實驗二：貨幣政策傳導機制及效果仿真模擬分析實驗

實驗項目開發背景

一、實驗目的

要求學生使用Matlab軟件和Dynare程序實現DSGE模型對中國貨幣政策傳導機制及傳導效果的仿真模擬。通過該實驗實現以下目的。

（1）使學生基本掌握DSGE模型的建模、求解及仿真模擬。

（2）使學生更直觀地認知數量型貨幣政策工具與價格型貨幣政策工具的傳導機制及傳導效果的異同。

（3）引導學生對仿真模擬結果進行經濟學解讀，強化學生運用理論模型分析現實經濟的能力，并啟發學生構建能夠刻畫更多現實特征的DSGE模型。

二、實驗準備

（1）經濟學理論知識：消費者行為理論、生產者行為理論。相關課程：“宏觀經濟學”、“微觀經濟學”。

（2）貨幣政策理論知識，重點包括貨幣政策工具分類及貨幣政策傳導機制。相關課程：“中央銀行學”、“金融學Ⅱ”、“貨幣銀行學”。

（3）DSGE模型的構建及求解知識。相關教材：《RBC之ABC：動態宏觀經濟模型入門》《貨幣政策、通貨膨脹與經濟周期：新凱恩斯主義分析框架引論》。

（4）設置好程序運行環境：安裝Dynare程序，然后在Matlab軟件中添加Dynare程序文件夾路徑。

（5）掌握Matlab、Dynare的操作及常用命令。

（6）熟悉Wind資訊金融終端的數據查詢和下載功能。

三、實驗數據/案例

中國的利率市場化改革開始于20世紀90年代：1996年6月1日，中國放開了銀行間同業拆借利率，實現了由拆借市場資金供給狀況自主決定拆借利率，這也標志著中國利率市場化改革的正式開始。隨后，中國沿著“先外幣，后本幣；先貸款，后存款；先長期、大額，后短期、小額”的思路逐步放寬了對各種市場利率的管制。2012年以來，中國利率市場化改革的步伐明顯加快。2013年7月20日，完全放開貸款利率和票據貼現利率的管制。2015年10月24日，完全放開存款利率管制，這也標志著中國初步完成了利率市場化改革。利率管制的放開意味著中央銀行的貨幣政策操作環境發生了深遠的變化，對未來貨幣政策工具的選擇也提出新的要求。很多學者認為，目前推動中國貨幣政策工具從數量型為主轉向價格型為主的條件趨于成熟。實際上，2015年12月1日，中國人民銀行副行長易綱公開表示：“要繼續重視數量型工具，但是我們會更加重視價格型工具。”可見，貨幣政策工具的轉換已經開始起步，而這個轉變勢必會影響貨幣政策傳導機制及其效果。

傳統的計量模型只能分析貨幣政策效果而無法分析傳導機制，并且由于貨幣政策工具的轉變正在進行中，也缺少足夠的數據分析對比兩類工具效果的差異。但我們可以運用DSGE模型來實現對政策變化的仿真模擬。構建DSGE模型后，可以查閱經典文獻校準DSGE模型中的參數，使參數設定更加合理；也可以登錄Wind資訊金融終端查詢下載1996—2015年中國的一年期定期存款基準利率，用這些數據來校準參數，使模型更好地刻畫中國的特征。

四、實驗過程

1 構建DSGE模型模擬經濟運行

DSGE模型是將總體經濟抽象為若干個經濟部門，然后推導出各部門的微觀經濟個體在約束條件下的最優行為決策，再加上所有部門之間所形成的市場均衡條件，共同構成了反映總體經濟的多元方程組，通過對這個多元方程組的數值分析來實現對現實經濟的模擬和仿真。為簡化起見，這里將整體經濟抽象為三個部門：家庭、企業和政府（中央銀行）。

1.1 家庭

代表性家庭通過選擇消費、持有現金和勞動來最大化其終生效用：

其中，ct、mt=Mt/Pt和nt分別是家庭的消費、持有現金實際余額和勞動供給。σ、η和φ分別是消費的跨期替代彈性、貨幣需求的利率彈性和勞動供給彈性，β是家庭的主觀貼現率。在t期，家庭面臨的預算約束為：

其中，bt是家庭購買的實際債券量，rt是名義利率，wt是實際工資，Tt是來自政府的一次性轉移支付，是來自企業的分紅。可以求得家庭在預算約束下的最優決策滿足：

1.2 企業

假設產品市場是壟斷競爭的，代表性企業j雇傭家庭勞動進行生產，生產函數為：

其中，At表示技術水平。假設企業采用的是Calvo（1983）的交錯定價方式，每期調整價格的概率是1-ξ，則可以求得產品的價格動態滿足：

其中，為變量Xt對其穩態值X偏離的百分比。

1.3 中央銀行

中央銀行的貨幣政策工具通常有兩類：一類是采用價格型工具，以利率政策為代表，調節市場利率；另一類是采用數量型規則，通過各種措施調節貨幣供應量。其中，價格型政策假設貨幣當局采用標準的泰勒規則，即通過調整利率對通貨膨脹和產出缺口做出反應：

其中，λ1是價格型貨幣政策的利率持續性參數，λ2和λ3分別是對通貨膨脹的反應系數和對產出的反應系數，χ?t是外生的貨幣政策沖擊。

數量型貨幣政策的設定參考Zhang（2009）對中國的研究，假設貨幣當局對貨幣供應量的增長率GM, t=Mt/Mt-1采用如下規則：

其中，ρg是政策的持續性參數，ρπ和ρy分別是數量規則貨幣政策對通貨膨脹的反應系數和對產出的反應系數，是外生的貨幣政策沖擊。

1.4 市場均衡

勞動力市場均衡時，企業雇傭的總勞動恰好等于家庭提供的總勞動：。產品市場均衡意味著企業總產出等于家庭的總消費：

從而上述的家庭部門最優決策（2-1）~（2-3）式、企業部門的生產決策（2-4）~（2-5）式、市場均衡條件（2-8）式以及中央銀行的貨幣政策（2-7）式或（2-8）式就構成了完整的DSGE模型，既可以直接用Dynare程序求解，也可以進一步對非線性方程（2-1）~（2-4）式和（2-8）式進行對數線性化處理，從而將模型轉化為線性模型，線性模型的特點在于能夠幫助學生更直觀地分析各宏觀經濟變量之間的動態關系：

2 對DSGE模型做參數校準

DSGE模型的參數確定主要有以下三種途徑。

第一，參考經典文獻賦值，具體見表2-1。不同的設定具有不同的經濟學含義，刻畫的經濟特征也存在一些差異。當然，不同的文獻對參數的設定存在一定的差異（本實驗附錄1中給出了其他文獻的一些設定），可以讓學生在擴展的仿真模擬中，對比在不同參數取值下模擬結果的差異。

第二，根據實際數據直接測算。如按1996—2015年的實際數據做測算。設模型中的1期為一個季度，通過“Wind資訊金融終端”下載一年期定期存款基準利率，具體數據見表2-2，可以求得樣本區間內利率的平均值為3.24%，從而可以將家庭的主觀貼現率β校準為：β=[1/ (1+3.24%)]1/4≈0.99。可以鼓勵學生查找其他市場利率指標進行測算，如同業拆借利率、回購利率等，對比測算結果的差異和不同取值對仿真模擬結果的影響。

第三，根據實際數據進行估計。如通過“Wind資訊金融終端”查找中國的GDP、CPI、M2增速和利率的季度數據，運用OLS回歸等方法測算貨幣政策（2-7）、（2-8）式中各個貨幣政策參數，可以鼓勵學生自行估計和分析不同取值對仿真模擬結果的影響。也可以在模型中增加多個沖擊，查找中國的實際數據運用貝葉斯估計的方法估計DSGE中的貨幣參數等部分參數——考慮到學生的知識結構，貝葉斯估計的方法需要另行安排課時學習，適合數理基礎較好的碩士研究生和博士研究生。估計的方法在本實驗中不做具體講解。

3 根據DSGE模型編寫基于Matlab的Dynare程序：mod文件

根據第1步推導出來的DSGE模型和第2步設定的參數編寫基于Matlab的Dynare程序的代碼（擴展名為“mod”的文件），不妨將數量型貨幣政策的DSGE模型所對應的程序命名為“mpe_money.mod”，將價格型貨幣政策的DSGE模型所對應的程序命名為“mpe_rate.mod”，具體代碼分別見附錄2、附錄3。

4 調用Dynare程序運行mod文件，對模型做數值求解

在Matlab命令窗內輸入“dynare + mod文件名”的命令，調用Dynare程序求解DSGE模型，模型數值求解結果保存到以“mod文件名_results.mat”的文件中。如圖2-1所示，運行價格型貨幣政策的DSGE模型所對應的命令為“dynare mpe_rate”，模型數值求解結果保存到“mpe_rate_results.mat”中。

5 調用數值模擬結果，繪制脈沖響應函數圖

用Matlab程序編寫畫圖程序，調用第4步獲得的兩個DSGE模型的數值模擬結果，提取相關數據畫出相應的脈沖響應圖。以擴張性貨幣政策為例，可以畫出數量型和價格型貨幣政策對產出、消費、通貨膨脹、就業、工資和利率的影響，脈沖響應函數圖見圖2-2，具體畫圖程序見附錄4。

五、實驗結果分析

根據第1步所構建的DSGE模型的結構方程和第5步的圖2-2，我們可以對兩類貨幣政策工具的效果及傳導機制做如下分析。

1 兩類貨幣政策效果的對比

從圖2-2可以看出：擴張性的兩類貨幣政策均使得利率下降，家庭減少儲蓄增加消費、物價上漲、產出上升、企業雇傭的勞動增加、工資上漲。可見，盡管兩類政策采用的政策工具不同，但對宏觀經濟的影響大體一致，這表明不同類型的貨幣政策都可以實現對宏觀經濟進行調控的目標。

2 兩類貨幣政策傳導機制的對比

對比圖2-2中的兩類貨幣政策可以看出，盡管兩類政策對各宏觀經濟變量的影響方向相同，但兩種政策對通貨膨脹、利率的影響大小存在明顯差異。結合DSGE模型中的各結構方程不難看出，這些差異實際上體現了兩類政策的傳導機制的差異：對于價格型貨幣政策，中央銀行直接下調利率，這使得儲蓄的收益下降，家庭在替代效應的作用下增加消費，進而刺激了經濟。而對于數量型貨幣政策，中央銀行增加貨幣供給，家庭持有的貨幣增加，在收入效應的作用下，家庭一方面增加消費、刺激了產出，并且貨幣供給的增加也使得物價增長幅度要大于價格型貨幣政策，可見如果未來中國人民銀行轉向使用價格型貨幣政策，將有助于降低擴張性數量型貨幣政策造成的通貨膨脹壓力；另一方面由于收入增加，家庭也會增加儲蓄，從而導致利率下降，不過利率下降的幅度要遠小于價格型貨幣政策，這意味著如果未來轉向采用價格型貨幣政策，市場利率的波動將變大，這就要求利率敏感性高的機構（特別是金融機構）提高自身防范利率風險的能力。

3 鼓勵學生對仿真模擬實驗做擴展

鼓勵學生在本實驗的基礎上做擴展性的仿真模擬分析，分析當經濟發生其他的結構性變化時，兩類貨幣政策的傳導機制及傳導效果的差異，擴展方式主要有兩類：

一是DSGE模型不變，但用不同的參數校準來刻畫不同的經濟結構。如用實驗步驟中的第2步提到的不同參數的取值（如附錄1中取值），重新校準模型做仿真模擬；或是根據經濟狀況的變化調整參數做仿真模擬。以第二種為例，假設隨著中國人民銀行獨立性的提高，中央銀行的政策目標將更加關注通貨膨脹，而對穩定經濟增長的關注度有所下降，在本實驗中，可以用貨幣政策對通貨膨脹的反應系數λ2和ρπ上升、而對產出的反應系數λ3和ρy下降來度量，然后做模擬對比。以數量型貨幣政策為例，假設貨幣政策對通貨膨脹的反應系數ρπ從1.5上升到2，而對產出的反應系數ρy從0.5下降到0.1，新模型的具體程序見附錄5、對應的畫圖程序見附錄6，仿真模擬結果見圖2-3。從圖2-3可以看出，各經濟變量的變動方向沒有變化，只在變化幅度有些變化，表明中央銀行政策側重點的轉變并不影響貨幣政策傳導機制，但對各經濟變量的具體影響大小不同。對于同樣強度的寬松型政策，更關注通貨膨脹的政策對實體經濟的刺激力度降低，但也降低了物價的上漲幅度。

二是DSGE模型擴展，使模型能夠刻畫更多的現實特征。例如，在生產函數中引入資本要素、中間投入品；將三部門擴展至多部門，引入金融機構、財政部等。在擴展時，可以根據不同年級、不同專業的學生做不同難度的擴展要求。本實驗不做詳細展開。