[논문 리뷰] Modeling the out-of-equilibrium dynamics of bounded rationality and economic constraints

Oliver Richters|arXiv (Cornell University)|2021. 06. 01.

Economic theories and models참고 문헌 95인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 라그랑주 역학에 대한 유사성에 기반해 비평형 경제 역학을 모델링하는 새로운 일반 제약 동역학(GCD) 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 제한된 합리성, 천천간 조정, 제도적 제약을 통합하여, 경제적 힘과 힘의 작용을 기반으로 한다. 모델은 특정한 매개변수 조건 하에서 네오클래식 평형에 수렴할 수 있음을 보여주며, 재정 충격에 대해 키퍼스티안적 반응도 나타내어, 키퍼스티안, 네오클래식, 행동 경제학 등 다양한 경제학 학파의 비평형 역학을 통합하고도 영리하게 다룰 수 있는 접근법을 제공한다.

ABSTRACT

The analogies between economics and classical mechanics can be extended from constrained optimization to constrained dynamics by formalizing economic (constraint) forces and economic power in analogy to physical (constraint) forces in Lagrangian mechanics. In the differential-algebraic equation framework of General Constrained Dynamics (GCD), households, firms, banks, and the government employ forces to change economic variables according to their desire and their power to assert their interest. These ex-ante forces are completed by constraint forces from unanticipated system constraints to yield the ex-post dynamics. The flexible out-of-equilibrium model can combine Keynesian concepts such as the balance sheet approach and slow adaptation of prices and quantities with bounded rationality (gradient climbing) and interacting agents discussed in behavioral economics and agent-based models. The framework integrates some elements of different schools of thought and overcomes some restrictions inherent to optimization approaches, such as the assumption of markets operating in or close to equilibrium. Depending on the parameter choice for power relations and adaptation speeds, the model nevertheless can converge to a neoclassical equilibrium, and reacts to an austerity shock in a neoclassical or post-Keynesian way.

연구 동기 및 목표

• 일般 균형 이론, 키퍼스티안 비균형 이론, 행동 경제학 간의 방법론적 격차를 메우기 위해 경제적 힘과 힘의 작용을 형식화한다.
• 시장 균형을 전제로 하지 않고 제약 조건 하에서의 동적 조정 과정을 모델링함으로써, 균형 향한 적응 과정을 모델링하는 데 있어 역사적으로 존재하던 격차를 해소한다.
• 제한된 합리성(기울기 상승), 천천간 가격 및 수량 조정, 제도적 제약을 통합한 단일 동역학 시스템에 통합한다.
• 모델이 매개변수 선택에 따라 네오클래식 및 키퍼스티안적 반응을 모두 재현할 수 있는지 평가한다.
• 스톡-플로우 일관성 및 에이전트 기반 모델과도 호환되는 영리하고 비균형 상태에서의 모델링 프레임워크를 제공한다.

제안 방법

• 경제적 힘을 에이전트가 변수를 변화시키려는 욕구로, 경제적 영향력을 그 욕구를 행사할 수 있는 능력으로 정의하며, 이를 라그랑주 역학의 힘과 유사하게 형식화한다.
• 일般 제약 동역학(GCD)의 미분-대수방정식(DAE) 프레임워크를 사용하여 사전적 힘과 체계 전반의 제약에 기인한 사후적 제약력 힘을 모델링한다.
• 정체성, 회계 규칙, 기술적 한계, 예산 제약 등에서 기인하는 제약력 힘을 통합하여 실제 체계의 역학을 결정한다.
• 에이전트가 전체 최적화 없이 국소적 효용 향상에 기반해 결정을 조정하는 방식으로 제한된 합리성을 기울기 상승 방식으로 모델링한다.
• 가격과 수량의 천천간 조정을 고려한 이중 부문 산업연쇄 구조, 이중 가계 부문, 은행, 정부를 통합한다.
• 대체 가능성을 允許하는 코브-더글라스 생산함수를 사용하지만, 조정 과정은 즉각적이지 않고 점진적인 방식으로 모델링한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 라그랑주 역학의 물리적 힘과 유사하게 경제적 힘과 영향력을 어떻게 형식화할 수 있으며, 이를 통해 비균형 역학을 어떻게 모델링할 수 있는가?
• RQ2 GCD 모델이 어떤 매개변수 조건에서 네오클래식 평형에 수렴하고, 어떤 경우에 키퍼스티안적 행동을 보이는가?
• RQ3 이 프레임워크는 동시에 키퍼스티안 자산부실 동역학, 제한된 합리성, 제도적 제약을 통합할 수 있는가?
• RQ4 가격과 수량의 적응 속도가 균형 가정 없이 수렴성과 안정성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 상호 소비 외부효과(예: 과시 소비)를 GCD 프레임워크에 통합할 경우 어떤 함의가 있는가?

주요 결과

• 적절한 적응 속도와 힘 매개변수의 균형이 이루어지면 모델은 네오클래식 평형에 수렴할 수 있으며, 이는 기존 균형 이론과의 일관성을 보여준다.
• 가격과 수량의 빠른 적응이 빠른 수렴을 보장하지는 않으며, 오히려 균형에서의 이탈을 악화시킬 수 있어, 비단조화적 안정성 특성을 드러낸다.
• 권력 관계와 조정 속도의 선택에 따라 충격 완화 정책에 대해 네오클래식적 반응과 키퍼스티안적 반응을 모두 보여주는 것으로 나타났다.
• 과시 소비는 소비 결정 간 상호 영향력으로 모델링할 수 있으며, 이는 역학에 전략적 보완성을 도입한다.
• 이 프레임워크는 균형화하는 시장 힘과 비균형화하는 시장 힘을 명시적으로 모델링할 수 있어, 전통적 비균형 모델의 한계를 극복한다.
• 신용 할당, 정치적 영향력, 에너지 및 물질의 유동성 등 추가적인 힘을 통합할 수 있는 영리함을 유지하지만, 힘 매개변수의 실증적 추정은 여전히 열려 있는 과제이다.