เมื่อการควบคุมที่เหมาะสมล้มเหลว (?)


17

เพื่อที่จะ "ถามคำถามของฉัน" ฉันต้องแก้แบบจำลองก่อน ฉันจะข้ามบางขั้นตอนไป แต่สิ่งนี้จะทำให้โพสต์นี้นานมาก - นี่คือการทดสอบเพื่อดูว่าชุมชนนี้ชอบคำถามแบบนั้นหรือไม่

ก่อนที่จะเริ่มฉันชี้แจงว่าสิ่งนี้อาจดูเหมือนเป็นรูปแบบการเติบโตแบบนีโอคลาสสิกแบบมาตรฐานในเวลาต่อเนื่องแต่ไม่ใช่ : มันเกี่ยวข้องกับบุคคลเดียวซึ่งไม่ได้เป็น "ตัวแทน" ใครก็ตามในระบบเศรษฐกิจรอบตัวเขา ไม่ได้จำลอง กรอบงานที่นี่คือ"การประยุกต์ใช้การควบคุมที่เหมาะสมที่สุดกับปัญหาการขยายใหญ่สุดของบุคคลเดียว" นี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับกรอบโซลูชันและวิธีการควบคุมที่เหมาะสมที่สุด

เราแก้ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพยูทิลิตี้ระหว่างกันของนักธุรกิจขนาดเล็กที่เป็นเจ้าของเงินทุนใน บริษัท ของเขาในขณะที่เขาซื้อบริการด้านแรงงานในตลาดแรงงานที่มีการแข่งขันสูงและเขาขายผลิตภัณฑ์ของเขา (โดนัทสด) ในตลาดสินค้าที่แข่งขันได้อย่างสมบูรณ์ เรากำหนดรูปแบบในเวลาต่อเนื่องโดยไม่มีความไม่แน่นอน (เงื่อนไขทางสังคมและเศรษฐกิจมีความมั่นคง) และด้วยขอบฟ้าที่ไม่มีที่สิ้นสุด

maxc,,k0eρtlncdts.t.k˙=f(k,)wδkclimteρtλ(t)k(t)=0

ที่cคือการบริโภคของนักธุรกิจlncเป็นประโยชน์จากการบริโภคทันทีρ>0คืออัตราการกำหนดเวลาบริสุทธิ์kคือเมืองหลวงของ บริษัทδคืออัตราค่าเสื่อมราคาทุนและf(k,)เป็นฟังก์ชั่นการผลิตของธุรกิจ ระดับเริ่มต้นของเงินทุนจะได้รับk_0k0อาชีพของนักธุรกิจที่มีธุรกิจเป็นเงินทุน ฟังก์ชั่นการผลิตเป็นมาตรฐานนีโอคลาสสิก (ผลตอบแทนคงที่ขนาดผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มบวกส่วนที่สองเชิงลบเงื่อนไข Inada) ข้อ จำกัด คือกฎการเคลื่อนที่ของเงินทุนและเงื่อนไขการพลิกผันโดยใช้ตัวคูณมูลค่าปัจจุบัน

การตั้งค่าปัจจุบัน Hamiltonian

H^=LN+λ[(k,)-W-δk-]

เราคำนวณเงื่อนไขการสั่งซื้อครั้งแรก

H^c=01c=λc˙c=λ˙λ

H^=0λ[fw]=0f=w

H^k=ρλλ˙λ[fkδ]=ρλλ˙

และการรวมเข้าด้วยกันเราได้รับกฎวิวัฒนาการของการบริโภคของนักธุรกิจของเรา

(1)c˙=(fkδρ)c

จากการปกครองที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการแรงงาน (คงที่) และผลตอบแทนคงที่จะหมายขนาด ( ) เราได้รับf_kk การแทรกสิ่งนี้ไว้ในกฎการเคลื่อนที่ของเงินทุนที่เราได้รับ= k k + - W = k k:f=wf=fkk+ffw=fkk

(2)k˙=fkkδkc

สมการและสร้างระบบสมการเชิงอนุพันธ์ ค่าสถานะคงที่สำหรับการบริโภคและเมืองหลวงของนักธุรกิจคือ(1)(2)

(3)c=fkkδk,k:fk=δ+ρ

(3a)c=ρk

... ซึ่งเป็นคำที่คุ้นเคย

kบางครั้งเรียกว่าระดับ "การแก้ไขกฎทอง" ของทุน Jacobian ของระบบที่ประเมินที่ค่าคงที่ของรัฐมีตัวกำหนดลบสำหรับค่าใด ๆ ของพารามิเตอร์โมเดลซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอสำหรับระบบเพื่อแสดงความเสถียรของเส้นทางอานม้า

ค่าสูงสุดของ locus อยู่ที่จุด (บางครั้งเรียกว่าระดับ "กฎทอง" ของเมืองหลวง)k˙=0k~

(4)k~:fkk(k~)k~+fk(k~)δ=0fk(k~)=δfkk(k~)k~

ค่ามีความสำคัญเป็นเกณฑ์มาตรฐาน: เป็นระดับของเงินทุนที่และเป็นค่าสูงสุด (ไม่ใช่สถานะที่เหมาะสมหรือมั่นคง )˙ k =0ck~k˙=0c

สถานะข้ามแกนนอนของเฟสไดอะแกรม (ว่ามาตรการ Capital) ที่มั่นคงของรัฐระดับทุน *kc˙=0k

หากซึ่งต้องการเนื่องจากลบส่วนที่สองเราจะมี "การสะสมทุน" (โดนัทมากเกินไป): นักธุรกิจสามารถมีความมั่นคงมากขึ้น - การบริโภคของรัฐที่มีระดับเงินทุนที่ต่ำกว่า ใช้และเรามีk>k~fk<fk(k~)(3)(4)

fk<fk(k~)δ+ρ<δfkk(k~)k~

(5)ρ<fkk(k~)k~

ความไม่เท่าเทียมกันเป็นเงื่อนไขของระดับเงินกองทุนที่มั่นคง และสิ่งนี้คือเราไม่สามารถแยกแยะออกได้ มันแค่ต้องการให้นักธุรกิจนั้น "อดทนพอ" ด้วยอัตราที่พอเพียงของเวลาที่บริสุทธิ์ แต่ก็ยังเป็นแง่บวก(5)

ที่นี่เริ่มต้นปัญหา: การสะสมเกินทุนไม่รวมอยู่ในรูปแบบตัวแทนตัวแทน มันเป็นไปได้ในการสร้างแบบจำลองที่ทับซ้อนกัน แต่ในฐานะที่เป็นผลมาจากระดับเศรษฐกิจมหภาคโดยไม่ได้ตั้งใจหนึ่งในตัวอย่างแรกสุดที่เศรษฐกิจมหภาคอาจถูกก่อตั้งขึ้นในระดับจุลภาคและยังคงทำงานแตกต่างจากไมโครโลก

แต่โมเดลของเราไม่อยู่ในหมวดหมู่ใด ๆ : มันเป็นโมเดลสมดุลบางส่วนของเอเจนต์เดียวในสภาพแวดล้อมต่างกันโดยปริยาย - และดุลยภาพทั่วไปที่นี่จะไม่เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์: บุคคลนี้แสดงถึงตัวเขาเท่านั้น ดังนั้นปัญหาคือถ้าถือแล้วทางออกที่ดีที่สุดในการควบคุมจะเห็นได้ชัดว่าย่อยเพราะที่นี่เรามีคนคนเดียวใจเดียวใจเดียว: โดยดูที่วิธีแก้ปัญหาที่นักธุรกิจของเราจะพูดว่า " เฮ้วิธีนี้ไม่มีค่าถ้าฉันทำตามคำแนะนำของฉันฉันจะจบลงด้วยทุนระดับสูงย่อยอย่างเหมาะสม " (5)

และฉันไม่พอใจเพียงแค่พูดว่า "ดีการควบคุมที่เหมาะสมไม่เหมาะสำหรับปัญหานี้ลองใช้วิธีอื่น" เพราะฉันไม่เห็นว่าทำไมเราควรพิจารณาว่าไม่เหมาะสม แต่ถ้ามันมีความเหมาะสมแล้ววิธีการที่ควรส่งสัญญาณว่ามีบางอย่างผิดปกติในบางจุดต้องการที่ไม่ได้ถือเพื่อที่จะสามารถเสนอวิธีแก้ปัญหา (ถ้ามันเกิดขึ้นที่ไม่ ถือทุกอย่างดูบวม)(5)(5)

อาจมีใครสงสัยว่า "สภาพการตัดขวางอาจถูกละเมิดหากถือ" - แต่มันไม่ได้ดูว่ามันทำเพราะซึ่งไปที่ค่าคงที่เป็นบวกในขณะที่ไปที่ ศูนย์ต้องใช้เพียงว่า 0(5)λ(t)k(t)=k(t)/c(t)eρtρ>0

คำถามของฉัน:

1) มีใครให้ข้อมูลเชิงลึกที่นี่บ้างไหม

2) ฉันจะขอบคุณถ้ามีคนแก้ไขได้โดยใช้โปรแกรมแบบไดนามิกและรายงานผล

ภาคผนวก
จากจุดทางคณิตศาสตร์ของมุมมองที่แตกต่างที่สำคัญของรุ่นนี้คือการที่Optimizedกฎหมายของการเคลื่อนไหวของเงินทุน, EQ รวมถึงการไม่ได้ทั้งการส่งออกเช่นเดียวกับในรุ่นมาตรฐาน แต่ผลตอบแทนไปยังเมืองหลวงf_kkและสิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะเราได้แยกสิทธิในทรัพย์สินเหนือผลลัพธ์ซึ่งอยู่ในกรอบ "ปัญหาการขยายธุรกิจสูงสุด" ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้น(2)f(k)fkk


ฉันไม่แน่ใจว่าคุณหมายถึงอะไรเมื่อคุณพูดว่า "the สูงสุดของ kdot = 0 locus" สูงสุดเกี่ยวกับอะไร นอกจากนี้เมื่อคุณคำนวณ (4) คุณไม่ควรแยกความแตกต่างอย่างสิ้นเชิง (2) - นั่นคือคุณไม่ควรคำนวณการเปลี่ยนแปลงใน c ที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่า kdot = 0 ยังคงพอใจหลังจากเปลี่ยน k?
แพร่หลาย

@Ubiquitious Maximum เกี่ยวกับทุน นี่เป็นวิธีวาดไดอะแกรมเฟส แต่ฉันไม่สามารถรวมการคำนวณเหล่านี้ได้ที่นี่ สำหรับคำถามที่สอง:มาจากการตั้งค่าในและแสดงการบริโภคเป็นฟังก์ชั่นของทุน ( ไม่ได้ประเมินที่ค่าสถานะคงที่) เพื่อให้ได้รูปร่างของสถานที่นี้เราจึงแยกความแตกต่างด้วยความเคารพต่อทุน (4)k˙=0(2)c=fkkδk
Alecos Papadopoulos

ฉันไม่ได้ตรวจสอบทั้งหมด แต่ปัญหาหนึ่งที่ฉันเห็นคือเงื่อนไขการมองโลกในแง่ดีของแรงงาน (ภายใต้ CRS) จะกำหนดอัตราส่วนเงินทุน / แรงงานซึ่งจะกำหนดผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของเงินทุนซึ่งจะคงที่ตลอดเส้นทางที่ดีที่สุด แบบจำลองนั้นเทียบเท่ากับปัญหาการประหยัดการบริโภคมาตรฐานด้วยอัตราดอกเบี้ยภายนอกดังนั้นหาก MPK - delta> rho การบริโภคของตัวแทนจะเพิ่มขึ้นในอัตราคงที่ (เช่นไม่มีสถานะคงที่)
ivansml

@ivansml ขอบคุณสำหรับการมีส่วนร่วม แต่การแก้ปัญหาไม่ได้บอกว่าเดลต้า> สถานะคงที่คือจุดที่f k - δ = ρ , สมการ ( 3 ) ปัญหาคือสิ่งที่ระดับของทุนในครั้งนี้สอดคล้องมั่นคงของรัฐและไม่ว่ามันจะสูงหรือต่ำกว่า "กฎทอง" ระดับ ~ k fkδ>ρfkδ=ρ(3)k~
Alecos Papadopoulos

ตอนนี้ฉันสังเกตเห็นว่าคำถามนี้ค่อนข้างเก่า ... ความหวังที่ไม่สำคัญ กลับไปที่หัวข้อ - จะต้องถูกกำหนดโดย FOC ของแรงงาน สถานะคงที่จะมีอยู่ก็ต่อเมื่อค่าของf kนี้เท่ากับρ + δเช่นโดยบังเอิญ (หรือการพิจารณาความสมดุลทั่วไปบางอย่าง) หากสูงกว่านี้ตัวแทนจะสะสมทุนอย่างไม่มีกำหนดและการบริโภคของเขาจะเพิ่มขึ้นหากมันลดลงเขาจะทำลายทุนและการบริโภคของเขาจะลดลง เป็นจริงทั้งหมดเนื่องจากสมมติฐาน CRS - ฟังก์ชัน "รายได้" f ( k , ) - w เป็นเส้นตรงในkfkfkρ+δf(k,)wkเมื่อ บริษัท ปรับสภาพแรงงานให้เหมาะสมจึงจะสามารถเติบโตได้อย่างมั่นคง
ivansml

คำตอบ:


9

ฉันเชื่อว่าปัญหาคือสภาวะคงตัวอาจไม่มีอยู่และระบบจะแสดงการเติบโตที่มั่นคง (ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์)

เหตุผลก็คือเพราะตัวแบบนั้นเทียบเท่ากับปัญหาการประหยัดการบริโภคมาตรฐานที่มีอัตราดอกเบี้ยภายนอกและอัตราดอกเบี้ยคงที่ หากต้องการดูว่าอันดับแรกให้พิจารณาเงื่อนไขการสั่งซื้อครั้งแรกสำหรับตัวเลือกแรงงาน (ที่นี่f ฉันเป็นอนุพันธ์บางส่วนของf wrt. iข้อโต้แย้งที่ th) การใช้คำนิยามของผลตอบแทนคงที่ผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของแรงงานคือ f2(k,)=wfifi ซึ่งเป็นหน้าที่ของอัตราส่วนเงินทุนแรงงานเท่านั้น ถ้าค่าจ้างเป็นค่าคงที่เสียค่าใช้จ่ายแรงงานกำหนดที่ไม่ซ้ำกันที่ดีที่สุดk/อัตราส่วนเป็นหน้าที่ของค่าจ้างWและพารามิเตอร์อื่น ๆ เนื่องจากผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของเงินทุน

f(k,)=[f(k,1)]=f1(k,1)k+f(k,1)
k/w ยังขึ้นอยู่กับk/, มันจะคงที่ตลอดเส้นทางที่ดีที่สุด แสดงว่ามูลค่าของผลิตภัณฑ์นี้ร่อแร่R*และแสดงสุทธิผลตอบแทนจากค่าเสื่อมราคาR=R*-δ สมการ (1) - (2) สำหรับการเปลี่ยนแปลงของเงินทุนและการบริโภคแล้ว ˙ ที
kf(k,)=k[f(k,1)]=f1(k,1)
k/rr=rδ โซลูชั่นที่เฉพาะเจาะจงซึ่งสภาพที่น่าพอใจ transversality ควรจะเป็นและT=ρkTกับk0ได้รับคือเป็นส่วนหนึ่งที่คงที่ของความมั่งคั่งที่มีการบริโภคในแต่ละช่วงเวลา ทั้งเงินทุนและการบริโภคเติบโตในอัตรา(r-ρ)ดังนั้นจึงไม่มีสถานะที่คงที่จนกว่าจะได้รับผลตอบแทนจากทุน (ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราค่าจ้างภายนอกw) เท่ากับอัตราของการตั้งค่าเวลา
˙เสื้อ=(R-ρ)เสื้อk˙เสื้อ=Rkเสื้อ-เสื้อ
เสื้อ=ρkเสื้อk0(R-ρ)W

(+1) ขอบคุณ ฉันกำลังทำสิ่งนี้ให้เป็นคำตอบของฉัน
Alecos Papadopoulos

คำตอบที่ดี โดยพื้นฐานเมื่อเลือกแรงงานอย่างเหมาะสมแล้วฟังก์ชั่นกำไรกลายเป็นเงินทุนในเชิงเส้นเพื่อให้โมเดลนี้กลายเป็นโมเดล AK ซึ่งมีคุณสมบัติ (รวมถึงการเติบโตของรัฐที่มั่นคง) เป็นที่เข้าใจกันดี
เข้มงวดในนาม

@nominallyrigid แต่ถ้าเราคิดว่าค่าจ้างการเข้าพักอย่างต่อเนื่อง โปรดจำไว้ว่านี่ไม่ใช่ดุลยภาพทั่วไปเพียงแค่ว่ายน้ำตัวเล็ก ๆ ในมหาสมุทรเศรษฐกิจ
Alecos Papadopoulos

6

ฉันโพสต์คำตอบนี้เป็นคำตอบเนื่องจากผู้ใช้ @ivansml ยังคงตอบคำถามต่อไป ... ซึ่งเป็นคำที่ระบุว่ามีการจับที่นี่การจับที่ฉันมองข้ามอย่างไร้เดียงสา (แม้ว่าจะเป็นกรณีที่แคบ อย่างไรก็ตามควรได้รับการจัดการ)

แท้จริงด้วยอัตราค่าจ้างภายนอกและการเพิ่มประสิทธิภาพการแข่งขันที่สมบูรณ์แบบในความต้องการแรงงานผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของเงินทุนจะถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ของรูปแบบและโดยอัตราค่าจ้าง สำหรับกรณีง่าย ๆ ที่เราคิดว่าอัตราค่าจ้างคงที่การวิเคราะห์ของ @ivansml ถือ: แบบจำลองกลายเป็นหนึ่งในการเติบโตภายนอก : ผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของเงินทุนคงที่ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตภายนอกซึ่งไม่มีความมั่นคง ของรัฐในระดับ

แสดงถึง = ˙ C / Cและk = ˙ k / kสมการ( 1 )และ( 2 )ของ OP ที่สามารถเขียน^=˙/k^=k˙/k(1)(2)

k =k-δ-C/K

(1b)^=k-δ-ρ
(2b)k^=k-δ-/k

เนื่องจากเป็นค่าคงที่อัตราการเติบโตของการบริโภคคงที่ - ศูนย์บวกหรือลบขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์และค่าจ้าง ในขณะที่ความแตกต่าง( 2 b )กับเวลาที่เราได้รับk(2)

k^˙=(k^-^)(/k)

และมันก็เป็นที่ชัดเจนว่าสำหรับการเจริญเติบโตมั่นคงของรัฐเราต้องการk = ซึ่งจาก( 2 )จะได้รับเฉพาะในกรณีที่= ρ k มันง่ายที่จะตรวจสอบว่าเนื่องจากλ ( t ) = c ( t )วิธีเดียวที่จะรักษาสภาพการพลิกผันคือหากการบริโภคและทุนเติบโตหรือหดตัวในอัตราเดียวกัน (หรือคงที่)k^=^(2)=ρkλ(เสื้อ)=(เสื้อ)

ในแบบจำลองการเจริญเติบโตภายนอกที่เหมาะสมที่เราตรวจสอบเศรษฐกิจทั้งหมดเราแค่สมมติว่าพารามิเตอร์ของตัวแบบนั้นมีอัตราการเติบโตในเชิงบวกเพราะนี่คือสิ่งที่เราสังเกตเห็นในโลกแห่งความเป็นจริง แต่ที่นี่เรามีเพียงคนเดียว ดังนั้นสิ่งที่เราอาจจะบอกนักธุรกิจของเรา?

ถ้าอัตราการเติบโตเป็นบวกและทั้งการบริโภคและทุนของเขาควรเติบโต "ตลอดไป" โดยคงอัตราส่วนไว้คงที่ ถ้าf k - δ - ρ = 0อัตราการเติบโตจะเป็นศูนย์และตัวแปรทั้งสองจะคงที่ตลอดไป ถ้าf k - δ - ρ < 0อัตราการเติบโตเป็นลบและเราควรเข้าสู่เกลียวลงของการบริโภคและทุนที่ลดลง (รักษาความสัมพันธ์c = ρ kเสมอ)k-δ-ρ>0
k-δ-ρ=0
k-δ-ρ<0=ρk

ρ

ส่วนที่น่าสนใจจริงๆจะเริ่มต้นถ้าเราพิจารณาค่าจ้างตัวแปร สิ่งนี้สามารถสร้างพลวัตที่น่าสนใจและซับซ้อนได้ทุกประเภทสำหรับนักธุรกิจตัวน้อยของเราและการตัดสินใจลงทุนเพื่อบริโภค


4

WWkk


ฉันกำลังมองหา บริษัท เดียวที่ยังเล็กเกินไปที่จะมีอิทธิพลต่อการรวม ดังนั้นความคิดเห็นที่สองของคุณจึงเกี่ยวข้องซึ่งคุณพูดว่า "การแทนที่ก่อนหน้าสมการ (2) ไม่ถูกต้อง" ฉันไม่เห็นว่าทำไม คุณสามารถอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนั้นได้ไหม? ขอขอบคุณ.
Alecos Papadopoulos

W=ล.R=kkk˙k

1
@JyotirmoyBhattacharya นั่นเป็นผลลัพธ์มาตรฐานจากการสมมติว่าตลาดแข่งขัน
FooBar

kล.W=ล.R=kล.k

ตกลงฉันจะต้องเขียนชาวมิลโตเนียนและทำให้มันยาวขึ้น
Alecos Papadopoulos
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.