@@ -27,7 +27,7 @@ kernelspec:
27
27
28
28
## 概述
29
29
30
- 本讲座描述了使用几何级数数学的重要经济学概念 。
30
+ 本讲描述了使用几何级数的重要经济学概念 。
31
31
32
32
其中包括:
33
33
@@ -39,13 +39,13 @@ kernelspec:
39
39
40
40
(如我们下面将看到的,术语** 乘数** 实际上意味着** 收敛几何级数的和** )
41
41
42
- 这些应用和其他应用证实了这句话的真实性 :
42
+ 这些应用和其他应用印证了下面这句话的真实性 :
43
43
44
44
``` {epigraph}
45
45
"在经济学中,一点几何级数的知识就能走很远"
46
46
```
47
47
48
- 以下我们将使用这些导入 :
48
+ 以下我们将使用这些函数库导入 :
49
49
50
50
``` {code-cell} ipython
51
51
%matplotlib inline
@@ -64,7 +64,7 @@ plt.rcParams['font.family'] = ['Source Han Serif SC']
64
64
65
65
## 关键公式
66
66
67
- 首先,让 $c$ 是一个严格介于 $-1$ 和 $1$ 之间的实数。
67
+ 首先,定义 $c$ 为一个严格介于 $-1$ 和 $1$ 之间的实数。
68
68
69
69
- 我们通常写作 $c \in (-1,1)$。
70
70
- 这里 $(-1,1)$ 表示所有严格小于 $1$ 且严格大于 $-1$ 的实数的集合。
80
80
1 + c + c^2 + c^3 + \cdots
81
81
$$
82
82
83
- 其中 $\cdots$ 表示级数无穷无尽地继续 。
83
+ 其中 $\cdots$ 表示级数无穷无尽地延伸 。
84
84
85
85
关键公式是
86
86
130
130
131
131
几何级数是理解银行如何在部分准备金制度中创造货币(即存款)的关键工具。
132
132
133
- 几何级数公式 {eq}` infinite ` 是经典货币创造过程模型的核心——这一模型引导我们到达著名的 ** 货币乘数** 。
133
+ 几何级数公式 {eq}` infinite ` 是经典货币创造过程模型的核心——这一模型引导我们理解著名的 ** 货币乘数** 。
134
134
135
135
### 一个简单的模型
136
136
@@ -148,7 +148,7 @@ L_i + R_i = D_i
148
148
149
149
上面方程的左侧是银行的 ** 资产** 之和,即其未偿还贷款 $L_i$ 加上其现金准备金$R_i$。
150
150
151
- 右侧记录了银行 $i$ 的负债,即其存款人持有的存款 $D_i$;这些是银行对其存款人的 IOU,以支票账户或储蓄账户的形式(或在1914年之前,银行发行的
151
+ 右侧记录了银行 $i$ 的负债,即其存款人持有的存款 $D_i$;这些是银行对其存款人的借据( IOU) ,以支票账户或储蓄账户的形式(或在1914年之前,银行发行的
152
152
承诺按需兑换成金或银的银行票据)。
153
153
154
154
每个银行 $i$ 设置其准备金以满足方程
@@ -164,7 +164,7 @@ R_i = r D_i
164
164
- 准备金比率由政府设定或由银行
165
165
出于预防原因选择
166
166
167
- 接下来我们添加一个理论 ,指出银行 $i+1$ 的存款完全依赖于
167
+ 接下来我们引入一个理论 ,指出银行 $i+1$ 的存款完全依赖于
168
168
银行 $i$ 发放的贷款,即
169
169
170
170
``` {math}
@@ -176,8 +176,7 @@ D_{i+1} = L_i
176
176
因此,我们可以认为银行按一条线排列,
177
177
银行 $i$ 的贷款立即存入 $i+1$
178
178
179
- - 这样,银行 $i$ 的债务人变成了
180
- 银行 $i+1$ 的债权人
179
+ - 银行i从借方变成银行i+1的贷方
181
180
182
181
最后,我们添加一个关于银行
183
182
$0$ 存款外生水平的 * 初始条件*
@@ -239,7 +238,7 @@ $i=0, 1, 2, \ldots$ 是
239
238
240
239
方程 {eq}` sumdeposits ` 断言 ** 货币乘数** 是 $\frac{1}{r}$
241
240
242
- - 在银行 $0$ 初始存入现金 $D_0$ 导致银行系统创造总存款 $\frac{D_0}{r}$。
241
+ - 在银行 $0$ 初始存入现金 $D_0$ 那么银行系统创造总存款 $\frac{D_0}{r}$。
243
242
- 初始存款 $D_0$ 作为准备金持有,按照 $D_0 = \sum_ {i=0}^\infty R_i$ 分布在整个银行系统中。
244
243
245
244
## 示例:凯恩斯乘数
298
297
\frac{1}{1-b} = \sum_{t=0}^\infty b^t
299
298
$$
300
299
301
- 表达式 $\sum_ {t=0}^\infty b^t$ 激发了对乘数作为我们接下来描述的动态过程结果的解释 。
300
+ 表达式 $\sum_ {t=0}^\infty b^t$ 激发了我们接下来用乘数描述的动态过程结果的解释 。
302
301
303
302
### 动态版本
304
303
305
- 我们通过将非负整数 $t$ 解释为时间索引并改变消费函数的规范以考虑时间因素 ,得出动态版本
304
+ 我们通过将非负整数 $t$ 解释为时间索引并改变消费函数形式来考虑时间因素 ,得出动态版本
306
305
307
- - 我们增加了收入影响消费的一个时期的滞后
306
+ - 我们增加收入影响消费存在一个时期的滞后
308
307
309
308
我们设 $c_t$ 为时间 $t$ 的消费,$i_t$ 为
310
309
时间 $t$ 的投资。
317
316
318
317
这样 $b$ 就是上一期收入的边际消费倾向。
319
318
320
- 我们从一个初始条件开始,说明
319
+ 我们从一个初始条件开始,设定
321
320
322
321
$$
323
322
y_{-1} = 0
349
348
y_2 = c_2 + i = b y_1 + i = (1 + b + b^2) i
350
349
$$
351
350
352
- 更一般地
351
+ 继续推广,我们得到
353
352
354
353
$$
355
354
y_t = b y_{t-1} + i = (1+ b + b^2 + \cdots + b^t) i
367
366
y_t \rightarrow \frac{1}{1-b} i
368
367
$$
369
368
370
- ** 备注 1:** 上述公式通常用于断言在时间 $0$ 投资增加 $\Delta i$ 引发的动态过程,使国民收入按连续金额增加
369
+ ** 备注 1:** 上述公式通常用于说明在 $0$ 时刻投资的外生增加量 $\Delta i$ 会在时刻$0, 1, 2, \ldots$引发国民收入连续增长的动态过程
371
370
372
371
$$
373
372
\Delta i, (1 + b )\Delta i, (1+b + b^2) \Delta i , \cdots
389
388
390
389
我们可以应用几何级数公式来研究利率如何影响延续一段时间的美元支付流的价值。
391
390
392
- 我们在离散时间工作 ,并假设 $t = 0, 1, 2, \ldots$ 表示时间。
391
+ 我们研究离散时间 ,并假设 $t = 0, 1, 2, \ldots$ 表示时间。
393
392
394
393
我们设 $r \in (0,1)$ 为一个时期的 ** 净名义利率**
395
394
404
403
405
404
- 如果 $r=.05$,那么 $R = 1.05$
406
405
407
- ** 备注:** 总名义利率 $R$ 是一个 ** 汇率 ** 或 ** 相对价格 ** ,表示在时间 $t$ 和 $t+1$ 之间的美元。$R$ 的单位是时间 $t+1$ 的美元每时间 $t$ 的美元。
406
+ ** 备注:** 总名义利率 $R$ 是一个在时间 $t$ 和 $t+1$ 之间的美元 ** 汇率 ** 或 ** 相对价格 ** 。$R$ 的单位是时间 $t+1$ 的美元每时间 $t$ 的美元。
408
407
409
408
当人们借贷时,他们用现在的美元换取以后的美元,或者用以后的美元换取现在的美元。
410
409
411
410
这些交换发生的价格是总名义利率。
412
411
413
- - 如果我今天卖给你 $x$ 美元,你明天支付我 $R x$
412
+ - 如果我今天卖给你 $x$ 美元,你明天将支付我 $R x$
414
413
美元。
415
414
- 这意味着你以总利率 $R$ 和净利率 $r$ 向我借了 $x$ 美元。
416
415
451
450
- 依此类推
452
451
453
452
显然,如果我们在时间 $0$ 投资 $x$ 美元并
454
- 再投资收益 ,那么序列
453
+ 再投资获益 ,那么序列
455
454
456
455
$$
457
456
x , xR , x R^2, \cdots
461
460
462
461
### 折现
463
462
464
- 几何序列 {eq}` geom2 ` 告诉我们未来的美元在今天的美元中的价值 。
463
+ 几何序列 {eq}` geom2 ` 告诉我们未来的美元以今天的美元衡量的价值 。
465
464
466
465
记住 $R$ 的单位是时间 $t+1$ 的美元每
467
466
时间 $t$ 的美元。
551
550
\begin{aligned} \begin{split}p_0&=x_0 + x_1/R + \dots +x_T/R^T \\ &= x_0(1+GR^{-1}+\dots +G^{T}R^{-T}) \\ &= \frac{x_0(1-G^{T+1}R^{-(T+1)})}{1-GR^{-1}} \end{split}\end{aligned}
552
551
$$
553
552
554
- 将泰勒级数应用于 $R^{-(T+1)}$ 关于 $r=0$ 我们得到 :
553
+ 利用 $R^{-(T+1)}$ 在 $r=0$ 处的泰勒级数我们得到 :
555
554
556
555
$$
557
556
\frac{1}{(1+r)^{T+1}}= 1-r(T+1)+\frac{1}{2}r^2(T+1)(T+2)+\dots \approx 1-r(T+1)
558
557
$$
559
558
560
- 类似地,将泰勒级数应用于 $G^{T+1}$ 关于 $g=0$:
559
+ 类似地,利用 $G^{T+1}$ 在 $g=0$ 处的泰勒级数我们得到 :
561
560
562
561
$$
563
562
(1+g)^{T+1} = 1+(T+1)g+\frac{T(T+1)}{2!}g^2+\frac{(T-1)T(T+1)}{3!}g^3+\dots \approx 1+ (T+1)g
569
568
p_0 =\frac{x_0(1-(1+(T+1)g)(1-r(T+1)))}{1-(1-r)(1+g) }
570
569
$$
571
570
572
- 展开 :
571
+ 展开可得 :
573
572
574
573
$$
575
574
\begin{aligned} p_0 &=\frac{x_0(1-1+(T+1)^2 rg -r(T+1)+g(T+1))}{1-1+r-g+rg} \\&=\frac{x_0(T+1)((T+1)rg+r-g)}{r-g+rg} \\ &\approx \frac{x_0(T+1)(r-g)}{r-g}+\frac{x_0rg(T+1)}{r-g}\\ &= x_0(T+1) + \frac{x_0rg(T+1)}{r-g} \end{aligned}
@@ -587,8 +586,8 @@ def finite_lease_pv_true(T, g, r, x_0):
587
586
G = (1 + g)
588
587
R = (1 + r)
589
588
return (x_0 * (1 - G**(T + 1) * R**(-T - 1))) / (1 - G * R**(-1))
590
- # 有限租赁的第一次近似
591
589
590
+ # 有限租赁的第一次近似
592
591
def finite_lease_pv_approx_1(T, g, r, x_0):
593
592
p = x_0 * (T + 1) + x_0 * r * g * (T + 1) / (r - g)
594
593
return p
@@ -649,7 +648,7 @@ plt.show()
649
648
---
650
649
mystnb:
651
650
figure:
652
- caption: "无限期和有限期租赁的现值 $T$ 期前 "
651
+ caption: "无限期和有限期租赁的未来 $T$ 期的现值 "
653
652
name: infinite_and_finite_lease_present_value
654
653
---
655
654
# 无限和有限的收敛性
@@ -667,7 +666,7 @@ plt.show()
667
666
```
668
667
上图显示了当期限 $T \rightarrow +\infty$ 时,期限为 $T$ 的租赁价值接近永久租赁的价值。
669
668
670
- 现在我们考虑 $r$ 和 $g$ 协变时的两种不同情况 。
669
+ 现在我们考虑 $r$ 和 $g$ 同时变化时的两种不同情况 。
671
670
672
671
673
672
``` {code-cell} ipython3
@@ -697,7 +696,7 @@ plt.show()
697
696
698
697
对于喜欢 3D 图表的粉丝来说,以下图表也能说明同样的观点。
699
698
700
- 如果你不喜欢 3D 图表,可以跳过下一个可视化 !
699
+ 如果你不喜欢 3D 图表,可以跳过以下可视化 !
701
700
702
701
``` {code-cell} ipython3
703
702
---
@@ -786,6 +785,7 @@ def calculate_y(i, b, g, T, y_init):
786
785
# 初始值
787
786
i_0 = 0.3
788
787
g_0 = 0.3
788
+
789
789
# 2/3 的收入为消费
790
790
b = 2/3
791
791
y_init = 0
@@ -795,13 +795,14 @@ fig, ax = plt.subplots()
795
795
ax.set_xlabel('$t$')
796
796
ax.set_ylabel('$y_t$')
797
797
ax.plot(np.arange(0, T+1), calculate_y(i_0, b, g_0, T, y_init))
798
- # Output predicted by geometric series
798
+
799
+ # 几何级数的预测
799
800
ax.hlines(i_0 / (1 - b) + g_0 / (1 - b), xmin=-1, xmax=101, linestyles='--')
800
801
plt.show()
801
802
```
802
803
在这个模型中,收入随着时间的推移而增长,直到逐渐收敛到收入的无限几何级数和。
803
804
804
- 现在我们来研究如果我们改变所谓的 ** 边际消费倾向** ,即消费的收入比例 ,会发生什么。
805
+ 现在我们来研究如果我们改变 ** 边际消费倾向** ,即消费占收入比例 ,会发生什么。
805
806
806
807
``` {code-cell} ipython3
807
808
---
@@ -831,7 +832,7 @@ plt.show()
831
832
---
832
833
mystnb:
833
834
figure:
834
- caption: "对产出的不同增加 "
835
+ caption: "不同的产出增加值 "
835
836
name: different_increase_on_output
836
837
---
837
838
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, 1, figsize=(6, 10))
@@ -857,54 +858,3 @@ for ax, param in zip(axes, param_labels):
857
858
plt.show()
858
859
```
859
860
请注意,无论政府支出从 0.3 增加到 0.4,还是投资从 0.3 增加到 0.4,图表中的变化都是相同的。
860
-
861
-
862
-
863
-
864
-
865
-
866
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910
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0 commit comments