114 年 國立臺北大學經濟學系碩士班《總體經濟學》
第 1 題25 分
貨幣政策在穩定經濟體系扮演重要角色,然而我們必須先了解貨幣供給如何在中央銀行、存款
機構與存款戶間進行,請以數學推導與詳細說明貨幣乘數。(25%)
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本題主要在考察貨幣供給的創造過程以及貨幣乘數的導出。考生需要說明貨幣供給的組成,
並透過中央銀行、存款機構和公眾的行為,建構貨幣創造模型,推導出貨幣乘數的公式。
貨幣供給 () 通常可定義為公眾手中持有的通貨淨額 () 加上公眾在銀行體系中的存款 (),即 。
貨幣乘數描述了貨幣基礎(或稱高能貨幣,)對總體貨幣供給的影響程度。貨幣基礎主要由公眾持有的通貨淨額 () 和銀行體系持有的準備金 () 組成,即 。
貨幣乘數的導出通常基於以下幾個行為:
- 公眾的通貨-存款比率 (): 公眾持有通貨相對於存款的比例。。
- 銀行體系的準備金-存款比率 (): 銀行體系持有的準備金相對於存款的比例。銀行體系包含法定準備金比率 () 和超額準備金比率 (),因此 。我們將 定義為總體準備金比率。
基於以上定義,我們可以將貨幣供給 和貨幣基礎 表示為:
貨幣乘數 () 定義為貨幣供給與貨幣基礎的比率:
將 和 的表達式代入:
約去 ,得到貨幣乘數的公式:
第 2 題25 分
請以經濟模型詳細說明實質景氣循環之內涵。(25%)
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本題主要考察考生對實質景氣循環 (Real Business Cycle, RBC) 理論的理解。考生需要闡述其核心假設、模型結構、經濟波動的來源以及政策意涵。
實質景氣循環理論 (RBC Theory) 的核心內涵:
實質景氣循環理論是一種試圖解釋總體經濟波動(景氣循環)的理論框架。與傳統凱因斯學派認為經濟波動主要由總體需求衝擊(如信心不足、貨幣政策失誤)引起不同,RBC 理論認為經濟波動主要是由實質性衝擊 (real shocks) 引起的,並且經濟體系能夠有效率地自我調整,因此景氣循環是經濟有效率運行下的正常現象。
核心假設與模型結構:
- 代表性經濟人 (Representative Agent): 模型通常由一個或多個代表性的家庭(消費者)和廠商組成。這些經濟人是理性預期的,並且追求其跨期效用最大化。
- 跨期效用最大化: 消費者在不同時期之間進行消費和儲蓄的決策,以最大化其終身效用。效用函數通常是消費和閒暇(或勞動時間)的函數。
- 跨期利潤最大化: 廠商的目標是在不同時期內生產商品,以最大化其終身利潤。
- 技術衝擊 (Technology Shocks) 為主要驅動因素: 這是 RBC 理論最核心的觀點。RBC 理論認為,景氣循環的波動主要來自於生產函數中的技術效率參數(通常表示為 )的隨機變動。當技術效率 提高時,生產力上升,產出增加,消費、投資、就業等也隨之增加,進入擴張期;反之,當 下降時,經濟進入衰退期。
- 勞動供給的內生性: RBC 模型強調勞動供給的內生性。當技術效率提高、產出增加時,勞動的邊際產出也提高,勞動的實質工資率上升。這會激勵人們增加勞動供給,減少閒暇,從而進一步推升產出。反之亦然。因此,勞動供給對實質工資率變動敏感。
- 完全競爭市場與效率: 模型假設所有市場(商品市場、勞動市場、資本市場)都是完全競爭的,且資訊是完全透明的。這意味著經濟體系能夠有效率地配置資源,市場價格能夠充分反映稀缺性。
- 價格彈性與市場出清: 價格(包括商品價格和工資率)是彈性的,能夠快速調整以使市場出清。這與凱因斯學派的價格黏性假設不同。
第 3 題
Migration is a central issue for the 2024 US presidential election, with debates focusing on its economic,
social, and political impacts. Suppose that there are two countries, Country 1 and Country 2, each with
two types of labor: high-skilled (H) and low-skilled (L). Both countries have the same amount of physical
capital, high-skilled labor and low-skilled labor but differ in how labor inputs contribute to production.
The production functions for the two countries are:
where and are physical capital in Country 1 and Country 2, is the relative productivity of
high-skilled labor to low-skilled labor in Country 2, and , . Assume all markets are
competitive. Answer the following questions.
(a) Derive the marginal product of high-skill and low-skill labor, express the high-to-low skilled wage
ratio in terms of the parameters, and discuss whether high-skilled labor and low-skilled labor are
complements or substitutes in production for both Country 1 and Country 2. (10%)
(b) Now suppose there is a sudden influx of the same number of illegal low-skilled migrants into both
Country 1 and Country 2. Analyze the following: (10%)
(i) How does the influx of illegal low-skilled migrants affect the high-to-low-skilled wage ratio in
each country? Which group of workers (high-skilled or low-skilled, or both) is more adversely
affected in each country?
(ii) Based on your analysis, which country's workers are more likely to oppose the influx of illegal
low-skilled migrants? Explain with economic reasoning.
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本題為一總體經濟學的個體基礎模型應用題,結合了生產函數、要素報酬、勞動市場分析以及移民衝擊的影響。考生需要運用微分技巧求得邊際產量,分析要素互補或替代關係,並評估移民對勞動市場和薪資結構的衝擊。
核心觀念:
- 生產函數與邊際產量: 邊際產量是其他生產要素固定下,增加一單位某生產要素所帶來的產出增加量。
- 要素報酬: 在完全競爭市場下,要素的報酬(如工資)等於其邊際產量。
- 要素互補與替代: 判斷兩種生產要素是互補或替代關係,可透過其中一種要素邊際產量對另一種要素投入變動的反應來判斷。
- 勞動市場均衡: 勞動市場的均衡工資由勞動的邊際產量決定。
- 移民衝擊: 勞動力供給的增加會影響勞動市場的均衡。
(a) 邊際產量、薪資比率與要素關係分析
首先,我們需要定義生產函數中的變數,以便進行微分。
假設 和 。
Country 1 的生產函數:
假設 固定,我們來求 和 的邊際產量。
-
低技能勞動 (L1) 的邊際產量 (MPL1):
-
高技能勞動 (H1) 的邊際產量 (MPH1):
在完全競爭市場下,要素的報酬等於其邊際產量。因此,低技能勞動的實質工資 和高技能勞動的實質工資 分別為:
高技能與低技能勞動的薪資比率 ():
這裡出現了負號,這表示在 Country 1 的生產函數形式下,高技能勞動 的邊際產量是負的,這是不尋常的,通常生產函數中勞動的邊際產量應為正。這可能表示該生產函數形式的限制,或者需要更仔細地解釋 的含義。如果我們假設 應該是正值且代表某種「負貢獻」或「成本」,或者模型設定需要調整(例如,將 改為 並調整其他參數)。
假設生產函數為 ,其中 且 。
若依題意,則 。如果 ,則 的邊際產量確實為負。這意味著增加高技能勞動反而會降低總產出。這通常不是一個標準的生產函數設定。
為了能夠進行有意義的分析,我們暫時假設題目的生產函數 中的 應為 且 。
然而,若嚴格依照題目給定的形式 ,則 是負的。 我們將按照題目給定的形式進行分析,並指出此特殊情況。
Country 1 (依題目給定函數):
由於 (假設 ) 且 ,。
而 。這表示增加高技能勞動會減少總產出。
高技能與低技能勞動的薪資比率 ():
由於 且 ,薪資比率為負。這在經濟學上是不尋常的,因為工資通常是正的。這再次暗示了生產函數設定的特殊性。若我們假設工資是其邊際產量,則高技能勞動的工資為負。
要素互補或替代關係 (Country 1):
判斷要素是互補或替代,可以看一種要素投入變動對另一種要素邊際產量的影響。
考慮 的邊際產量 對 的反應:
由於 皆為正,而 ,所以 。
這表示增加高技能勞動 () 會降低低技能勞動的邊際產量 ()。
當一種要素的邊際產量隨著另一種要素的增加而減少時,這兩種要素被認為是互補的。
Country 2 的生產函數:
這裡 是高技能勞動相對於低技能勞動的相對生產力。
假設 固定。
-
低技能勞動 (L2) 的邊際產量 (MPL2):
-
高技能勞動 (H2) 的邊際產量 (MPH2):
在完全競爭市場下,實質工資 和 分別為:
高技能與低技能勞動的薪資比率 ():
薪資比率等於 。由於 ,高技能勞動的工資是低技能勞動的 倍。
要素互補或替代關係 (Country 2):
考慮 的邊際產量 對 的反應:
由於 皆為正,且分母為負指數,故 。
這表示增加高技能勞動 () 會降低低技能勞動的邊際產量 ()。
因此,在高技能勞動和低技能勞動之間,Country 2 的生產函數設定也顯示它們是互補的。
討論要素互補或替代:
在 Country 1 的生產函數中,由於 的邊際產量為負,其互補性分析有些許特殊。但若我們僅從 的結果來看,可以推論 和 是互補的。
在 Country 2 的生產函數中,由於 , 和 是互補的。
總結 (a):
- Country 1:
薪資比率:
與 是互補的。 - Country 2:
薪資比率:
與 是互補的。
備註: Country 1 的生產函數設定 導致 ,這在標準教科書模型中較少見。通常,如果兩種勞動是互補的,則一種勞動的增加會提高另一種勞動的邊際產量。
第 4 題
Consider a closed economy with two sectors, a goods sector and a long-term care (LTC) sector. Let L
denote the total labor supply in this economy. The production function for the goods sector is:
,
where Y is total goods being produced, K is physical capital employed in the goods sector, is labor
allocated for goods production, A is the technology scaling factor in the goods sector, and is the capital
income share in the goods sector. The production function of the LTC sector is:
,
where X is total LTC service provided, is labor inputs in the LTC sector, and B is the technology
scaling factor in the LTC sector. Labor is inelastically supplied, so . Let goods be the price
numeraire, p the price of LTC service, and and the wage rates in the goods sector and the LTC
sector, respectively. There is no population growth. Workers are homogeneous, and all markets are
competitive. Answer the following questions.
(a) Derive the expression for total GDP in this economy. Solve for and , i.e., the marginal
product of labor in both the sectors. Also, write down the condition for both sectors to coexist in
equilibrium. (10%)
(b) Now assume workers live for two periods: young and old. Each worker is endowed with one unit of
labor time when young, supplies labor to the market inelastically during their youth, retires and
consumes LTC services when old. The lifetime utility of a worker born in period t is
,
where is consumption when young, is LTC service purchased when old, and is the
discount factor or the preference for old-age utility. Denote the saving of a worker when young by
. A worker's budget constraint when young and when old are:
where is the gross return on savings, and . Capital fully depreciates after one
period of use. Let denote the capital intensity in the goods sector. Solve for the steady-
state values for , and the fractions of labor allocated to the goods sector () and the LTC
sector (). Analyze how the steady-state values of , , , respond to an increase
in B, and . Explain your results with economic intuition. (10%)
(c) In reality, wage disparities across sectors are common. In aging economies like Taiwan, the LTC
sector faces a persistent labor shortage, creating significant challenges in meeting the growing
demand for care services. Explain what could be the possible reasons to the shortage, and propose
policies to address the shortage. (10%)
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第 4 題詳解
核心觀念
本題結合兩部門生產、完全競爭要素市場,以及兩期世代交疊模型(OLG)。主要觀念包括:
- GDP 為各部門產值按市場價格加總。
- 完全競爭下,工資等於勞動邊際產量。
- 兩部門同時生產時,勞動必須在部門間獲得相同報酬。
- 年輕人透過儲蓄累積下一期資本。
- 老年人的 LTC 需求必須等於 LTC 部門的供給。
- 穩態均衡需同時滿足:
- 家戶最適儲蓄;
- 資本市場均衡;
- 勞動市場均衡;
- LTC 市場均衡。
以下假設 ,且兩部門皆有正的勞動配置。
(a) GDP、工資與部門共存條件
GDP 表達式
商品部門的產量為
LTC 部門的產量為
由於商品價格為 numeraire,商品價格為 ,LTC 價格為 ,因此總 GDP 為兩部門產值的市場價值加總:
代入生產函數及勞動資源限制 :
或寫成:
商品部門工資
完全競爭下,商品部門工資等於勞動邊際產量:
因此:
利用資本密度
可改寫為:
LTC 部門工資
LTC 部門收入為 ,因此勞動的價值邊際產量為:
由於
所以:
兩部門共存條件
若兩部門皆配置正的勞動,且勞工可以自由在兩部門間移動,則兩部門工資必須相等:
因此:
或以資本密度表示:
若:
勞工會轉往商品部門;若:
勞工會轉往 LTC 部門。只有工資相等時,兩部門才能同時存在於內部均衡。
(b) 兩期模型與穩態均衡
解題方法
本小題依序處理:
- 先求年輕人的最適儲蓄;
- 由儲蓄決定下一期資本;
- 以兩部門工資相等決定 LTC 價格;
- 以 LTC 市場供需相等決定兩部門勞動配置;
- 聯立求出穩態的 、 及勞動比例。
令:
因此:
在無人口成長的穩態中,勞動人口規模固定,以下簡寫為 。
第一步:年輕人的最適儲蓄
年輕人的生命週期效用為:
預算限制為:
以及:
因此:
代入效用函數:
其中 與 對個別家戶而言均視為外生。對 微分:
整理得:
因此:
令:
則:
第二步:商品部門的工資與資本報酬
在商品部門:
資本密度為:
商品部門工資為:
資本的邊際產量為:
由於資本在一期後完全折舊,資本報酬不包含未折舊資本項目,因此:
在兩部門共存時:
因此:
以及:
第三步:資本市場均衡
下一期的資本來自本期年輕人的總儲蓄:
另一方面:
因此:
消去 :
在穩態中:
由於:
所以:
除以 :
第四步:LTC 市場均衡
每位老年人的 LTC 消費為:
由於老年人口規模與年輕人口規模相同,LTC 市場供給為:
市場需求為:
因此:
消去 :
在穩態中:
利用:
及:
可得:
所以:
第五步:求穩態資本密度
將兩部門勞動比例相加:
因此:
整理:
由於 ,因此:
故:
第六步:求穩態 LTC 價格
由兩部門工資相等:
因此:
第七步:求兩部門勞動比例
由前述結果:
而:
所以:
因此:
參數變動分析
1. LTC 技術 增加
由:
可知:
LTC 生產力提高,使每位 LTC 勞工能提供更多服務。相同的 LTC 需求只需較少的勞工,且 LTC 部門的邊際產出提高,會吸引更多資源轉入 LTC 部門。
由勞動比例公式:
可知:
相對地:
價格方面:
增加有兩種效果:
- 直接效果:LTC 生產力提高,單位服務成本下降,使 下降;
- 間接效果: 上升,提高商品部門工資,可能推升 LTC 價格。
但總效果仍為下降。由對數微分:
更直接地整理可得: