第二节 DSGE模型文献综述
本章的文献综述主要分为两个部分:一是对国内外DSGE模型的发展和应用状况进行介绍和评析;二是对目前国内外货币政策制定的指导理念和实施进行简要综述。在对国内外货币政策进行介绍的基础上,提炼出货币政策制定过程中提出的若干问题,以满足实证应用部分的分析。
本节介绍DSGE模型的文献综述,分成五个部分介绍DSGE模型。一是介绍DSGE模型的理论渊源。二是介绍DSGE模型的特色——波动性的根源,波动性的根源是将不确定理论合理地镶嵌到模型中去基本路径。三是介绍当今世界各国中央银行应用DSGE模型的现状,通过这些介绍,可以看出DSGE模型已经成为众多央行不可或缺的工具之一。作为一种重要的实证工具,如何将理论模型应用于实证分析也是众多研究者所关心的问题之一,本节将在第四部分介绍DSGE模型计量方法的发展。最后将简要介绍下DSGE模型在我国的研究和应用现状。
1.DSGE模型的理论渊源
DSGE模型是宏观经济学很重要的实证工具。DSGE模型起源于Kydland和Prescott(1982)的一篇经典论文《真实经济周期与建筑时滞》,这篇论文的初衷是研究建筑时滞假说对经济的影响,虽然该假说没有得到延续,但是其研究方法得到大家的追捧。
宏观经济学的研究内容大体上可以分为两类:经济增长和经济波动。长期以来,经济增长和经济波动被分为两个研究领域,两者之间存在不可逾越的鸿沟。DSGE模型则在经济增长和经济波动之间搭建了一座桥梁,从而确立了其作为宏观经济研究的核心地位。建立在古典经济学基础上的索洛模型是经济增长研究的基本模型;在经济波动研究方面,影响最为深远的模型是以凯恩斯为代表的国内收入核算模型。自大萧条以来,凯恩斯主义被奉为经济学主流。尽管20世纪40年代以后,货币主义代表人物弗里德曼、理性预期学派的创始人卢卡斯、市场自由主义的斗士哈耶克,纷纷著书立说宣扬市场自由主义,动摇着凯恩斯主义的主流地位,但是凯恩斯主义以其相对完备的模型系统始终占据着宏观经济学的统治地位。
卢卡斯批判为DSGE模型的发展提供了契机。他所提出的理性预期是DSGE模型的基石,卢卡斯批判指出基于凯恩斯理论所建立的宏观计量经济模型存在着固有的缺陷。他指出大型经济计量模型“将货币、财政以及其他政策工具与政策目标相联系的参数随着时间的推移一直被保持相对稳定”(约翰·范·奥弗特瓦尔德,2010)。而卢卡斯则证明,人们会根据理性预期假设行动,从而实际上改变了政策手段和政策目标之间的参数。在卢卡斯的理性预期模型中,劳动的跨期替代起着关键作用。劳动市场的行为反映总供给方面,体现了卢卡斯的观点即总供给的作用远远大于总需求的作用。而追溯理性预期的渊源,这与卢卡斯的老师弗里德曼不能说毫无关联。从理性预期得到的家庭效用函数中明显体现了弗里德曼提出的消费函数的永久收入假说理论。Karagedikli、Matheson、Smith和Vahey(2008)也指出“……Kydland和Prescott(1982)的理论框架的建立受到弗里德曼和哈耶克的影响……”。
Rebelo(2005)总结性地指出Kydland和Prescott的三个贡献:一是真实周期理论是首个建立在新古典框架下来研究商业周期的模型;二是搭建了商业周期和实证分析中长期增长之间的桥梁;三是提供了一个研究经济周期性波动的统一框架,为宏观经济学研究理出一条清晰的研究脉络。对于以上模型的搭建,本文从中归纳出早期RBC的一些主要特点。
第一,Kydland和Prescott(1982)在构建模型之初就将经济周期性波动的原因归结为总供给方面的技术冲击,而非总需求。这个假定由于能够很好地模拟经济波动的主要特点,而成为市场自由主义者对抗凯恩斯主义者的有力武器。在该模型分析框架下,政府的任何行为只会加剧经济的波动,而不能抚平经济波动。
第二,否认了凯恩斯经济学将经济研究分为长期和短期的二分法研究方法。RBC理论指出,经济周期波动的来源是外生的,如技术进步等。这种外生的冲击导致处在均衡的经济对该冲击进行自动调节,从而使经济存在波动,也正是技术进步决定了经济的长期增长趋势。
第三,技术冲击的传导机制主要是通过消费的跨时替代以及建筑时滞(time to build)。技术冲击由于这两个传导机制而使经济波动存在一个驼峰状的响应路径。正是这种传导机制的存在使模拟的经济波动与当时观察到的经济波动存在相似性。但是在Kydland和Prescott(1982)的文献中,建筑时滞作为经济波动的主要传导机制受到质疑,随后的文献一般不采用这种传导机制。
第四,货币中性假说。RBC理论认为货币是中性的,只有技术进步这些真实变量对经济产生深远的影响,而货币供应量是经济波动的结果,也就是说货币是内生的。货币政策当局不应该将货币政策作为调节经济的手段,否则货币政策本身会成为经济波动的来源,从而加剧经济的波动,进而降低社会的整体福利。
一个重要的转折发生在新凯恩斯主义学家将价格黏性加入DSGE模型中,此后DSGE模型加入了需求冲击。加入需求冲击以后,发现总需求冲击能显著改善模型的模拟效果,而今新凯恩斯主义的追随者也渐渐发现RBC理论的研究框架同时能分析需求冲击对经济的影响,从而也被新凯恩斯主义经济学家用以研究宏观经济学,这样新凯恩斯主义和市场自由主义出现了一次大融合。
RBC理论的研究框架也并非一蹴而就,而是建立在已经较为成熟的新古典增长模型之上,其处理方法在众多文献中也有迹可寻。RBC理论最早可追溯到Brock(1974)的新古典增长模型;早在1972年,Lucas(1972,1973)研究过经济参与人在不确定条件下的最优化行为问题;更早的Frisch(1933)也曾用最优化的框架研究商业周期。Kydland和Prescott(1982)在众人研究的基础上创造性地提出了真实周期模型。
RBC理论的包容性让其成为当前宏观经济学的一个重要研究工具。前述文献指出Kydland和Prescott是信奉市场自由主义的经济学家,不管是货币主义,还是理性预期主义,抑或是现在的真实周期理论都是在新古典经济理论的基础上发展而来的,其市场自由主义的宗旨一脉相承。新凯恩斯主义的追随者发现Kydland和Prescott(1982)提供的研究范式用来分析需求冲击也同样适用。尤其是价格黏性的引入使该模型成为新凯恩斯主义的基本研究范式,因此杨小凯说“DSGE是用RBC模型的瓶子,装新凯恩斯主义的美酒”。该模型很容易拓展,尤其是对需求冲击的拓展。一般而言,理论的拓展可以从模型的形式上进行分类:一是拓展企业行为,通过放松对企业的某些假定,或增加对企业行为的假定,对生产函数进行拓展;二是拓展消费者的效用函数,在瞬时效用函数中添加影响因素,像MIU,其在效用函数中增加了现金来拓展模型。以上两种改变一般会导致模型增加经济参与者,在MIU的例子中,现金的增加必然要求现金提供者,这样必然增加了货币政策当局。考虑到RBC模型实际上也是一种动态随机一般均衡(即DSGE模型),在不引起混淆的情况下,下面将所有的模型称为DSGE模型。
2.如何理解经济波动
一句在经济学界流传甚广的自黑式观点:“有100位经济学家,可能会有101种经济学观点”。这种看法也明显体现在对经济波动的理解中。然而跳出这种细节上的不同,我们至少能从一般均衡的理念出发,理出一条经济学发展的清晰路径。这条路径的发展是以严格的数学推导为形式,以不断更新对一般均衡的理解、不断扩大经济解释的范围为特征。
(1)对一般均衡认识的演变
当瓦尔拉斯提出一般均衡的时候,商品市场均衡、劳动力市场均衡以及资本市场均衡是其主要的研究核心。然而这种将实体经济与虚拟经济二分的研究路径,被凯恩斯的国民收入决定理论所打破。笔者认为,对于一般均衡的贡献,凯恩斯将货币系统有效引入一般均衡概念体系,然而这种体系与瓦尔拉斯体系存在着基础性的矛盾,因为其缺乏坚实的微观基础,因此不属于真实意义上的瓦尔拉斯一般均衡体系。当卢卡斯提出理性预期理论后,对一般均衡理论的理解更加深刻了,以前的瓦尔拉斯属于静态体系,预期理论认为个体行为人的现在与未来的选择是联系当前与今后经济变动的关键,从而形成了动态的一般均衡理论。
(2)解释范围的扩大
阿克洛夫和希勒(2012)认为主流经济学家过分强调理性以及理性人的经济动机是阻碍全面理解经济运行的观念壁垒。然而理性人假设以及经济动机的研究的确拓展了我们对经济波动的理解,尤其重要的是让我们不断地思考和审视货币在经济波动的地位和作用。
对经济波动的理解可以从两个基本问题展开:第一是经济波动的根源是什么;第二是经济波动是如何传导的。DSGE模型研究的核心问题是经济波动,在该模型内经济学家广泛探讨了经济波动的原因以及经济波动的传导机制。在DSGE模型建立之前,探讨的经济波动原因是建立在凯恩斯提出的三大主观假设前提下的总需求不足。凯恩斯从宏观角度将总需求分成了消费需求和投资需求:消费需求受边际消费倾向递减的主观假设影响存在消费增长小于收入增长的现象;流动性偏好和资本未来的预期利润下降的主观假设导致投资不足的结论。凯恩斯主义的出现为政府干预市场提供了理论基础。然而由于实证研究并不支持凯恩斯边际消费递减的假说,随着永久收入假说和生命周期假说的提出,凯恩斯的有效需求不足的基础开始出现裂痕。随后,卢卡斯的理性预期理论让政策实施的有效性失去理论基础。随着20世纪70年代滞胀的出现,政府政策的有效性开始受到普遍质疑,凯恩斯理论开始失去了昔日的辉煌。直到1982年,基于新古典主义的完备的周期理论才被提出,也就是真实经济周期理论。Kydland和Prescott(1982)认为经济波动主要是由技术进步带动的,是总供给冲击,而其传导机制是劳动的跨期优化和建筑时滞。劳动力跨期优化的存在使居民消费存在平滑现象,这种平滑现象使消费和收入的波动出现明显差异。而建筑时滞的存在使投资不能在当期转化为资本品,从而产出呈现驼峰状的特征。自此,DSGE模型的雏形建立起来。然而,Bernanke和Parkinson(1991)指出真实经济周期理论不能解释劳动的短期回报率递增(SRIRL)这一“宏观经济的一个基本特征事实”,因为在实际经济周期中劳动生产率是顺周期的。Ireland(2004)在DSGE模型的分析框架下提出一个添加价格黏性的新凯恩斯主义DSGE模型(下文简称NKM),其指出模型的一个核心假定是市场上厂商存在价格调整成本(Schorfheide,2010),新凯恩斯主义学者一般将这种调整成本解释为“菜单成本”。正是这种调整成本的存在使价格不能调整到市场出清的价格水平,进而解释劳动的短期回报递增的事实。在NKM的基础上,Bernanke、Gertler和Gilchrist(1999)(下文简称BGG)将金融市场结构冲击引入冲击序列中,为丰富的百花园式的冲击源又添加了一个有现实说服力的冲击原因,将金融加速器效应引入模型中,以描述信贷市场摩擦和信贷市场结构对实体经济的影响,尤其是该冲击源能有效地模拟现实中小冲击大波动的现象,以及能重现信贷扩张效应以及能解释无风险利率之谜(Bernanke和Gertler等,1999)。研究金融学出身的宏观经济学家费希尔·布莱克从套利的角度认为无风险利率与风险利率应该是无差异的,失业本身其实不是与经济周期联系在一起的,经济波动是经济行为人选择的结果,经济周期本质上是需求与供给的不匹配,而由于偏好和技术的变动,需求和供给是动态调整的。任何政策实际上是扰动经济的动态调整过程。然而,Christiano、Eichenbaum和Evans(2005)将工资价格黏性、引入消费习惯、资本调整成本等三种经济特征加入DSGE模型,进而增强了DSGE模型的解释力。
Christiano、Motto和Rostagno(2002)融合了BGG的金融加速器,Christiano、Eichenbaum和Evans(2005)以及Chari、Christiano和Eichenbaum(1995)研究银行系统的新古典模型,组合成一个庞大的DSGE模型,即著名的CMR模型,用以分析欧洲央行的货币政策。除了作为总需求冲击的政府支出冲击、货币政策冲击之外,居民部门增加了流动性偏好冲击、消费偏好冲击以及工资加成冲击。厂商部门增加了价格加成冲击;而技术冲击分为与劳动力效率提高有关的冲击(该冲击有一个固定的增长比率),和一个均值为0、方差为固定值的冲击变量;对于厂商而言,其成本中除了成本加成冲击外,其融资比率也存在不确定性。资本生产商部门增加了资本利用率冲击。企业家部门的盈利水平则服从均值为1、变动范围从0到无穷大的不确定性。至此,DSGE模型的解释范围得到了进一步的扩大。
随机一般均衡的分析框架总体上认为,经济的波动是由经济行为人的理性预期理念决定,特殊的经济结构,如劳动市场摩擦、价格市场摩擦等不同使各个经济体有略有差异的表现。经济波动的根源大致可以分为三类:一类是消费偏好、技术进步引起的,这些变化是决定性的,实际上改变了稳态均衡的收敛值;一类是经济结构变动,源于制度向更有效率的方向发展的结果;还有一类是政策冲击,在动态随机一般均衡的框架下,政策是扰动性,是引发经济波动的根源。无论政策是制度造成的,还是中央银行的行为造成的,都会加剧经济波动。
3.政策制定的主要模型工具
DSGE模型同结构模型、时间序列模型等一起被作为政策制定实证工具包中的主要工具之一。20世纪30年代,通过将当时流行的经济周期理论和Kuznets创立的国民经济账户结合起来,Tinbergen建立的荷兰和美国的模型是最早的宏观计量模型。20世纪40年代,以Koopmans为代表的经济学家将计量经济学方法和凯恩斯主义的宏观经济学相结合,成立了考尔斯委员会(The Cowles Commission),并系统地发展了结构性计量模型的识别、估计和检验技术。随后的20年里考尔斯委员会的研究方法成为宏观计量经济学的标准范式,根据这一范式许多联立的结构性模型建立,并成为政策分析和经济预测的最有力工具,结构模型从此步入黄金时代。
然而,20世纪70年代联立方程组模型受到来自理论和实践两方面的考验。首先,西方国家普遍出现了滞胀现象,而联立方程组模型无法对其做出正确的解释。其次,在理论上永久收入假说冲击联立方程组建立的暂时性收入假说的理论基础。而著名的卢卡斯批判,指出了联立方程组的根本缺陷(Lucas,1976):结构性模型参数事实上是描述偏好和技术的更深层次参数的函数,随着凯恩斯主义政策的实施,联立方程组所存在的条件实际上已经被改变,结构性模型的参数也会发生变化,因此其无法进行科学的预测和分析。在以上现状的基础上,宏观经济学家开始沿着以下三条不同的方式进行实证研究。
第一,针对结构模型出现的问题进行修补。一些宏观经济学家仍坚持结构模型的建模思路,并针对结构模型中存在的问题进行修补(Fair和Taylor,1984),把理性预期的思想纳入经济计量模型中,并建立了评价模型拟合和预测效果的分析方法,这一方法沿用至今。近些年来,结构模型的研究也正在突破一些模型本身的瓶颈约束。
第二,从理论驱动建模的指导哲学向数据驱动建模的指导哲学转变,进而建立起时间序列模型。这个方向是主要针对结构模型预测效果差而发展起来的。在很多种情况下,预测者往往关注的是政策不变条件下经济发展的未来趋势,因此,非条件预测更为适用。由于非条件预测并不需要使用结构模型,于是,在20世纪70年代后期,非结构预测逐渐成为预测的主流。非结构预测的概念是相对于结构预测提出的。结构预测模型强调了经济理论在建模过程中的重要性,因此,“理论驱动建模”贯穿结构预测的始终。而非结构预测突出了经济变量的时序性,重点考察序列本身的数据特征,这种方法也称为时间序列分析,“数据驱动建模”成为非结构预测的核心。
第三,在新古典增长理论基础上发展起来的DSGE模型。DSGE模型具有理论上的完备性,由于其建立在新古典增长模型的基础上,继承了新古典模型的各种理论假设,同时纳入了随机因素,进而可以作为一种分析短期波动的实证工具。DSGE模型具有三个主要特征:动态性、随机性和理性。动态性表现在各种行为主体的行为是建立在无限期界或者跨期优化基础上的,进而不仅考虑当期因素而且需要考虑未来的因素,进而呈现动态性;随机性描绘了现实中的不确定性,这种不确定性的存在使消费者的消费行为、生产者的生产行为表现出波动性;理性是指市场上的各个行为主体是在现有技术条件和约束条件下最优化其行为的,将“随意”的“非理性”行为减到最低。正是具备以上三个特点,相比于其他的宏观模型(结构方程模型、时间序列模型等),DSGE模型能够很好地描述真实世界,从而逐渐被宏观经济学界接受。
21世纪以来,随着数量分析技术的进步、计算机计算能力的提升,以及DSGE模型理论及应用的不断完善和发展,DSGE模型越来越受到世界各国央行和国际机构的重视。许多中央银行逐渐开发自己的DSGE模型,其中包括美联储的SIGMA模型、加拿大银行的TOTEM模型、英格兰银行的BEQM模型;此外,澳大利亚、韩国、荷兰等国也开始加快开发自己的DSGE模型;跨国机构如IMF也开发了自己的全球经济模型GEM。到目前为止,经过20多年的发展,DSGE模型逐渐成为宏观经济预测和政策分析的标准工具,日益取代了传统的宏观计量模型而成为新的重要的政策分析工具,在实践中得到越来越广泛的应用。
4.DSGE模型的计量方法的发展
DSGE模型是一个理论与实证研究相结合的研究工具,理论模型构建完成以后就需要对模型进行对应的参数估计和模型的模拟,Kydland和Prescott(1996)将每个DSGE模型形象地比喻成检验社会科学中某一个问题的“实验”。数据的处理及模型的参数估计和模拟是DSGE模型研究中一个很重要的步骤。到目前为止,研究者在数据处理和模型的参数估计以及模型模拟方面已经取得令人瞩目的成绩,其中参数估计方法是其中最活跃的领域,是实证研究的关键步骤。
Kydland和Prescott(1982)用校准的方法来计算其DSGE模型的参数集,Christiano和Einchenbaum(1992)则用广义矩估计估计均衡方程的关系。Altug(1989)、McGrattan(1994)等用精确似然估计,其他的方法还有有限信息方法和经典的最大似然估计法。越来越多的文献用到Bayesien估计方法。Greenberg(2008)在比较了传统估计和贝叶斯估计的不同理念后,详尽地介绍了如何使用贝叶斯估计估计模型。Greenberg(2008)在其著作中推荐了Poirier(1995)、Koop(2003)、Lancaster(2004)等的教材作为参考学习之用。国内的很多计量经济学教材里对贝叶斯估计有介绍,如李雪松(2008)、苏良军(2007)等。将贝叶斯估计运用到DSGE模型参数估计的主要早期作者有DeJong 等(2000)、Schorfheide(2000)、Otrok(2001);近期的文献中大部分都运用了贝叶斯估计估计参数集,如Schorfheide(2010),Christiano、Eichenbaum和Evans(2005),Smets和Wouters(2007)。
校准方法对经验不足的初学者限制很多,因为对所研究问题的参数赋值需要经验的支持;而对最大似然估计的诟病多半是其苛刻的要求,即样本足够大。贝叶斯估计一方面可以处理小样本,另一方面对初学者来说,要求较为宽松,因此贝叶斯估计得到了广泛的应用。
贝叶斯估计理念的优越之处在于其引入了先验分布,先验分布充分运用了人们当前对参数的认识程度,这种认识程度有助于改善模型的收敛速度,尤其是对样本量的要求相对较小,使贝叶斯估计在DSGE模型,以及其他模型中都得到广泛的应用。贝叶斯估计的公式为:
p(θ|y)∝p(y|θ)p(θ)
其中,p(θ)是θ的先验分布密度函数,表示在观测到数据y之前,对θ的认识程度;p(θ|y)为后验分布密度函数,表示在观测到数据y之后,对θ更新的认识程度;p(y|θ)是在θ给定条件下的样本分布密度函数或样本似然。
一般而言,DSGE的模型参数很多,而且在运用贝叶斯估计的时候涉及高阶微分方程的计算,因此计算起来较为烦琐,甚至得不到显性解,这样MCMC算法在使用贝叶斯估计的文献里得到了广泛应用。
MCMC算法的本质,是通过构造合适的转移核,使目标分布为马尔科夫链的平稳分布。李雪松(2008)介绍了吉布斯分布的具体做法,并指出吉布斯抽样算法是一种较为广泛且相对简单的MCMC算法。
Karagedikli、Matheson、Smith和Vahey(2008)指出,尽管贝叶斯估计得到很多经济学家的认可,但是也存在以下不足:第一,先验分布的设定仍存在任意性;第二,数据是否符合马尔科夫性质假定存在质疑。
5.国内研究现状
近年来,国内已有研究者开始运用DSGE模型来研究中国经济问题。刘斌(2008)在CMR模型基础上构建了适用于中国的DSGE模型。相比CMR模型,该模型从中国的角度出发,重点修改了以下几点:第一,对金融部门做了修改,其中将中央银行的利率目标值改为货币供应量目标值;第二,将封闭的大国假定改为开放的小国假定;第三,文中运用了贝叶斯估计和校准相结合的方法对模型进行了估计,并以此对经济进行模拟。作者在比较了经济问题分析中传统的计量方法和DSGE后,提出DSGE模型的优势:理论和逻辑上的严谨和一致性、模型框架的显性(便于理论和建模分开)以及独特的政策分析优势。其构建的模型十分庞大:考虑的部门有居民、厂商、金融机构、政府和对外部门;而厂商又进一步分为四类——最终产品生产商、中间产品生产商、资本品生产商以及资本家,而金融机构主要有中央银行和商业银行,对外部门包含两类——出口商和进口商,用其自己的话来说就是“计算量相当可观”。通过构建如此庞杂的经济系统,作者较为详尽地分析了系统中货币政策传导机制,并用此来分析各种冲击对经济的影响路径。
比较而言,贺云松(2010)构建的模型较为简单,其冲击源只有一个,即技术冲击(同早期RBC模型)。作为新凯恩斯主义的信奉者,其加入了价格黏性假定。通过构建这样一个精巧的模型,其分析了三种利率规则(当期型、前瞻型、后顾型)对消费者福利的影响,结果发现名义利率与通货膨胀的反应系数负相关,利率的平滑对福利的影响相异。
简单的模型能更为清晰和明确地集中于问题的研究,刘尧成和徐小萍(2010)通过小型的两国DSGE模型分析了供(技术方面)需(货币政策)对一国对外贸易失衡的影响,指出一国受到供需冲击后需至少10年的时间才能返回到初始的均衡状态,并以此为依据提出相关的政策建议。
另外,王宪勇(2008)探讨了DSGE模型的两种估计方法:ML和GMM方法。姚斌(2007)运用此框架以福利损失为标准,探讨了人民币汇率制度选择的问题,而台湾的两位作者许振明和洪荣彦(2008)也探讨了汇率问题;黄志刚(2009)则用DSGE模型探讨加工贸易领域。随着时间的演进,国内的学者越来越多地用到DSGE模型。