動態(tài)隨機一般均衡模型及其應用dsge

1、動態(tài)隨機一般均衡模型及其在宏觀經(jīng)濟分析與預測中的應用,崔小勇北京大學,內(nèi)容摘要,動態(tài)隨機一般均衡模型特征優(yōu)勢動態(tài)隨機一般均衡模型的發(fā)展沿革老派DSGE模型：實際經(jīng)濟周期理論新凱恩斯DSGE模型實證DSGE模型實證DSGE模型在貨幣政策分析上的批判盧卡斯批判外生結構沖擊的結構性不足模型的實證表現(xiàn)尚待改善,一、動態(tài)隨機一般均衡模型,,動態(tài)隨機一般均衡模型的特征,所謂“動態(tài)隨機一般均衡模型”是指模型具有三大特征：動態(tài)

2、隨機一般均衡,動態(tài),動態(tài)是指經(jīng)濟個體考慮的是跨期選擇，因此模型得以探討經(jīng)濟體系各變量如何隨時間變化而變化的動態(tài)性質。,,,,,預 期,隨機,“隨機”是指經(jīng)濟體系受到技術性沖擊，貨幣政策沖擊，偏好沖擊等各種不同的外生隨機沖擊的影響（Frisch-Slutsky paradigm）。,,,一般均衡,一般均衡是指宏觀經(jīng)濟中的消費者，企業(yè)，政府與中央銀行等每一個參與者，在根據(jù)其偏好及其對未來的預期下，做出最優(yōu)選擇，并考慮所有產(chǎn)品市場和勞

3、動力市場的市場出清。,,,,,DSGE的優(yōu)點,可以避免盧卡斯批判通過沖擊反應函數(shù)，可以讓經(jīng)濟體系各個外生沖擊的動態(tài)傳導過程透明化，繼而了解不同的沖擊對經(jīng)濟體系的動態(tài)影響。所有的經(jīng)濟個體都根據(jù)偏好做出最優(yōu)選擇，沒有任何而武斷（ad hoc）的設定。,二、動態(tài)隨機一般均衡模型的發(fā)展沿革,,（一）老派的DSGE模型,老派的DSGE模型——實際經(jīng)濟周期理論始祖：Brock and Mirman (1972)里程碑：Kydland an

4、d Prescott (1982)得名：Long and Plosser (1983)集大成：Cooley (1995),特點,跨期最優(yōu)選擇與一般均衡理性預期完全競爭，價格可以完全調(diào)整，市場供給與需求隨時出清，達到均衡（RBC的古典性質）,研究主題的擴展,貨幣與貨幣政策(King and Plosser (1984), Cooley and Hansen (1989, 1995))勞動力市場(Christiano and Ei

5、chenbaum (1992), den Haan et al. (2000))財政政策(Aiyagari , Christiano and Eichenbaum (1992), Baxter and King (1993), Aiyagari (1995))國債問題(Aiyagari and McGrattan(1998))國際經(jīng)濟周期(Mendoza (1991), Backus et al. (1992), Stockman

6、 andTesar (1995)) 能源價格與波動：Kim(1992),基本結論,,基本結論,,應用,RBC理論與生俱來的“古典性質”讓它們無法得到政策制定者的青睞。價格可以完全調(diào)整,市場供給與需求隨時結清，達到均衡。而產(chǎn)出與消費的波動只是人們因應外生沖擊下的最優(yōu)選擇, 經(jīng)濟的擴張與衰退都是具有經(jīng)濟效率的結果。再者，在具有“古典性格”的老派DSGE 模型中，無論是以“貨幣效用函數(shù)”(money inutility function

7、), “預先持有現(xiàn)金”(cash in advance)，或是“金融市場參與限制”(limited participation) 等方式將貨幣加入DSGE 模型， 貨幣政策政策沖擊均十分微小(參見King and Rebelo (1999))。因此，直覺上央行的政策制定者應該不會對這樣一個貨幣政策近乎中性的模型感興趣。,（二）新凱恩斯學派DSGE模型,Gregory N. Mankiw, Olivier Jean Blanchard,

8、Nobuhiro Kiyotaki, Jeff Fuhrer, 以及George Moore 等人揚棄了完全競爭市場的假設。通過不完全競爭市場的設定在DSGE模型中加入了價格和工資剛性等凱恩斯元素，構建了所謂的新凱恩斯學派DSGE模型 (New Keynesian DSGE Models)Goodfriend and King（1997）：新的新古典綜合（New Neoclassical Synthesis）,特點,新凱恩斯DSGE

9、模型的特點：跨期最優(yōu)選擇與一般均衡理性預期不完全競爭價格剛性,基本結論,政策含義：1）產(chǎn)出和通脹波動的原因來自自然率（實體部門決定）和名義利率（貨幣政策）的波動；2）自然率和名義利率的協(xié)調(diào)決定最終的產(chǎn)出水平和通脹水平；3）如果央行名義利率等于自然率，那么通脹為零；4）自然率又稱為中性利率。,模型評價,新凱恩斯DSGE較好的擬合了實體經(jīng)濟（通貨膨脹為例）：,政策分析的適用性,新凱因斯DSGE模型通過粘性價格的設定，使貨幣政策沖擊

10、在經(jīng)濟波動中得以扮演重要的角色，亦即貨幣政策對于實體經(jīng)濟活動具有非中性的影響力，參見Hairault and Portier (1993)。Goodfriend and King (1997) 指出，新凱恩斯DSGE 模型讓我們對于貨幣政策有所期待，并希望通過模型提供貨幣政策制定上的建議，而凱恩斯DSGE模型也適時地提供了這些貨幣政策建議。,政策含義與挑戰(zhàn),Woodford (2003, p. 238)： increa

11、ses 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 ar

12、e not justified by 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

13、 it affects private-sector expectations about the likely future path of overnight rates.,政策含義與挑戰(zhàn),Ben Bernanke (Finance Committee luncheon of the Executives’ Club of Chicago, 2005): it is not helpful, in my view,

14、 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 update its forecast for th

15、e 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

16、 economic forecasts evolve.,政策含義與挑戰(zhàn),Alan Greenspan (answer to US Congress Joint Economic Committee, 2005): Although the concept of a "neutral interest rate" is a useful theoretical construct, difficult

17、ies 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 considerable uncertainty...... reliance on a single s

18、ummary measure such as a neutral real interest rate would be unwise...,模型調(diào)校,Kydland and Prescott (1982) 建立了一種嶄新的數(shù)量化研究方法——模型調(diào)校（Calibration）理論前提：根據(jù)模型所得到的的理論特征要與實際數(shù)據(jù)的實證特征相吻合。做法：當模型理論特征與實證特征不一致時，研究者就通過模型參數(shù)的調(diào)校，使二者越接近越好。也就是說

19、，通過模型調(diào)校尋找復制經(jīng)濟波動的DSGE模型。,模型調(diào)校：例子,模型中的參數(shù)估計方法：沿用過去其他研究的參數(shù)設定；穩(wěn)態(tài)特征相吻合；來自微觀數(shù)據(jù)的估計,模型調(diào)校的局限性,并非根據(jù)模型設定按照宏觀數(shù)據(jù)直接予以估計，這種不一致的作法，使得DSGE模型政策模擬分析結果的合理性大打折扣（ 參見Hansen and Heckman (1996)的評論。對于中央銀行來說，參數(shù)的模型調(diào)校并不具有太大的政策參考價值，真正對央行有參考依據(jù)的是經(jīng)濟預

20、測。,挑戰(zhàn),由于2000年之前，DSGE模型無法提供準確的結構式預測 (structural forecasting)，使得貨幣政策制定者不得不繼續(xù)沿用飽受批評的大型宏觀計量模型。學者如Francis X. Diebold 倡言(參見Diebold (1998))，DSGE模型應該揚棄模型調(diào)校，并轉向模型結構性估計與預測 (structural estimation and forecasting)。,2013-12-02,DSGE,

21、29,（三）實證DSGE模型,,2013-12-02,DSGE,30,實證DSGE模型的發(fā)展,Christiano and Eichenbaum (1992) 利用GMM方法估計模型參數(shù)，堪稱首開估計DSGE模型之先河。極大似然法(如Ireland (2004))。貝葉斯估計(如DeJong et al. (2000)， Otrok (2001) 以及Fernandez-Villaverde and Francisco Rubio-

22、Ramirez (2004))。到Smets and Wouters (2003, 2004, 2007) DSGE 模型預測上有跨越里程碑的進步（關于實證DSGE模型與央行政策的文獻綜述見Tovar (2009) 以及Smets et al.(2010)）。,2013-12-02,DSGE,31,Smets and Wouters模型,Smets and Wouters模型是一個中型(medium-scale) 的DSGE 模型。

23、模型中存在數(shù)目龐大且具有持續(xù)性的外生沖擊：生產(chǎn)力沖擊，投資沖擊，風險溢價沖擊，政府支出沖擊，價格面成本加成沖擊，工資面成本加成沖擊，貨幣政策沖擊。模型中存在眾多的市場摩擦：價格剛性，工資剛性，產(chǎn)能利用率緩慢調(diào)整，投資調(diào)整成本，消費習慣 貨幣政策采用常用的泰勒法則。模型利用貝葉斯方法對參數(shù)予以估計。,,1）消費方程：2）投資方程：3）托賓Q方程：,,,,,4）資本積累方程：5）資源約束：6）加總生產(chǎn)函數(shù)：7）

24、勞動需求：,,,,,,8）價格通脹方程（新凱恩斯菲利普斯曲線NKPC）：9）工資通脹方程：,,,,10）貨幣政策,,模型解釋力,根據(jù)Smets and Wouters (2003, 2004, 2007) 以及Sahuc and Smets (2008)的實證結果顯示, 上述模型恰當?shù)孛枥L與預測了消費、投資、實際產(chǎn)出、實際工資、勞動供給、價格水平、短期利率等七個宏觀經(jīng)濟變量的變化。,大型宏觀計量模型、結構向量自回歸模型，以及實證D

25、SGE模型的比較,貝葉斯估計,第一步：假設關于結構參數(shù)的先驗分布的密度函數(shù)為 ，以及動態(tài)隨機一般均衡模型： 這里 是由模型中內(nèi)生變量和外生狀態(tài)變量組成的向量，是觀測變量組成的向量， 是結構沖擊向量。系數(shù)矩陣A、B和C是模型中結構參數(shù)的函數(shù)。第二步，利用卡曼濾波算法計算狀態(tài)空間解的似然值。我們把這個似然函數(shù)記為 ，這里 表示參數(shù)估計所用

26、的樣本數(shù)據(jù)。似然函數(shù)允許我們更新結構參數(shù)的先驗分布。第三步，給定具體的先驗密度分布函數(shù) ，結構參數(shù)的后驗密度函數(shù)為：,,,,,,,,,,,貝葉斯估計,由于宏觀經(jīng)濟的時間序列樣本通常較短，在對小樣本數(shù)據(jù)進行估計時，貝葉斯計量方法要優(yōu)于極大似然估計方法與廣義矩回歸方法。 相較于GMM估計只考慮一階條件與貨幣政策法則，貝葉斯估計是以系統(tǒng)性的方式方式(system-based) 求解以及估計DSGE 模型中所有參數(shù)。極大似然估

27、計通過最大化似然函數(shù)來估計參數(shù)，但是DSGE模型的似然函數(shù)通常是一個復雜的多維度矩陣形式，其中似然函數(shù)可能包含許多局部極大值，局部極小值或平面，這些問題將造成極大似然估計在參數(shù)估計上的困難，并且常常會得到不合經(jīng)濟直覺的參數(shù)估計值。而貝葉斯估計可以通過先驗分布對于似然函數(shù)予以加權，降低不合經(jīng)濟直覺的參數(shù)似然值。利用貝葉斯估計也不是全然沒有缺點。通過先驗分布可以得到合理的參數(shù)估計值，但是也可能造成估計上的偏誤。Iskrev(2008)發(fā)現(xiàn)

28、給定相同的Smets and Wouters (2003) DSGE 模型設定，不同的先驗分布導致不同的參數(shù)估計值。,Smets and Wouters 模型的擴展,,2013-12-02,41,DSGE,Smets and Wouters 模型的擴展,加入勞動力市場摩擦以解釋非自愿失業(yè)的存在以及刻畫生產(chǎn)力沖擊對失業(yè)及通貨膨脹的持續(xù)性影響：Blanchard and Gali (2010) 將Diamond-Mortensen-Pis

29、sarides 勞動搜尋模型引至勞動市場Christoffel and Kuester (2008) 以及Christoffel et al. (2009) 引入勞動搜尋模型并進一步假設工人維持現(xiàn)有工作必須支付固定成本Sala et al. (2008)與Gertler et al. (2008) 考慮交錯名義工資談判，假定談判能力隨時間而改變Lechthaler et al. (2010) 假設勞動市場存在調(diào)整成本，即雇傭成本和

30、解雇成本，用于改善一般凱恩斯DSGE無法刻畫貨幣政策沖擊下，產(chǎn)出與失業(yè)率的持續(xù)性反應Blanchard and Gali (2007)，Riggi and Tancioni (2010) 進一步在實際工資剛性的假設下討論物價穩(wěn)定和產(chǎn)出穩(wěn)定之間的關系,Smets and Wouters 模型的擴展,加入金融市場摩擦以捕捉金融市場信息不對稱下貨幣政策對宏觀經(jīng)濟的影響。Christiano et al. (2010) 將銀行部門加入到DS

31、GE模型，并構建了較為完整的金融市場，利用該模型分析近期的金融危機對宏觀經(jīng)濟的影響，發(fā)現(xiàn)加入金融市場摩擦能夠增加實證模型的解釋力。De Graeve (2008) 將Bernanke et al. (1999) 主張的外部融資貼水 (external finance premium) 概念引入到新凱恩斯DSGE模型，并且強調(diào)外部融資貼水的波動足以造成經(jīng)濟的波動。Nolan and Thoenissen (2009) 更進一步考慮金融

32、沖擊機制，將金融沖擊融入到企業(yè)凈財富的方程式中。,Smets and Wouters 模型的擴展,在DSGE 模型中加入金融中介，并借以討論非傳統(tǒng)貨幣政策，信用市場及財政政策等對經(jīng)濟波動的影響：Gertler and Kiyotaki (2010), Gertler and Karadi (2011) 以及Christiano and Ikeda (2010)。,Smets and Wouters 模型的擴展,建立開放經(jīng)濟模型以分析國家

33、間經(jīng)濟危機的傳導：Adolfson et al. (2007) 與Adolfson et al. (2008) 試圖建立一個小型開放經(jīng)濟DSGE模型，假設允許不完全的匯率轉嫁(incomplete exchange rate pass-through)。由歐洲中央銀行發(fā)展的New-Area-Wide Model (NAWM) 模型便是基于Smets and Wouters (2003) 與Adolfson et al. (2007)

34、 模型。,實證DSGE模型的應用,構建一個能夠提供政策分析與經(jīng)濟預測的DSGE模型，在世界各國央行蔚為風潮：歐洲中央銀行(European Central Bank, ECB) 是以Smets and Wouters (2003, 2007)模型為基礎，其后發(fā)展出New Area-Wide Model (NAWM) 模型(參見Christoffel et al. (2010) 以及Christiano et al. (2010) 模型

35、)。美聯(lián)儲(Federal Reserve, FED) ：Edge， Kiley and Jean-Philippe (2008) 模型，Erceg， Guerrieri and Gust (2006) 模型瑞典中央銀行Sveriges Riksbank) ：Adolfson et al. (2008) 模型。加拿大(Bank of Canada)： Terms-of-Trade Economic Model (ToTEM)英國

36、(The Bank of England)： Bank of England Quarterly Model (BEGQM)挪威(Norges Bank)： Models for Monetary Policy Analysis (NEMO)新西蘭(Reserve Bank of New Zealand)： Kiwi Inflation Targeting Technology (KITT) 模型芬蘭(Bank of Finlan

37、d)： Kuismanen et al. (2003) 模型西班牙(Bank of Spain)： Andres et al. (2006) 模型巴西(Central Bank of Brazil)： Stochastic Analytical Model with a Bayesian Approach (Samba),實證DSGE模型的應用,國際機構如國際貨幣基金組織 (International Monetary Fund，

38、IMF) 也構建了相關的DSGE模型：Global Economy Model (GEM)Global Fiscal Model(GFM)Global Integrated Monetary and Fiscal Model (GIMF),三、實證DSGE模型在貨幣政策分析上的批判,,宏觀經(jīng)濟理論的可能與極限,正如大型宏觀計量模型無法成功預測1970年代的滯漲一樣，DSGE模型也因為無法預計2007-2008金融危機及其帶來的衰退

39、而受到批評 。美國眾議院科技委員會“the promise and limits of modern macroeconomic theory in light of the current economic crisis”，檢討DSGE模型作為宏觀經(jīng)濟研究的適用性，以及對于政策制定是否有所幫助，以作為未來國家科學基金委員會是否繼續(xù)支持DSGE模型研究的決策參考。Robert Solow 直指DSGE 模型無法提供任何政策上的指引

40、V.V. Chari 為DSGE 模型提出辯護David Colander 指出，宏觀經(jīng)濟學家辜負大家期望的是: “[t]he economics profession didn’t warn society about the limitations of its DSGE models.”Chari et al. (2009) ：“New Keynesian Models: Not Yet Useful for Policy A

41、nalysis”,對實證DSGE的批判,盧卡斯批判外生結構沖擊的結構性不足模型的實證表現(xiàn)尚待改善,盧卡斯批判,模型中有關價格或工資緩慢調(diào)整的設定缺乏微觀基礎，因而面臨“盧卡斯批判”的問題。貨幣政策會影響企業(yè)對經(jīng)濟形勢的預期，從而改變企業(yè)是否調(diào)整價格的概率。缺乏微觀基礎的定價法則到底對于DSGE模型的政策評價帶來多大的扭曲效果，是未來的研究方向。,外生結構沖擊的結構性不足,DSGE 模型中的外生結構沖擊應該符合兩大性質：結構沖擊

42、之間沒有相關性結構沖擊要有經(jīng)濟結構上的明確解釋,,結構沖擊之間的相關性：在實證DSGE模型中成本加成沖擊，政府支出沖擊以及風險溢價沖擊等結構性沖擊并不符合結構沖擊應有的性質這些結構沖擊分別解釋了產(chǎn)出、勞動供給以及通貨膨脹波動的44%，69%以及87%（Chari et.al (2009)）,結構沖擊的解釋：例子,工資面加成沖擊有兩種經(jīng)濟解釋：工會談判能力的消長勞動者休閑偏好的改變兩種解釋具有完全相反的政策含義：工會談判能力

43、的消長：沖擊帶來經(jīng)濟體系無效率的結果，貨幣政策應該設法抵消其影響勞動者休閑偏好改變：就業(yè)波動時有效率的最優(yōu)選擇，央行無需對此作出反應。,尚待改善的模型實證表現(xiàn),DSGE是魔術表演？預測能力缺乏統(tǒng)計顯著性檢驗難以提供全面的預測短期預測能力較差,尚待改善的模型實證表現(xiàn)：一場魔術表演嗎？,DSGE模型本身并沒有足夠的內(nèi)在傳導機制來復制宏觀時間序列數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，依賴的都是外在高度持續(xù)性的結構沖擊，以Smets and Wouters(

44、2007)為例：為了表現(xiàn)產(chǎn)出，消費，投資的波動，生產(chǎn)力沖擊，政府沖擊，投資沖擊的AR（1）系數(shù)高達0.95，0.97以及0.71為了表現(xiàn)通貨膨脹的持續(xù)性，價格加成沖擊以及工資加成沖擊設定為ARMA（1,1），且AR(1)的系數(shù)分別是0.89和0.96，而MA（1）的系數(shù)分別是0.69和0.84。Morley (2010)：What you put in is what you get out,尚待改善的模型實證表現(xiàn)：預測能力缺乏統(tǒng)

45、計顯著性檢驗,在模型預測中，只有簡單比較預測的均方根誤差(root mean squared error,RMSE)，卻沒有執(zhí)行如Diebold and Mariano (1995) 的正式檢驗。Smets and Wouters (2007) 并沒有檢驗實證DSGE模型的預測結果是否具有統(tǒng)計上的限制性。,尚待改善的模型實證表現(xiàn)：難以提供全面的預測,Smets and Wouters模型只能預測7個宏觀經(jīng)濟變量，而Fair模型（美國大

46、型宏觀計量模型http://fairmodel.econ.yale.edu/main3.htm）包含261個變量。由于缺乏金融市場的研究，很難預測金融變量的變化，從而無法預測及解釋2007-2009的金融危機。,尚待改善的模型實證表現(xiàn)：短期預測能力較差,Kolasa et al. (2009) 比較DSGE模型與專家預測調(diào)查（Survey of Professional Forecast），結果發(fā)現(xiàn)專家預測調(diào)查對于利率有較好的短期預測

47、能力，而DSGE模型則在中長期預測上有較好的表現(xiàn)。Edge and Gurkaynak (2010) 在利用DGSE 模型得到宏觀變量 的預測 后，估計以下的回歸模型:如果 是 的良好預測，我們期待α = 0, β = 1 以及較高的判定系數(shù)R2。結果發(fā)現(xiàn)，雖然實證模型的預測能力好于其他模型，但是就絕對表現(xiàn)來看，實證DSGE模型在預測GDP增長率以及通貨膨脹率的表現(xiàn)很差，以預測通貨膨脹率為例，R2