第3单元 总需求与乘数模型

3.7 乘数模型:总需求冲击引发经济周期波动

需求冲击(demand shock)
指需求出现的意外或外生性变动。在宏观经济学中,需求冲击指总需求的变动,例如自发消费、投资或出口的增减;在微观经济学中,需求冲击指某一特定商品的需求曲线发生外生性移动。 参见:供给冲击、外生冲击。

我们可以使用相同的图形来说明总需求冲击的影响,例如自主消费(\(c_0\))或投资(\(I\))的变化。首先,我们将展示这种变化如何使原有的结果不再是均衡,然后找出新的均衡。

自主消费或投资的变动会打破原有的均衡状态,因为它们会改变总需求,从而改变产出和就业水平。

总需求冲击:投资下降

在图3.15中,我们设定投资减少150亿欧元,使用图示来描述投资下降的情形。你可以按照图3.15所示的步骤来理解发生了什么。请记住,只要收入下降,总需求就会以收入变动的0.6倍幅度下降。

乘数机制的运作:由投资引发的经济衰退。
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https://books.core-econ.org/macroeconomics/zh/03-aggregate-demand-07-business-cycle-fluctuations.html#图3-15

图3.15 乘数机制的运作:由投资引发的经济衰退。

产品市场均衡:
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产品市场均衡

经济初始处于点D,为产品市场均衡状态。

投资减少:
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投资减少

投资下降使得总需求减少150亿欧元,经济从点D垂直下移至点E。点E不在45度线上,因此不是均衡点。此时,总需求低于产出,未售出的商品增加(存货变动为正),这意味着在点E,国民账户恒等式仍然成立。

企业削减生产:
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企业削减生产

由于需求减少且存货积压,企业减少生产并削减就业。产出和就业减少使得收入下降150亿欧元,经济从点E移动至点F。

消费下降:
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消费下降

产出和销售减少,失业人数增加,家庭收入下降,消费支出减少。根据消费函数,消费支出最初将下降为收入下降的0.6倍,这体现为从点F到点G的距离。

企业再次削减生产:
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企业再次削减生产

企业注意到存货继续积压,因此再次减少生产。产出下降,经济从点G移动至点H。

……如此循环:
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……如此循环

该过程会持续进行,直到经济达到点Z。在该点,新的总需求线(或称曲线)与45度线相交——即投资冲击后的新产品市场均衡。请注意,随着经济逐步接近点Z,调整幅度会逐渐缩小。

新的总需求线:
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新的总需求线

新的总需求线比原先的线下移了150亿欧元。其与45度线的交点Z即为投资冲击后的新产品市场均衡点。

冲击导致的产出下降:
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冲击导致的产出下降

总产出下降375亿欧元,下降幅度超过最初150亿欧元的投资下降。我们将在后文展示这一数值的计算方式。

乘数为2.5:
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乘数为2.5

产出的总变动是投资初始变动的2.5倍。

图3.15展示了投资下降在经济中的一系列连锁反应。第一轮影响是投资下降使总需求减少了150亿欧元。但支出减少也意味着产出和收入减少(企业将裁员),从而引发支出进一步下降。想象如果一个家庭中有成员失业,而他们希望维持原有的消费水平,但当收入下降时,他们无法借到足够的资金来维持这一消费水平,于是减少支出,这又导致产出和收入进一步下降。消费函数告诉我们,这种行为会导致总消费减少为收入下降的0.6倍。这个乘数过程将持续进行,直到经济达到点Z,即陷入衰退。

在投资冲击之后,曲线的截距下降了150亿欧元,引发总需求线的平行下移。产出下降了375亿欧元,远大于最初150亿欧元的投资下降,这就是乘数效应。

在本例中,乘数为2.5,因为产出的总变动是投资初始变动的2.5倍。但2.5的乘数是一个不现实的高值。下一节将展示,当模型中引入税收和进口后,乘数将会缩小。

乘数模型(multiplier model)
包含乘数过程的总需求模型。 参见:财政乘数、乘数过程。

正是乘数过程赋予了总需求乘数模型的名称,总结如下:

  • 总需求下降导致产出下降、收入等量下降:这进一步导致总需求(幅度较小)下降,进而产出进一步下降,如此循环。
  • 乘数是所有这些连续产出减少的总和:最终产出的下降幅度超过最初的需求变动,产出的变动是初始变动的一个倍数。
  • 产出对需求做出调整:企业按照当前价格水平供应被需求的商品。当需求下降时,企业就会相应地减少产出。该模型假设企业不调整价格。
  • 在该模型中,乘数始终大于1:产出与初始需求变动一一对应,而后续变化在此基础上不断累加。

为了使乘数过程在投资增加时也能起作用,我们关于“存在产能闲置”和“工资不变”的假设非常关键。它意味着当产出上升时成本不会上升,因此企业愿意在不调整价格的情况下提供额外的产出。如果不存在产能闲置,那么一部分新增支出将转化为更高的价格或工资,而非更高的实际产出——我们将在下一单元中讨论这一点。

因此,如果一个经济体不具备产能闲置和工资不变这两个特征,乘数将低于我们在本模型中得到的水平。

问题3.8 选择正确的表述

图3.15展示了一个经济体的消费函数,其中\(C\)表示总消费支出,\(Y\)表示该经济体的当前收入。

根据这一信息,以下哪项说法是正确的?

  • 边际消费倾向(MPC)是当前收入中用于消费的比例,即\(C/Y\)。
  • MPC由该线在纵轴上的截距决定。
  • MPC通常小于1,因为一些家庭可以在时间上平滑其消费。
  • 如果一个国家当前的收入\(Y\)是100万亿,且MPC等于0.6,那么总消费支出\(C\)就是60万亿。
  • MPC是指新增收入中用于消费的那部分比例。此处用\(c_1\)表示。而\(C/Y\)则是平均消费倾向。
  • 这条线的斜率表示MPC。
  • 能够平滑消费的家庭会选择将消费增加量控制在收入增加量之下。
  • \(C=c_0+c_1Y\),也就是说,总消费支出为60万亿再加上固定(或自主)消费\(c_0\)。

计算乘数 \(k\) 以及总产出的变动

我们可以使用乘数图中决定均衡产出的两条线的方程,来计算冲击对产出的影响并计算乘数的大小。45度线的方程很简单,即\(Y\) = AD。将其与AD的方程结合,我们得到:

\[Y = \underbrace{c_0 + c_1Y + I}_{\text{总需求}}\]

将项合并到左侧:

\[\begin{align} Y(1-c_1) = c_0 + I \end{align}\]

然后两边同时除以\((1 − c_1)\):

\[Y = \frac{1}{1-c_1} \times (c_0 + I)\]

这个方程告诉我们,均衡产出\(Y\)的值取决于边际消费倾向(MPC)以及自主消费和投资。在图3.15的示例中,\(c_1=0.6\), \(c_0=10\), \(I=22\),因此均衡产出\(Y\)为800亿欧元。

我们将这个方程写作:

\[Y=k(c_0+I) \text{ 其中 } k=\frac{1}{1-c_1}\]

这个表达式更清楚地展示了:均衡产出\(Y\)等于自主需求 \((c_0+I)\)乘以一个系数\(k\)。因此如果自主需求发生变化,\(Y\)会按\(k\)倍的幅度发生变化。

这也解释了为什么我们把k称为“乘数”:\(k=\frac{1}{1−c_1}\)。你可以验证当 \(c_1=0.6\)时,\(k=2.5\).

希腊字母\(\Delta\)常用来表示变量的变动。我们将\(\Delta\)读作“delta \(I\)”或“投资的变动”。

例如,假设投资发生了一个变动\(\Delta I\),则产出的变动为:

\[\begin{align} \Delta Y &= k(c_0+I+\Delta I)-k(c_0+I) \\ &=k\Delta I \end{align}\]

目前,我们的模型只包含总需求的两个组成部分(消费和投资),因此乘数等于\(\frac{1}{1−c_1}\)。一旦我们在第3.8节中将政府和净出口纳入模型,乘数的公式会有所不同,因为税收和进口(与消费一样)也取决于收入(产出)水平。但在所有情况下,我们都用\(k\)表示乘数,它告诉我们外生需求冲击对产出的影响。

试试这个Excel乘数模拟,探索边际消费倾向的变化会如何影响经济冲击的幅度和持续时间。

计算乘数

我们考虑投资增加150亿欧元所产生的影响。我们可以通过代数推导总结乘数图中的发现。为了得到乘数,我们可以计算在第\(n + 1\)轮之后产出的总增加量。每一轮的过程都符合循环流量图的逻辑。第一轮的需求和产出增加是150亿欧元。第二轮的需求和产出增加是\((c_1 × \text{15亿欧元})\),第三轮是\(c_1 × (c_1 × \text{15亿欧元}) = (c_1^2 × \text{ 15亿欧元})\),依此类推。

根据这一逻辑,第\(n + 1\)轮之后总的需求和产出增加是这些变化的总和:

\[15 + c_1(15) + c_1^2(15) + … + c_1^n(15) = 15(1+ c_1 + c_1^2 + … + c_1^n)\]

由于边际消费倾向小于1,我们可以证明括号中的总和在\(n\)趋近于无穷大时趋近于\(1/(1 − c_1)\)。这是因为括号中的项构成一个等比数列(等比数列是各项之间有固定比率的无穷项之和,在本例中,这个比率就是边际消费倾向\(c_1\))。我们将这个结果表示如下:

如果\(k\)是乘数,则:

\[\begin{align} k = (1+c_1 + c_1^2 + … + c_1^n) \end{align}\]

现在两边同时乘以 \((1 − c_1)\) ,得到:

\[\begin{align} k(1−c_1) &= (1 + c_1 + c_1^2 + … + c_1^n)(1−c_1) \\ &= (1 + c_1 + c_1^2 + … + c_1^n) - (c_1 + c_1^2 + c_1^3 + … + c_1^{n+1}) \\ &= 1 − c_1^{n+1} \end{align}\]

再将两边除以\((1 − c_1)\):

\[\begin{align} k = \frac{(1 − c_1^{n+1})}{(1 − c_1)} \end{align}\]

当\(n\)趋近于无穷大,且假设\(c_1 < 1\),则分子趋近于1。因此,在极限下:

\[\begin{align*} k = \frac{1}{1-c_1} \end{align*}\]

在本例中,平均边际消费倾向为0.6,这意味着乘数为:

\[\begin{align} \frac{1}{1−c_1} = \frac{1}{1-0.6} = 2.5 \end{align}\]

然后我们可以将乘数应用于最初150亿欧元的投资变动,来计算由最初投资和总需求的上升引发的所有后续产出增加的总和:\(2.5 × \text{15亿欧元} = \text{37.5亿欧元}\)。

问题3.9 选择正确的表述

下图展示了当投资增加20亿欧元时,总产品市场均衡的变化。

Translation query: please provide translations of the terms in the figure below.

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该经济体的边际消费倾向为0.5。根据这一信息,下列哪项说法是正确的?

  • 增加投资后的新的产品市场均衡点是E。
  • 最初的投资增加导致总需求额外增加了20亿欧元。
  • 乘数为2。
  • 点C到点D之间的距离是点A到点B之间距离的四分之三(15亿欧元)。
  • 均衡点是总消费线与45度线的交点。因此新的均衡点是Z。
  • 图中显示,20亿欧元的投资增加导致总需求增加了40亿欧元。
  • 乘数等于\(1/(1 − 0.5) = 2\)。
  • 点A到点B之间的距离是最初的20亿欧元投资增加。在点C,产出\(Y\)相较于点B增加了20亿欧元,这导致总需求增加了\(ΔY\)(\(Y\)的变动)乘以边际消费倾向,即\(\text{2 亿欧元} × 0.5 = \text{1 亿欧元}\)。