》【教材精讲+经典考题串讲】讲义(第1~3章)【圣才出品】
罗默《高级宏观经济学》【教材精讲+经典考题串讲】讲义第1章索洛增长模型第一部分重难点解读“一旦人们开始思考（经济增长）问题，他将很难再顾及其他问题。
”——罗伯特·卢卡斯（Robert Lucas，1988）1.1模型假设投入与产出生产函数采取如下形式：()()()()(),Y t F K t A t L t =其中，t ：时间，A ：有效劳动．．．．——劳动增加型．．．．．的或哈罗德中性．．．．．。
生产函数生产函数是规模报酬不变的：()(),,F cK cAL cF K AL =，对于所有0c ≥规模不变结合两个不同的假设：第一是经济规模足够大，以至于专业化的收益已被全部利用。
第二是除资本、劳动与知识以外的其他投入相对不重要。
把单位有效劳动的产出写成单位有效劳动的函数：()1,1,⎛⎫= ⎪⎝⎭K F F K AL AL AL定义/=k K AL ，/=y Y AL 以及()(),1=f k F k ，得：()=y f k 关于()f k 的假设：（1）()00=f ，()0'>f k ，()0''<f k （如何推导？比较重要！）（2）稻田条件（Inada condition）：()0lim →'=∞k f k ，()lim 0→∞'=k f k 柯布一道格拉斯函数：()()1,,01ααα-=<<F K AL K AL 。
根据规模报酬不变假设，整理可得：()α=f k k ，图示如图1.1所示。
图1.1柯布-道格拉斯生产函数生产投入的演化给定资本、劳动与知识的初始水平，劳动与知识以不变的增长率增长：()()∙=L t nL t ()()∙=A t gA t 其中，n 与g 是外生参数。
求解以上两微分方程，可得：()()0=ntL t L e()()0=gtA t A e 假设：用于投资的产出份额s 是外生且不变的，则有资本动态积累方程：()()()δ∙=-K t sY t K t 其中，δ为资本折旧率。
索洛增长模型
在A点的左边，sy曲线比（n+g+δ）k
线高，这表明储蓄高于资本广化的需 要，会导致人均资本k的提高，从而使 产出增加，k会不断向kA靠近，直到最 终用于资本广化的储蓄等于全部储蓄， 而人均占有的资本数量保持不变，经 济增长达到稳定状态。 在A点的右边，情况完全相反。
当经济处于资本深化阶段时，产出的增长
y
人均产出和增长率随时间变化的轨迹
y00 gFra bibliotekt0t1
t
0
t
上图的上半部分显示了人均产出水平
的时间路径。储蓄率的提高增加了人 均资本占有量从而人均产量提高，直 到达到新的稳定状态。 下半部分则显示了人均产量增长率的 时间路径。储蓄率的增加会导致资本 积累，实现人均产量水平的暂时性较 高增长，但是随着资本积累，人均产 量的增长率最终会回落到人口增长率 水平。
由于K / AL k , L/ L n, A/ A g , K sY (t ) K (t ),则， sY (t ) K (t ) Y (t ) k (t ) k (t )n k (t ) g s k (t ) nk(t ) gk(t ) A(t ) L(t ) A(t ) L(t ) 应用Y / AL f (k ), 有 k (t ) sf (k (t )) (n g )k (t )
索罗模型的定量含义
前面我们对储蓄率变动 对增长产生的水平影响 的解释如果成立，取决 于经济体系从前一个均 衡增长向后一个均衡增 长路径收敛的速度，如 果 需要上百年的时间才能 最终收敛，那么这种水 平 效应的认识就毫无意义 。下面我们将对这一过 程 作定量化分析。
储蓄率上升对产量的影 响
索洛增长模型名词解释
索洛增长模型名词解释
一、概念
索洛增长模型，又称作新古典经济增长模型或外生经济增长模型，是 Solow 于 1956 年首次创立的经济增长模型。
该模型旨在说明储蓄、资本积累和经济增长之间的关系，是分析以上三个变量关系的主要理论框架。
二、原理
索洛模型对经济总体的增长贡献被设定为由劳动、资本和技术进步三者组成。
该模型假设边际生产递减的一次齐次的总生产函数，满足稻田条件，储蓄率一定，技术进步为外生等条件。
在此基础上，得出了政府政策对于经济增长的作用是无效的结论。
三、应用
索洛模型的应用十分广泛，可以用于分析国家和地区的经济增长情况，为企业和政府制定经济政策提供理论依据。
例如，通过索洛模型可以分析资本积累、技术进步、劳动力等因素对经济增长的贡献，以及各种政策对经济增长的影响。
四、影响
索洛模型的创立对经济增长理论产生了深远的影响。
一方面，该模型提出了储蓄、资本积累和技术进步是经济增长的重要因素，为经济增长理论研究提供了新的视角和思路。
另一方面，该模型得出的政府政策无效论使人们意识到，政府政策并非万能，经济增长还需要依靠市场机制和内在动力。
然而，需要注意的是，索洛模型存在诸多假设条件，如边际生产递减、储蓄率一定等，这些假设条件在现实经济中并不完全符合。
因此，在应用索洛模型进行分析时，需要结合实际情况进行调整和改进，以更好地解释和预测经济增长。
总之，索洛增长模型作为一种重要的经济增长理论框架，对于分析和理解经济增长的基本原理和机制具有重要意义。
第一章-索洛增长模型
第一章 索洛增长模型一、索洛模型的介绍与一些前提假设条件该模型是经济学家传统上用于分析经济增长的主要模型。
几乎对于所有有关增长的分析而言，索洛模型是其起点。
理解该模型实质上便是理解增长理论。
但该模型也存在缺陷：它不能解释不同时间上人均产出的巨大增长，也无法解释地域上不同人均产出的巨大差距。
（按边际产品取得收益的传统途径）。
()((),()())Y t F K t A t L t =假设：（1）生产函数关于两个自变量是规模报酬不变的，即资本与有效劳动是规模报酬不变的((,)(,),0)F cK cAL cF K AL c =∀≥；（2）除资本、劳动与知识以外的其他投入是相对不重要的，特别地，模型忽略了土地与其他自然资源。
规模报酬不变的假设可以让我们利用紧凑形式的生产函数进行分析：当11/,(,)(,)(,1)(,)K c AL F cK cAL cF K AL F F K AL AL AL ==⇒=，其中，KAL是单位有效劳动的资本量，1(,)F K AL AL 是单位有效劳动的产出。
定义Kk AL=，/y Y AL =，及(,1)y F k =()y f k ⇒=，即把单位有效劳动的产出写成单位有效劳动的资本量的函数。
[人均收入：/(/)()Y L A Y AL Af k ==]紧凑型生产函数()f k 假定满足(0)0f =，'()0f k >，''()0f k <。
因为：'(,)(/)(,)/(/)(1/)F K AL ALf K AL F K AL K ALf K AL AL =⇒∂∂='()f k = '()0f k >，''()0f k <的假设意味着资本的边际产品为正，但它随每单位有效劳动的资本量的增加而下降。
另()f •被假设满足稻田条件：''0lim (),lim ()0k k f k f k →→∞=∞=，其意思是在资本存量充分小量资本的边际产品是十分大的，而当资本存量变大时，资本的边际产品变得十分小。
[经济学]新第一章 索罗增长模型
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h
（2）边际产出递减
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： YAL'(kf) 1f'(k)
K
AL
有效劳动的边际产品为：
( A Y ) L f(k ) A'(k L ) [ ( fA K )2 ]L f(k ) k'(k f)
f(k)
k1
K*
k2
(n+g+δ)k
f(k)
sf(k)
K1时的
•
k (t)
K2时的
•
k (t)
•
K*时的 k ( t )
k
24
h
•
k (t)
k的走势：不论k从何处开始，它都向k*收敛。
k*
k
反映变量变化率与其本身关系的曲线图
25
h
二、平衡增长路径： 各个主要变量如何变动？ 绝对量： L，A， AL， K， Y，C 相对量： K/AL K/L Y/AL Y/L C/AL
11
h
f(k)
（3）稻田条件：
lik m of'(k)
lik m f'(k)0 k
资本存量足够小时，资本的边际产品很大 资本存量足够大时，资本的边际产品很小
12
h
三、一个特殊的生产函数：柯布-道格拉斯
F (K ,A) LK (A)1 L 01
这一生产函数易于应用，并且是对实际生产函数的一个好 的初步近似。 • 规模报酬不变： 生产函数的密集型式 f（k）=kα f’（k）=αkα-1 f’’（k）=α（α -1）kα-2 (小于0)
罗默《高级宏观经济学》第版课后习题详解第章索洛增长模型
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增长率的基本性质。
利用一个变量的增长率等于其对数的时间导数的事实证明：（a ）两个变量乘积的增长率等于其增长率的和，即若()()()Z t X t Y t =，则（b ）两变量的比率的增长率等于其增长率的差，即若()()()Z t X t t =，则（c ）如果()()Z t X t α=，则()()()()//Z t Z t X t X t α=证明：（a ）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：因为两个变量的积的对数等于两个变量各自对数之和，所以有下式： 再简化为下面的结果：则得到（a ）的结果。
（b ）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：因为两个变量的比率的对数等于两个变量各自对数之差，所以有下式：再简化为下面的结果:则得到（b ）的结果。
（c ）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：又由于()()ln ln X t X t αα⎡⎤=⎣⎦，其中α是常数，有下面的结果： 则得到（c ）的结果。
假设某变量X 的增长率为常数且在10~t 时刻等于0a >，在1t 时刻下降为0，在12~t t 时刻逐渐由0上升到a ，在2t 时刻之后不变且等于a 。
（a ）画出作为时间函数的X 的增长率的图形。
（b ）画出作为时间函数的ln X 的图形。
答：（a ）根据题目的规定，X 的增长率的图形如图1-1所示。
高等宏观经济学-1-索罗模型
第二章索洛经济增长模型一、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AttFYtK)(t(L)())((),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),(1)1,(AL K F ALAL K F = 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：)('1)('k f ALk ALf K Y ==∂∂ 有效劳动的边际产品为：)(')(])()[(')()(2k kf k f AL Kk ALf k f AL Y -=-+=∂∂ （3）稻田条件：∞=→)('lim k f o k ,0)('lim =∞→k f k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)(),(1AL K AL K F αα-=，10<<αααk ALKAL K F k f ===)()1,()( 思考：试证明C-D 生产函数满足3个特性假设。
发展经济学索洛模型
发展经济学索洛模型发展经济学是研究经济增长和经济发展的学科，它关注的核心问题是如何使一个经济体从贫穷落后状态向富裕先进状态转变。
在这个过程中，经济学家们提出了许多模型和理论来解释经济增长的动力和机制。
其中，索洛模型（Solow Model）是发展经济学中一个重要的经济增长模型，本文将对索洛模型进行详细阐述。
一、索洛模型简介索洛模型，又称新古典增长模型，是由美国经济学家罗伯特·索洛（Robert Solow）在20世纪50年代提出的。
该模型主要研究了资本积累、劳动力增长和技术进步对经济增长的影响。
索洛模型是一个动态一般均衡模型，它描述了在一个封闭经济中，资本、劳动力和技术如何相互作用，从而推动经济增长。
二、索洛模型的基本假设封闭经济：索洛模型假设经济体是一个封闭系统，不与外部世界进行贸易往来。
生产函数：生产函数表示在一定时期内，生产要素（资本和劳动力）的投入与产出之间的关系。
索洛模型通常采用柯布-道格拉斯生产函数（Cobb-Douglas production function），该函数具有资本和劳动力的规模报酬不变特性。
储蓄率：储蓄率是家庭部门储蓄占总收入的比例。
在索洛模型中，储蓄率是外生给定的，并且保持不变。
人口增长：劳动力数量以固定的外生速率增长。
资本折旧：资本在使用过程中会磨损和消耗，因此需要以一定的速率进行折旧。
技术进步：索洛模型中的技术进步是外生的，以固定的速率增长，它可以提高生产的效率。
三、索洛模型的动态过程索洛模型的动态过程主要包括资本积累和经济增长两个方面。
资本积累：在一个没有政府部门的封闭经济中，总投资等于总储蓄。
总投资用于增加资本存量，同时资本也会因为折旧而减少。
当经济达到稳态时，储蓄恰好等于为保持资本存量不变所需的投资（包括补偿折旧的投资和为新增加的劳动力配备按原有资本-劳动比率配备的资本）。
经济增长：在索洛模型中，经济增长主要来源于资本深化（即每个劳动力拥有的资本数量增加）和技术进步。
简述索洛经济增长模型
索洛经济增长模型1. 引言索洛经济增长模型是20世纪50年代由美国经济学家罗伯特·索洛提出的一种描述经济增长的理论模型。
该模型旨在解释为什么一些国家或地区的经济能够持续增长，而其他国家或地区却陷入停滞。
索洛经济增长模型以其简洁而有力的理论框架成为经济学研究中的重要工具。
2. 模型概述索洛经济增长模型基于几个核心假设，包括：•技术进步是经济增长的主要驱动力；•储蓄和投资在经济增长中起到关键作用；•经济体存在着递减边际回报。
根据这些假设，索洛将一个国家或地区的产出（Output）表示为劳动力（Labor）和资本（Capital）两个要素的函数。
具体而言，产出可以写作：Y=F(K,AL)其中，Y表示产出，K表示资本存量，A表示技术水平，L表示劳动力。
函数F()则代表了技术进步、资本和劳动力的相互作用。
3. 技术进步在索洛经济增长模型中，技术进步被视为经济增长的主要推动力。
技术进步可以通过提高生产函数F()中的A来体现。
技术进步可以带来多种形式的效应，包括：•生产效率提高：同样的劳动力和资本投入可以创造更多的产出；•新产品和服务：技术进步可以带来新产品和服务，从而刺激需求和投资；•创新能力提升：技术进步可以促使企业和个人创新，推动经济发展。
索洛经济增长模型认为，技术进步是累积性的，并且受到储蓄和投资水平的影响。
高储蓄率和投资率有助于积累更多的资本存量，从而促进技术进步和经济增长。
4. 储蓄与投资储蓄与投资在索洛经济增长模型中扮演着至关重要的角色。
储蓄是指个人、企业或政府将当前收入留存下来以供未来使用的行为。
投资是指将储蓄用于购买资本品或其他生产要素的行为。
索洛经济增长模型认为，储蓄和投资水平对经济增长有着直接的影响。
较高的储蓄率可以提供更多的资金用于投资，从而促进经济增长。
投资可以带来新的生产设备、技术创新和人力资源培训，从而提高生产效率和产出水平。
然而，索洛经济增长模型也指出，储蓄和投资存在递减边际回报的问题。
索洛增长模型公式
索洛增长模型公式索洛增长模型（Solow Growth Model）是经济学家罗伯特·索洛（Robert Solow）于1956年提出的一种经济增长理论模型，用来解释一个经济体系长期稳定增长的原因和机制。
该模型的核心是一个生产函数，描述了技术进步、资本积累和劳动力的变化对经济增长的影响。
1.短期内，劳动力和资本积累规模都是固定的。
2.技术进步是外生的，即与资本积累和劳动力变化无关。
3.经济系统的均衡水平由劳动力与资本的投入和产出之间的比率决定。
Y(t)=F(K(t),AL(t))其中，Y(t)表示在时间t的产出（GDP）、K(t)表示在时间t的资本积累（物质资本）、AL(t)表示在时间t的劳动力。
F(K(t),AL(t))表示生产函数，描述了资本积累和劳动力变化对产出的影响。
生产函数通常是一个Cobb-Douglas生产函数，具体形式为：Y(t)=A(t)*[K(t)^α]*[AL(t)^(1-α)]其中，A(t)表示技术水平，α表示资本积累在产出中的比重，1-α表示劳动力的比重。
根据索洛增长模型，经济体系的长期增长取决于资本积累和劳动力变化的影响。
资本积累的增加可以提升产出，但随着资本积累的增长，其对产出的边际贡献递减。
劳动力的增加也可以提高产出，但同样受到边际贡献递减的限制。
另外，技术进步对经济增长的影响也是索洛增长模型关注的重点。
技术进步可以提高生产效率，使得单位资本和劳动力的投入能够创造更多的产出。
索洛增长模型中，技术进步被引入为生产函数中的A(t)项，它是一个外生变量，不受资本积累和劳动力的影响。
除了基本的索洛增长模型，后续的研究还对其进行了扩展和改进。
例如，考虑到资本积累和劳动力变化并非都是固定的假设，一些改进的模型引入了动态变化和人口增长等因素。
此外，一些研究还结合了不完全竞争市场和新经济学等理论，对索洛增长模型进行了进一步的发展。
总结来说，索洛增长模型是一种解释经济增长机制的经济学模型。
第一章 索洛经济增长模型张利风
22
2.新古典生产函数（Neoclassical production function）的特性假设
• （1）规模报酬不变： • F(cK,cAL)=cF(K,AL)，对于c≥0
解读
• 人均实际GDP数据表明各国生活水平差别很大： 我国2003年的生活水平与英国1870年的生活水 平相当。 • 最后一栏的增长率序列告诉我们，各国增长率 存在较大差别，各国生活水平位次不断改变。 日本位次一直在上升（6---3），而英国在下降 （1---4）。 • 这说明：世界上最富的国家并不能保证其将来 是最富的，而世界上最贫穷的国家不是注定永 远处于贫穷。
20
• 以后所介绍的增长模型都有相同的一般均 衡结构： • 家庭拥有经济中的所有投入和资产，家庭 自主决策。 • 企业雇佣投入品进行生产。 • 家庭出售投入品，企业出售产品，形成市 场。
21
二、生产函数
• 1.投入与产出的函数形式
Y (t ) F ( K (t ), A(t ) L(t ))
这是经济学家伊纳达(K. Inada)于 1964年提出来的。经济含义？
26
稻田条件条件的意义
• 稻田条件的意义是说，当生产中的资本份 额太少时，资本的边际产出将是很大的； 而当资本份额很大时，资本的边际产出非 常小。 • 伊纳达条件的作用在于保证经济的增长道 路不会发散。
27
新古典生产函数——新古典增长理论
K (0) K 0 ,
L(0) L0 ,
A(0) A0
34
• 资本、劳动和知识的存量随时间的变化而变化。 • 瞬时增长率的定义： d ln x dx / dt x gx (t ) x x dt L
罗默《高级宏观经济学》章节题库(索洛增长模型)【圣才出品】
第1章索洛增长模型1．在Solow模型中，假设一个经济体在初始时候处于稳定状态。
现在一场自然灾害夺去了一部分人的生命，但资本总量却在灾害中没有损失。
请问人均资本、人均产出在短期和长期的变化趋势。
答：（1）索洛增长模型的总量生产函数是Y＝F（K，L），或者以人均形式来表示为y ＝f（k）。
在短期，如果自然灾害夺取了部分人的生命，L下降，使k＝K/L上升了。
由总量形式的生产函数可知，劳动力减少，则总产出下降。
但是，由于人均资本存量水平上升了，工人人均产出将会增加。
（2）劳动力的减少意味着自然灾害后的人均资本存量高于灾害发生之前，而灾害前的经济处于稳定状态，所以灾害后的人均资本存量水平高于稳定状态水平。
如图1-1所示，灾害发生后的人均资本存量位于k*右边的某一个位置k1。
但是k1不是稳定状态，这时人均储蓄小于资本扩展化水平，所以资本深化为负，人均资本存量会降低，经济逐渐向稳定状态过渡。
因此，在长期中，人均资本存量下降到k*，经济重新达到稳定状态。
在这个过程中，由于人均资本存量一直在下降，所以人均产出也一直在下降。
在稳定状态，技术进步决定人均产出增长率，一旦经济恢复到稳定状态，人均产量仅由技术进步决定。
因此这和灾害发生前是一样的。
图1-1 资本存量恢复稳态水平2．某经济体的生产函数为：Y t＝（A t L t）αK t1－α，其中A t L t为效率劳动单位，如参数A t上升，则同样数量的劳动者可提供更多的效率劳动。
在每一期，消费者将s比例的产出投资于新资本，即I t＝sY t，资本运动方程为：K t＋1＝（1－δ）K t＋I t，其中δ为折旧率。
设劳动力与劳动生产率均以固定比率增长：L t＋1＝（1＋l）L t，A t＋1＝（1＋μ）A t。
试回答以下问题：（其中前4问反映的是卡尔多指出的经济增长进程的典型化事实）（1）设代表性竞争企业分别按实质工资W t和实质利息R t雇佣劳动和资本，写出企业的最优化问题，证明劳动和资本分配份额W t L t/Y t和R t K t/Y t在该经济中均为常数。
1.索洛增长模型
c
t0
t
高级经济学Ⅰ（宏观部分）
1.4 黄金率资本存量水平
1.4.2 储蓄对消费的影响
储蓄率降低，消费降低（ k 低于黄金率资本存量）
c
t0
t
高级经济学Ⅰ（宏观部分）
1.5 收敛问题
在对增长的经验研究中，非常引人注意 的一个问题是：穷国是否比富国有增长更快 的倾向？
索洛模型预言，各国收敛于其平衡增长路径。 因此，每工人平均产量的不同来源之一即是相 对于平衡增长路径位臵的位臵不同； 索洛模型意味着，在每工人平均资本更高的国 家，资本报酬率也更低。因此资本有从富国向 穷国流动的激励； 如果在知识扩散方面存在滞后，收入差别可能 出现，随着穷国得到最新生产方法，这些差别 倾向于缩小。
练习：试证明C-D生产函数满足模型假设。
高级经济学Ⅰ（宏观部分）
1.1 模型的基本假定
1.1.2 关于投入品的假设
假设时间t是连续的 （1）劳动的增长率： L(t ) / L(t ) [dL(t ) / dt ] / L(t ) n （2）知识的增长率： A(t ) / A(t ) [dA(t ) / dt ] / A(t ) g 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 练习：L，A为何种形式的增长方式？（指数形式 增长） （3）资本的增长： K (t ) [dK (t ) / dK ] sY (t ) K (t ) 其中s为储蓄率， 为资本折旧率，均为外生变量
1.索洛增长模型
高级经济学Ⅰ（宏观部分）
1.1 模型的基本假定
1.1.1 关于生产函数的假定 生产函数的形式：
Y t F K t , At Lt K t ：资本存量； Lt ：劳动力 At ：知识水平；
罗默《高级宏观经济学》第4版课后习题详解(索洛增长模型)【圣才出品】
证明：（a）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：
Z&(t) d ln Z (t) d ln[X (t)Y (t)]
Z (t) dt
dt
因为两个变量的积的对数等于两个变量各自对数之和，所以有下式：
Z&(t) d[ln X (t) ln Y (t)] d ln X (t) d ln Y (t)
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因为两个变量的比率的对数等于两个变量各自对数之差，所以有下式：
Z&(t) d[ln X (t) lnY (t)] d ln X (t) d lnY (t)
Z (t)
dt
dt
dt
再简化为下面的结果： 则得到（b）的结果。
Z (t)
dt
dt
dt
再简化为下面的结果：
Z&(t) X&(t) Y&(t) Z (t) X (t) Y (t)
则得到（a）的结果。
（b）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：
Z&(t) d ln Z(t) d ln[X (t) Y (t)]
Z(t) dt
dt
1 / 38
k
存量水平从 k*上升到 NEW 。
4 / 38
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图 1-3 折旧率下降的影响
（b）技术进步率上升的影响
由于持平投资线的斜率为（n＋g＋δ），当技术进步率 g 上升后，会使持平投资线的斜
率变大，持平投资线向左旋转，而实际投资线则不受影响。从图 1-4 可以看出，平衡增长
sk 投资线为 sf（k），而 f（k）＝kα，因此
罗默《高级宏观经济学》(第3版)课后习题详解(第1章 索洛增长模型)
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1.1 增长率的基本性质。
利用一个变量的增长率等于其对数的时间导数的事实证明： （a ）两个变量乘积的增长率等于其增长率的和，即若()()()Z t X t Y t =，则（b ）两变量的比率的增长率等于其增长率的差，即若()()()Z t X t Y t =，则（c ）如果()()Z t X t α=，则()()()()//Z t Z t X t X t α=证明：（a ）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：因为两个变量的积的对数等于两个变量各自对数之和，所以有下式：再简化为下面的结果：则得到（a ）的结果。
（b ）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：因为两个变量的比率的对数等于两个变量各自对数之差，所以有下式：再简化为下面的结果:则得到（b ）的结果。
（c ）因为一个变量的增长率等于对该变量取对数后再对时间求导，那么可得下式：又由于()()ln ln X t X t αα⎡⎤=⎣⎦，其中α是常数，有下面的结果：则得到（c ）的结果。
1.2 假设某变量X 的增长率为常数且在10~t 时刻等于0a >，在1t 时刻下降为0，在12~t t 时刻逐渐由0上升到a ，在2t 时刻之后不变且等于a 。
（a ）画出作为时间函数的X 的增长率的图形。
（b ）画出作为时间函数的ln X 的图形。
答：（a ）根据题目的规定，X 的增长率的图形如图1-1所示。
索罗增长模型
0
量 Y/L
人均产出
g
c(Y/AL) 有效劳动的费人均消
0
C/L
人均消费
g
K/Y
资本产出比
0
2024/1/7
备注证明 k=K/AL
F(cK,cAL)=Lc)F(K,A C=(1-s)Y
y=f(k)=Y/AL c=(1-s)f(k)
18
四、储蓄率变化的影响
下面考察政策控制变量s的变动的影响: 对稳态均衡的影响； 两个稳态均衡之间的动态路径； 对长期增长的影响程度； 对长期增长的影响持续时间。
跳跃到）。
2024/1/7
20
四、储蓄率变化的影响
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
2024/1/7
t
21
四、储蓄率变化的影响
2．储蓄率变化的动态影响
(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。
Y/L增长率
2024/1/7
c* cgold
sgold
s
纵轴表示对应于每一储蓄率的人均消费的稳态水平。使人均 稳态消费最大时的储蓄率被称为黄金律储蓄率，以sgold表示。
2024/1/7
26
四、储蓄率变化的影响
3.储蓄率变化对产出的长期影响
稳态时，人均资本和人均产出不变 y* f (k*)
储蓄率变化 对产出的长 期影响
y * f (k*) k * f (k*) k *
k(t) 0 k下降 k(t) 0 k不变
2024/1/7
13
2、稳态
稳态： 如果所有变量都以某一固定不变的速度增长或者均为零增长的
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3) 投入至产出的演化
•
L(t) ≡ dL(t) / dt = nL(t)
•
A(t) = gA(t)
n，g 为外生参数
⇒ L(t) = L(0)ent ⇒ A(t) = A(0)egt
n 是 L 的增长率：
dL(t) / dt = n L(t)
⇒ L(t + ∆t) − L(t)= n(∆t)L(t)
3. 直到 k=k*new 因此，得到如下图形。
Y/L 的动力系统:
Y/L=Af(k). 当 k 为常数，Y/L 以速度 g 增长
关于增长率的一些有用数学技巧， X (t) / X (t) :
X1X2 的增长率为 X1 / X1 + X 2 / X 2 X1/X2的增长率为 X1 / X1 − X 2 / X 2 Xa的增长率为 X 增长率的 a 倍
产出在消费和投资之间进行分割:
Y=C+S=C+I=C+sY,
s 是投资占产出之比，是外生常数。
高级宏观经济学
陈彦斌 中国人民大学经济学院
教材：Advanced Macroeconomics（D. Romer，第 4 版）。
第 1 章、索洛增长模型
“增长理论”的进一步阅读材料： 1. Weil，经济增长。 2. Barro，经济增长。
1.1 经济增长的一些基本事实 经济体为什么出现增长？ 国家之间为什么出现差异？
d
k= •
sf '(k) − (n + g + δ ),
dk
d= d2 k k2• sf ''(k) < 0
•
•
当 k<k*, k > 0 ; 当 k>k*, k < 0 .
•
•
当 k=0, =k sf (0) − (n + g + δ )=0 0 ; 当 k=k*, k = 0 .
据上，得到下面图形
•
K= (t) sY (t) − δ K (t)
1.3 模型的动力系统（The Dynamics of the Model）
1) k 的动力系统
k=K/(AL) =>
•
•
•
k= K − ( AL)
k K AL
•
=K
−
•
A
+
•
L
K A L
= sY − δ K − n − g K
= sY − δ − n − g kAL
f’(k)的含义: 资本的边际产出 F(K, AL) = ALf(K/AL), dF(K, AL)/dK=f’(k).
Cobb-Douglas 生产函数: F(K, AL)=Kα(AL)1−α, 0<α<1
F(cK, cAL) = cF(K, AL) f(k)=kα f’(k)=αkα−1>0 f’’(k) = −(1−α)αkα−2<0
1.2 假定 索洛模型的提出者：Solow (1956)，Swan (1956)。
1) 投入和产出 生产函数: Y(t)=F(K(t), A(t)L(t)) Y(t): 产出 K(t): 资本 L(t): 劳动 A(t): 知识，或者劳动效率 A(t)L(t): 有效劳动（Effective labor）
k=K/AL: 单位有效劳动的资本，capital per unit of effective labor y=Y/AL=F(K, AL)/AL: 单位有效劳动的产出 output per unit of
effective labor f(k) = F(k, 1)
f(k)的假设: f(0)=0, f’(k)>0, f’’(k)<0 Inada 条件: limk->0f’(k) = ∞, limk->∞f’(k) = 0
Y AL
•
••
(K / L) = K − L = (g + n) − n = g
(K / L) K L
•
••
(Y / L) = Y − L = (g + n) − n = g
(Y / L) Y L
索洛模型意味着，无论其起点在何处，经济总会收敛于平衡增长路 径，在此情形中，模型的每个变量都以不变速度增长。
三种生产函数: Y=F(K, AL): 劳动附加型（labor-augmenting） Y=F(AK, L): 资本附加型（capital- augmenting） Y=AF(K, L): 希克斯中性（Hicks-neutral）
2) 关于生产函数的假设
生产函数关于两个自变量是规模报酬不变的：资本和有效劳动 F(cK, cAL) = cF(K, AL) for any positive c
规模报酬不变假设与下面两个假设有关： 经济规模足够大，以至于专业化的收益已被全部利用。 除了资本、劳动与知识以外的其他投入相对不重要。
简约型（紧凑型，Intensive-form）生产函数: y=f(k)
F(cK, cAL) = cF(K, AL), and c =1/AL F(K/AL, 1) = (1/AL)F(K, AL) F(k, 1) = y
= sf (k) − δ − n − g k
因此，得到
•
= k(t) sf (k(t)) − (n + g + δ )k(t)
问题：为什么有 sf’(k*)<n+g+δ?
sf’(k*)<n+g+δ sf’(k*)k*<sf(k*) f’(k*)k*<f(k*)
•
由于= k(t) sf (k(t)) − (n + g + δ )k(t) ,
稳定点（均衡）是稳定的（The stationary point is stable） 当偏离 k*时，有回到 k*的趋势。
2) 平衡增长路径
当 k=k*,
依据假设, L 和 A 的增长率为 n 和 g
•
••
K =k* AL ⇒ K = A + L = g + n
K AL•••来自y=f(k)=Y/AL => Y=ALf(k*) => Y = A + L = g + n
(注意：r, w 等价格变量增长率为 0) 在平衡增长路径上，人均产出的增长率只取决于技术进步速度 g。
1.4 储蓄率变动的影响 1) 对产出的影响
k 的动力系统: k 如何收敛至 k*new
1. k=k*old, s 开始增加
•
•
2. 由于= k(t) sf (k(t)) − (n + g + δ )k(t) , k(t) > 0 , 因此 k 增加