文献:理論的部分についてはChang(1988)を、Achdou et al。(2015)それぞれ数値部。
モデル
一人当たりの表記法で、次の確率的最適成長問題を考慮してください。
すべてはdzを除いて標準です標準ウィーナー過程の増分、すなわち、Z(T)\ SIM \ mathcal {N}(0、T) 。人口増加率には、平均nと分散\ sigma ^ 2があります。
s.t. maxc∫∞0e−ρtu(c)dtdk=[f(k)−(n−σ2)k−c]dt−σkdzc∈[0,f(k)]k(0)=k0
dzz(t)∼N(0,t)nσ2
分析ソリューション
Cobb-Douglasテクノロジーを想定しています
f(k)=kα,α∈(0,1)
およびCRRAユーティリティ
u(c)=c1−γ1−γ,γ>1.
Hamilton-Jacobiを設定し
ます -ベルマン方程式(HJB-e)
ρv(k)=maxc{c1−γ1−γ+v′(k)(kα−(n−σ2)k−c)+v′′(k)k2σ22}
一次条件(FOC)は、
c=v′(k)−1γ=:π(k)
where
π(⋅)はポリシー関数を示します。
FOCをHJB-eに再代入
ρ V (K )= V′(k )γ− 1γ1 - γ+ v′(k )kα− v′(K )(N - σ2)k − v′(k )γ− 1γ+ v」(k )k2σ22。
(Posch(2009、eq。41))
\ begin {align} v(k)= \ Psi \ frac {k ^ {1- \ alpha \ gamma}} {1-でv(k)の関数形式を推測します\ alpha \ gamma} \ end {align}v (k )
V (K )= Ψ K1 - α γ1 - α γ
ここで、Ψは定数です。vの1次および2次導関数はv、
v′(k )v」(k )= Ψ K- α γ= - α γΨ K- 1 - α γ。
HJB-eは、
⟺ρ Ψ K1 - α γ1 - α γ= Ψγ− 1γkα (1 - γ)1 - γ+ Ψ Kα (1 - γ)−(n−σ2)Ψk1−αγ−Ψγ−1γkα(1−γ)−αγΨk1−αγσ22k1−αγ(ρ1−αγ+n−σ2(1−αγ2))=kα(1−γ)[1+Ψ−1γγ1−γ]
次の条件が成り立つ場合、最大化されたHJB-eは真です
ρ=(−n+σ2(1−αγ2))(1−αγ)∧Ψ=(γ−1γ)−γ
を再代入して、最終的に真の値関数を与える
V V (K )= (γ - 1Ψv
v(k)=(γ−1γ)−γk1−αγ1−αγ.
したがって、決定論的および確率的値関数は同じでなければなりません。ポリシー関数は、次のように簡単に与えられます(FOCと値関数の導関数を使用)
π(k )= ( 1 − 1γ)kα。
この関数はも依存しないことに注意してください。σ
数値近似
HJB-eを風上方式で解決しました。エラー耐性。以下の図では、さまざまなポリシー関数をプロットしています。については、真の解決策(紫)に到達します。ただし、、近似されたポリシー関数は真のポリシー関数から外れます。はに依存しないので、どちらが当てはまらないのでしょうか? σ σ → 0 σ > 0 π (K )σϵ = 1 e − 10σσ→ 0σ> 0π(k )σ
- 近似ポリシー関数は任意のために同じであることを誰も確認することができます真1は、から独立しているので、?σσσ