G-Cubed模型讲课PPT

能源—环境的一种全球方法—G-Cubed模型WarwickJ.McKibbin*,PeterJ.Wilcoxen**汇报人：胡晓晓201831410002作者介绍（BrookingsInstitution），美国著名智库之一，是华盛顿学术界的主流思想库之一，其规模之大、历史之久远、研究之深入，被称为美国“最有影响力的思想库”并不为过。目录引言A模型结构B关键应用和见解总结C样本应用D结论EAbstractG-Cubedisamulti-country,multi-sector,intertemporalgeneralequilibriummodelthathasbeenusedtostudyavarietyofpoliciesintheareasofenvironmentalregulation,taxreform,monetaryandfiscalpolicy,andinternationaltrade.Itisdesignedtobridgethegapsbetweenthreeareasofresearcheeconometricgeneralequilibriummodeling,internationaltradetheory,andmodernmacroeconomicsebyincorporatingthebestfeaturesofeach.Thischapterdescribesthetheoreticalandempiricalstructureofthemodel,summarizesitsapplicationsandcontributionstotheliterature,anddiscussestwoexampleapplicationsindetail.摘要1.G-Cubed简介·G-Cubed是一个多国家、多部门、跨时期的一般均衡模型·用于研究环境监管、税收改革、货币财政政策以及国际贸易等方面的各种政策。·一般均衡模型、国际贸易理论和现代宏观经济学2.本文内容提要：本文描述了这个模型的理论和实证结构，总结了其在文献中的应用和贡献，并讨论了两个具体应用的实例。15.1引言01引言：G-Cubed结合了经济计量研究的三个领域一般均衡模型地区：N个生产部门：经济估算成本家庭：最大化跨期效用函数公司：最大化其股票的市场价值宏观经济模型流动性约束因素基于交易的货币需求方程缓慢的名义工资调整贸易模型金融资本：在部门之间完全流动实物资本：一旦投资就不可流动跨期预算限制15.2模型结构0215.2模型结构—目录企业家庭劳动力市场政府1234目录（续）金融市场和国际收支货币和货币规则参数化数值实现生成基准线15.2模型结构——12部门模型石油加工天然气使用煤炭开采能源部门耐用品农业运输非能源部门电力使用原油和天然气开采林业非耐用品采矿服务G-Cubed中的区域和部门15.2.1企业0115.2.1企业企业生产函数资本方程目标函数要素需求资本存量动态方程资本投资方程利润函数长期利率表达式影子价值托宾Q15.2.1企业—生产函数•部门—公司—价格接受者•目标函数：变动投入——最大化股票价值•生产技术：恒定替代弹性（CES）函数•顶层：资本、劳动力、能源和材料—产出11ij,,,OiOiOiOiMELKjOijOiXiAQQi是工业i的产出xij是行业i使用的输入jAiO反映了技术水平反映了生产中不同输入的权重，其加和为1替代弹性企业投入——第二层级材料(M)goods7—12能量（E）goods1—515.2.1企业—生产函数资本存量=固定资本—折旧iiKJKii（式15.2）iiiiiJKJI21为了安装J个资本单位，公司必须购买更大的数量I，这取决于投资比J/K（式15.3）15.2.1企业—资本方程是特定于行业和地区的股票风险溢价，是资本收入的实际税率，n是单位有效劳动的经济禀赋增长率dsetsnsRitei21ei2公司最大化：iIiMMiEEiiiiiiIPXPXPLWQP)1(4i*：投资赋税优惠；P*是公司产出的生产者价格，投入4种：K、L、E、M4dvvrtssRst)(1)(R(s)是t和s期间的长期利率（15.4）（15.5）（15.6）15.2.1企业—目标函数（15.7）（15.8）（15.9）顶层优化问题方程，表示了公司对劳动力、能源和材料的要素需求MELjPPQAXOioijiiOOijij,,*1iIiiiiPKJ4112i4*22)1()1(iiIiiiieiiKJPdKdQPrdsd其中，是产业i单位额外投资的影子价值。该式描述了资本存量最优演变i是企业价值从时间t的单位投资增加到的价值增量。i15.2.1企业—要素需求方程（15.10）（15.11）（15.12）IiiPq41Q比率=公司的市场价值/资产重置成本ititititQqQQ31q与Q之间的差距为比例3iiiiiiiKQKqI12111212222I有两部分组成，由q和Q的函数分别组成。用于q，其余用于Q实证经验，23.0215.2.1企业—资本投资方程15.2.1企业企业生产函数资本方程目标函数要素需求资本存量动态方程资本投资方程利润函数长期利率影子价值托宾Q15.2.2家庭0201效用函数04要素需求方程02约束条件03私人财富05家庭投资方程15.2.2家庭C(s)：s时期家庭商品和服务消费总量G(s)：s时期的政府消费，看作公共品供给：时间偏好（式15.15）R(s):t和s期间的长期利率：风险溢价n：单位有效劳动的经济禀赋增长率Ht：人力财富总和Ft：初始金融资产（式15.16）dsesGsCUttst)()(ln)(ln跨时期效用函数：tttsnsRtcFHesCsPh))(()()(约束条件：h15.2.1家庭—效用函数+约束条件未来税后劳动力收入加上转移的预期现值：劳动收入税率LG：政府雇佣的劳动力LC：直接用于最终消费的劳动力数量LI：用于生产投资商品的劳动力Li：部门i就业的劳动力TR：政府转移水平dseTRLLLLWHtsnsRiiICGtth))()((1211)(11人力财富总和表达式：15.2.1家庭—约束条件初始金融资产MON/P：公众手中的实际政府债券B：外国居民的债权净额A：各部门的资本价值QiP：排放许可证的持有量PiiiPiiiCCIIQPKqKqKqABPMONF121121初始金融资产表达式：15.2.1家庭—约束条件)(HFCPhC）（INCHFCPttC)1()(8h8）（8:不受限制的消费者份额:税后收入消费的固定比例INC:税后收入私人财富表达式：总消费支出等于私人财富的恒定比例，表示如下：15.2.1家庭—私人财富（式15.15）（式15.16）MELKiPPCPXPOCCCCiCii,,,1i11,,,1OCOCMELKjjCjCPPiC:效用函数的特定投入参数OC:顶层替代弹性XCi:商品i的家庭需求PC：消费者价格指数在顶层，资本、劳动力、能源和材料的需求方程如下：15.2.1家庭—要素需求方程CK：资本服务：常数KC：家庭资本（15.4）（15.5）（15.6）CKKC家庭资本产生资本服务的生产函数：家庭资本积累的动态方程：CCCCKJK家庭投资支出：CCCCJKJIC2115.2.1家庭—投资方程家庭的投资决策是选择IC使其效用最大化：dseIPKPtsnsRtCICCKz)()(PCK家庭资本的估算租金价格家庭资本的风险溢价（有可能是0）15.2.1家庭—投资方程01效用函数04要素需求方程02约束条件03私人财富05家庭投资方程15.2.2家庭15.2.3劳动力市场03•1.劳动力流动性：每个地区的各个部门之间是完全流动的；各地区之间是不流动的。•2.工资差别情况：各区域内各部门的工资将相等，但各区域之间的工资通常不相等。•3.长期的劳动力供给：劳动力供给是完全没有弹性，由人口增长的外生率决定。长期工资调整使每个地区充分就业。•4.短期的劳动力供给：名义工资被假定为缓慢调整。15.2.3劳动力市场15.2.4政府04支出①固定比例分给投资②购买商品和服务(G)③支付政府债务利息（B）④投资税收抵免（T）⑤向家庭转账(TR)收入销售税、资本税、劳动税（T）新政府债券的销售（B）外部性征税（CO2）(T)政府支出与收入情况：1.实际政府支出：外生支出固定比例分给投资政府预算约束可以用公共债务的积累来表示，如下所示：tttttttTTRGBrDBB债务存量D预算赤字G政府商品和服务支出总额TR家庭转移支付T扣除任何投资税收抵免后的总税收•假设代理人不会持有政府债券，则有：0)(lim))((snsRsesBdseTRGTBtsnsRtt))()(()(如果政府在任何时候都充分发挥杠杆作用，提供：关于政府预算赤字的进一步说明：1.当前的预算赤字必须运行一个适当的预算盈余作为未来的某个点。2.假设政府在每个期间征收的一次性税收等于未偿债务的利息支付价值。15.2.5金融市场和国际收支0515.2.5金融市场和国际收支·模型中的九个区域由商品和资产流连接。·12种商品各有一个九乘九的贸易矩阵。·经常账户赤字的每个地区都将有一个匹配的资本账户盈余。·假设资产市场在各地区之间完全整合。•和是K国和J国的利率•和是投资者要求的外生风险溢价（可能为零）•是两国货币之间的汇率jkjkjjkkEEiikijikjjkE15.2.6货币和货币规则06PYiMON货币需求函数P：Y的价格指数Y：总产出i：利率：货币需求的利率弹性，取值-0.6TttTttTtttteeii3211)()(实际通胀-目标通胀产出增长-潜在产出增长汇率变化-银行目标变化我们假设货币通过对交易的限制进入模型。我们使用货币需求函数，其中对实际货币余额的需求是总产出价值和短期名义利率的函数：15.2.6货币和货币规则假设每个地区的中央银行按照下式所示的亨德森-尼姆克比-比奈泰勒规则调整短期名义利率。15.2.7参数化07对于工业i，能源的单位成本函数为（材料成本函数的形式类似）：EiEikikEikEiEipAc115111假设能源和材料节点的利润为零，则C等于节点的输出价格。单个商品的需求方程转换为成本份额，表达式如下：5,4,3,2,1,1jPAPsEiiEijEijEijS是工业中用于购买投入j的能源支出的份额。是参数,,A1.估计生产侧的成本参数：121.估计生产侧的利润参数：ijMELjjiiiXPQP,,ijMELjjMELjijijikOiiiXPXKAPOiOioiOiOiOiOioi,,1,,1111资本量与资本有关的分配参数行业i的要素需求方程：MELjPAPKpXOiOiOiOiOiOikkikOiiiikijij,,,11111注：该方程组可用于顶层生产参数的估计。关于模型参数估计的进一步说明（生产端）：1.参数估计的限制原因：·由于数据的难以获取以及不定期收集问题·G