數論人生

數論是一門學科,也是我的人生。有人把酒論英雄,我用數字描天下。
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宏觀經濟學原理(1)

(2022-02-28 08:47:19) 下一個

宏觀經濟學(macroeconomics)是以國家為單位,作為一個獨立的經濟體,研究其國民收入的增長與衰減,就業的周期性起浮,物價的膨脹與穩定,以及政府的財政、貨幣政策對上述經濟現象的影響;它研究三大問題:經濟增長與國民收入、就業、經濟周期。微觀經濟學研究的是社會成員【家庭(households)、公司(firms)、政府機構】如何作出投資和消費的決定,以及這些決定與市場的互動;它總是假定成員們作出最優化的決定:麵對給定的目標和所受的限製,作出最好的選擇。

社會運作的模式是這樣子的:家庭成員通過提供勞力(labour)給公司(生產/服務機構)取得收入,又從(另一些)公司購買產品/服務滿足需求(產生支出);政府機構居中調停。在一國內部,總消費=總收入;一個家庭的收入,等於其它某些家庭的支出。一個成員的價值體現在其產品和服務能力(Goods and Services)。產品是任何有用處、有需求的物件;服務是個人提供的、無形的產品,如銷售,教育,執行公務。一件產品的價值由世人公認,一種服務的價值通常按時間計算,定價權來自政府。價值(value)用價格(price)來衡量,價格又由貨幣(money)來體現;價格隨著時間波動,價值則是不變的(所以有人用不易損壞的貴種物品來保值)。

經濟學用經濟變量,也就是各種統計數據,通過建立模型,來分析經濟運行的規律,為決策者提供參考意見。潛在的自變量有:總產值Y,自然產值Y*;價格水平P,價格增長率(通貨膨漲率)π;實際利率r,名義(nominal)利率i,實際匯率e,名義匯率ε。相關聯的經濟變量有很多,如政府采購量G,政府征稅額度T,資本儲備量K,人工(勞動力)L,貨幣供給量M,世界價格水平P*,世界實際利率r*。還有兩個期望值:基於過去價格水平的現時期望值E(P),基於現在通貨膨脹率的未來期望值E(π)。這些量之間的依賴關係,可以通過建立數學模型來體現。

一個國家的生產總值Y(Yield),不僅包括總收入,還包括對產品/服務的實際總支出;它有兩種計量方式。一是國內生產總值(GDP,Gross Domestic Product),即一個國家內部一年或者一個季度所生產的最終產品/服務的價值總和;它包括外國民眾在本國的收入,但不包括本國民眾在外國的收入。數學上可以寫成,GDP = C + I + G + NX。其中,C是總消費(consumption),即家庭所購買的產品(耐用品+易耗品)及服務的價值總和。I是總投資(Investment),即公司購買的、未來所用的產品的總值,包括購買廠房設備,住宅建設,倉儲貨物。G是政府采購量 (Government purchase) ,即國家和地方政府所購買的產品和服務,包括軍事裝備,公路交通,政府雇員提供的服務;但不包括支付給個人的福利。NX淨出口(Net exports)表示與其它國家的貿易,是賣給它國的產品/服務(出口)減去從它國買入的產品/服務(進口)。

按照價值來計算的GDP,稱為實際GDP(real gdp);按照當前價格來計算的GDP,叫做名義GDP。後者會隨著價格的波動而變化;它與真實GDP的比值,稱為縮減指數(deflator)。另一種計量是國民生產總值(GNP,Gross National Product),它包括本國公民在外國的淨收入,還要從GDP中扣除外國民眾在本國的淨收入。還可以計算人均GDP,地均GDP。

決定總產量Y的因素有兩個方麵:一是總投入,稱為生產因子(factors of production),包括資本(K=Capital)和人工(L=Labour)。資本是生產所用的工具,包括物理工具如機器、設備、資金等,還有知識或智慧資本H(Human capital);人工L是勞動者花費的時間。二是把總投入轉化為產出的能力,這與技術水平(TK=technology)有關;如何量化,經濟學無法提出一個建議。這裏隻給出一個簡單的生產函數,Y僅與K和L有關:Y = F(K,L)。如果假設總資本K = K* 及L = L*是固定的,導出的函數值F(K*, L*)記為Y*,稱為產量的自然水平。

一般假定F具有倍增性:當資本和人工都成倍增長/萎縮時,產出也倍增/萎縮:F(zK, zL) = zF(K, L)。另一方麵,我們提出“邊際人工產量(MPL)”和“邊際資本產量(MPK)”的概念,分別是人工/資本增加一個單位時,Y的增長量;也就是函數F對L/K的偏導數。作一個一階近似就是,(ΔF)= (delF/delK)(ΔK) + (delF/delL)(ΔL) = (MPK)ΔK + (MPL)ΔL。Douglas問數學家Charles Cobb, 什麽情況下,兩部分的增量,各占總增量的一個常數部分? 即(MPK)ΔK = αΔF,(MPK)ΔL =(1 – α)ΔF?Cobb解此偏微分方程,得F(K,L)= AK^(α) L^(1-α),A為常數。這個表達式現被稱為Cobb-Douglas生產函數。一個特例是,Y = K^(1/3) L^(1/3) H^(1/3), H是人力資本(比如勞動者中,大學畢業生所占的比例)。

另一方麵,可以從產需平衡來確定產量Y。對產品/服務的需求D(demand)由三個方麵來確定:(1)消費。家庭可支配的總收入是Y – T,T是政府征收的稅減去福利、補助等轉移支付(Transfer Payments),消費函數C依賴於Y – T:C = C(Y-T)。(2)投資。公司的投資額度取決於很多因素,如新科技的增長速度,家庭開銷的意願,稅率以及利率。主要的因素是利率;分為名義利率i,即實際報告的借貸利率,實際利率r是扣除通貨膨脹後的名義利率。可以簡單地記為I = I(r)。(3)政府采購G;如果G等於T,該政府就有一個平衡的預算;如果G > T,政府就有了預算赤字(deficit);當G < T時,就是財政盈餘(surplus)。

假設Y = Y*,T=T*,G=G*都處於固定水平,則有Y* = F(K*, L*)= C(Y* - T*) + I(r) + G*。在不固定的狀態下,量Y – C – G稱為國家儲蓄(S);Y – T – C 是私人儲蓄,T – G是公共儲蓄。當G增加ΔG時,一個直接影響就是D增加;但總產量Y是固定的,T及C也不變,因此,投資I必然減少。I(r)與r成反比例關係:r增加,I則減少。也就是說,政府采購增加,利率必定上升。

民眾對一件產品/服務的購買意願與其總收入Y及產品/服務的售價P有關,這可以用需求函數D(Y, P)來表示。售價P由原材料/成本的價格Pm以及利潤率Pf決定:P = Pm (1 + Pf);也可以用供給函數S(P,Pm),按照供需平衡、由市場來調節。供大於求,售價P降低;供不應求,售價升高。升/降幅度以及利潤率,可以由政府規定一個範圍。由於人們對利潤最大化/成本最小化的追求,漲價是不可避免的。

價格的全麵上漲,就叫做通漲(通貨膨漲,Inflation)。價格增長的百分比,稱為通漲率π(Rate of inflation)。如果年漲幅隻有個位數,如加拿大現在的通漲率為2~3%,價格就算是基本穩定的了。Zimbabwe在2008年的通漲率達到每月500%,那就是超級通漲了;紙幣等同於廢紙。

什麽是錢(money)呢?經濟學的定義是用作交易(transaction)的、流動的(liquid)、金融資產儲備(stock)。錢有三種目的:價值儲備、記帳單位、交換(exchange)媒介;它讓間接交易成為可能。錢有多種形式,一是法定貨幣(fiat money),以政府法令建立的、以本國/地區財產為支撐的符號,可以是紙質的,也可以是一個數字(加密的);它本身並無內在價值。二是商品貨幣(Commodity money),如黃金。

貨幣是由一國的中央銀行發行的。央行所發行的紙、硬幣,以及數字貨幣的總和,叫做通貨(Currency);加上各特許(Chartered)銀行在央行的存款,就記為B。流通中的貨幣,加上民眾在各個銀行裏的支票(chequing)帳戶裏的存款,記為M1。M2 = M1 + 儲蓄(saving)帳戶裏的存款;M3 = M2 + 公司的定期存款。M2+ = M2 + 各信托/信貸的存款及抵押。

貨幣供給量M可以用交易量來估計。假設在一段時間內,交易次數為NT(可用總產量Y來衡量),每筆交易的平均價格為P;單位貨幣(1元)符號在此時間內易手的次數為V(貨幣的交易速度),則有:MV = PY;或者M/P= (1/V)Y。量M/P表示單位(交易)價格所需要的錢數,稱為實物-貨幣平衡,也稱貨幣需求函數,它與總收入成正比:M/P = kY,這裏k= 1/V,表示對於每一元錢的收入,人們希望持有多少貨幣。

貨幣的增長率通常反映了價格的增長率。貨幣增長率高的國家/地區,通貨膨漲率也高。但是,在短期內,比如每個月的統計數據,二者並不一定是一致的;因為實際GDP短期內會受到貨幣供給量M的影響。

借用別人的錢是需要付利息(interest)的,按照一定的比例、還得記時間。央行或其它借貸機構提供的、未經通貨膨漲因素調整的、利息與本金的比值,稱為名義利率i。設通貨膨漲率為π,按照Fisher方程,實際利率r = i – π。比如,如果投資者在來年鎖定利率5%,預測的通貨膨漲率2%,那麽,他所獲的實際利率為3%。現實中,未來的通漲率是不可知的,隻能用一個期望值來代替:r = i – E(π)。把這些變量關聯起來,可以得到一個方程式:M/P = L(I, Y) = L(r + Eπ, Y);d為某個常數。

宏觀經濟學研究的第二大問題是國民就業問題。對於大多數人來說,失去工作意味著生活水平降低,還有心理困境。統計表明,失業率越低的國家,民眾的幸福感越高。因此,如何增加就業機會、降低失業率,就成了政治家們炫耀政績的亮點。

導致失業的主要原因有以下四個。一是找工作需要時間。政府機構需要把職位空缺即時發布,讓有能力的工人盡早匹配;另一方麵,要提供就業保險(EI),讓失業後的工人在一定時期內,還能領取以前的部分工資,便於他們積極找工。二是工資固化,即工資不能即時調整,以滿足勞動力的供需平衡。造成工資固化的原因有三:第一,政府的最低工資政策,讓無技能、無經驗的工人所得超出公司期待的工作量;第二是工會的存在。工會成員的工資,不是由勞動力的供需平衡所決定,而是工會領導人與公司管理層討價還價的結果。第三是效益工資,認為高工資會創造高效率。工資收入直接影響人的營養,營養足效率才高;高工資還可以降低技能工人跳槽的可能性,不必花費取培訓新工人。

第三個失業原因是技能工人與無技能工人的不平等性。隨著技術的進步,對技能工人的需求升高,無技能的工人則被淘汰。另一方麵,在發達國家裏,隨著全球化的趨勢,低附加值的產品/服務被轉移到欠發展的國家/地區,從而導致本國低技能工人的失業。第四個原因是我認為的,在獨裁國家,為了維持寡頭統治,必把所有利益集中於自身,外人失業,內部腐化墮落; 越是貧窮的國家,施行獨裁統治的可能性就越大。這或許就是人的貪婪本性。

在計量方麵,假設一定時期(如一個月)內,一個經濟體的勞動力總和為LF(labour force),E是就業總人數,U為失業人數;U/LF就是失業率。設s為就業人口E中,一個月內失去/離開工作的比率,f是未就業人口U中,本月內找到工作的比率;在LF不變的前提下,應有sE = fU。失業率即為u=s/(s + f)。

從局部來看,假設一份工作的工資為W,政府對工資收入的稅率為t;工人稅後收入為W(1 – t),工人離職後的收入設為R。公司為了讓工人盡全力工作,需要花費一部分的監控費用:aW(1-t);為了穩住工人,必須有W(1 – t)(1 – a) ≥ R;公司自然支付W = R/[(1 – a)(1-t)]。怎麽確定R的值呢?離職工人以概率p獲得EI = cW;這個概率p即是失業率u;以概率1 - p獲得另一份工資bW【若假設所有雇主對此類工作支付同樣工資,則b = 1】。因此有方程式:W(1-a)(1-t) =(1 – p) (W) + p(cW),由此可以估算失業率u。

失業率與實際GDP有關。Okun定律說,失業率上升,必然伴隨GDP下降;從統計數據、按照最佳直線逼近,Δ(u) 與 Δ(GDP)(按百分數變化率計算)呈現負的部分線性相關。例如,有人統計加拿大從1959年到2009年的50年之間的數據,得出得關係式近似為 Δ(u)= −0.5Δ(GDP) + 2。

以上是宏觀經濟學的經典理論,它解釋不了經濟的波動。加拿大的GDP自1970年以來,平均按年增長3.1%;但是在1991年的衰退期,下降了2%;在2008年的衰退期,更是下降了4%。在1930年的大蕭條,GDP比1929年下降28%,失業率達到20%。1936年,英國經濟學家,John Maynard Keynes,出版了《The General Theory of Employment, Interest, and Money》,提出了對經典理論的一種替代。他認為,低迷的需求應該對低收入和高失業率負責;國家收入不能僅由資本、人工、技術決定。長遠來看,價格是浮動的(Flexible),總供給決定總收入;但短期而言,價格是固定的 (Sticky),需求的變化影響總收入;在很大程度上,家庭、公司、政府的購買意願,決定了總收入。買得越多,生產越多,雇傭的人手自然就多。

下麵就來量化Keynes的思想。

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