动态随机一般均衡模型及其应用DSGE

1、动态随机一般均衡模型及其在宏观经济分析与预测中的应用,崔小勇 北京大学,内容摘要,动态随机一般均衡模型 特征 优势 动态随机一般均衡模型的发展沿革 老派DSGE模型：实际经济周期理论 新凯恩斯DSGE模型 实证DSGE模型 实证DSGE模型在货币政策分析上的批判 卢卡斯批判 外生结构冲击的结构性不足 模型的实证表现尚待改善,一、动态随机一般均衡模型,动态随机一般均衡模型的特征,所谓“动态随机一般均衡模型”是指模型具有三大特征： 动态 随机 一般均衡,动态,动态是指经济个体考虑的是跨期选择，因此模型得以探讨经济体系各变量如何随时间变化而变化的动态性质。,预 期,随机,“随机”是指经济体系受到技术

2、性冲击，货币政策冲击，偏好冲击等各种不同的外生随机冲击的影响（Frisch-Slutsky paradigm）。,一般均衡,一般均衡是指宏观经济中的消费者，企业，政府与中央银行等每一个参与者，在根据其偏好及其对未来的预期下，做出最优选择，并考虑所有产品市场和劳动力市场的市场出清。,DSGE的优点,可以避免卢卡斯批判 通过冲击反应函数，可以让经济体系各个外生冲击的动态传导过程透明化，继而了解不同的冲击对经济体系的动态影响。 所有的经济个体都根据偏好做出最优选择，没有任何而武断（ad hoc）的设定。,二、动态随机一般均衡模型的发展沿革,（一）老派的DSGE模型,老派的DSGE模型实际经济周期理论

3、 始祖：Brock and Mirman (1972) 里程碑：Kydland and Prescott (1982) 得名：Long and Plosser (1983) 集大成：Cooley (1995),特点,跨期最优选择与一般均衡 理性预期 完全竞争，价格可以完全调整，市场供给与需求随时出清，达到均衡（RBC的古典性质）,研究主题的扩展,货币与货币政策(King and Plosser (1984), Cooley and Hansen (1989, 1995) 劳动力市场(Christiano and Eichenbaum (1992), den Haan et al. (2000)

4、 财政政策(Aiyagari , Christiano and Eichenbaum (1992), Baxter and King (1993), Aiyagari (1995) 国债问题(Aiyagari and McGrattan(1998) 国际经济周期(Mendoza (1991), Backus et al. (1992), Stockman andTesar (1995) 能源价格与波动：Kim(1992),基本结论,基本结论,应用,RBC理论与生俱来的“古典性质”让它们无法得到政策制定者的青睐。 价格可以完全调整,市场供给与需求随时结清，达到均衡。而产出与消费的波动只是人们因应

5、外生冲击下的最优选择, 经济的扩张与衰退都是具有经济效率的结果。 再者，在具有“古典性格”的老派DSGE 模型中，无论是以“货币效用函数”(money inutility function), “预先持有现金”(cash in advance)，或是“金融市场参与限制”(limited participation) 等方式將货币加入DSGE 模型， 货币政策政策冲击均十分微小(参见King and Rebelo (1999)。因此，直觉上央行的政策制定者应该不会对这样一个货币政策近乎中性的模型感兴趣。,（二）新凯恩斯学派DSGE模型,Gregory N. Mankiw, Olivier Jea

6、n Blanchard, Nobuhiro Kiyotaki, Jeff Fuhrer, 以及George Moore 等人扬弃了完全竞争市场的假设。 通过不完全竞争市场的设定在DSGE模型中加入了价格和工资刚性等凯恩斯元素，构建了所谓的新凯恩斯学派DSGE模型 (New Keynesian DSGE Models) Goodfriend and King（1997）：新的新古典综合（New Neoclassical Synthesis）,特点,新凯恩斯DSGE模型的特点： 跨期最优选择与一般均衡 理性预期 不完全竞争 价格刚性,基本结论,政策含义：1）产出和通胀波动的原因来自自然率（实体部门

7、决定）和名义利率（货币政策）的波动；2）自然率和名义利率的协调决定最终的产出水平和通胀水平；3）如果央行名义利率等于自然率，那么通胀为零；4）自然率又称为中性利率。,模型评价,新凯恩斯DSGE较好的拟合了实体经济（通货膨胀为例）：,政策分析的适用性,新凯因斯DSGE模型通过粘性价格的设定，使货币政策冲击在经济波动中得以扮演重要的角色，亦即货币政策对于实体经济活动具有非中性的影响力，参见Hairault and Portier (1993)。 Goodfriend and King (1997) 指出，新凯恩斯DSGE 模型让我们对于货币政策有所期待，并希望通过模型提供货币政策制定上的建议，而凯

8、恩斯DSGE模型也适时地提供了这些货币政策建议。,政策含义与挑战,Woodford (2003, p. 238)： increases in output gaps and in inflation result from increases in the natural rate of interest that are not offset by a corresponding tightening of monetary policy.or alternatively from loosenings of monetary policy that are not justified by

9、 declines in the natural rate of interests. central bank primary impact on the economy comes about not through the level at which it sets current overnight interest rates, but rather though the way it affects private-sector expectations about the likely future path of overnight rates.,政策含义与挑战,Ben Be

10、rnanke (Finance Committee luncheon of the Executives Club of Chicago, 2005): it is not helpful, in my view, to imagine the existence of some fixed target for the funds rate toward which policy should inexorably march. Instead, the correct procedure for setting policy requires the FOMC to continually

11、 update its forecast for the economy.one can search for indications of where the neutral funds rate is likely to be at a given point in time.the neutral rate is not a constant or a fixed objective but will change as the economy and economic forecasts evolve.,政策含义与挑战,Alan Greenspan (answer to US Cong

12、ress Joint Economic Committee, 2005): Although the concept of a neutral interest rate is a useful theoretical construct, difficulties in implementing it in practice limits its usefulness as a framework for monetary policymaking. quantitative estimates of the level of such a rate are subject to consi

13、derable uncertainty. reliance on a single summary measure such as a neutral real interest rate would be unwise.,模型调校,Kydland and Prescott (1982) 建立了一种崭新的数量化研究方法模型调校（Calibration） 理论前提：根据模型所得到的的理论特征要与实际数据的实证特征相吻合。 做法：当模型理论特征与实证特征不一致时，研究者就通过模型参数的调校，使二者越接近越好。也就是说，通过模型调校寻找复制经济波动的DSGE模型。,模型调校：例子,模型中的参数估计方

14、法： 沿用过去其他研究的参数设定； 稳态特征相吻合； 来自微观数据的估计,模型调校的局限性,并非根据模型设定按照宏观数据直接予以估计，这种不一致的作法，使得DSGE模型政策模拟分析结果的合理性大打折扣（ 参见Hansen and Heckman (1996)的评论。 对于中央银行来说，参数的模型调校并不具有太大的政策参考价值，真正对央行有参考依据的是经济预测。,挑战,由于2000年之前，DSGE模型无法提供准确的结构式预测 (structural forecasting)，使得货币政策制定者不得不继续沿用饱受批评的大型宏观计量模型。 学者如Francis X. Diebold 倡言(参见Die

15、bold (1998)，DSGE模型应该扬弃模型调校，并转向模型结构性估计与预测 (structural estimation and forecasting)。,2013-12-02,DSGE,29,（三）实证DSGE模型,2013-12-02,DSGE,30,实证DSGE模型的发展,Christiano and Eichenbaum (1992) 利用GMM方法估计模型参数，堪称首开估计DSGE模型之先河。 极大似然法(如Ireland (2004)。 贝叶斯估计(如DeJong et al. (2000)， Otrok (2001) 以及Fernandez-Villaverde and

16、Francisco Rubio-Ramirez (2004)。 到Smets and Wouters (2003, 2004, 2007) DSGE 模型預測上有跨越里程碑的进步（关于实证DSGE模型与央行政策的文献综述见Tovar (2009) 以及Smets et al.(2010)）。,2013-12-02,DSGE,31,Smets and Wouters模型,Smets and Wouters模型是一个中型(medium-scale) 的DSGE 模型。 模型中存在数目庞大且具有持续性的外生冲击：生产力冲击，投资冲击，风险溢价冲击，政府支出冲击，价格面成本加成冲击，工资面成本加成冲击

17、，货币政策冲击。 模型中存在众多的市场摩擦：价格刚性，工资刚性，产能利用率缓慢调整，投资调整成本，消费习惯 货币政策采用常用的泰勒法则。 模型利用贝叶斯方法对参数予以估计。,1）消费方程： 2）投资方程： 3）托宾Q方程：,4）资本积累方程： 5）资源约束： 6）加总生产函数： 7）劳动需求：,8）价格通胀方程（新凯恩斯菲利普斯曲线NKPC）： 9）工资通胀方程：,10）货币政策,模型解释力,根据Smets and Wouters (2003, 2004, 2007) 以及Sahuc and Smets (2008)的实证结果显示, 上述模型恰当地描绘与预测了消费、投资、实际产出、实际工资、劳

18、动供给、价格水平、短期利率等七个宏观经济变量的变化。,大型宏观计量模型、结构向量自回归模型，以及实证DSGE模型的比较,贝叶斯估计,第一步：假设关于结构参数的先验分布的密度函数为 ，以及动态随机一般均衡模型： 这里 是由模型中内生变量和外生状态变量组成的向量，是观测变量组成的向量， 是结构冲击向量。系数矩阵A、B和C是模型中结构参数的函数。 第二步，利用卡曼滤波算法计算状态空间解的似然值。我们把这个似然函数记为 ，这里 表示参数估计所用的样本数据。似然函数允许我们更新结构参数的先验分布。 第三步，给定具体的先验密度分布函数 ，结构参数的后验密度函数为：,贝叶斯估计,由于宏观经济的时间序列样本通

19、常较短，在对小样本数据进行估计时，贝叶斯计量方法要优于极大似然估计方法与广义矩回归方法。 相较于GMM估计只考虑一阶条件与货币政策法则，贝叶斯估计是以系统性的方式方式(system-based) 求解以及估计DSGE 模型中所有参数。 极大似然估计通过最大化似然函数来估计参数，但是DSGE模型的似然函数通常是一个复杂的多维度矩阵形式，其中似然函数可能包含许多局部极大值，局部极小值或平面，这些问题将造成极大似然估计在参数估计上的困难，并且常常会得到不合经济直觉的参数估计值。而贝叶斯估计可以通过先验分布对于似然函数予以加权，降低不合经济直觉的参数似然值。 利用贝叶斯估计也不是全然没有缺点。通过先验

20、分布可以得到合理的参数估计值，但是也可能造成估计上的偏误。Iskrev(2008)发现给定相同的Smets and Wouters (2003) DSGE 模型设定，不同的先验分布导致不同的参数估计值。,Smets and Wouters 模型的扩展,2013-12-02,41,DSGE,Smets and Wouters 模型的扩展,加入劳动力市场摩擦以解释非自愿失业的存在以及刻画生产力冲击对失业及通货膨胀的持续性影响： Blanchard and Gali (2010) 将Diamond-Mortensen-Pissarides 劳动搜寻模型引至劳动市场 Christoffel and K

21、uester (2008) 以及Christoffel et al. (2009) 引入劳动搜寻模型并进一步假设工人维持现有工作必须支付固定成本 Sala et al. (2008)与Gertler et al. (2008) 考虑交错名义工资谈判，假定谈判能力随时间而改变 Lechthaler et al. (2010) 假设劳动市场存在调整成本，即雇佣成本和解雇成本，用于改善一般凯恩斯DSGE无法刻画货币政策冲击下，产出与失业率的持续性反应 Blanchard and Gali (2007)，Riggi and Tancioni (2010) 进一步在实际工资刚性的假设下讨论物价稳定和产出

22、稳定之间的关系,Smets and Wouters 模型的扩展,加入金融市场摩擦以捕捉金融市场信息不对称下货币政策对宏观经济的影响。 Christiano et al. (2010) 将银行部门加入到DSGE模型，并构建了较为完整的金融市场，利用该模型分析近期的金融危机对宏观经济的影响，发现加入金融市场摩擦能够增加实证模型的解释力。 De Graeve (2008) 将Bernanke et al. (1999) 主张的外部融资贴水 (external finance premium) 概念引入到新凯恩斯DSGE模型，并且强调外部融资贴水的波动足以造成经济的波动。 Nolan and Thoe

23、nissen (2009) 更进一步考虑金融冲击机制，将金融冲击融入到企业净财富的方程式中。,Smets and Wouters 模型的扩展,在DSGE 模型中加入金融中介，并借以讨论非传统货币政策，信用市场及财政政策等对经济波动的影响：Gertler and Kiyotaki (2010), Gertler and Karadi (2011) 以及Christiano and Ikeda (2010)。,Smets and Wouters 模型的扩展,建立开放经济模型以分析国家间经济危机的传导： Adolfson et al. (2007) 与Adolfson et al. (2008) 试

24、图建立一个小型开放经济DSGE模型，假设允许不完全的汇率转嫁(incomplete exchange rate pass-through)。 由欧洲中央银行发展的New-Area-Wide Model (NAWM) 模型便是基于Smets and Wouters (2003) 与Adolfson et al. (2007) 模型。,实证DSGE模型的应用,构建一个能够提供政策分析与经济预测的DSGE模型，在世界各国央行蔚为风潮： 欧洲中央银行(European Central Bank, ECB) 是以Smets and Wouters (2003, 2007)模型为基础，其后发展出New A

25、rea-Wide Model (NAWM) 模型(参见Christoffel et al. (2010) 以及Christiano et al. (2010) 模型)。 美联储(Federal Reserve, FED) ：Edge， Kiley and Jean-Philippe (2008) 模型，Erceg， Guerrieri and Gust (2006) 模型 瑞典中央银行Sveriges Riksbank) ：Adolfson et al. (2008) 模型。 加拿大(Bank of Canada)： Terms-of-Trade Economic Model (ToTEM)

26、英国(The Bank of England)： Bank of England Quarterly Model (BEGQM) 挪威(Norges Bank)： Models for Monetary Policy Analysis (NEMO) 新西兰(Reserve Bank of New Zealand)： Kiwi Inflation Targeting Technology (KITT) 模型 芬兰(Bank of Finland)： Kuismanen et al. (2003) 模型 西班牙(Bank of Spain)： Andres et al. (2006) 模型 巴西(

27、Central Bank of Brazil)： Stochastic Analytical Model with a Bayesian Approach (Samba),实证DSGE模型的应用,国际机构如国际货币基金组织 (International Monetary Fund， IMF) 也构建了相关的DSGE模型： Global Economy Model (GEM) Global Fiscal Model(GFM) Global Integrated Monetary and Fiscal Model (GIMF),三、实证DSGE模型在货币政策分析上的批判,宏观经济理论的可能与极限,

28、正如大型宏观计量模型无法成功预测1970年代的滞涨一样，DSGE模型也因为无法预计2007-2008金融危机及其带来的衰退而受到批评 。 美国众议院科技委员会“the promise and limits of modern macroeconomic theory in light of the current economic crisis”，检讨DSGE模型作为宏观经济研究的适用性，以及对于政策制定是否有所帮助，以作为未来国家科学基金委员会是否继续支持DSGE模型研究的决策参考。 Robert Solow 直指DSGE 模型无法提供任何政策上的指引 V.V. Chari 为DSGE 模型

29、提出辩护 David Colander 指出，宏观经济学家辜负大家期望的是: “the economics profession didnt warn society about the limitations of its DSGE models.” Chari et al. (2009) ：“New Keynesian Models: Not Yet Useful for Policy Analysis”,对实证DSGE的批判,卢卡斯批判 外生结构冲击的结构性不足 模型的实证表现尚待改善,卢卡斯批判,模型中有关价格或工资缓慢调整的设定缺乏微观基础，因而面临“卢卡斯批判”的问题。 货币政策会

30、影响企业对经济形势的预期，从而改变企业是否调整价格的概率。 缺乏微观基础的定价法则到底对于DSGE模型的政策评价带来多大的扭曲效果，是未来的研究方向。,外生结构冲击的结构性不足,DSGE 模型中的外生结构冲击应该符合两大性质： 结构冲击之间没有相关性 结构冲击要有经济结构上的明确解释,结构冲击之间的相关性： 在实证DSGE模型中成本加成冲击，政府支出冲击以及风险溢价冲击等结构性冲击并不符合结构冲击应有的性质 这些结构冲击分别解释了产出、劳动供给以及通货膨胀波动的44%，69%以及87%（Chari et.al (2009)）,结构冲击的解释：例子,工资面加成冲击有两种经济解释： 工会谈判能力的消长 劳动者休闲偏好的改变 两种解释具有完全相反的政策含义： 工会谈判能力的消长：冲击带来经济体系无效率的结果，货币政策应该设法抵消其影响 劳动者休闲偏好改变：就业波动时有效率的最优选择，央行无需对此作出反应。,尚待改善的模型实证表现,DSGE