宏观经济学·第 7 章：经济增长 I——资本积累与人口增长

一、索洛增长模型的任务

索洛增长模型解释储蓄、投资、资本积累和人口增长如何决定长期生活水平。它把经济增长拆成两层：本章先研究资本积累与人口增长，在技术水平固定或外生给定的条件下分析人均产出；下一章再加入技术进步。

模型的基本结论是：提高储蓄率可以提高稳态人均资本和人均产出，并带来一段时间较快增长，但不能永久提高稳态增长率；没有技术进步时，人均产出最终停止增长。人口增长会稀释人均资本，降低稳态人均产出，但会提高总产出的增长率。

二、基本假设与人均生产函数

设总产出由资本$K$ 和劳动$L$决定：$$Y=F(K,L)$$

生产函数具有规模报酬不变和资本边际产量递减；经济完全竞争，资本和劳动充分利用；储蓄率为$s$，消费率为$1-s$；资本折旧率为$\delta$；本章先假定人口和劳动数量不变，经济为封闭经济。

用人均量表示：

$$k=\frac{K}{L},\qquad y=\frac{Y}{L}$$规模报酬不变意味着：$$y=f(k)=F(k,1)$$

人均产出由人均资本决定。生产函数$f(k)$向上倾斜但斜率递减，斜率就是资本边际产量：$$MPK=f'(k)$$

资本越多，新增一单位资本带来的产出增量越小。

三、储蓄、投资与资本积累

国民收入在没有政府和对外部门时满足$y=c+i$。固定储蓄率给出：

$$c=(1-s)y,\qquad i=sy=sf(k)$$储蓄等于投资，投资用于增加资本，折旧使资本减少。因此人均资本的运动方程为：$$\Delta k=i-\delta k=sf(k)-\delta k$$

在图形中，横轴为$k$，纵轴为人均产出或投资；$sf(k)$ 是实际投资曲线，向上但斜率递减；$\delta k$是折旧线，从原点出发的直线。两者交点满足：$$sf(k^*)=\delta k^*$$

这就是稳态人均资本$k^*$。稳态意味着人均资本不再变化，不意味着总产出或总资本不变，也不意味着经济没有投资：稳态投资恰好等于折旧。

1. 初始资本低于稳态

若$k<k^*$，$sf(k)>\delta k$，净投资为正，人均资本上升，经济沿着资本积累路径向右移动。

2. 初始资本高于稳态

若$k>k^*$，$sf(k)<\delta k$，净投资为负，人均资本下降，经济向左回到稳态。无论初始资本多少，只要生产函数和参数满足标准条件，经济都趋向唯一稳态。

四、储蓄率如何影响增长

提高储蓄率会使投资曲线$sf(k)$ 上移，新的稳态人均资本更高，稳态人均产出也更高。过渡期间，投资大于折旧，资本、产出和消费逐步上升；但提高储蓄率同时意味着当前消费下降。

储蓄率提高的效果要区分两个时间点：

• 短期和过渡期：投资增加，资本增长率和产出增长率提高；
• 新的稳态：人均资本和人均产出水平更高，但没有技术进步时人均增长率仍为零；
• 长期增长率：储蓄率不能单独创造永久的人均增长，只能改变水平。

储蓄率降低则方向相反：当前消费增加，但资本逐步减少，长期人均产出水平较低。

五、资本的黄金律水平

资本的黄金律水平$k_{gold}$是使稳态人均消费最大化的人均资本水平。稳态消费为：$$c^*=f(k^*)-\delta k^*$$

对$k^*$求导并令其为零，得到黄金律条件：$$MPK=\delta$$

直觉是：增加一单位资本带来的边际产出必须恰好抵补其折旧；若$MPK>\delta$，资本太少，增加资本能提高稳态消费；若$MPK<\delta$，资本太多，减少储蓄和资本反而能提高消费。

黄金律不是“储蓄越多越好”。如果经济处于黄金律之上，减少储蓄会降低资本、释放当期消费，而且长期每一时点的消费都可能提高；如果处于黄金律之下，应提高储蓄，接受过渡期消费下降以换取更高的长期消费。

计算题步骤：先由$MPK=\delta$ 求$k_{gold}$，再由生产函数求$y^*$，最后用$c^*=f(k^*)-\delta k^*$ 求黄金律消费；不要直接把最大产出当成最大消费。

六、人口增长

设人口和劳动按比例$n$增长。新增劳动者会稀释既有资本，人均资本的运动方程变为：$$\Delta k=sf(k)-(\delta+n)k$$

资本维持既有工人的资本水平需要替代折旧的投资$\delta k$，还需要为新增工人提供资本的投资$nk$，合计为“维持性投资”$(\delta+n)k$。稳态条件是：

$$sf(k^*)=(\delta+n)k^*$$

人口增长率提高会使维持性投资线变陡，稳态人均资本和人均产出下降。人口增长率降低则方向相反。

1. 总量与人均量的增长

没有技术进步时，人口增长使稳态人均资本和人均产出不增长，但总资本、总产出和总消费按人口增长率$n$ 增长。加入外生技术进步率$g$ 后，稳态人均产出按$g$ 增长，总产出按$n+g$ 增长；人均增长率由技术进步决定，而不是由人口增长决定。

2. 包含人口增长的黄金律

人口增长时，稳态消费为：

$$c^*=f(k^*)-(\delta+n)k^*$$最大化该式得到：$$MPK=\delta+n$$

若同时考虑劳动扩张型技术进步$g$，黄金律条件写为：

$$MPK=\delta+n+g$$

与无人口增长时相比，人口越快增长，维持每个工人的资本所需的投资越多，黄金律人均资本水平越低。

七、考场解题框架与易错点

1. 先把总量生产函数转成人均生产函数$y=f(k)$，再写储蓄投资$i=sf(k)$；
2. 无人口增长时维持性投资是$\delta k$，有人口增长时是$(\delta+n)k$；
3. 稳态条件是净投资为零，不是投资为零；
4. 提高储蓄率改变稳态水平和过渡期增长，不能在无技术进步时提高永久人均增长率；
5. 黄金律最大化的是稳态人均消费，不是稳态产出，条件为$MPK=\delta$ 或$MPK=\delta+n(+g)$；
6. 区分总量增长率和人均增长率：人口增长提高总量增长，却可能降低人均资本和人均产出水平；
7. 图形题要同时画$sf(k)$ 与$\delta k$（或$(\delta+n)k$），并标出稳态交点及资本过多、资本不足的方向；
8. 题目若给出具体$F(K,L)$，先求$f(k)$ 和$MPK$，再按稳态或黄金律条件计算。

八、一页背诵版

索洛模型以$Y=F(K,L)$、规模报酬不变和资本边际产量递减为基础，转成人均函数$y=f(k)$。固定储蓄率下$i=sf(k)$，资本运动为$\Delta k=sf(k)-\delta k$；稳态满足$sf(k^*)=\delta k^*$。提高储蓄率提高稳态人均资本和产出水平，只带来过渡期增长。黄金律资本使稳态人均消费最大，条件为$MPK=\delta$。人口增长后资本运动变为$\Delta k=sf(k)-(\delta+n)k$，人口增长提高维持性投资、降低稳态人均资本和产出；包含技术进步时总产出增长率为$n+g$，人均增长率为$g$，黄金律条件为$MPK=\delta+n+g$。