笔记:罗默模型

  • 模型设定
    生产函数:
    Y=[i=0AL(i)ϕdi]1/ϕY=[\int _{i=0}^AL(i)^\phi di]^{1/\phi}Y=[∫i=0A​L(i)ϕdi]1/ϕ
    成本最小化问题的拉格朗日函数为
    L=i=0Ap(i)L(i)diλ{[i=1AL(i)ϕdi]1/ϕ1}L=\int _{i=0}^A p(i)L(i)di-\lambda\{{[\int _{i=1}^A L(i)^\phi di]^{1/\phi}}-1\}L=∫i=0A​p(i)L(i)di−λ{[∫i=1A​L(i)ϕdi]1/ϕ−1}
    其中p(i)p(i)p(i)表示专利持有人对每单位包含新思想iii的投入品所收取的价格。
    则一阶条件为
    p(i)=λL(i)ϕ1p(i)=\lambda L(i)^{\phi-1}p(i)=λL(i)ϕ−1

    L(i)=[λp(i)]11ϕL(i)=[\frac{\lambda}{p(i)}]^{\frac{1}{1-\phi}}L(i)=[p(i)λ​]1−ϕ1​
    劳动市场的均衡要求
    LA(t)+LY(t)=LL_A(t)+L_Y(t)=\overline LLA​(t)+LY​(t)=L
    其中LA(t)L_A(t)LA​(t)表示t时刻从事研发的工人数量,LY=i=0A(t)L(i,t)diL_Y=\int _{i=0}^{A(t) }L(i,t)diLY​=∫i=0A(t)​L(i,t)di为生产投入品的工人总数。
    经济个体的终生效用是
    U=t=0eρtlnC(t)dtU=\int _{t=0}^\infty e^{-\rho t}ln C(t)dtU=∫t=0∞​e−ρtlnC(t)dt
    预算约束为
    t=0ertC(t)dtX(0)+t=0ertw(t)dt\int _{t=0}^\infty e^{-rt}C(t)dt\leq X(0)+\int _{t=0}^\infty e^{-rt} w(t) dt∫t=0∞​e−rtC(t)dt≤X(0)+∫t=0∞​e−rtw(t)dt
    其中X(0)X(0)X(0)表示人均初始财富,w(t)w(t)w(t)是t时刻工资。
    研发的*进入条件要求出售包含某思想的投入品所得利润的现值要等于创造该思想的成本。即
    τ=ter(τt)π(i,τ)dτ=w(t)BA(t)\int _{\tau=t}^\infty e^{-r(\tau -t)}\pi(i,\tau)d\tau=\frac{w(t)}{BA(t)}∫τ=t∞​e−r(τ−t)π(i,τ)dτ=BA(t)w(t)​
    其中π(i,τ)\pi (i,\tau)π(i,τ)表示该思想的创造者在时刻τ\tauτ所获得的利润。
  • 求解模型
    每个专利持有人的利润为
    π=LLAA(t)[w(t)ϕw(t)]=1ϕϕLLAA(t)w(t)\pi=\frac{\overline L-L_A}{A(t)}[\frac{w(t)}{\phi}-w(t)]=\frac{1-\phi }{\phi}\frac{\overline L-L_A}{A(t)}w(t)π=A(t)L−LA​​[ϕw(t)​−w(t)]=ϕ1−ϕ​A(t)L−LA​​w(t)
    知识创造方程A˙(t)=BLA(t)A(t)\dot A(t)=BL_A(t)A(t)A˙(t)=BLA​(t)A(t)表明如果LAL_ALA​固定,则增长率A˙(t)/A(t)\dot A(t)/A(t)A˙(t)/A(t)就是BLABL_ABLA​。
    对于相对风险规避的家庭,消费增长率为C˙(t)/C(t)=[r(t)ρ]/θ\dot C(t)/C(t)=[r(t)-\rho]/\thetaC˙(t)/C(t)=[r(t)−ρ]/θ。则均衡要求
    r(t)=ρ+C˙(t)C(t)=ρ+1ϕϕBLAr(t)=\rho +\frac{\dot C(t)}{C(t)}=\rho +\frac{1-\phi}{\phi}BL_Ar(t)=ρ+C(t)C˙(t)​=ρ+ϕ1−ϕ​BLA​
    可见若LAL_ALA​为常数,则实际利率也为常数。
    发明所获利润的增长率为[(12ϕ)/ϕ]BLA[(1-2\phi)/\phi]BL_A[(1−2ϕ)/ϕ]BLA​,那么新思想可得利润的现值为:
    π(t)=1ϕϕ(LLA)w(t)A(t)ρ+1ϕϕBLA12ϕϕBLA=1ϕϕLLAρ+BLAw(t)A(t)\pi(t)=\frac{\frac{1-\phi}{\phi}(\overline L-L_A)\frac{w(t)}{A(t)}}{\rho+\frac{1-\phi}{\phi}BL_A-\frac{1-2\phi}{\phi}BL_A}\\=\frac{1-\phi}{\phi}\frac{\overline L-L_A}{\rho+BL_A}\frac{w(t)}{A(t)}π(t)=ρ+ϕ1−ϕ​BLA​−ϕ1−2ϕ​BLA​ϕ1−ϕ​(L−LA​)A(t)w(t)​​=ϕ1−ϕ​ρ+BLA​L−LA​​A(t)w(t)​
    均衡条件下现值等于成本w(t)/[BA(t)]w(t)/[BA(t)]w(t)/[BA(t)],即
    1ϕϕLLAρ+BLAw(t)A(t)=w(t)BA(t)\frac{1-\phi}{\phi}\frac{\overline L-L_A}{\rho+BL_A}\frac{w(t)}{A(t)}=\frac{w(t)}{BA(t)}ϕ1−ϕ​ρ+BLA​L−LA​​A(t)w(t)​=BA(t)w(t)​
    解得
    LA=(1ϕ)LρϕBL_A=(1-\phi)\overline L-\frac{\rho \phi}{B}LA​=(1−ϕ)L−Bρϕ​
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