Vekstrater og eksponentiell vekst ECON 2915 Vekst og næringsstruktur

Like dokumenter
Teknisk appendiks ECON 2915 Vekst og næringsstruktur

Derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 30. august 2011

Løsningsveiledning og kommentarer til obligatorisk semesteroppgave, Høst 2006, ECON 2915-Vekst og næringsstruktur

Logaritmer og eksponentialfunksjoner

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Anbefalte oppgaver uke 36

Løsningsforslag eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I høsten 2009

Enkel matematikk for økonomer. Del 1 nødvendig bakgrunn. Parenteser og brøker

Undervisning. ECON 2915: Vekst og næringsstruktur Forelesning 1. Pensum

Oppsummering matematikkdel ECON 2200

Determinanter. Kapittel 6. Determinanter for 2 2-matriser. La oss beregne arealet av dette parallellogrammet. Vi tegner på noen hjelpelinjer:

ECON 2915 forelesning 2 (av 13) Kapital som produksjonsfaktor. Solow-modellen. Solowmodellen. Mandag 27.august, 2012

Eksamen i Ikkelineær dynamikk, fag TFY 4305 Onsdag 30. november 2005 Løsninger

Derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 2. september 2011

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

4. Viktige kvantemekaniske teoremer

1b) Schwarzschil-metrikken er iagonal, og vi har at g tt = 1, c = r, c ; g rr =, r r r r, =,1, r, ; g =,r ; g '' =,r sin : (9) At raielle baner eksist

1 dx cos 1 x =, 1 x 2 sammen med kjerneregelen for derivasjon. For å forenkle utregningen lar vi u = Vi regner først ut den deriverte til u,

EKSAMEN TMA4100 HØST 2014 LØSNINGSFORSLAG. du/dx = e x du = e x dx, Her har vi brukt analysens fundamentalteorem til å derivere telleren.

Forelesning 2: Førsteordens lineære differensiallikninger

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Forelesning 1. Fredag 23.august, ECON 2915 Vekst og næringsstruktur. Forelesning 1. Innledning til økonomisk vekst. Et rammeverk for analysen.

Enkel matematikk for økonomer 1. Innhold. Parenteser, brøk og potenser. Ekstranotat, februar 2015

TMA4100 Matematikk 1 for MTDESIG, MTIØT-PP, MTMART og MTPROD høsten 2010

4. Viktige kvantemekaniske teoremer

Mandag 20.august, 2012

Matematikk 1 (TMA4100)

Transformasjoner av stokastiske variabler

MA forelesning

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

Funksjoner Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 19. august 2010

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

Trasendentale funksjoner

6.5 Minste kvadraters problemer

ECON 2915 forelesning 5 (av 13) Teknologi. Teknologi. Mandag 17.september, 2012

x, og du dx = w dy (cosh u) = sinh u H sinh w H x = sinh w H x. dx = H w w > 0, så h har ikke flere lokale ekstremverdier.

Utvalgsfordelinger. Utvalg er en tilfeldig mekanisme. Sannsynlighetsregning dreier seg om tilfeldige mekanismer.

TMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven

Matematikk 1 Første deleksamen. Løsningsforslag

Siden vi her har brukt første momentet i fordelingen (EX = EX 1 ) til å konstruere estimatoren kalles denne metoden for momentmetoden.

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

Forelesning 2 torsdag den 21. august

INEC1800 ØKONOMI, FINANS OG REGNSKAP EINAR BELSOM

Prøveeksamen i MAT 1100, H-03 Løsningsforslag

6.6 Anvendelser på lineære modeller

En (reell) funksjon f fra en (reell) mengde D er en regel som til hvert element x D tilordner en unik verdi y = f (x).

UNIVERSITETET I OSLO

Kontinuitet og grenseverdier

Dette kan selvfølgelig brukes direkte som en numerisk tilnærmelse til den deriverte i et gitt punkt.

1 C z I G + + = + + 2) Multiplikasjon av et tall med en parentes foregår ved å multiplisere tallet med alle leddene i parentesen, slik at

Notasjon i rettingen:

Funksjoner Forelesning i Matematikk 1 TMA4100. Hans Jakob Rivertz Institutt for matematiske fag 18. august 2011

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Areal mellom kurver Volum Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Oppsummering matematikkdel

Hermiteske og ikke-hermiteske operatorer, kommutatorer,

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Løsningsforslag til eksamen i SIF4072 KLASSISK FELTTEORI Torsdag 8. august 2002

5.8 Iterative estimater på egenverdier

MAT1030 Diskret Matematikk

De hele tall har addisjon, multiplikasjon, subtraksjon og lineær ordning, men ikke divisjon.

Fasit til obligatorisk oppgave i MAT 100A

(coshu) = sinhudu. dx. Her har vi at u = w Hx, og du dx = w dy. dx = H w w. H sinh w H x = sinh w H x.

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Forelesning 29: Kompleksitetsteori

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 5. desember 2005 kl

Harald Bjørnestad: Variasjonsregning en enkel innføring.

EKSAMEN Løsningsforslag

4. Viktige kvantemekaniske teoremer

Velkommen til eksamenskurs i matematikk 1

LØSNING: Oppgavesett nr. 1

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 6. Løsningsforslag

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

Brukerkurs i Gauss feilforplantning

Analysedrypp I: Bevis, mengder og funksjoner

Oppsummering matematikkdel

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK(TMA4215) Lørdag 20. desember 2003 Tid: 09:00 14:00, Sensur:

ECON 2200, Kjerneregel, annenderivert og elastisitet; Handout

Vi kan finne formler som gir oss neste tall i tallfølgen dersom vi kjenner ett tall. Det er den rekursive formelen. gir oss gir oss alle tallene a

Litt om numerisk integrasjon og derivasjon og løsningsforslag til noen ekstraoppgaver MAT-INF 1100 uke 48 (22/11-26/11)

Løsningsforslag til øving 14

Repetisjon i Matematikk 1: Derivasjon 2,

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

ARBEIDSNOTATER FOR MA 001. Jan Ubøe. Matematisk Institutt 1990

Logaritmer og eksponentialfunksjoner

Fredag 13.september, 2013

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3

Høgskolen i Oslo og Akershus. a) Finn den deriverte av disse funksjonene: b) Finn disse ubestemte integralene: c) Finn disse bestemte integralene:

Oppsummering TMA4100. Kristian Seip. 26./28. november 2013

Løsningsforslag Eksamen 6. august 2007 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

1 Mandag 15. februar 2010

Hans Petter Hornæs,

MAT feb feb feb MAT Våren 2010

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

6.8 Anvendelser av indreprodukter

ECON2200: Oppgaver til for plenumsregninger

MAT 100a - LAB 3. Vi skal først illustrerere hvordan Newtons metode kan brukes til å approksimere n-te roten av et positivt tall.

Transkript:

Vekstrater og eksponentiell vekst ECON 2915 Vekst og næringsstruktur KÅRE BÆVRE Høsten 2005 1 Vekstrater og eksponensiell vekst 1.1 Vekstrater i iskret ti Vekstraten til en størrelse Y angir hvor stor relativ enring enne størrelsen får over ti. I e sammenhengene vi skal se på vil et være hensiktsmessig å la tien måles i år. Vi bruker symbolet t for å angi tien målt i år fra et gitt starttispunkt. Me startår t 0 for kaleneråret 1960 vil t 1 angi kaleneråret 1961 og t 45 kaleneråret 2005. Typisk vil vi bare ha en observasjon av Y for hvert år. Det er a hensiktsmessig å betrakte t som en variabel som bare antar heltallsverier (for eksempel t 1960, 1961,...), et vil si at t er en såkalt iskret variabel. Det er vanlig å bruke notasjonen Y t for å betegne størrelsen Y målt på tispunkt t. La g t betegne vekstraten til Y i året t. Denne er a gitt ve g t Y t+1 Y t Y t, (1) et vil si som enring i løpet av året t relativt til nivået på Y ve inngangen til året t. Vi omtaler ofte vekstrater i prosent, men i matematisk formulering er et som regel mer hensiktsmessig å måle em som aneler. (For eksempel angis en vekstrate på 3 % me 0.03). Det er viktig å huske at en vekstrate er enringen relativ til nivået. Derfor tilsvarer en vekstrate på 0.03 en enring på 3 enheter når Y 100 og 30 enheter når Y 1000. 1.2 Vekstrater i kontinuerlig ti I noen sammenhenger er et mer hensiktsmessig å betrakte tien som en kontinuerlig variabel, et vil si at t er alle reelle tall t 0. Det er særlig i teoretiske resonnementer et er mer hensiktmessig å bruke enne tilnærmingen. Konvensjonen er at vi nå bruker notasjonen i steet for Y t. Over efinerte vi vekstraten over året t. I kontinuerlig ti er et oftest mer interessant å betrakte vekstraten på akkurat tispunkt t. I steet for å 1

se på enring i Y mellom tispunkt t og t + 1 ser vi heller på en eriverte av me hensyn på tien. Dette er selvsagt som om vi ser på enringen over en uenelig kort (infinitesimal) perioe. La g(t) være vekstraten til Y på tispunkt t. Denne er a gitt ve g(t) I trå me vanlig praksis brukes her notasjonen Ẏ (t) Ŷ (t) (2) Ẏ (t) et vil si at prikk over en størrelse betyr at vi tar en tiseriverte av enne størrelsen. Tilsvarene bruker vi Ŷ (t) Ẏ (t) et vil si at når vi setter en hatt over størrelsen innebærer ette oppskriften (ette kalles en operator): finn en tiseriverte og el så på nivået. Dette er et samme som å finne vekstraten, så vi kan lese hatt over noe som synonymt me vekstraten til et som står uner hatten. Ofte vil vi unnlate å føre opp tien t eksplisitt og bare skrive Y i steet for. Dette for å få en mer kompakt notasjon. På samme måte vil vi skrive bare Ŷ og Ẏ, er vi lar tien inngå implisitt. 1.3 Konstante vekstrater 1.3.1 Diskret ti La oss nå anta at vekstraten er konstant lik g over ti, vs for alle t. Spesielt har vi og erme Dette generaliserer seg til g Y t+1 Y t Y t g Y 1 Y 0 Y 0 Y 1 (1 + g)y 0 Y 2 (1 + g)y 1 (1 + g) 2 Y 0 Y t (1 + g) t Y 0 (3) 2

1.3.2 Kontinuerlig ti Her har vi altså g g Dette er en såkalt ifferensialligning (mer presist: en lineær orinær iff.- ligning av første oren). Det er ofte vanskelig å løse ifferensialligninger, og et forventes ikke kjennskap til ette temaet. I et spesielle tilfellet vi ser på her er imilerti løsninga så enkel og viktig at man bør kjenne til en. Denne lyer Y (0)e gt (4) er e er et helt spesielt tall e 2.718282.. som anner basis for eksponentialfunksjonen f(x) e x. Dette er en inverse funksjonen til en naturlige logaritmen, vs ln(e x ) x. Det spesielle me eksponentialfunksjonen er at en er lik sin egen eriverte, et vil si (e x ) e x. Det er allti lett å sjekke om en løsning på en ifferensial ligning stemmer. For å gjøre ette trenger vi bare å erivere. I vårt tilfelle har vi (bruk kjerneregelen) som jo stemmer. Y (0) (egt ) gt (gt) Y (0)e Y (0)e gt g g 1.3.3 Eksponentiell vekst Sien Y vokser vil en årlige enringen (antall enheter) bli større og større, selv om en relative enringen (anelen) er konstant. Dette kaller vi eksponentiell vekst. Grafisk ser vekstmønsteret ut som i en øverste grafen i figuren uner. Ve eksponentiell vekst er et ofte mer interessant å se på utviklingen til ln() enn. Fra (4) følger et at Y (0)e gt ln() ln(y (0)e gt ) ln() ln(y (0)) + ln(e gt ) ln(y (0)) + gt g 1 (ln() ln(y (0))) t Dette betyr at vekstraten kan leses av som helningen til kurven ersom vi plotter ln() mot tien. Viere følger et at en konstant vekstrate fra år til annet vil gi oss en konstant helning på enne kurven, slik som i en neerste grafen i figuren over. 3

Copyright 2005 Pearson Aison-Wesley. All rights reserve. 1-4 1.4 70 års regelen For å anskueliggjøre hvor rask vekst en vekstrate innebærer, snakker man ofte om vekstratens impliserte foroblingsti. Det vil si man oversetter vekstraten g til en tien et tar før størrelsen som vokser me rate g forobles. Det viser seg at et er en enkel tommelfingerregel som gjør et lett å regne ut enne. 70-regelen sier at hvis noe vokser me g % p.a. vil et forobles etter 70/g år. 10 % vekst gir forobling i løpet av 7 år. 7 % vekst gir forobling i løpet av 10 år. Beviset er rett fram. Foroblingstien t 2 er efinert ve Y (t 2 ) 2Y (0) som innebærer (når vi lar g være målt som rate) Y (t 2 ) Y (0)e gt 2 2Y (0) e gt 2 2 ln(e gt 2 ) ln(2) t 2 ln(2) 0, 70 g g Merk at mange (blant annet boka til Weil) i steet ofte snakker om 72 års regelen. Dette er fori 70 års regelen gjeler ve konstant vekst i kontinuerlig ti (som i (4)). Når man tenker på vekst og vekstrater i iskret ti (vs som i (3) vil ikke ette gjele like nøyaktig. Her er et vanskelig å finne en eksakt tilnærming slik som vi fant over. Numerisk sett viser et seg imilerti at estimatene passer bere når man bytter ut 70 me 72. Det er liten grunn til å være for opptatt av ette skillet. For små vekstrater er ikke forskjellen særlig stor, og i regelen ønsker vi å bruke foroblingstien bare for å illustrere størrelsesorenen til vekstrater. 4

1.5 Regneregler for vekstrater De følgene tre regnereglene for vekstrater er henige å kunne. ˆX + Ŷ (5) X/Y ˆX Ŷ (6) X a a ˆX (7) Ve bruk av isse reglene kan man lett finne vekstraten til mer sammensatte uttrykk, slik som K α L 1 α Kα L 1 α ÂL K α + L 1 α (Â + ˆL) α ˆK + (1 α)ˆl (Â + ˆL) Bevisene for isse tre resultatene er rett fram ve erivasjon og noe manipulasjon av uttrykkene X/Y ( ) (X/Y ) X/Y ẊY + XẎ ẊY XẎ Y 2 X/Y Ẋ X + Ẏ Y ˆX + Ŷ ẊY XẎ Ẋ X Ẏ Y ˆX Ŷ X a (Xa ) X a axa 1 Ẋ X a aẋ X Xa 1 a ˆX Xa 1 En alternativ måte å vise isse reglene på er ve logaritmisk erivasjon. Merk at (ln(x)) 1 X Ẋ ˆX ette betyr at vi kan bruke følgene proseyre for å finne vekstratene av sammensatte utrykk: 1) finn logaritmen, 2) eriver me hensyn på tien. For eksempel: ( K α L 1 α ) ln α ln(k) + (1 α) ln(k) (ln(a) + ln(l) K α L 1 α (α ln(k) + (1 α) ln(k) (ln(a) + ln(l)) α ln(k) + (1 α) ln(k) ( ln(a) + ln(l)) α ˆK + (1 α)ˆl (Â + ˆL) Me litt trening er enne metoen en enkleste å bruke. Regnereglene gjeler eksakt for vekstrater i kontinuerlig ti. For vekstrater i iskret ti vil e bare gjele me tilnærmet riktighet. Presisjonen til enne tilnærmingen blir årligere esto høyere tallverien til vekstratene er. 5 (8)