Mankiw在教科书以供需模型作为范例,说明这个模型的内生变量和外生变量之间的关系。供需模型是说明市场价格和成交量如何决定,以及有哪些因素会影响市场价格与成交量。此模型的内生变量是pizza市场价格 (P)和pizza 成交量(Q)。外生变量也有两个,一个是消费者所得 (Y),另外一个是生产pizza 的原料价格 (Pm),例如:奶酪,西红柿,面粉和凤尾鱼的价格。这个模型所要展现的是pizza市场价格和成交量如何受到消费者所得变动和原料价格变动的影响。Mankiw用图形表达供需模型的操作方式,也解释供需模型的意义。此书也有列出数学函数表达模型,美中不足之处是他没有求解数学来展现模型分析方法和结果。本人在这里补充以数学函数形式表现方法。
Pizza需求函数为:
式中DP ≡ ∂Qd/∂P 为偏导数,其表示在所得不变下,市价变动所引发需求量变动,其假设小于零表示需求法则成立;DY≡∂Qd/∂Y,也是偏导数,其表示在价格不变下,所得变动所引发需求量变动,其假设大于零表示pizza是所得正常财。
Pizza供给函数为:
式中SP ≡ ∂Qs/∂P,其表示在pizza 的原料价格不变下,市价变动所引发供给量变动,其假设大于零表示供给法则成立;SPm ≡ ∂Qs/∂Pm,其表示在价格不变下,pizza 的原料价格变动所引发供给量变动,其假设小于零表示pizza的原料价格上升会造成供给负面冲击。
均衡条件:
将式 (1) 和式 (2) 代入式 (3) 可解出均衡价格 (P*)和均衡 (Q*)
式 (4) 和式 (5) 是由模型解出的解,他的形式是等式左边内生变数,等式右边是由外生变量所组成的函数。在数理经济学术语称为缩减式 (reduce form)。比较静态要求的是 PY、PPm、QY、QPm 的正负号,也就是前面说模型核心是分析外生变量变动引发内生变量变动为何?求解过程为
第一步:将式 (1)、(2) 代入式 (3) 得到均衡条件为
由于式 (4) 是模型的解,他必须满足式 (6),因此接下来的步骤为
第二步:式 (4) 代入式 (6) 得
我们先探讨Pm变动对均衡的影响,所以我们对式 (7) 微分,产生以下步骤
第三步:对式 (7) 微分,求Pm变动对均衡条件的变化为
第四步:整理式 (8),再根据先前假定:DP、SP、SPm的正负号,得出PPm的正负号为
式 (9) 表示pizza 的原料价格上升会使pizza价格上升。
接下来要求pizza 的原料价格上升对pizza成交量影响。因为式 (4) 为均衡价格,将他代入供给函数或是需求函数,都能求出均衡交易量。据此,
第五步:将式 (4) 代入式 (1) 得到
对式 (10) 微分,求Pm变动对均衡成交量的变化,再用以知DP、SP、SPm的正负号就能得到QPm的正负号。
第六步:对式 (10) 微分,求变动对均衡成交量的变化为
式 (11) 表示pizza 的原料价格上升会使pizza成交量下降。同样的过程可以求出
式(12)、(13)表示消费者所得增加会使pizza市价上涨、成交量增加。
从以上的结果,我们可以做以下的图形表达
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这是用数学表达比较静态分析,用图形表达的方式就请朋友们研读Mankiw的教科书。
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从上面的分析得知几件事:
(1) 经济学家所设立的供需模型,主要说明市价和成交量是由市场供给 (卖方) 和需求 (买方) 双方运作的结果,所以使用这个模型谈论价、量的因果关系是误解这个模型,也谈不出所以然来。
(2) 经济模型是以比较静态分析探讨因果关系,外生变量是因,内生变量是果,因此使用经济模型作分析一定先要清楚的区分模型中哪些变量是外生变量,哪些变量是内生变量是很重要,没弄清楚,会误用这个经济模型,因果错乱。以Mankiw的pizza市场模型为例:模型中的消费者所得和pizza的原料价格为外生变量,pizza的市价和成交量为内生变量,因此正确的因果关系是设定消费者所得变动或pizza原料价格变动作为干扰市价和成交量的成因,分析市价和成交量变动的方向为何?假如没分清楚,搞出一个成交量增加 (QY>0) 导致市价上涨 (PY>0)或是成交量减少(QPm<0)导致市价上涨(PPm>0),藉此评判供给法则是否成立,那就会犯了因果的谬误。
(3) 需求法则成立和供给法则成立是这个模型的假设,所以你没法用这个模型去证明需求法则是否成立,或是证明供给法则是否成立。