Модель рыночной экономики Кейнса
Модель рыночной экономики Кейнса
4
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ
Факультет менеджмента
Кафедра высшей математики
ОТЧЁТ
о лабораторной работе №5
по дисциплине: «Экономико-математическое моделирование»
на тему: «Модель рыночной экономики Кейнса»
вариант № 3
Выполнил
студент дневного отделения
факультета менеджмента
II курса 241 группы
Погосян Т.Р.
Гатчина
2006
содержание
Введение
ГЛАВА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ РАВНОВЕСИЯ НА РЫНКАХ ДЕНЕГ И ТОВАРОВ
1.1. Постановка задачи
1.2. Алгоритм вычисления показателей и экономический анализ полученных результатов
ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ
2.1. Постановка задачи
2.2. Определение параметров уравнения регрессии с использованием КМНК
2.3 Определение параметров уравнения регрессии с использованием МНК
2.4. Экономический анализ полученных результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение
Классическая модель давала ответ на задачу поиска равновесия в экономике в условиях полной занятости. В модели Кейнса показано, что равновесие при полной занятости не является общим случаем. Общий случай - это равновесие при наличии безработицы, а полная занятость лишь особый случай. Но как прийти к равновесию, если экономика при определенном стечении обстоятельств далеко отошла от равновесного состояния и характеризуется массовой безработицей? Чтобы достигнуть желаемого состояния полной занятости, государство обязано проводить особую политику по её достиже-нию, поскольку автоматически действующие рыночные силы без этой поддержки не гарантируют её достижения. Рассмотрим, как определяется равновесное состояние экономики в модели, предложенной Кейнсом.
Целью данной работы является определение условий равновесия на рынках денег и товаров, а также определение параметров модели косвенным методом наименьших квадратов.
Данная работа состоит из введения, двух глав, заключения и двух приложений.
Первая глава посвящена определению условий равновесия на рынках денег и товаров, даётся постановка задачи, вычисляются показатели, и даётся экономический анализ полученных результатов.
Вторая глава работы посвящена определению параметров уравнения функции потребления в простой кейнсианской модели формирования доходов, определяются параметры уравнения регрессии косвенным методом наименьших квадратов, а также даётся экономический анализ полученных результатов.
ГЛАВА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ РАВНОВЕСИЯ НА РЫНКАХ ДЕНЕГ И ТОВАРОВ
1.1. Постановка задачи
В модели предполагается, что существует три вида активов: деньги, об-лигации, физический капитал. Относительная цена денег, выраженная в облигациях, - это ставка процента по облигациям. Предполагается, что в условиях равновесия норма прибыли на физический капитал (т.е. на имеющийся запас инвестиционных товаров) равна ставке дохода по облигациям.
Таким образом, появляется возможность проследить, как денежно-кредитная политика влияет на производство. Например, увеличение денежной массы путем печатания новых денег изменяет пропорции обмена между деньгами и облигациями. Если денег станет больше, их будут хранить только при снижении нормы процента на облигации (альтернативный вид активов), при этом норма прибыли также должна снизиться, поскольку облигации и капитал - близкие предметы.
Рассмотрим теперь критерий максимума прибыли по отношению к капиталу (фондам) при фиксированном уровне занятости. Прибыль определяется по формуле:
П = p*F(K, L) - r*К, (1.1) где р - цена единицы валового внутреннего продукта;
К - капитал, вовлеченный в производство;
L - трудовые ресурсы, вовлеченные в производство;
r - норма прибыли (ставка процента).
Необходимое условие экстремума:
, (1.2)
поскольку , то действительно получим условие максимума
(1.3)
т.е. предельная производительность фондов в стоимостном виде равна норме прибыли (ставке процента).
Таким образом, падение нормы прибыли согласно (1.3) означает падение предельного продукта капитала, а поскольку предельный продукт падает с ростом К, то падение нормы прибыли с необходимостью предполагает увеличение спроса на инвестиционные товары, следовательно, и на товары в целом. Проследив всю причинно-следственную цепочку, видим, что сравнительно небольшое увеличение денежной массы приводит к росту спроса на товары, соответственно, к росту предложения товаров, т.е. к увеличению конечного продукта.
Рассмотрим более подробно рынок труда в модели Кейнса. Напомним, что в классической модели равновесие наступало при полной занятости, и равновесное значение реальной заработной платы определялось из условия:
(1.4)
При этом равновесный конечный продукт определяется формулой: Y0 = F(K, L0), где L0- число занятых при полной занятости. Предположим теперь, что по определенным причинам спрос Е (на продукцию) оказался меньше предложения Y0 при полной занятости. В этом случае, как считал Кейнс, фактически произведённый конечный продукт Y будет равен спросу: Y = E. Таким образом, фактическая занятость будет меньше полной занятости Y < Y0. Это немедленно окажет влияние на рынок рабочей силы в связи с тем, что при прочих равных условиях меньший объём продукта можно произвести с помощью меньшего числа рабочих, т.е. L < L0.
Таким образом, если в классической модели реальная заработная плата (w/p)0 определяла число занятых , то в модели Кейнса спрос на товары Е определяет уровень занятости L. При этом ?L = L0 - L и есть тот уровень безработицы, который диктуется рынками денег и товаров.
Дело в том, что производители не могут продать столько, сколько они хотели бы, но производят и продают только в объёме спроса. Поэтому кривая спроса на рабочую силу, которая выводилась в предположении максимизации прибыли, не может быть применена.
Следовательно, основные новшества модели Кейнса по сравнению с классической моделью состоят в следующем:
1. Равновесие на рынке товаров достигается при равенстве планируемого спроса и фактического предложения.
2. Фактический спрос на рабочую силу определяется фактически востребованным продуктом, и, значит, равновесие на рынке рабочей силы может быть достигнуто тогда, когда рынок товаров находится в равновесии.
В целом модель Кейнса можно записать в следующем виде:
Рынок рабочей силы:
LS = LS (w / p), LD = LD(Y 0). (1.5)
Рынок денег:
M S = M S ; M D = k * p * Y + Lq(r), < 0, (1.6)
M S = M D , (1.7)
где Lq(r) - спрос на облигации в зависимости от процентной ставки.
Рынок товаров:
Y=Y(L), E=C(Y)+I(r), (1.8)
Y=E. (1.9)
При исследовании поведения экономики формулы (1.5) - (1.9) должны быть заменены конкретными зависимостями, отражающими поведение рынков.
Рассмотрим равновесие на рынке товаров, полагая, что зависимости C(Y), I (r) линейные. В этом случае спрос на потребительские товары растёт линейно с ростом предложения товаров:
C(Y) = a + b * Y, (1.10)
где а > 0, 0 < b < 1.
Спрос на инвестиционные товары линейно убывает с ростом нормы процента:
I(r) = d - f * r, (1.11)
где d >0, f > 0.
В этом случае условие равновесия (1.9) запишется в следующей форме:
, (1.12)
откуда
, (1.13)
т.е. кривая равновесия на рынке товаров (кривая IS) является линейно-убывающей функцией r и, следовательно, при фиксированном зна-чении r имеется единственное равновесное значение Y G (r).
Рассмотрим теперь равновесие на рынке денег в предположении, что спрос на облигации Lq(r) линеен:
Lq (r) = h - j*r. (1.14)
Условие равновесия (1.7) при этом запишется в следующем виде:
. (1.15)
Таким образом, кривая равновесия на рынке денег (кривая LM) является возрастающей линейной функцией r, следовательно, при фиксированном r име-ется единственное равновесное значение Y M (r).
Общее равновесие на рынках денег и товаров достигается в том случае, когда:
YG (r0 ) = Y M (r0) = Y0, (1.16)
причём точка равновесия (Y0, r0), т.е. точка пересечения кривых IS и LM единственна.
Общая картина равновесия может быть представлена графически. При этом в первом квадрате изображены кривые IS и LM, а в четвёртом квадрате производственная функция экономики ПФ как функция трудовых ресурсов, в третьем - кривые спроса LD и предложения LS на рабочую силу.
4
Рис. 1.
На рис. 1. приняты следующие обозначения:
- r0, Y0, L0, (w/p)0, (w/p)n - соответственно, процентная ставка, конечный продукт, занятость, максимальный и минимальный уровни реальной заработной платы при неполной занятости;
- r0, Y0, L0, (w/p)0 - соответственно, процентная ставка, конечный продукт, занятость, уровень реальной заработной платы при полной занятости.
Причинные связи направлены от рынков товаров и денег к рынку рабочей силы через производственную функцию. Причём рынок труда не является определенным. Совокупное равновесие на рынках денег и товаров однозначно определяет фактическую потребность в рабочей силе Y0= F(K, L0) и, если классическая модель предполагает автоматическую тенденцию к полной занятости, то в модели Кейнса таковой нет.
Действительно, пусть равновесие установилось при занятости L0 < L0. Тогда, для того чтобы добиться полной занятости L0, надо увеличить выпуск продукции до Y0 = F(K, L0), что потребовало бы сместить кривую LM в положение LM0 . Как это видно из (1.15), такое смещение можно обеспечить при экзогенно заданном предложении денег MS и фиксированных коэффициентах k и h только путём снижения цен р, но никакого механизма снижения цен при фиксированной ставке заработной платы w0 в модели Кейнса не заложено. Следовательно, для перехода к полной занятости нужна специальная государственная политика.
И ещё одна особенность: уровень планируемых расходов Е бывает настолько высок, что производство Y не может достигнуть этого уровня. Это происходит тогда, когда точка пересечения кривых IS и LM имеет отрицательное значение нормы процента.
Коррекцией подхода Кейнса является монетаристский подход к анализу эко-номики, развитый в начале 70-х годов XX в. Фридменом. Суть различия в подходах Кейнса и Фридмена в следующем. Кейнс считал, что самое значительное влияние на движение основных макроэкономических показателей оказывает спрос на товары, в то время как, по мнению Фридмена, главное - это контроль над предложением денег.
Монетаристы считают, что спекулятивный спрос на деньги не зависит от ставки процента, поэтому увеличение предложения денег приводит к росту цен, но не объёмов производства, как это следовало бы из модели Кейнса. Моне-таристы считают, что денежно-кредитная политика не может повлиять в долгосрочном плане на реальный объём производства и безработицу, хотя в краткосрочном плане это возможно.
Как свидетельствует опыт России и других стран, иногда оправ-дывался подход Кейнса, иногда подход Фридмена. При малой и контролируемой государством инфляции действует кейнсианский подход. При гиперинфляции и слабом контроле государства действует монетаристский подход.
1.2. Алгоритм вычисления показателей и экономический анализ полученных результатов
В качестве изучаемой системы берётся экономика условного объекта.
Исходные данные приведены в таблице 1:
Таблица 1
a
|
d
|
f
|
b
|
MS
|
k
|
h
|
j
|
p
|
A
|
?
|
|
127500
|
85000
|
229500
|
0,31
|
11000
|
0,25
|
5100
|
19800
|
0,3
|
2700
|
0,51
|
|
|
По заданным в таблице 1 значениям: a, b, d, f , используя табличный редактор Excel, рассчитываем по формуле (1.13) зависимость YG = F1(r). Значения r задаём в пределах от 0 до 1,0 с шагом ?r=0,05. Результаты вычислений представлены в таблице 2:
Таблица 2
r
|
YG
|
|
0
|
307971
|
|
0,05
|
291340,58
|
|
0,1
|
274710,14
|
|
0,15
|
258079,71
|
|
0,2
|
241449,28
|
|
0,25
|
224818,84
|
|
0,3
|
208188,41
|
|
0,35
|
191557,97
|
|
0,4
|
174927,54
|
|
0,45
|
158297,10
|
|
0,5
|
141666,67
|
|
0,55
|
125036,23
|
|
0,6
|
108405,80
|
|
0,65
|
91775,36
|
|
0,7
|
75144,93
|
|
0,75
|
58514,49
|
|
0,8
|
41884,06
|
|
0,85
|
25253,62
|
|
0,9
|
8623,19
|
|
0,95
|
-8007,25
|
|
1
|
-24637,68
|
|
|
Аналогично производим расчёты значений функции YМ = F2(r), используя формулу (1.15). Численные значения MS, h, j, k, p приведены в таблице 1.
Результаты вычислений приведены в таблице 3:
Таблица 3
r
|
YM
|
|
0
|
78666,67
|
|
0,05
|
91866,67
|
|
0,1
|
105066,67
|
|
0,15
|
118266,67
|
|
0,2
|
131466,67
|
|
0,25
|
144666,67
|
|
0,3
|
157866,67
|
|
0,35
|
171066,67
|
|
0,4
|
184266,67
|
|
0,45
|
197466,67
|
|
0,5
|
210666,67
|
|
0,55
|
223866,67
|
|
0,6
|
237066,67
|
|
0,65
|
250266,67
|
|
0,7
|
263466,67
|
|
0,75
|
276666,67
|
|
0,8
|
289866,67
|
|
0,85
|
303066,67
|
|
0,9
|
316266,67
|
|
0,95
|
329466,67
|
|
1
|
342666,67
|
|
|
По полученным данным строим графики зависимостей YG = F1(r) и YМ = F2(r), применив «Мастер диаграмм» табличного редактора Excel (Приложение 1). По точке пересечения этих графиков находим величиныY0 и r0, определяющие равновесие на рынках денег и товаров:
Исходя из условия равновесия на рынках денег и товаров, определяем аналитическим путём величину r0 по формуле:
По формуле (1.17) получаем: r0 = 0,38
Сравнивая полученное значение r0 со значением r0, найденным графическим путем, делаем вывод, что они совпадают. Подставляем значение r0 в формулы (1.13) и (1.15) и находим аналитическое значение Y0. Аналитическое значение Y0 = 180134,09. Сравнивая его с Y0, полученным графическим путем, делаем вывод, что они практически совпадают.
Используя производственную функцию вида:
Y=A*L?, (1.18)
находим величину L0 по формуле:
(1.19)
Значения величин A и ??берём из таблицы 1. По формуле (1.19) получаем:
L0 = 3775,08.
Рассчитываем по формуле (1.18) производственную функцию Y = F3(L) и строим её график, используя возможности табличного редактора Excel (Приложение 2). Результаты вычислений приведены в таблице 4:
Таблица 4
L
|
Y
|
|
0
|
0
|
|
1000
|
87138,73
|
|
2000
|
124953,04
|
|
3000
|
154281,66
|
|
4000
|
179177,07
|
|
5000
|
201222,08
|
|
6000
|
221232,99
|
|
7000
|
239696,79
|
|
8000
|
256931,9
|
|
9000
|
273160,15
|
|
10000
|
288543,46
|
|
11000
|
303204,36
|
|
12000
|
317238,21
|
|
13000
|
330721,01
|
|
14000
|
343714,47
|
|
15000
|
356269,54
|
|
16000
|
368428,85
|
|
17000
|
380228,51
|
|
18000
|
391699,43
|
|
19000
|
402868,32
|
|
20000
|
413758,41
|
|
|
По значению Y0 находим графическим путем величину L0. Графическое значение L0 = 3775,08. Сравнивая его со значением L0, полученным аналитически, делаем вывод, что они совпадают.
ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ
2.1. Постановка задачи
В данной работе необходимо определить в простой кейнсианской модели формирования доходов параметры уравнения функции потребления. Исходная система уравнений имеет вид:
Ct = a + b*Yt + ut ; (2.1)
Yt = Ct + It, (2.2)
где t - индекс, указывающий на то, что уравнения (2.1), (2.2) являются системой одновременных уравнений для моментов времени t1-tn;
ut - случайная составляющая;
Ct, Yt - функции потребления и дохода, соответственно являющиеся эндогенными переменными;
It - экзогенно заданная функция, отражающая инвестиционный спрос.
Переменные Ct и Yt являются эндогенными. Эндогенной считается та переменная, значение которой определяется внутри уравнения регрессии, внутри модели. В качестве экзогенной переменной в данной задаче выступают инвестиции It. Экзогенной является та переменная, значение которой определяется вне уравнения регрессии, вне модели и поэтому берется как заданная.
Параметры уравнения регрессии необходимо определить двумя способами:
· косвенным методом наименьших квадратов;
· прямым методом наименьших квадратов.
2.2. Определение параметров уравнения регрессии с
использованием КМНК
Исходные значения величин Ct и It представлены в таблице 5:
Таблица 5
t
|
Ct
|
It
|
|
1
|
220063
|
85000
|
|
2
|
231828
|
78115
|
|
3
|
207359
|
71230
|
|
4
|
218337
|
64345
|
|
5
|
207851
|
57460
|
|
6
|
202994
|
50575
|
|
7
|
195524
|
43690
|
|
8
|
203944
|
36805
|
|
9
|
201672
|
29920
|
|
10
|
186648
|
23035
|
|
11
|
187864
|
16150
|
|
12
|
185659
|
9265
|
|
13
|
193932
|
2380
|
|
14
|
187232
|
85
|
|
|
Методом наименьших квадратов (МНК) из уравнения (2.1) найти параметры a и b невозможно, так как оценки будут смещёнными. В связи с этим необходимо использовать косвенный метод наименьших квадратов (КМНК).
Для этого эндогенные переменные Ct, Yt выражаем через экзогенную переменную It. С этой целью подставляем выражение (2.1) в (2.2):
Yt = a+b*Yt + ut +It, (2.3)
отсюда получаем:
(2.4)
Подставляем выражение (2.4) в уравнение (2.1) и получаем:
(2.5)
Данное уравнение не содержит в правой части эндогенных переменных, а имеет только экзогенную переменную в виде It (инвестиций). Экзогенная переменная не коррелирует со случайной составляющей ut и, следовательно, параметры этого уравнения могут быть найдены с помощью МНК.
Представим это уравнение в следующем виде:
(2.6)
где
(2.7)
Используя имеющиеся в таблице 5 данные о величинах Ct и It, находим с помощью МНК несмещенные оценки a* и b* из уравнения:
Ct = a1+b1It , (2.8)
где a1 - несмещенная оценка a*;
b1- несмещенная оценка b*.
Для этих целей применяем имеющийся в табличном редакторе Excel пакет прикладных программ, реализующий определение параметров уравнения регрессии методом наименьших квадратов. Активизация этого метода производится командами: «Сервис» - «Анализ данных» - «Регрессия».
После определения значений a1 и b1 необходимо определить несмещенные оценки величин a и b, использовав соотношения:
, (2.9)
где a", b" - соответственно несмещенные оценки a, b.
Сами значения величин a", b" определяем по формулам:
(2.10)
Использовав найденные значения a" и b", записываем уравнение функции потребления (2.1):
C(t)= 127811,09 + 0,31*Yt+ut.
Сравниваем найденные по формуле (2.10) значения a" и b" с величинами a и b, заданными в таблице 1 (aтабл. = 127500, bтабл. = 0,31) и рассчитываем проценты несовпадения данных величин по формулам:
(2.11)
,
.
2.3. Определение параметров уравнения регрессии с использованием МНК
Для определения параметров уравнения регрессии с помощью прямого МНК, необходимо определить по формуле (2.2)значения величин Yt (для t в пределах от t1 до t14), используя значения Ct и It из таблицы 5. Полученные значения заносим в таблицу 6.
Таблица 6
t
|
Yt
|
|
1
|
305063
|
|
2
|
309943
|
|
3
|
278589
|
|
4
|
282682
|
|
5
|
265311
|
|
6
|
253569
|
|
7
|
239214
|
|
8
|
240749
|
|
9
|
231592
|
|
10
|
209683
|
|
11
|
204014
|
|
12
|
194924
|
|
13
|
196312
|
|
14
|
187317
|
|
|
Приняв в качестве исходных данных имеющиеся значения Ct и Yt, определяем с помощью МНК смещённые оценки aсм и bсм величин a и b, используя уравнение (2.1). Для этого используем имеющийся в табличном редакторе Excel пакет прикладных программ, реализующий определение параметров уравнения регрессии методом наименьших квадратов. Активация этого метода осуществляется командами: «Сервис» - «Анализ данных» - «Регрессия».
В рассматриваемой задаче:
Далее сравниваем полученные значения aсм и bсм с табличными значениями a и b, и находим проценты несовпадения данных величин по формулам:
(2.12)
,
.
2.4. Экономический анализ полученных результатов
Сравнивая значения процентов несовпадения параметров модели, полученных в случае определения уравнения регрессии с помощью КМНК (для a - 0,24%, для b -1,15%) и с помощью МНК (для a -3,03%, для b -4,39%), видно, что в первом случае проценты несовпадения значительно меньше, чем во втором. Это говорит о том, что при использовании КМНК полученное уравнение регрессии более точное, чем уравнение регрессии, полученное с помощью МНК.
Оценка достоверности зависимости Ct от a и b производится по величине R2 (коэффициент множественной детерминации). Полученное в первом случае значение R2 = 0,79 меньше значения R2 = 0,90, полученного во втором случае. Но оба эти значения близки к единице и подтверждают достоверность наличия зависимости. Во втором случае достоверность зависимости выше.
Оценка значимости уравнения регрессии в целом дается с помощью F-критерия Фишера. При этом выдвигается нулевая гипотеза Но, что коэффициент регрессии b равен нулю. В данной задаче значимость F при нахождении уравнения регрессии методом КМНК равна 2,33E-05, а при нахождении уравнения регрессии методом МНК она равна 2,35E-07. Оба значения близки к нулю, т.е. такова вероятность принятия нулевой гипотезы. Следовательно, в обоих случаях нулевую гипотезу можно отвергнуть, особенно для уравнения регрессии, найденного с помощью МНК.
Оценка достоверности и статистической значимости коэффициентов уравнения регрессии производится по t-критерию Стьюдента. В обоих случаях значение t - критерия Стьюдента превышает его табличное значение, что говорит о достоверности коэффициентов уравнений регрессий.
Заключение
В данной работе была рассмотрена кейнсианская модель в которой предполагается, что существует три вида активов: деньги, облигации, физический капитал.
Были произведены расчеты различных показателей, построение графиков и нахождение графических значений этих показателей и было произведено сравнение графических значений показателей с расчетными. В результате получили, что графические и расчетные показатели практически совпадают.
В данной работе было также произведено определение параметров уравнения регрессии двумя способами:
· косвенным методом наименьших квадратов;
· прямым методом наименьших квадратов.
Сравнивая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что при определении параметров модели с помощью косвенного МНК полученное уравнение регрессии более точное, чем уравнение регрессии, полученное с помощью прямого МНК, и коэффициенты уравнения регрессии являются наиболее достоверными и статистически значимыми.
Список использованной литературы
1. Венецкий И.Г., Венецкая В.И. Основные математико-статистические понятия и формулы в экономическом анализе.
2. Колемаев В.А. Математическая экономика: учебник для вузов. - М: ЮНИТИ, 1998. - 240 с.
3. Курицкий, Поиск оптимальных решений в EXCEL - М., 2000, 245 с.
4. Пучков В.Ф. Математические модели макроэкономики: учебное пособие. -Гатчина: Издательство ЛОИЭФ, 2005. - 157 с.
5. Экономико-математические методы и прикладные модели: Уч. пособие / В.В. Федосеев, А.Н. Гармаш, Д.М. Дайитбегов и др.; Под ред. В.В. Федосеева. - М.: ЮНИТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|