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Modelo de Solow-Swan

El modelo de Solow-Swan o modelo de crecimiento exógeno es un modelo económico de crecimiento económico de largo plazo . Intenta explicar el crecimiento económico a largo plazo analizando la acumulación de capital , el crecimiento laboral o poblacional y los aumentos de la productividad impulsados ​​en gran medida por el progreso tecnológico . En esencia, es una función de producción agregada , a menudo especificada como del tipo Cobb-Douglas , que permite al modelo "hacer contacto con la microeconomía ". [1] : 26  El modelo fue desarrollado de forma independiente por Robert Solow y Trevor Swan en 1956, [2] [3] [nota 1] y reemplazó al modelo keynesiano Harrod-Domar .

Matemáticamente, el modelo de Solow-Swan es un sistema no lineal que consta de una única ecuación diferencial ordinaria que modela la evolución del stock de capital per cápita . Debido a sus características matemáticas particularmente atractivas, Solow-Swan demostró ser un punto de partida conveniente para varias extensiones. Por ejemplo, en 1965, David Cass y Tjalling Koopmans integraron el análisis de optimización del consumidor de Frank Ramsey , [4] endogenizando así [5] la tasa de ahorro , para crear lo que ahora se conoce como el modelo de Ramsey-Cass-Koopmans .

Fondo

El modelo de Solow-Swan fue una extensión del modelo Harrod-Domar de 1946 que abandonó el supuesto restrictivo de que sólo el capital contribuye al crecimiento (siempre que haya suficiente mano de obra para utilizar todo el capital). Contribuciones importantes al modelo provinieron del trabajo realizado por Solow y Swan en 1956, quienes desarrollaron de forma independiente modelos de crecimiento relativamente simples. [2] [3] El modelo de Solow ajustó con cierto éxito los datos disponibles sobre el crecimiento económico de Estados Unidos . [6] En 1987, Solow recibió el Premio Nobel de Economía por su trabajo. Hoy en día, los economistas utilizan la contabilidad de fuentes de crecimiento de Solow para estimar los efectos separados sobre el crecimiento económico del cambio tecnológico, el capital y la mano de obra. [7]

El modelo de Solow es también uno de los modelos más utilizados en economía para explicar el crecimiento económico. [8] Básicamente, afirma que los resultados sobre la "productividad total de los factores (PTF) pueden conducir a aumentos ilimitados en el nivel de vida en un país". [8]

Ampliación del modelo Harrod-Domar

Solow amplió el modelo Harrod-Domar agregando el trabajo como factor de producción y relaciones capital-producto que no son fijas como en el modelo Harrod-Domar. Estos refinamientos permiten distinguir la creciente intensidad de capital del progreso tecnológico. Solow ve la función de producción de proporciones fijas como un "supuesto crucial" para los resultados de inestabilidad en el modelo Harrod-Domar. Su propio trabajo amplía esto al explorar las implicaciones de especificaciones alternativas, a saber, la Cobb-Douglas y la elasticidad de sustitución constante (CES) más general . [2] Aunque esta se ha convertido en la historia canónica y celebrada [9] en la historia de la economía, presentada en muchos libros de texto económicos, [10] una reciente reevaluación del trabajo de Harrod la ha cuestionado. Una crítica central es que el artículo original de Harrod [11] no se ocupaba principalmente del crecimiento económico ni utilizaba explícitamente una función de producción de proporciones fijas. [10] [12]

Implicaciones a largo plazo

Un modelo estándar de Solow predice que, en el largo plazo, las economías convergen hacia su equilibrio de crecimiento equilibrado y que el crecimiento permanente del ingreso per cápita sólo se puede lograr mediante el progreso tecnológico. Ambos cambios en el ahorro y en el crecimiento demográfico sólo causan efectos de nivel en el largo plazo (es decir, en el valor absoluto del ingreso real per cápita). Una implicación interesante del modelo de Solow es que los países pobres deberían crecer más rápido y eventualmente alcanzar a los países más ricos. Esta convergencia podría explicarse por: [13]

Baumol intentó verificar esto empíricamente y encontró una correlación muy fuerte entre el crecimiento de la producción de un país durante un largo período de tiempo (1870 a 1979) y su riqueza inicial. [14] Sus hallazgos fueron posteriormente cuestionados por DeLong , quien afirmó que tanto la no aleatoriedad de los países incluidos en la muestra como el potencial de errores de medición significativos en las estimaciones del ingreso real per cápita en 1870, sesgaron los hallazgos de Baumol. DeLong concluye que hay poca evidencia que respalde la teoría de la convergencia.

Suposiciones

El supuesto clave del modelo de crecimiento de Solow-Swan es que el capital está sujeto a rendimientos decrecientes en una economía cerrada.

Variaciones en los efectos de la productividad

En el modelo de Solow-Swan, el cambio inexplicable en el crecimiento de la producción después de tener en cuenta el efecto de la acumulación de capital se denomina residuo de Solow . Este residual mide el aumento exógeno de la productividad total de los factores (PTF) durante un período de tiempo particular. El aumento de la PTF a menudo se atribuye enteramente al progreso tecnológico, pero también incluye cualquier mejora permanente en la eficiencia con la que se combinan los factores de producción a lo largo del tiempo. Implícitamente, el crecimiento de la PTF incluye cualquier mejora permanente de la productividad que resulte de mejores prácticas de gestión en los sectores público y privado de la economía. Paradójicamente, aunque el crecimiento de la PTF es exógeno en el modelo, no puede observarse, por lo que sólo puede estimarse junto con la estimación simultánea del efecto de la acumulación de capital sobre el crecimiento durante un período de tiempo particular.

El modelo se puede reformular de maneras ligeramente diferentes utilizando diferentes supuestos de productividad o diferentes métricas de medición:

En una economía en crecimiento, el capital se acumula más rápido de lo que nacen las personas, por lo que el denominador en la función de crecimiento bajo el cálculo MFP está creciendo más rápido que en el cálculo ALP. Por lo tanto, el crecimiento de la MFP es casi siempre menor que el crecimiento de la ALP. (Por lo tanto, medir en términos de ALP aumenta el aparente efecto de profundización del capital ). La MFP se mide por el " residual de Solow ", no por el ALP.

Matemáticas del modelo.

El modelo de Solow-Swan del libro de texto se desarrolla en un mundo de tiempo continuo sin gobierno ni comercio internacional. Un solo bien (producción) se produce utilizando dos factores de producción , trabajo ( ) y capital ( ) en una función de producción agregada que satisface las condiciones de Inada , que implican que la elasticidad de sustitución debe ser asintóticamente igual a uno. [15] [16]

donde denota tiempo, es la elasticidad de la producción con respecto al capital y representa la producción total. se refiere a tecnología o “ conocimiento ” que aumenta el trabajo de parto, por lo que representa trabajo efectivo. Todos los factores de producción están plenamente empleados y se dan los valores iniciales , , y . El número de trabajadores, es decir, la mano de obra, así como el nivel de tecnología crecen exógenamente a tasas y , respectivamente:

Por lo tanto, el número de unidades efectivas de trabajo crece a una tasa . Mientras tanto, el stock de capital se deprecia con el tiempo a un ritmo constante . Sin embargo, sólo se consume una fracción de la producción ( con ) , dejando una parte ahorrada para inversión . Esta dinámica se expresa mediante la siguiente ecuación diferencial :

donde es la abreviatura de , la derivada con respecto al tiempo. Derivada con respecto al tiempo significa que es el cambio en el stock de capital: la producción que no se consume ni se utiliza para reemplazar bienes de capital viejos y desgastados es inversión neta.

Dado que la función de producción tiene rendimientos constantes a escala , se puede escribir como producción por unidad efectiva de trabajo , que es una medida de la creación de riqueza: [nota 2]

El principal interés del modelo es la dinámica de la intensidad de capital , el stock de capital por unidad de trabajo efectivo. Su comportamiento en el tiempo viene dado por la ecuación clave del modelo de Solow-Swan: [nota 3]

El primer término, , es la inversión real por unidad de trabajo efectivo: la fracción de la producción por unidad de trabajo efectivo que se ahorra e invierte. El segundo término, , es la “inversión de equilibrio”: la cantidad de inversión que se debe invertir para evitar que caiga. [17] : 16  La ecuación implica que converge a un valor de estado estacionario de , definido por , en el que no hay ni un aumento ni una disminución de la intensidad de capital:

en el que el stock de capital y el trabajo efectivo crecen a un ritmo . Asimismo, es posible calcular el estado estacionario de la riqueza creada que corresponde con :

Suponiendo rendimientos constantes, la producción también crece a esa tasa. En esencia, el modelo de Solow-Swan predice que una economía convergerá hacia un equilibrio de crecimiento equilibrado , independientemente de su punto de partida. En esta situación, el crecimiento de la producción por trabajador está determinado únicamente por la tasa de progreso tecnológico . [17] : 18 

Dado que, por definición, en el equilibrio tenemos

Por lo tanto, en el equilibrio, la relación capital/producción depende sólo de las tasas de ahorro, crecimiento y depreciación. Esta es la versión del modelo de Solow-Swan de la tasa de ahorro de la regla de oro .

Dado que , en cualquier momento el producto marginal del capital en el modelo de Solow-Swan está inversamente relacionado con la relación capital/trabajo.

Si la productividad es la misma en todos los países, entonces los países con menos capital por trabajador tendrán un producto marginal más alto, lo que proporcionaría un mayor rendimiento de la inversión de capital. Como consecuencia, el modelo predice que en un mundo de economías de mercado abiertas y capital financiero global, la inversión fluirá de los países ricos a los países pobres, hasta que capital/trabajador e ingreso/trabajador se igualen en todos los países.

Dado que el producto marginal del capital físico no es mayor en los países pobres que en los países ricos, [18] la implicación es que la productividad es menor en los países pobres. El modelo básico de Solow no puede explicar por qué la productividad es menor en estos países. Lucas sugirió que los niveles más bajos de capital humano en los países pobres podrían explicar la menor productividad. [19]

Porque el producto marginal del capital es igual a la tasa de rendimiento.

entonces esa es la fracción del ingreso apropiado por el capital. Por tanto, el modelo de Solow-Swan supone desde el principio que la división del ingreso entre trabajo y capital es constante.

Versión Mankiw-Romer-Weil del modelo

Adición de capital humano

En 1992, N. Gregory Mankiw , David Romer y David N. Weil teorizaron una versión del modelo de Solow-Swan, ampliado para incluir un papel del capital humano , que puede explicar el fracaso de la inversión internacional para fluir hacia los países pobres. [20] En este modelo, la producción y el producto marginal del capital (K) son menores en los países pobres porque tienen menos capital humano que los países ricos.

Similar al modelo de Solow-Swan del libro de texto, la función de producción es del tipo Cobb-Douglas:

¿Dónde está el stock de capital humano, que se deprecia al mismo ritmo que el capital físico? Por simplicidad, asumen la misma función de acumulación para ambos tipos de capital. Como en Solow-Swan, una fracción del resultado se ahorra en cada período, pero en este caso se divide e invierte en parte en capital físico y en parte en capital humano, de modo que . Por tanto, existen dos ecuaciones dinámicas fundamentales en este modelo:

La trayectoria de crecimiento de equilibrio equilibrado (o de estado estacionario) está determinada por , lo que significa y . Resolviendo para el nivel de estado estacionario de y se obtiene:

En el estado estacionario, .

Estimaciones econométricas

Klenow y Rodríguez-Clare arrojaron dudas sobre la validez del modelo aumentado porque las estimaciones de Mankiw, Romer y Weil no parecían consistentes con las estimaciones aceptadas del efecto de los aumentos en la escolaridad sobre los salarios de los trabajadores. Aunque el modelo estimado explica el 78% de la variación del ingreso entre países, las estimaciones implican que los efectos externos del capital humano sobre el ingreso nacional son mayores que su efecto directo sobre los salarios de los trabajadores. [21]

Contabilización de efectos externos.

Theodore Breton proporcionó una idea que reconciliaba el gran efecto que la escolaridad tiene en el capital humano en el modelo de Mankiw, Romer y Weil con el efecto menor de la escolaridad en los salarios de los trabajadores. Demostró que las propiedades matemáticas del modelo incluyen efectos externos significativos entre los factores de producción, porque el capital humano y el capital físico son factores de producción multiplicativos. [22] El efecto externo del capital humano sobre la productividad del capital físico es evidente en el producto marginal del capital físico:

Mostró que las grandes estimaciones del efecto del capital humano en las estimaciones del modelo entre países son consistentes con el efecto más pequeño que normalmente se encuentra en los salarios de los trabajadores cuando se toman en cuenta los efectos externos del capital humano sobre el capital físico y la mano de obra. Esta idea refuerza significativamente los argumentos a favor de la versión de Mankiw, Romer y Weil del modelo de Solow-Swan. La mayoría de los análisis que critican este modelo no tienen en cuenta los efectos pecuniarios externos de ambos tipos de capital inherentes al modelo. [22]

Factor total de productividad

La tasa exógena de crecimiento de la PTF ( productividad total de los factores ) en el modelo de Solow-Swan es el residual después de contabilizar la acumulación de capital. El modelo de Mankiw, Romer y Weil proporciona una estimación más baja de la PTF (residual) que el modelo básico de Solow-Swan porque la adición de capital humano al modelo permite que la acumulación de capital explique una mayor parte de la variación del ingreso entre países. En el modelo básico, el residuo de la PTF incluye el efecto del capital humano porque el capital humano no está incluido como factor de producción.

Convergencia condicional

El modelo de Solow-Swan ampliado con capital humano predice que los niveles de ingresos de los países pobres tenderán a alcanzar o converger hacia los niveles de ingresos de los países ricos si los países pobres tienen tasas de ahorro similares tanto para el capital físico como para el capital humano como porcentaje. de producción, un proceso conocido como convergencia condicional. Sin embargo, las tasas de ahorro varían ampliamente entre países. En particular, dado que existen considerables restricciones financieras para la inversión en educación, es probable que las tasas de ahorro para capital humano varíen en función de las características culturales e ideológicas de cada país. [23]

Desde la década de 1950, la relación producción/trabajador en los países ricos y pobres en general no ha convergido, pero aquellos países pobres que han aumentado considerablemente sus tasas de ahorro han experimentado la convergencia del ingreso predicha por el modelo de Solow-Swan. Por ejemplo, la producción/trabajador en Japón , un país que alguna vez fue relativamente pobre, ha convergido al nivel de los países ricos. Japón experimentó altas tasas de crecimiento después de aumentar sus tasas de ahorro en las décadas de 1950 y 1960, y ha experimentado una desaceleración del crecimiento de la producción/trabajador desde que sus tasas de ahorro se estabilizaron alrededor de 1970, como lo predijo el modelo.

Los niveles de ingreso per cápita de los estados del sur de Estados Unidos han tendido a converger con los niveles de los estados del norte. La convergencia observada en estos estados también es consistente con el concepto de convergencia condicional . Que se produzca una convergencia absoluta entre países o regiones depende de si tienen características similares, tales como:

Evidencia adicional de la convergencia condicional proviene de regresiones multivariadas entre países. [25]

El análisis econométrico de Singapur y los otros " Tigres de Asia Oriental " ha producido el sorprendente resultado de que, si bien la producción por trabajador ha ido aumentando, casi nada de su rápido crecimiento se ha debido al aumento de la productividad per cápita (tienen un bajo " residual de Solow " ). [7]

Ver también

Notas

  1. ^ La idea de utilizar una función de producción Cobb-Douglas en el centro de un modelo de crecimiento se remonta a Tinbergen, J. (1942). "Zur Theorie der langfristigen Wirtschaftsentwicklung". Archivo Weltwirtschaftliches . 55 : 511–549. JSTOR  40430851. Véase Brems, Hans (1986). "Crecimiento neoclásico: Tinbergen y Solow". Teoría económica pionera, 1630-1980 . Baltimore: Prensa de la Universidad Johns Hopkins. págs. 362–368. ISBN 978-0-8018-2667-2.
  2. ^ Cálculo paso a paso:
  3. ^ Cálculo paso a paso: . Dado que , y , son y , respectivamente, la ecuación se simplifica a . Como se ha mencionado más arriba, .

Referencias

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  5. ^ Cass endogeneiza la tasa de ahorro modelando explícitamente la decisión del consumidor de consumir y ahorrar. Esto se hace agregando un problema de optimización del hogar al modelo de Solow. véase también Giri R (sin fecha, antes de 2022): Conferencia 3 – Modelo de crecimiento con ahorro endógeno: modelo de Ramsey-Cass-Koopmans. Instituto Tecnológico Autónomo de México (ITAM)
  6. ^ Solow, Robert M. (1957). "El cambio técnico y la función de producción agregada". Revista de Economía y Estadística . 39 (3): 312–320. doi :10.2307/1926047. JSTOR  1926047.Pdf.
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Otras lecturas

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