ECON 2915 forelesning 2. Kapital som innsatsfaktor. Solow-modellen. Solowmodellen. Fredag 30.august, 2013

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

Mandag 10.september, 2012

Fredag 13.september, 2013

ECON 2915 forelesning 13. Oppsummering. Oppsummering. Fredag 22.november

Utsatt eksamen ECON2915

Solow-modellen - et tilleggsnotat i ECON2915

Oppsummering av vekstdel ECON 2915

Solow-modellen. Kapittel 19, november 2015

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Obligatorisk oppgave. Gjennomgang

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Forelesningsnotater ECON 2910 VEKST OG UTVIKLING, HØST Litt om endogen vekstteori

Cobb - Douglas funksjonen ( ), Kut Wicksell, 1893, doktoravhandling,

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Homogenitet av grad 1; makro og lang sikt, rollen til frikonkurranse

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

BNP per innbygger 1960

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Økonomisk vekst April 2012, Steinar Holden

Økonomisk vekst - oktober 2008, Steinar Holden

Økonomisk vekst April 2012, Steinar Holden

Modellering av teknisk framgang målt ved prosentvis vekst i produktivitetsnivå, produktfunksjonen for vekst i produkttivitet målt ved veksraten.

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Humankapital og økonomisk vekst

4. Forelesning. ECON 2915

ECON 2915 forelesning 9. Fredag 18. oktober

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Høst Foreleser Finn R Førsund. Oppsummering ECON 2915

ECON 2915 forelesning 5. Teknologi. Teknologi. Fredag 27.september

Forelesningsnotater ECON 2910 VEKST OG UTVIKLING, HØST Solow-modellen

A-besvarelse i ECON2915, Høstsemesteret 2012

Økonomisk vekst April 2012, Steinar Holden

Forelesning 1 Joachim Thøgersen

ECON3730, Løsningsforslag seminar 5

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

Forelesningsnotater ECON 2910 VEKST OG UTVIKLING, HØST Naturressurser og økonomisk vekst

Mandag 20.august, 2012

Effektivitet. ECON 2915 forelesning 6. Fredag 4. oktober

ECON Produksjon og tilbud

Økonomisk vekst November 2014, Steinar Holden

Kapittel 3. Produksjon og tilbud. Forelesning ECON august 2017

Forelesningsnotater ECON 2910 VEKST OG UTVIKLING, HØST Repetisjon av hovedpunkter i neoklassisk vekstteori

Kapittel 3. Produksjon og tilbud. Forelesning ECON januar 2017

Og en repetisjon av bl.a. Solow-modellen.

Produksjon og tilbud. 2. forelesning ECON 1310 Del 1 (del 2 om Etterspørsel, investering og konsum) 28. januar 2015

Eksamensoppgaven. ECON 2910: Vekst og utvikling høst 2003 Gjenngitt av: Magdalena Nowakowska

Faktor - en eksamensavis utgitt av ECONnect

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Kapittel 8. Inntekter og kostnader. Løsninger

Eksamensoppgave i SØK1002 Mikroøkonomisk analyse

EKSAMENSOPPGAVER I SV SØ 342: Makroøkonomisk analyse av utviklingsland. 2 av 3 oppgaver skal besvares

INEC1800 ØKONOMI, FINANS OG REGNSKAP EINAR BELSOM

TIØ 4258 TEKNOLOGILEDELSE EINAR BELSOM 2013

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

Hvordan påvirker humankapital økonomisk vekst? En teoretisk og empirisk analyse

Internasjonal økonomi

Forelesning # 2 i ECON 1310:

Fredag 25.oktober, 2013

Produksjon og etterspørsel

ECON Etterspørsel, investeringer og konsum. Enkle Keynes-modeller

Keynes-modeller. Forelesning 3, ECON 1310: Anders Grøn Kjelsrud

ECON3610 Samfunnsøkonomisk lønnsomhet og økonomisk politikk Forelesning 2

Forelesning # 5 i ECON 1310:

Internasjonal økonomi

Eksamensoppgave i SØK Mikroøkonomisk analyse

Komparative fortrinn: Heckscher-Ohlins teori

ECON2200 Obligatorisk Oppgave

Forelesning # 2 i ECON 1310:

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Internasjonal økonomi

Internasjonal økonomi

Forelesning # 2 i ECON 1310:

Universitetet i Oslo - Økonomisk Institutt Sensorveiledning til eksamen i ECON1310 våren 2018

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Forord. Jeg er selv ansvarlig for alle feil og mangler. Trondheim, 1. juni Erlend Karlsen

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

Eksamensoppgave i SØK Mikroøkonomisk analyse

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT. Obligatorisk øvelsesoppgave 1310, v17

ECON1410 Internasjonal økonomi Næringsinternhandel og Foretak i internasjonal handel

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Velferd og økonomisk politikk: Byggesteiner fra mikroøkonomisk teori

Notater til 2. avd. makro H-2002 (#5)

Forelesning, ECON 1310:

Eksamensoppgave i SØK Åpen makroøkonomi

verdsetting av denne produksjonsøkningen i enheter av gode 1.

EKSAMENSOPPGAVE I SØK 1002 INNFØRING I MIKROØKONOMISK ANALYSE

Etterspørsel, investering og konsum. 3. forelesning ECON 1310 Del august 2015

Ny Teknologi og Ny Økonomi: Hvor går økonomien og økonomifaget? Ragnar Torvik NMBU 26. september 2018

Kapittel 4. Etterspørsel, investering og konsum. Forelesning ECON august/6. september 2016

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT Sensorveiledning 1310, H12

Produksjon og tilbud 1. Innhold. Innledning. Forelesningsnotat 3, januar 2015

Økonomisk vekst. Forelesning ECON april 2015

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Eksporten viktig for alle

Forelesning, ECON 1310:

Transkript:

ECON 2915 Solow-modellen. Fredag 30.august, 2013

Kapital ( physical capital ) som innsatsfaktor i produksjonen Kapital er verktøy i produksjonen. Eksempler: maskiner, bygninger, veier, kjøretøy, datamaskiner Ulik tilgang til kapital er et viktig bidrag til forklaringen på hvorfor det finnes så store inntektsforskjeller mellom land.

Figur 3.1: BNP og kapital per arbeider 2009

Kapitalens karakteristika Viktige egenskaper ved kapital: (1) produktiv (kan øke produksjonen ved kapitalbruk) (2) produseres (i motsetning til naturressurser) (3) rivaliserende (i motsetning til idéer) (4) kan gi avkastning (gir insentiver til anskaffelse) (5) verdien forringes over tid (depresiering)

Økonomiske teorier før og nå Før 1800-tallet var ikke den viktigste innsatsfaktoren (ved siden av arbeidskraften) kapital, men snarere jordbruksland. Kapital ble en stadig viktigere produksjonsfaktor pga teknologisk utvikling. Table 3.1: Agricultural land as a fraction of total wealth in the United Kingdom

Investeringer Kapitalakkumulasjon krever investeringer Vi ser på en lukket økonomi: innenlands sparing = innenlands investering

Kapitalens rolle i produksjonen Produksjonsfunksjonen er gitt ved: Y = F (K, L) hvor Y står for produksjonen (BNP), K står for kapitalbeholdningen og L for antall arbeidere (L for Labor). To antagelser om produksjonsfunksjonen: (1) konstant skalautbytte (CRS) (2) positivt og avtagende marginalprodukt

Antagelse 1: Konstant skalautbytte Vi antar at produksjonsfunksjonen har konstant skalautbytte: F (zk, zl) = zf (K, L) Sett f.eks. z = 2, dvs F (2K, 2L): en dobling av hver av innsatsfaktorene (L og K) gir en dobling av produksjonen. Vi sier også at funksjonen er homogen av grad 1. En funksjon som er homogen av grad n er karakterisert ved G(zX, zy ) = z n G(X, Y ) Homogen av grad < 1: avtagende skalautbytte Homogen av grad > 1: økende skalautbytte

Antagelse 2: Positivt og avtagende marginalprodukt Positivt marginalprodukt: Alt annet likt, produksjonen øker når vi øker kapitalmengden. F K (K, L) > 0 Avtagende marginalprodukt: Økningen i produksjonen ved en enhets økning i kapitalmengden blir mindre etterhvert som kapitalmengden blir større. F KK (K, L) < 0

Produksjon per arbeider I vekstteorien ser vi typisk på BNP per innbygger eller per arbeider. Vi får produksjon per arbeider ved å gange Y = F (K, L) med z = 1 L : Y L = 1 ( 1 F (K, L) = F L L K, 1 ) ( ) K L L = F L, 1 Produksjon per arbeider er en funksjon av kapital per arbeider. Definer y Y L, k K L Vi har: y = F (k, 1) f (k)

Figur 3.2: A production function with diminishing marginal product of capital

Cobb-Douglas funksjonen Det er ofte nyttig å bruke en spesifikk funksjonsform for å beskrive produksjonsprosessen. Vi bruker Cobb-Douglas. For Cobb-Douglas-produksjonsfunksjonen gjelder de samme to antagelsene vi har gjennomgått, (1) konstant skalautbytte (2) positivt og avtagende marginalprodukt

Cobb-Douglas produktfunksjonen Cobb-Douglas-produksjonsfunksjonen er gitt ved, Y = F (K, L) = AK α L 1 α 0 < α < 1 hvor A er produktivitetsnivået.

Se Sydsæter (2010), bind I, side 3-6 Potensregning a p a q = a p+q (a b) p = a p b p a p a q = ap q a 0 = 1 (a p ) q = a p q a p = 1 a p ( ) a p = ap b b p a p q = q a p a og b er positive reelle tall, p og q er vilkårlige reelle tall

Antagelse 1: Konstant skalautbytte (se appendikset til kap.3) Cobb-Douglas funksjonen F (K, L) = AK α L 1 α har konstant skalautbytte: F (zk, zl) = A(zK) α (zl) 1 α = Az α K α z 1 α L 1 α = z α+1 α AK α L 1 α = zf (K, L)

Antagelse 2: Positivt og avtagende marginalprodukt (se appendikset) Cobb-Douglas funksjonen F (K, L) = AK α L 1 α marginalproduktet til kapital er positivt og avtagende F K (K, L) = αak α 1 L 1 α > 0 F KK (K, L) = (α 1)αAK α 2 L 1 α < 0

Modellen på intensivform Cobb-Douglas funksjonen per arbeider: Y L = AK α L 1 α ( K = AK α L α = A L L ) α y = Ak α

Hvordan kan vi tallfeste α? Kapitalens andel av nasjonal inntekt (Y = AK α L 1 α ): MPK K Y = (αak α 1 L 1 α ) K AK α L 1 α = αak α L 1 α AK α L 1 α = α α er anslagsvis 1/3

Figure 3.3: Capital s share of income in a cross-section of countries

Solow-modellen: En enkel vekstmodell Solow-modellen er en enkel vekstmodell, hvor land med høyere sparerater vil ha høyere inntektsnivå, alt annet likt. Modellen ble utarbeidet av Robert Solow i 1956.

Økonomiske modeller Noen punkter om økonomiske modeller: - matematiske fremstillinger av noen aspekter ved økonomien - kan være veldig enkel og likevel gi enorm innsikt - uten forenklinger mister man oversikt All theory depends on assumptions which are not quite true. That is what makes it theory. Robert Solow (1956, p.65)

Vi ser på en lukket økonomi Y = C + I Solow modellen Vi benytter vi en produksjonsfunksjon Y = F (K, L) med positivt, avtagende marginalprodukt og konstant skalautbytte I tillegg gir vi en beskrivelse av hvordan kapitalmengden per arbeider bestemmes Vi antar konstant produktivitet A og arbeidsstyrke L (null befolkningsvekst). I senere kapittel vil vi se på hva som skjer hvis vi tillater endringer i antall arbeidere og produktivitetsnivået. Produksjonsvekst vil være et resultat utelukkende av kapitalakkumulasjon

Bestemmelse av kapitalmengde per arbeider Endringen i kapitalbeholdningen ( K = K t+1 K t ) er differansen mellom mengden investering I og mengden depresiering D. K = I D Antar at en konstant del av produksjonen blir investert og at en konstant del av kapitalbeholdningen depresierer hver periode: K = γy δk Endringen i k, kapitalmengde per arbeider, finner vi ved å dele på antall arbeidere. Merk at vi har forutsatt konstant antall arbeidere! k = γy δk Vi setter inn for y = f (k) og får: k = γf (k) δk (*)

Endringen i kapitalbeholdningen Anta at i år 2010 er mengden kapital per arbeider i et gitt land lik 120 og mengden produsert per arbeider, f (k), er 60. Investeringen er lik 25% av produksjonen og kapitalens depresieringsrate er 5%. Da får vi: k = γf (k) δk (*) k = 0.25 60 0.05 120 = 15 6 = 9 Det vil si at endringen i kapitalbeholdningen per arbeider er lik 9 enheter. Mengden kapital per arbeider i 2011 i det gitte landet er dermed 120 + 9 = 129.

Stasjonærtilstand ( steady state ) i Solow-modellen Endringen i kapitalbeholdningen per arbeider er gitt ved: k > 0 hvis γf (k) > δk k < 0 hvis γf (k) < δk k = γf (k) δk (*) k = 0 hvis γf (k ss ) = δk ss, som gir modellens stasjonærtilstand ( steady state ). Kapitalmengden per arbeider i stasjonærtilstanden kaller vi k ss. Det tilsvarende produksjonsnivået per arbeider kaller vi y ss. Hvis kapitalnivået er k ss, så endres ikke kapitalmengden per arbeider over tid. Hvis k k ss (og dermed y y ss ), beveger økonomien seg mot stasjonærtilstanden over tid.

Figur 3.4: The steady state of the Solow model k < k ss γf (k) > δk k > 0 k > k ss γf (k) < δk k < 0 Stasjonærløsningen er stabil

Figur 3.6: The effect of increasing the investment rate on the steady state

Analytisk løsning med Cobb-Douglas Endringen i kapitalbeholdningen over tid når vi bruker Cobb-Douglas-funksjonen f (k) = Ak α : k = γak α δk (*) Stasjonærtilstanden med Cobb-Douglas-funksjonen: 0 = γa(k ss ) α δk ss γa(k ss ) α = δk ss vi deler på (k ss ) α γa = δ(k ss ) 1 α vi deler på δ (k ss ) 1 α = γa δ og opphøyer med 1/(1 α) k ss = ( ) γa 1/(1 α) δ

Uttrykk for y ss ved bruk av Cobb-Douglas Vi setter uttrykket for k ss inn i Cobb-Douglasproduksjonsfunksjonen y = Ak α : y ss = A(k ss ) α hvor k ss = ( ) γa 1/(1 α) δ y ss = A 1/(1 α) ( γ δ ) α/(1 α) (Vi ser at γ = y ss og at δ = y ss )

Hvor raskt nærmer økonomien seg stasjonærtilstanden? Kapitalens vekstrate med bruk av Cobb-Douglas: ˆk = k k = γakα 1 δ ˆk = 0 hvis γa(k ss ) α 1 = δ k < k ss ˆk > 0 k > k ss ˆk < 0

Figur 3.10: Speed of convergence to the steady state Kapitalens vekstrate er lik avstanden mellom kurvene: Den øker med avstanden til stasjonærtilstanden.

Prediksjoner fra Solow-modellen Tenk på to land, i og j, som kun har forskjellig investeringsrate (γ i for land i og γ j for land j). De to landene har altså samme produktivitetsnivå (A) og samme depresieringsrate (δ). Antar at α tar samme verdi for begge land. Begge land antas å befinne seg i stasjonærtilstanden. y ss i y ss j y ss i y ss j ( ) α/(1 α) = A 1/(1 α) γi δ ( = A 1/(1 α) γj δ = ( ) α/(1 α) γi γ j ) α/(1 α)

Fra forrige side: Prediksjoner fra Solow-modellen: inntektsnivå y ss i y ss j = ( ) α/(1 α) γi Vi setter nå at investeringsraten for land i er 27% og at investeringsraten for land j er 3%. Vi setter α = 1/3, og får dermed at α/(1 α) = 1/2. y ss i y ss j = γ j ( ) 0.27 1/2 = 9 1/2 = 3 0.03 Gitt antakelsene vi har gjort, så predikerer Solow-modellen at inntekten vil være tre ganger høyere i landet med en investeringsrate på 27% (sammenlignet med 3%).

Teori versus data: empirisk testing av Solow-modellen Vi kan teste Solow-modellen ved hjelp av data på lands gjennomsnittlige investeringsrate over perioden 1975 2009. Antar at produktivitet og depresieringsrate er lik på tvers av land, α = 1/3 i alle land, og at alle land befinner seg i stasjonærtilstanden Bruker faktiske data på investeringsrate og produksjon per arbeider

Figur 3.7: Predicted versus actual GDP per worker

Teori versus data: empirisk testing av Solow-modellen Perfekt modell? Da ville vi forvente at datapunktene lå langs 45-grader linjen. Ingen forklaringskraft? Da ville vi forvente at det ikke var noe synlig mønster for datapunktene.

Prediksjoner fra Solow-modellen: vekstrater I Solow-modellen vil et lands BNP per arbeider ha en positiv vekstrate kun utenfor stasjonærtilstanden. Alt annet likt, (1) Hvis to land har samme investeringsrate, men forskjellige inntektsnivå, så vil landet med lavest inntekt ha høyest vekst. (2) Hvis to land har samme inntektsnivå, men forskjellige investeringsrater, så vil landet med høyest investeringsrate ha høyest vekst. (3) Et land som øker investeringsnivået sitt vil oppleve en økning i inntektsveksten.

Investering og sparing Vi har sett bort fra investering i utlandet (lukket økonomi): landets investering = landets sparing I kapittel 11 vil vi se at et lands investeringsrate er i høy grad korrelert med landets sparerate

Kan inntektsnivået påvirke spareraten? Hvilke implikasjoner ville en endogen sparerate hatt for Solow-modellen? Anta at det finnes to sparerater, en lav sparerate (s 1 ) og en høy sparerate (s 2 ) og at følgende gjelder: γ = s 1 hvis y < y = s 2 hvis y y

Figur 3.9: Solow model with saving dependent on income level

Multiple stasjonærtilstander Linjen som representerer γf (k) gjør nå et hopp når k = k. Det finnes to mulige stasjonærtilstander. Fattigdomsfelle : s er lav fordi y er lav, y er lav fordi s er lav. Økonomer har en aktiv debatt om hvorvidt multiple stasjonærtilstander kan forklare inntektsforskjeller, hvor spareraten bestemmes av inntektsnivået som igjen bestemmer spareraten.