The relationship between general equilibrium models with infinite-lived agents and overlapping generations models, and some applications
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摘要
本文首次在一般框架中严谨地证明了两期循环一般均衡模型(无穷期有限效用)与重叠世代模型(OLG)之间的对应关系,揭示了两者均可出现均衡不确定性和理性资产价格泡沫。利用该联系,构造了包含资产泡沫的无穷期模型并拓展了经典结果,涵盖了有资本积累和有限借贷约束的生产与交换经济,为宏观经济学中金融资产定价与均衡动态分析提供了统一视角和重要应用 [page::0][page::1][page::2][page::3][page::4][page::5][page::6][page::7][page::8][page::9][page::10][page::11][page::12][page::13][page::14][page::15][page::16][page::17][page::18][page::19][page::20][page::21]
速读内容
两期循环无穷期模型与重叠世代模型的理论连接 [page::1][page::8][page::9]
- 证明了两期轮替均衡(two-cycle equilibrium)在无限寿命一般均衡模型中对应于重叠世代模型的均衡,反之亦然,前提满足恰当的跨越性条件(transversality conditions)。
- 建立了通用框架,不局限于对数效用或单一资产,覆盖了多资产及资本积累情形。
- 该对应关系使得研究无限寿命模型中的均衡特性可转化为重叠世代模型研究,拓展了Woodford(1986)、Kocherlakota(1992)等早期工作。
资金流动与资产价格结构设定 [page::3][page::4][page::5][page::6]
- 模型包含两类长期资产:带股息的长期资产(如Lucas树)和无股息泡沫资产(法定货币或纯泡沫资产)。
- 经济主体在两类资产、物理资本及消费之间优化规划,满足预算及市场清算约束。
- 家庭效用满足严格凹性,生产函数满足常数规模报酬,刻画经济动态均衡。
- 定义了两类模型的均衡及关键条件标准化了对两个经济体系分析基础。
资产价格泡沫及均衡不确定性的应用研究 [page::11][page::12][page::13]
- 提出资产价格分解为基本面价值和泡沫两部分,泡沫存在即价格高于基本面贴现股息。
- 证明无穷期模型和重叠世代模型均可存在均衡不确定性(多重均衡)和理性资产泡沫。
- 在仅有法定货币作为泡沫资产的纯泡沫经济中,展示了存在价格严格正且泡沫均衡的连续体,丰富了Kocherlakota(1992)单一样本均衡的结果。
- 具体条件阐述了泡沫存在的必要限制和跨越性条件。

生产经济中的资产泡沫分析:Cobb-Douglas与线性技术案例 [page::14][page::15][page::16]
- 应用发现:低利率条件(资本边际产出率低于1)保证存在带泡沫的两期循环均衡。
- Cobb-Douglas产出模型下存在纯泡沫稳态,资产价格与资本存量共同动态演化,资产泡沫不会消失。
- 线性生产函数下存在泡沫临界值,法定货币价格与带股息资产泡沫可并存,揭示了资产组合效应。
- 泡沫存在与经济增长率、股息大小密切相关,细化了泡沫形成微观机制。

量化因子与策略相关内容
- 本文侧重于宏观经济均衡理论与资产价格泡沫的数学证明,不涉及具体的量化因子构建或策略生成过程。[page::7][page::21]
深度阅读
报告详尽分析报告
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1. 元数据与报告概览
- 标题:《The relationship between general equilibrium models with infinite-lived agents and overlapping generations models, and some applications》
- 作者:Ngoc-Sang PHAM
- 机构:EM Normandie Business School, Métis Lab (France)
- 日期:2025年7月22日
- 主题:宏观经济学领域内一般均衡模型中的无穷期代理者模型(GEILA)与重叠世代模型(OLG)的关系及其在资产价格泡沫和均衡不确定性等问题上的应用。
- 核心论点:
- 证明两周期均衡在具有无穷寿命代理者的一般均衡模型中等价于重叠世代模型中的均衡;
- 反过来满足额外条件的重叠世代模型均衡可嵌入具有无穷寿命的代理者一般均衡模型;
- 应用这一关系揭示两类模型均可产生均衡不确定性和理性资产价格泡沫。
- 目标信息传达:
- 构建了两大宏观模型的理论桥梁,促进对模型间经济机制相互理解;
- 说明经典研究中未能广泛覆盖的均衡不确定性与资产泡沫问题实质上存在于两者体系中;
- 为资产泡沫理论及其动态分析提供更统一的模型框架。
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2. 逐节深度解读
2.1 摘要与引言(第0-2页)
- 摘要:
- 作者明确了论文主要的两个贡献:
1. 建立GEILA两周期均衡与OLG均衡的等价关系;
2. 应用此结果,揭示均衡不确定性与理性资产价格泡沫均能同时存在于两类模型中。
- 关键词聚焦模型类别和核心问题,JEL分类表明涉及微观基础的动态一般均衡及货币经济学。
- 介绍部分:
- 综述了GEILA与OLG模型作为宏观经济学核心框架的广泛应用;
- 指出文献中如Woodford(1986)、Kocherlakota(1992)虽关注这两者的联系,但未提供一般性理论映射;
- 贡献点在于构建一般框架,涵盖通用效用函数、资产多样性、资本积累与金融市场限制(短售限制、借贷约束等);
- 强调验证横向条件的重要性(如横截面极限条件,transversality conditions)以确保模型映射的严谨性。
2.2 模型表述(第3-7页)
- 第2章概要:详细构建两种模型
- 2.1 OLG模型:
- 年轻和老年两期消费,个体具有外生给定的内生劳动供给结构;
- 有生产企业,生产函数满足规模报酬不变(CRS);
- 资产包括带股息的永久资产(如Lucas树)和无股息的纯泡沫资产(法定货币);
- 每期资产和消费满足预算约束并受借贷限制(非负投资),家庭最大化时间效用;
- 明确市场均衡定义及必要的凸性、边界假设(如Inada条件)确保内生变量非零;
- FOC包括消费边际替代率、资产价格关系和资本租金公式;
- 重新定义均衡以简化为资产价格与资本动态的固定点问题;
- 该模型形式严谨,捕捉现实金融资产的多样性,并强调资产价格的时间演化。
- 2.2 GEILA模型:
- 在无限期、异质代理者环境下建立的动态一般均衡模型;
- 同样包含代表企业最大化利润,经济中存在多资产(资本、带息资产、纯泡沫资产);
- 明确了个体代理者的消费、资本和资产购买计划,受预算和资本非负约束限制;
- 提出均衡的四项条件:价格正性、市集清算、最优消费决策、最优生产计划;
- 引入“两周期经济”,即设置两个无穷期代理者交替供劳,且初始资产分配限制严格控制;
- 定义“两周期均衡”,形式化两期状态变量在无限期内的交替且重复状态,提供了必要的约束条件(包括不等式约束与极限条件),保证该均衡严密性。
- 数学结构与定义详尽完备,体现作者在模型构建方面的精确细致,并涵盖了结构性假设(如效用函数可微性斜率、生产函数光滑度等)。
2.3 GEILA与OLG模型的关系(第8-11页)
- 主要定理(定理1):
- 1)任一GEILA两周期均衡均可对应生成OLG模型均衡,序列对应明确。
- 2)反过来,满足额外横截面及不等式条件的OLG均衡,可嵌入GEILA两周期均衡;
- 需要满足横截面极限条件,边际效用与资产组合的边界条件确保均衡可实现;
- 该理论建立了两类模型强等价性与映射,为理解两者在资产价格泡沫和均衡不确定性中的动力学奠定基础。
- 两个具体经济体的推广:
- 交换经济(无生产,纯内生资产价格);
- 生产经济(存在生产函数及资本积累);
- 两者均满足上述映射,带来模型实用性与广泛适用性。
- 该章节理论工作深刻厘清了OLG与GEILA模型间的结构一致性,且指出实际验证额外条件的重要性。
2.4 应用:均衡不确定性与资产价格泡沫(第12-16页)
- 资产价格泡沫定义:
- 经典资产定价递归式的解构,价格被分解为基础价值(贴现股息)与泡沫价值两部分(定义6);
- 应用Montrucchio(2004)证明判断泡沫存在的必要充分条件;
- 通过示例解析不同经济参数配置下泡沫产生的条件。
- Exchange Economy中的资产价泡沫:
- 提出资产价格递归方程组(式(21a-21e));
- 例1:无法定货币、有股息无泡沫的唯一均衡,资产价格比例与内生消费有关;
- 例2:仅有无股息泡沫资产(法币),展示存在非交易均衡及严格正价泡沫均衡序列,形成连续解集,扩展Kocherlakota(1992)例子;
- 该部分理论与模型紧密结合,揭示出现泡沫广泛性及模型参数对结果的灵敏性。
- 生产经济中的泡沫:
- 解析对数效用和不同生产函数(柯布-道格拉斯与线性)下的均衡条件;
- 例3(柯布-道格拉斯):展示低利率(边际产出率<1)条件下,存在具有正泡沫的两周期均衡,资本聚集与泡沫价值趋稳不衰减;
- 例4(线性生产函数):阐释均衡状态依赖资本回报与资产价格的组合,展示持续泡沫或纯泡沫资产价格对经济动态的重要影响。
- 以上揭示金融资产多样性及市场结构对泡沫生成机制的关键影响,表明资产泡沫与资本积累动态存在多种复杂互动。
2.5 结论(第17页)
- 总结两大模型的桥梁作用;
- 统一分析均衡不确定性和理性泡沫的理论视角;
- 认识到周期性外生参数作为均衡不确定性的根源;
- 为未来在无限期一般均衡框架下研究泡沫提供工具。
2.6 附录及技术证明(第17-22页)
- 详细列出了均衡状态的最优条件、边界条件、横截面极限条件和Lagrange乘数形式的优序条件;
- 通过严密的数学推导和辅助Lemma,支撑各种均衡设定的必要充分条件;
- 几何与序列分析确保了均衡集合的闭合与存在性。
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3. 图表与数据深度解读
报告中纯理论建构为主,未包含可视化图表或数据图,全部依赖符号和公式展示模型及均衡条件。核心内容围绕动态方程组及最优条件形式化。
- 公式与定义构建了等价关系和均衡解集,给予数学证明和序列极限的具体表达;
- 方程体系如式(21a-21e)、(24a-c)、(A.13)等,紧扣资产价格、资本积累和消费边际效用三者动态交互,构成模型判断泡沫和不确定性的核心数据结构。
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4. 估值分析
本报告非传统的企业估值模型,而是宏观经济学中对资产价格与资本存量动态均衡的理论刻画,其中估值体现为资产价格(qt, pt)对未来收益的贴现和风险调整。
- 资产价格递推关系式(如式20,资产价格等式和其递归解的基础)是资产估值核心;
- 贴现因子 \( Q_{t,t+s} \) 体现资本市场的时间价值和贴现率,连接股息序列和资产价格;
- 泡沫体现为资产价格超过基础价值部分,具体条件严谨定义,确保净现值模型能涵盖非基本面驱动的价格形成机制;
- 使用对数效用和柯布-道格拉斯生产函数的具体参数化阐明资产价值波动的经济机制和估值表达;
- 区别于典型的DCF模型,资产价泡沫定性和递推特征表现为动态最优选择问题内的最优边际条件和横截面极限的约束。
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5. 风险因素评估
作者明确指出金融市场中,资产价格泡沫和均衡不确定性对应特定的金融风险:
- 均衡不确定性风险:由于模型中非唯一均衡存在,价格和资本积累路径可能因初始条件或外生参数波动而多样化,带来不确定且潜在不稳定的宏观经济波动;
- 资产泡沫风险:泡沫价格脱离基本面可能导致市场非理性高估,泡沫破灭存在财富重分配与市场崩盘风险;
- 模型特征限制:借贷约束(短售限制、非负资本)的存在使得市场不完全和动态调整受限,可能加剧均衡多样化和泡沫现象;
- 缓解策略未详述,但强调了必要的横截断极限条件以确保模型稳定性,提示未来可通过政策调节端点条件减少风险;
- 模型假设风险:实际经济中个体异质性、信息不对称与不完美竞争可能影响理论拓展的准确性。
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6. 批判性视角与细微差别
- 报告的最大贡献也伴随潜在限制:
- 像所有理论建模一样,模型完全基于理性预期和完全竞争假设,现实中的异质偏好与有限理性未纳入;
- 资产价格泡沫存在依赖于严格的两个代理人交替劳动假设和特定边界条件,扩展至多部署复杂经济体系仍具挑战;
- 横截面极限条件为模型映射的核心,实际经济中要验证这些产出是否真实或满足,存在一定的不确定性;
- 由于构造的两周期结构要求,模型可能未能完全捕捉更长周期或多重生命周期结构的动态复杂性;
- 报告自述未覆盖拓展至带不确定性的情况、市场冲击以及非线性动态混沌等现实金融风险细节;
- 文中描述的资产泡沫归结为价格序列的数学特性,多数结论基于对数效用,未系统考量非对数效用下的稳健性;
- 论文证明与应用分开,尽管给出数学证明,但关键条件在应用场景中的经济解释和检验仍显欠缺。
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7. 结论性综合
本报告系统搭建了两个宏观经济核心模型——具有无穷寿命代理者的一般均衡模型(GEILA)和重叠世代模型(OLG)——之间的理论桥梁。通过定义两周期经济及均衡,证明两模型均衡的等价性,并指出了转换的必要横截面极限条件。该结论为理解宏观经济学中资产价格泡沫与均衡不确定性的产生机理提供了统一视角。
具体而言:
- 模型构建细致严谨,涵盖个体最优行为、企业生产决策、资产价格递推,以及市场清算约束;
- 资产价格泡沫形态清晰,通过递归资产价格方程拆分为基本面价值与泡沫,确认泡沫存在的严格条件;
- 在纯交换经济和生产经济两大典型场景中,结合对数效用和柯布-道格拉斯生产函数,解析出资产价泡沫和资本动态的内在驱动力;
- 表明无论是有限代理者的重叠世代模型,还是无限期代理者的GEILA模型,都可能出现均衡不确定性和理性资产泡沫,挑战传统观念;
- 通过若干典型示例(包括Kocherlakota(1992)模型的推广),展示存在多重均衡和延续性资产泡沫的可能性,强调初始条件和模型参数的敏感性;
- 标准的数学论证附以多项技术Lemma和命题,保证理论结论的严密性。
综上,报告提供了深刻的宏观金融理论贡献,形成了理解动态资产价格行为不可或缺的学术基石。其提出的两周期等价性的框架为后续研究搭建方向,尤其是在资产泡沫、资本积累的动态多周期分析领域。
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参考标注
文中所有理论结论、定义、命题、例证及应用详见原文第0至22页完整内容。[page::0,page::1],[page::2,page::3],[page::4,page::5],[page::6,page::7],[page::8,page::9],[page::10,page::11],[page::12,page::13],[page::14,page::15],[page::16,page::17],[page::18,page::19],[page::20,page::21],[page::22]
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注:因报告主体为理论论文,未包含图像或表格,所有重要内容以公式和定义形式呈现。