经济政策模拟实验研究.docx

经济政策模拟实验研究摘要：经济政策实验一直是经济学中的一个难题。本文提供了一个基于主体的宏观经济模ASMECI，用于模拟分析宏观经济的运行动态和政策效应。在ASMECI模型中，宏观经济由大量的微观个体组成；微观个体通过应用人工适应主体被个别地模拟出来；宏观经济动态是微观个体之间相互作用的自然累积。应用该模型，我们对货币政策和财政政策的政策效应进行了模拟实验研究，实验结果与经济理论达到定性一致。 关键词：宏观经济模型；经济模拟；货币政策；财政政策 一、引言 经济学一直希望找到一种能够帮助人们分析假定经济政策的政策效应的工具。这种工具能够起到类似自然科学领域中实验室的作用，将有用的反馈和相互作用融人模型，以此来理解政策效应是如何变化的。然而，由于人们在道德上不愿接受或实验成本太高，经济学一般不易做可控实验。现代计算技术为经济学研究提供了一个间接的实验途径经济模拟实验。经济学者可以在计算机上构建人工经济，并应用人工适应主体(Artificial Adaptive Agent，简称主体)技术描述现实经济中微观个体的属性，模拟现实经济中微观个体的行为，宏观经济动态是微观个体之间相互作用的自然累积。通过改变政府主体的属性和行为，我们可以观察相应的模型运行结果，进而可以间接地分析宏观经济的运行动态和经济政策的政策效应。 1996年，美国Sandia实验室研制了一个基于主体的美国经济模型ASPEN。诺贝尔经济学奖获得者Klein教授认为它是最好的经济模型，标志着一个新的经济实验平台已经出现。ASPEN原型用于分析经济周期波动现象，扩展版本用于分析货币政策的政策效应。1997年研制的ASPEN经济转轨模型，用于分析由计划经济向市场经济转轨过程中私有企业成长情况。1999年研制的 ASPEN两国模型，用于分析汇率对企业和家庭行为的影响t)。在此期间，Epstein和Axtell应用基于主体的宏观经济模型分析了宏观经济中的平等和效率问题。Bruun研制了基于主体的货币生产模型，用于验证凯恩斯的经济周期理论。Ballot和Taymaz研制了基于主体的瑞典经济模型，模拟企业在实物资产、训练和研究开发中如何分配资源的过程，用于研究微观经济行为和宏观经济产出之间的关系。Takadama等研制了基于主体的宏观经济模型，用于分析政府干预对宏观经济产出的影响。Novkovic应用遗传算法分析了克罗地亚的经济转轨动态。Iba等研制了基于主体的“箱装”经济模型，模型不仅可以用于宏观经济运行的分析，而且提供了一个开放的模型开发环境。 然而，以上模型均以西方发达工业国家为研制背景，无法对像中国这样的工业和农业混合经济进行有效的宏观经济分析和政策评价。借鉴ASPEN等国外模型的有益思想，我们研制了一个基于主体的宏观经济模型ASMEC-I，将其作为一个经济模拟实验平台，用于对财政政策和货币政策的政策效应进行模拟实验研究。本文将首先介绍ASMEC-I模型，然后对经济政策模拟实验结果进行理论分析。 二、经济模拟实验平台 我们将基于主体的宏观经济模型ASMEC-I作为宏观经济政策分析的经济模拟实验平台。在ASMEC-I模型中，经济由家庭、企业、政府和银行四个部门构成，应用主体描述模型中的微观个体，每类主体都有自己特定的属性和行为模式，主体的行为都是有限理性的，与现实经济中微观个体的行为类似。主体属性决定主体行为，主体行为改变主体属性，宏观经济动态是微观主体相互作用的累积。 假设企业部门由农业、工业、建筑业和服务业四大行业组成。在每个企业的生产过程中，都需要投入包括本行业产品在内的各行业的产品作为原材料，并使用建筑业企业所提供的厂房、工业企业提供的机器以及家庭所提供的劳动力进行生产。假设经济中家庭分成城镇家庭和乡村家庭两类。家庭的主要行为是就业、消费、储蓄和购买国债，但城镇家庭不选择在农业企业就业，而乡村家庭可以在条件允许下，定期选择离开乡村外出“打工”。各个企业的主要行为是购买原材料、购买机器和厂房、雇佣、生产和销售。银行的主要行为是接受家庭储蓄和在信贷规模下向企业贷款。政府的主要行为是通过确定政府采购支出、调整税率、确定利率和准备金率以及在公开市场上买卖国债等来制定财政政策和货币政策。 家庭部门由大量异质家庭组成，包括城镇家庭和乡村家庭，他们的属性和行为存在差异。家庭的主要行为是就业、消费、储蓄或购买国债，乡村家庭特有的行为模式是由乡村转移到城镇就业。家庭的收入来源于银行存款利息、国债利息、工资、奖金或失业救济金。工人j的工资(W)与其劳动生产率(L)相关： 其中，W为平均工资，n为工人数目。家庭消费根据效用最大化法则，我们由线性支出型(LES)效用函数导出需求函数如下： 其中，p为i商品的价格，c为对i商品的最低需求，x为对i商品的需求量，M为支出金额，n为商品种类数目，a为参数。支出金额M根据家庭收入和消费倾向确定。一旦家庭确定了消费需求，他将在产品市场上寻找合适的企业购买产品。假设经济中存在n个某类产品生产企业，不同企业产品价格P(i)存在差异，则家庭选择从第i个企业购买产品的概率O(i)表示为： 其中，q为产品的需求指数，企业产品的价格越低，家庭在该企业购买的机会就越大。这种按概率购买的形式体现了家庭的偏好与企业产品的差异性。对于消费剩余，家庭将依据自身的预期和偏好以及当前的存款利率与国债收益率选择进行储蓄和购买国债。 乡村家庭每隔固定的天数(如一个农业生产周期)，可以选择离开乡村外出到城镇“打工”。当然，选择外出的乡村家庭劳动力要权衡外出“打工”的损益，权衡的标准包括：当前的收人水平、所选择的城镇企业工人的收入水平、外出的费用、有没有合适的乡村家庭愿意承包自己的土地以及自己的预期和偏好。由于各乡村家庭所拥有的土地质量、劳动生产率以及预期与偏好都存在差别，并且和城镇家庭劳动力一同根据劳动生产率在各非农业企业竞争就业，所以在同样的经济环境下，各个乡村家庭的选择存在很大的差别。当在非农业企业就业的乡村家庭劳动力遭到解雇时，由于农业所特有的生产周期，他不可能立即回到农业，在土地承包合同到期之前，必须和其它城镇失业人口一样寻找其它就业机会或等待合同期满。模型的这一模块跟中国当前经济现实非常类似，可以用来模拟在不同政策下的就业问题与流动人口问题。 企业分散在农业、工业、建筑业和服务业四大行业。各行业都有多个企业，企业之间相互竞争。企业组织生产必须投入四个行业的原材料、工业企业提供的机器设备、建筑业企业提供的厂房，以及家庭提供的劳动力，其中农业企业的员工只限于乡村家庭的劳动力。 ASMECI模型中企业的生产函数采用不变弹性替代型(CES)生产函数，并且最终产出要受到各要素以及原材料的限制，企业生产函数形式如下： 其中，V为行业i(i=1，2，3，4)中企业的增加值；Y为最终产出量；K和K分别为行业i中各企业所使用的工业和建筑业固定资本；L为所使用的劳动工时数，K为资本品数量；为参数，a为中间投入产出消耗系数，x分别为i行业企业中间投入的农业、工业、建筑业和服务业的产品数量。 企业可以通过改变资本品和劳动力数目来改变产出。企业有权申请商业贷款以购买新的资本品，并且通过权衡产出增加值与资本品成本以及贷款成本来制定决策，当然资本品的购买要受到企业资本积累程度高低和银行信贷规模的约束。银行贷款的偿还简单采用连本带息到期偿还的方式。企业每期都要根据当期的利润等制定雇佣政策，并且总是从劳动力市场上挑选劳动生产率高者雇佣和解雇劳动生产率低者。这和现实是类似的。另外，企业产品的价格受供求关系的影响而上下浮动，ASMECI模型中采用分类器系统来为产品制定价格。 企业每天的销售收入，首先要支付工人的工资并偿还银行到期贷款，然后按资本品(机器和厂房)数目按比例提取折旧费用，然后按企业税率向政府交税并按比例存留企业发展基金，最后，将企业剩余利润以奖金的形式分配给工人。 在ASMECI模型中，存在一个政府主体和一个银行主体。政府追求的目标是经济的平等、稳定和效率，其主要行为是制定财政政策和货币政策。政府支出主要由两部分组成：一是作为转移支付的失业救济金；二是用于公共建设等的购买支出。政府收入则来源于税收。政府的财政政策主要体现在调整税率和改变政府支出(主要是指购买支出)来影响宏观经济运行；货币政策主要体现在通过调整银行利率、准备金率，制定银行信贷计划，以及通过公开市场活动买卖国债宋影响宏观经济运行。银行的主要行为是接受家庭的储蓄和在政府制定的信贷规模下向企业提供贷款。银行利润全部上缴政府。由于模型中的企业不存在倒闭问题，银行贷款没有风险，因而企业的贷款请求只要不超出政府制定的信贷规模，都能得到满足。所以银行不存在决策问题，只是一个执行机构。 模型采用Monte Carlo模拟，主体的属性和行为都具有随机性。经济中微观个体的行动不是被动的刺激反应模式，而是主动参与。根据环境情况，为追求自身利益，采取理性的行动。在确定经济中所有主体的属性和行为模式以及主体之间相互作用的市场协议后，模型按时间轨迹运行，时间被分为离散的天，主体的大多数行为在每一天中都被处理一次。表1中给出了模型一天的主要事件序列。 表1 模型一天发生的事件序列 企业进行折旧处理，并根据上一期的情况扩大或缩小生产规模，向银行贷款。企业根据生产规模从产品市场上购买原材料。家庭根据上一期的收入从产品市场上购买产品。家庭储蓄，并根据自己的预期发出国债购买信号。政府在财政预算范围内进行购买。企业组织生产，调整库存，并将产品投放到产品市场。企业偿还贷款，支付工资和税金，核算税后利润，发放奖金。企业根据利润和销售情况发送雇佣信号，调整下一期的产品价格。家庭获取利息，工资、奖金或失业救济金，确定当期收入。家庭劳动力根据生产能力被解雇或雇佣，乡村劳动力外出打工或放弃打工。政府核算当期财政赤字或盈余，制定财政政策和货币政策。如国债到期日兑现国债。政府根据财政政策和家庭的国债购买信号发放国债。统计市场上家庭、企业、政府数据，得出宏观经济变量。 三、模拟实验与结果分析 我们应用C+Builder语言在微机上实现了 ASMECI模型，模型提供了一个经济模拟实验环境，人们可以控制经济政策的变化，观察由此引发的宏观经济动态变化。假设经济中有500个城镇家庭、500个乡村家庭、1500个劳动力、4大行业各2个企业、1个银行和1个政府(模型需求函数中的参数选取参见文献，生产函数中的参数选取参见文献)。每次运行期数设定为5000期，通过对模型的反复运行，我们得出了一些有理论意义的实验结果，以下对部分经济政策模拟实验结果进行简要分析。 在ASMECI模型中，货币政策工具主要是信贷计划、准备金率和基准利率以及公开市场活动。在紧缩性的货币政策中，我们通过减少信贷计划、提高准备金率和基准利率，并通过发行国债来弥补预算赤字，从而减少信贷规模和货币供应量；而对于扩张性的货币政策，我们则通过增加信贷计划、降低准备金率和基准利率，以及从公开市场上买回国债来加大信贷规模和货币供应量。我们通过调整模型中部分外生参数分别对扩张性与紧缩性货币政策进行模拟实验：在扩张性货币政策下，银行存款利率和贷款利率均低于正常情况下0.01%(分别降为0.01%和0.03%)，银行准备金率低于正常情况下5%(降为10%)，银行信贷规模从正常情况下的50000增至200000；在紧缩性货币政策下，银行存款利率和贷款利率分别提高为0.05%和0.1%，银行准备金率超出正常情况下25%(降为40%)，银行信贷规模从正常情况下的50000降至20000。为消除随机因素，对这两种政策分别进行10次模拟运行。图1和图2给出了模型在扩张性和紧缩性货币政策下实际GDP和GDP缩减指数的5000期运行结果。 实验结果表明：在扩张性货币政策下，信贷计划增加，或降低利率或准备金率，将增加信贷规模和可贷资金数量，或者通过从家庭买回国债，使得货币供给增加，从而扩大投资和消费，扩大了就业量，最终加快经济增长的步伐。而紧缩的货币政策则通过降低信贷规模或抬高利率，或者通过国债的发行，减少了储蓄和可贷资金数量，从而减少了货币流通量，抑制了投资，减少了就业量，最终抑制了经济的过热增长，但过紧的货币政策则有可能导致经济的不景气甚至衰退。另外，在扩张的货币政策下，由于货币供应量的增加使得通货膨胀更为严重。因此，扩张性的货币政策可以加速经济增长的步伐，但容易导致较高的通货膨胀；而紧缩性的货币政策能抑制通货膨胀和经济的过度繁荣，但过紧的货币政策则可能导致经济的不景气。 在ASMECI模型中，财政政策工具主要是通过控制政府支出和税收来达到促进经济增长、提高就业率和稳定物价水平的目标。我们通过调整模型中部分外生参数分别对扩张性和紧缩性财政政策进行模拟实验：在扩张性财政政策下，政府支出占GDP的比例比正常情况下超出5%(达到15%)，非农业企业和农业的税率均低于正常情况下5%(分别为35%和45%)，个人所得税率低于正常情况下2%(即3%)；在紧缩性财政政策下，政府支出占GDP的比例比正常情况下低5%(降至5%)，非农业企业和农业的税率均高于正常情况下5%(分别为45%和55%)，个人所得税率高于正常情况下2%(即7%)。为消除随机因素，我们对这两种政策分别进行10次模拟运行。图3和图4给出了模型在扩张性和紧缩性财政政策下实际GDP和GDP缩减指数的5000期运行结果。 实验结果表明：政府实施扩张性财政政策，增加政府支出和降低税率，能够使得社会需求量扩大，企业利润增加，企业生产规模扩大，增加就业机会，从而刺激经济的增长。而在经济过热增长时，社会需求量较大，产品供不应求，价格上涨，会使通货膨胀加剧。政府采用减少支出、提高税率的紧缩性财政政策，会抑制社会需求，使得产品价格下降，企业利润降低，投资者减少，减少就业机会，因而阻止经济的过度膨胀，并减缓通货膨胀率。因此，扩张性的财政政策可以促进经济增长，提供更多的就业机会；而紧缩性的财政政策则可以消除或减缓通