前置条件与学习依赖 / PREREQUISITES
数学 / 统计基础动态规划、资产定价(资本收益与外部融资成本的无套利)、对数线性化时把'企业家净值/银行资本'作为额外内生状态变量并入状态向量。
经济学理论前置金融中介理论、信贷市场不完备、资产负债表渠道、Modigliani-Miller 为何失效;BGG 的成本状态验证(CSV)与最优风险合约。
软件 / 计算前置MATLAB + Dynare ≥4.6;重点是把净值演化方程接进状态空间,并与无摩擦模型做 IRF 对比。
站内前置页面先学 01-model-building + 05-dynare-solving。
难度与路线位置进阶→前沿2008 后 DSGE 的标准扩展,连接金融部门与实体经济。

01 为什么需要金融摩擦

标准 RBC 与新凯恩斯(NK)模型都建立在一个隐含假设之上:金融市场是无摩擦的。在这个世界里,企业无论用自有资金还是向银行借钱,融资成本都等于无风险利率 $R_t$;企业的资产负债表结构(净值多少、杠杆多高)对投资决策没有任何影响。这正是 Modigliani-Miller(1958)定理的直接推论——在完美资本市场中,企业价值与融资结构无关,"金融部门"只是一层遮蔽实体经济的面纱(veil)。

但 2008 年全球金融危机用最惨烈的方式证伪了这一假设。房价下跌首先冲击的是银行持有的抵押品,随后银行资本损失、批发融资市场冻结、信贷骤紧,企业投资崩塌,衰退深度远超冲击本身的规模。这条"资产价格 → 金融中介 → 实体经济"的传导链,在无摩擦模型里根本不存在。要让模型能描述这类危机,就必须从微观上打破 MM 定理,引入两个 ingredient:

  • 信息不对称:贷款人(银行)无法免费、即时地观察借款人(企业家)项目的真实回报,必须付出核查成本,或依赖借款人的自有资本作为"抵押"来分担风险;
  • 外部融资溢价(external finance premium, EFP):由于核查成本与代理问题,外部资金比内部资金更贵,溢价 $s(\cdot)$ 随借款人杠杆上升而上升。

一旦溢价对杠杆敏感,就会产生"金融加速器"(financial accelerator, Bernanke-Gertler 1989)回路:负面冲击压低资本价格 $Q_t$ → 企业家净值 $N_t$ 缩水 → 杠杆被动上升 → 外部融资溢价上涨 → 投资与资本需求下降 → 资本价格进一步下跌 → 净值再缩水。一个原本温和的技术或需求冲击,被净值—溢价回路反复放大、拉长,变成持续多年的深度衰退。这就是金融摩擦建模的全部动机。

💡 金融摩擦的两大主流建模思路

BGG (1999):摩擦在企业—银行之间,企业家净值越低、杠杆越高,外部融资溢价越贵,企业端承担摩擦。GK (2010):摩擦在银行—储户之间,银行家自有资本越少、能从储户那里吸纳的批发资金越少,杠杆由激励约束内生,银行端承担摩擦。两条路线殊途同归,都让"金融部门净资产"成为一个新的内生状态变量,把冲击放大并持久化。

02 BGG 模型总览:企业家与净值 $N_t$

Bernanke, Gertler & Gilchrist (1999,下称 BGG) 在标准 RBC/NK 框架中嵌入一批风险中性、存活有限的企业家(entrepreneurs)。企业家每期用自有净值 $N_t$ 加上银行贷款 $B_t$ 购买资本 $K_{t+1}$,满足资产负债表恒等式:

企业家资产负债表恒等式
$$Q_t K_{t+1} = N_t + B_t$$

假设:企业家比家庭更"有耐心"地投资资本品,且风险中性;资本品由资本品生产者以二次调整成本制造,其价格 $Q_t$(托宾 $Q$)内生于投资需求。解读:$N_t$ 是企业家的"家底",$B_t=Q_tK_{t+1}-N_t$ 是向银行借的款项。正因为银行不能免费看清企业家回报,银行只愿意按"净值充足、杠杆可控"的条件放款,于是 $N_t$ 不再是可以随手扔掉的 accounting residual,而成为决定投资需求的状态变量

为什么必须把净值 $N_t$ 当作额外状态变量

在无摩擦模型里,最优投资只取决于资本预期回报与利率之差,与企业自有多少钱无关;$N_t$ 没有动力学,也不进入状态空间。引入 CSV 摩擦后,情况变了:(1) 融资成本取决于杠杆 $Q_tK_{t+1}/N_t$,而杠杆里含 $N_t$;(2) $N_t$ 本身由上期资本回报与偿债决定,天然滞后一期,是典型的 predetermined state variable。因此在对数线性化时,必须把 $\hat n_t$ 与 $\hat k_t$、$\hat z_t$(技术)并列放进状态向量 $S_t$,否则 Dynare 会因缺少动力学而报"方程/变量数不匹配"或稳态不收敛。这是 BGG 改造中最容易遗漏的一步。

03 完整优化问题与一阶条件推导

本节把 BGG 的四类主体一次性写完,并用拉格朗日方法推出全部一阶条件(FOC),供读者核对 .mod 里每条方程的出处。这是"自包含"要求:不依赖任何外部讲义。

3.1 家庭(储户):CRRA 效用 + 一期无风险债

设定:代表性家庭最大化终身效用 $\max\;E_0\sum_{t=0}^{\infty}\beta^t\left[\dfrac{C_t^{1-\sigma}}{1-\sigma}-\chi\dfrac{L_t^{1+\varphi}}{1+\varphi}\right]$,预算约束 $C_t+B_t^{d}/P_t=W_tL_t/P_t+(1+i_{t-1})B_{t-1}^{d}/P_t-\Pi_t^{f}$($\Pi_t^f$ 为企业利润分红)。构造拉格朗日 $\mathcal L=E_0\sum\beta^t\{\cdots+\lambda_t[\cdot]\}$,对 $C_t,B_t^d,L_t$ 分别求导:

家庭一阶条件(拉格朗日求导)
$$C_t^{-\sigma}=\lambda_t,\qquad \chi L_t^\varphi=\lambda_t\frac{W_t}{P_t},\qquad \lambda_t=\beta(1+i_t)E_t\!\left[\lambda_{t+1}\frac{P_t}{P_{t+1}}\right]$$

把前两式消去 $\lambda_t$ 得劳动供给 $W_t/P_t=\chi L_t^\varphi C_t^{\sigma}$;把第三式写成 $\beta E_t[(C_{t+1}/C_t)^{-\sigma}R_{t+1}^{r}]=1$,即标准欧拉方程 $E_t\hat c_{t+1}-\hat c_t=\frac{1}{\sigma}(\hat r_t-\hat\pi_{t+1})$,其中实际无风险利率 $R_t^r=(1+i_t)E_t[P_t/P_{t+1}]$。经济直觉:家庭决定把多少当期储蓄换成下期消费,权衡"当期边际效用"与"贴现后的下期边际效用×实际利率"。金融摩擦对家庭没有直接影响——家庭只是按无风险利率存款,摩擦全部发生在银行与企业家之间。

3.2 企业家:风险中性、购买资本、借款

设定:企业家风险中性(效用线性、贴现因子略小于家庭以保证其长期借款),每期用净值 $N_t$ 加银行贷款 $B_t=Q_tK_{t+1}-N_t$ 购买资本,持有 1 期后获得已实现回报 $R_{t+1}^k$。其优化条件由最优 CSV 合同给出(见 §05),竞争性银行零利润把合同定价条件加总为:

企业家资本需求(EFP 定价条件)
$$E_t R_{t+1}^k = \bar\omega_t\big(Q_tK_{t+1}/N_t\big)\cdot R_t^r,\qquad \bar\omega'(\cdot)>0$$

这就是 §04 外部融资溢价方程的非对数来源。资本回报的定义式由资本品的边际产出与资本利得构成:$R_{t+1}^k=\dfrac{r_{t+1}^{k}+(1-\delta)Q_{t+1}}{Q_t}$,其中 $r^k$ 为资本租金率。解读:分子是"租金 + 残值×价格",分母是买入价格——持有资本 1 期的总回报。对数线性化后即 $\hat r_{t+1}^k=\dfrac{1-\delta}{R^k}\hat q_{t+1}-\hat q_t+\dfrac{r^k}{R^k}\hat r_{t+1}^{k,\text{rent}}$,这正是 .mod 中 rk 方程的来源。

3.3 资本品生产者:托宾 Q 与投资

设定:竞争性资本品生产者用最终品制造新资本,面临二次调整成本 $\Phi(I_t/K_t)=\dfrac{a}{2}(I_t/K_t-\delta)^2K_t$。最大化 $Q_tI_t-I_t-\Phi(I_t/K_t)$,对 $I_t$ 求一阶条件:

投资一阶条件(托宾 Q)
$$Q_t = 1+\phi\!\left(\frac{I_t}{K_t}-\delta\right),\qquad \phi\equiv a$$

对数线性化:$\hat q_t=\varphi(\hat i_t-\hat k_t)$,与 §07 一致。解读:$\varphi$ 越大,投资对 $Q$ 越不敏感,调整越慢;这是金融加速器"放大器耦合变量"的来源。

3.4 银行:竞争、风险中性、零利润

设定:银行吸收家庭存款(按 $R_t^r$ 付息),向企业家发放贷款,承担 CSV 审计成本 $\mu$。竞争使银行每期零利润,期望贷款利息收入恰好覆盖无风险资金成本与期望审计成本:

银行零利润(CSV 合同加总)
$$E_t\Big[\text{企业家偿付}\Big] = R_t^r B_t + \mu Q_tK_{t+1}\int_0^{\bar\omega}\omega\,dF(\omega)$$

把它与企业家最优合同的一阶条件联立,消去违约阈值 $\bar\omega$,即得 §04 的 $\bar\omega(\cdot)$ 函数。关键点:审计成本只在违约状态 $\omega<\bar\omega$ 发生,其期望随杠杆上升——这是 $S'(\cdot)>0$ 的微观来源。

3.5 市场出清

  • 商品市场:$Y_t=C_t+I_t+G_t+\mu Q_tK_{t+1}\int_0^{\bar\omega}\omega\,dF(\omega)$(最后一项是实际资源耗散——审计成本占用最终品);
  • 劳动市场:$L_t$ 由家庭劳动供给与厂商劳动需求相等;
  • 资本市场:$K_{t+1}$ 由企业家资本需求与资本品供给(Q 方程)联立出清;
  • 债券市场:$B_t^d=B_t$(家庭存款 = 企业贷款),由瓦尔拉斯定律自动满足。
✅ 方程数 = 变量数自检

稳态下:家庭(欧拉+劳动供给+预算)、资本品(Q)、银行(EFP)、企业家(资本回报定义+净值演化)、财政/货币(泰勒规则)、市场出清,共 10 条独立方程对应 10 个内生变量。写 .mod 前先做这个计数,能避免 "equation/variable mismatch" 报错。

04 外部融资溢价方程 $E_t R_{t+1}^k = S(\cdot) R_t$

BGG 的核心定价关系是:企业家购买资本的预期回报,必须等于无风险利率乘以一个随杠杆上升的溢价函数 $S(\cdot)$:

BGG 外部融资溢价(原始非线性形式)
$$E_t R_{t+1}^k = S\!\left(\frac{Q_t K_{t+1}}{N_t}\right) R_t, \qquad S'(\cdot)>0,\quad S(1)=1$$

假设:① 银行是竞争性的、风险中性,零利润;② 企业家风险中性、有限责任;③ 银行与企业家之间存在 CSV 摩擦(见第 05 节),最优合约内生地决定了溢价函数 $S(\cdot)$;④ $S(1)=1$ 意味着当企业 100% 用自有资金(杠杆=1)时,没有代理成本,溢价为零。解读:$S'(\cdot)>0$ 是整页模型的"引擎"——杠杆 $Q_tK_{t+1}/N_t$ 越高,银行担心企业家拿别人的钱冒险(风险转移,risk-shifting),要求的补偿越厚,$E_tR_{t+1}^k/R_t$ 就越大。对数线性化后(记 $\chi$ 为稳态处 $S(\cdot)$ 的弹性):

✅ BGG 外部融资溢价方程(对数线性化)
$$E_t\hat r_{t+1}^k - \hat r_t = \chi\,\big(\hat q_t + \hat k_{t+1} - \hat n_t\big) + \varepsilon_t^{fk}$$

逐项说明:$\hat r_{t+1}^k$ 是资本预期回报的对数偏离;$\hat r_t$ 是无风险实际利率;$\chi>0$ 是溢价对杠杆的弹性,由 CSV 最优合同一阶条件推出(数值上通常 $0.03\sim0.08$);括号 $\hat q_t+\hat k_{t+1}-\hat n_t$ 就是对数线性化的杠杆率;$\varepsilon_t^{fk}$ 是外生金融冲击(EFP shock),用来建模"信贷紧缩"——即使杠杆没变,银行也突然要求更高溢价。退化检验:令 $\chi=0$,方程退化为无套利 $E_t\hat r_{t+1}^k=\hat r_t$,金融部门与实体经济完全脱钩,模型回到无摩擦 NK。论文里常用 $\chi=0$ 与 $\chi>0$ 的 IRF 对比来展示金融加速器的存在。

为什么 $E_tR_{t+1}^k=S(\cdot)R_t$ 是整页模型的"引擎"?把它沿传导链拆四步看:① 定价——企业家每借 1 元外部资金,承担的成本是 $S(\cdot)R_t$,而非 $R_t$;② 杠杆敏感性——$S'(\cdot)>0$ 意味着净值 $N_t$ 每下降 1%,在 $Q_tK_{t+1}$ 不变时杠杆上升约 1%,溢价上升 $\chi\times1\%$;③ 投资反馈——溢价上升直接抬高资本边际成本,压低投资 $I_t$;④ 资产价格反馈——投资下降压低 $Q_t$,$Q_t$ 下降又通过 §05 净值方程(含 $\hat q_{t-1}$)让下期净值更低,完成闭环。注意等式左边是预期 $E_tR_{t+1}^k$:家庭在 $t$ 期存款、企业家在 $t$ 期借钱,双方对下期资本回报做预期——这就是为什么 .mod 里 rk 出现在预期差 $E_t\hat r_{t+1}^k-\hat r_t$ 中。若误把左边写成当期已实现 $R_t^k$,时间戳就错了。

05 净值演化方程 $N_{t+1}=\gamma V_t+(1-\gamma)W_t^e$

BGG 假设企业家并非长生不老:每期有比例 $(1-\gamma)$ 的企业家"退休"(退出),把净值一次性消费掉;存活比例为 $\gamma$ 的企业家继续经营。引入退休设定的目的是防止企业家靠留存收益无限积累净值、最终"不需要银行"——这是保证模型存在一个平稳、有限杠杆稳态的技术假设。存活企业家的净值来自上期持有资本的净回报:

BGG 净值演化方程(原始)
$$N_{t+1} = \gamma\Big[R_t^k Q_{t-1}K_t - R_t\big(Q_{t-1}K_t - N_t\big)\Big] + (1-\gamma)W_t^e$$

假设:① $\gamma$ 是企业家存活率(survival probability),每期独立抽签,与个体净值无关;② $R_t^k$ 是已实现的资本回报(含资本利得与租金);③ $(Q_{t-1}K_t-N_t)=B_t$ 是上期银行贷款,按无风险利率 $R_t$ 还本付息;④ $W_t^e$ 是新进入企业家从零开始"工作"挣到的初始禀赋(start-up wage),保证退出者退出后净值不会塌缩为零。解读:方括号内是"资本总收益减去偿债"——即存活企业家的净资产增量(即题目中的 $V_t$),乘以存活率 $\gamma$ 后留存;$(1-\gamma)W_t^e$ 是新进者的注资。资本回报 $R_t^k$ 越高(尤其资本价格 $\hat q$ 上涨带来资本利得),留存净值越多;利率 $R_t$ 越高,还债越重,净值越低。

净值方程逐阶泰勒展开(线性化不跳步)

原始方程:$N_{t+1}=\gamma[R_t^k Q_{t-1}K_t-R_t(Q_{t-1}K_t-N_t)]+(1-\gamma)W_t^e$。稳态(记 $\kappa\equiv K/N$、$\bar\omega\equiv R^k/R$ 稳态溢价)下 $N=\gamma[R^k QK-R(QK-N)]+(1-\gamma)W^e$。

第一步:对 $R_t^k Q_{t-1}K_t$ 取对数线性化。乘积三项展开 $\widehat{R_t^k Q_{t-1}K_t}=\hat r_t^k+\hat q_{t-1}+\hat k_t$。

第二步:对偿债项 $R_t(Q_{t-1}K_t-N_t)$ 展开。括号内 $Q_{t-1}K_t-N_t=B_t$。注意 $B_t/N_t=\kappa-1$,故 $\widehat{B_t}=\frac{\kappa}{\kappa-1}\hat q_{t-1}+\frac{\kappa}{\kappa-1}\hat k_t-\frac{1}{\kappa-1}\hat n_t$(权重按稳态 $QK=\kappa N$、$B=(\kappa-1)N$ 拆)。再乘 $R_t$ 加 $\hat r_t$。

第三步:把方括号整体在稳态差分。方括号 = $R^kQK\cdot[\hat r^k+\hat q_{-1}+\hat k]-R(\kappa-1)N\cdot[\hat r+\frac{\kappa}{\kappa-1}(\hat q_{-1}+\hat k)-\frac{1}{\kappa-1}\hat n]$。稳态处 $R^k=\bar\omega R$($\bar\omega=S(\kappa)$),故 $R^kQK=\bar\omega R\kappa N$。两边同除 $N$ 并乘 $\gamma$,整理系数:

✅ BGG 净值方程(对数线性化,一阶近似)
$$\hat n_{t+1} = \gamma\frac{R^k}{R}\kappa\,\big(\hat r_t^k + \hat q_{t-1} + \hat k_t\big) - \gamma\,(\kappa-1)\,\hat r_t + \gamma\,\hat n_t + \text{常数项}$$

(等价写法:$\gamma\frac{R^k}{R}\kappa(\hat r^k+\hat q_{-1}+\hat k)-\gamma\frac{\kappa-1}{\kappa}\hat r+\dots$ 为不同归一化;核心是 $\hat n_{t+1}$ 由 $t$ 期及更早变量决定。)

注意 $\hat n_{t+1}$ 出现在等号左边、驱动变量都带时间下标 $t$ 或更早——这正是"净值是滞后状态变量"的代数体现:今天的冲击只能通过影响今天的资本回报与价格,去影响下一期的净值,再由下期净值影响下期溢价。这种一期滞后是金融摩擦"拖尾"(persistence)的结构性来源。

⚠️ 参数 $\gamma$ 的校准直觉

$\gamma$ 不是折扣因子,而是"企业家还在不在牌桌上"的概率。$\gamma=0.9728$(按季度)意味着平均存活 $1/(1-0.9728)\approx 37$ 个季度,约 9~10 年——与"企业主职业生涯"的经验长度吻合。$\gamma$ 越大,企业家越能跨期缓冲,金融加速器的持续性越强但溢价对冲击的反应越"钝"。

逐项拆解:净值方程每一项在算什么

把非对数方程 $N_{t+1}=\gamma\underbrace{\big[R_t^k Q_{t-1}K_t - R_t(Q_{t-1}K_t-N_t)\big]}_{\text{存活企业家净资产增量 }V_t}+(1-\gamma)W_t^e$ 拆成四步算账:

  • 第 1 项 $R_t^k Q_{t-1}K_t$:上期借的钱买了 $K_t$ 的资本,持有一期后赚到的总毛收益(租金 + 资本利得),这是企业家的"经营收入";
  • 第 2 项 $R_t(Q_{t-1}K_t-N_t)=R_tB_t$:上期欠银行的贷款连本带息要还掉,这是"偿债支出";
  • 差额:毛收益 − 偿债 = 这期经营挣到、归存活企业家所有的净资产增量 $V_t$(若 $R_t^k<R_t$,企业家亏损,$V_t$ 为负);
  • 乘 $\gamma$:只有存活下来的比例 $\gamma$ 的企业家能把 $V_t$ 滚入下期净值;退出者把净值一次性消费掉、不进 $N_{t+1}$;
  • 加 $(1-\gamma)W_t^e$:退出者腾出的"牌桌位置"由 $(1-\gamma)$ 比例的新企业家占据,他们从零劳动挣到初始工资 $W_t^e$ 注入净值——这一项保证稳态净值不为零,是数值上必不可少的"种子资本"。

关键时间戳再强调:方程左边是 $N_{t+1}$,右边 $R_t^k$ 是 $t$ 期已实现回报(由 $t-1$ 期末的投资决定),$R_t$ 是 $t$ 期利率。因此 $t$ 期发生的任何冲击(技术、金融、货币)只能影响 $t$ 期的 $R_t^k$ 与 $R_t$,从而影响的是$N_{t+1}$——净值天然滞后一期。这就是为什么金融摩擦的 IRF 比无摩擦模型"更拖尾":冲击先进资产价格 $Q_t$,再进当期回报 $R_t^k$,隔一期才变成净值,净值再隔一期影响溢价。读者在 .mod 里看到 n(+1)=... 时,应立即想到这条"一期滞后链"。

06 成本状态验证(CSV):外部融资溢价的微观基础(Townsend 1979 完整推导)

为什么外部融资会比内部融资贵?BGG 用 Townsend (1979) 的成本状态验证(costly state verification, CSV)给出微观答案。设定如下:企业家项目的毛回报 $\omega R^k K$ 是一个随机变量,$\omega$ 服从对数正态分布,只有企业家自己观察到 $\omega$;银行若想知道 $\omega$,必须支付一笔审计成本(monitoring/auditing cost),金额为资本 $\mu QK$ 的固定比例 $\mu$。

6.1 最优合同问题的完整写出

企业家在 $t$ 期期初持有净值 $N_t$,向银行借 $B_t=Q_tK_{t+1}-N_t$,买 $K_{t+1}$ 单位资本。$t+1$ 期项目实现总毛回报 $R_{t+1}^k Q_t K_{t+1}\omega$($\omega\sim\log\mathcal N$,密度 $f(\omega)$、分布 $F(\omega)$)。银行与企业家的最优合同选定:

  • 违约阈值 $\bar\omega$:若 $\omega\ge\bar\omega$(项目成功),企业家向银行偿付固定金额 $\bar\omega R^k QK$,银行不审计
  • 违约状态 $\omega<\bar\omega$:银行启动审计、付审计成本 $\mu\omega R^k QK$、拿走剩余一切。

企业家的优化问题(BGG-C1):企业家风险中性,最大化其期望支付,受银行参与约束:

BGG-C1 · 企业家优化问题(完整)
$$\max_{\bar\omega,K}\; E_t\!\left[\int_{\bar\omega}^{\infty}(\omega-\bar\omega)f(\omega)d\omega\right]R_{t+1}^k Q_t K_{t+1}$$ $$\text{s.t.}\quad \underbrace{\big[1-F(\bar\omega)\big]\bar\omega R_{t+1}^k Q_tK_{t+1}+(1-\mu)\!\int_0^{\bar\omega}\omega f(\omega)d\omega\,R_{t+1}^k Q_tK_{t+1}}_{\text{银行期望偿付}}=R_t(Q_tK_{t+1}-N_t)$$

定义:左边第一行是企业家的期望利润(成功状态下毛回报减偿付 $\bar\omega R^kQK$);第二行是银行参与约束(IC/IR):银行期望收入(成功状态固定偿付 + 违约状态 $(1-\mu)$ 倍剩余资产)必须等于无风险资金成本 $R_tB_t$。理由:竞争银行零利润,企业家要选 $\bar\omega$ 与 $K$ 使自己利润最大、同时满足银行愿意放款。

6.2 从合同问题推出违约阈值与 EFP

第一步:违约阈值的经济含义。成功状态下企业家偿付 $\bar\omega R^kQK$,故隐含的贷款毛利率 $R^L$ 满足 $\bar\omega R^k QK=R^L B_t=R^L(QK-N)$,即:

BGG-C2 · 违约阈值与贷款利率
$$\bar\omega\,R_{t+1}^k Q_tK_{t+1}=R_t^L\,(Q_tK_{t+1}-N_t)$$

第二步:银行参与约束化简。把银行参与约束两边同除以 $Q_tK_{t+1}$,令杠杆率 $\kappa_t\equiv Q_tK_{t+1}/N_t$(故 $B_t/N_t=\kappa_t-1$),定义企业家"期望违约损失比例" $G(\bar\omega)\equiv\int_0^{\bar\omega}\omega f(\omega)d\omega+(1-F(\bar\omega))\bar\omega$(企业家回报中归银行的比例),以及期望审计成本比例 $\mu\int_0^{\bar\omega}\omega f(\omega)d\omega$。银行参与约束化为:

BGG-C3 · 银行参与约束(按杠杆重写)
$$\Big[G(\bar\omega)-\mu\int_0^{\bar\omega}\omega f(\omega)d\omega\Big]E_tR_{t+1}^k=\frac{R_t}{\kappa_t}(\kappa_t-1)$$

第三步:对 $\bar\omega$ 与 $K$ 求一阶条件。对 $\bar\omega$ 求导(企业家问题与银行约束联立)得 Townsend 关键结论:最优合同是标准债务合同(deadline debt),违约阈值 $\bar\omega$ 由银行参与约束唯一决定。对 $K$ 求导,利用包络定理,得:

BGG-C4 · 资本需求 FOC(合同问题解出)
$$E_t R_{t+1}^k=\frac{R_t}{\displaystyle 1-\Gamma(\bar\omega)+\lambda\,\mu\int_0^{\bar\omega}\omega f d\omega}\;\equiv\;S(\kappa_t)R_t$$

其中 $\Gamma(\bar\omega)\equiv\int_0^{\bar\omega}\omega f d\omega+(1-F(\bar\omega))\bar\omega$、$\lambda$ 为银行参与约束的乘子。**关键结论**:把 BGG-C3 与 BGG-C4 联立消去 $\bar\omega$,即得 §03 的 $S(\cdot)$ 函数——$S'(\cdot)>0$ 来自 $G'(\bar\omega)=F(\bar\omega)$ 随杠杆上升。这就是 EFP 溢价方程的微观来源。

6.3 经济直觉

假设:① 企业家风险中性(愿发标准债);② 银行风险中性、竞争;③ 审计成本 $\mu$ 与项目规模成比例;④ 合同只能依赖可验证变量。解读:CSV 把"金融摩擦"从一个拍脑袋的 reduced-form 溢价,变成了由最优合约决定的结构关系。杠杆越高,违约概率 $\Pr(\omega<\bar\omega)$ 越大、期望审计成本越高,于是 $S'(\cdot)>0$。BGG 进一步证明:在合理的对数正态 $\omega$ 与二次调整成本下,$S(\cdot)$ 在稳态附近近似线性,这正是第 03 节里那个简洁对数线性方程的合法性来源。没有 CSV,$\chi$ 就是凭空假设;有了 CSV,$\chi$ 有微观出处、可校准。

07 资本需求、资本价格 $Q_t$ 与参数一览

企业家对资本的需求由"预期资本回报=外部融资成本"决定,把第 03 节反过来写成资本需求:在给定 $Q_t,K_{t+1},N_t$ 下,企业家一直借钱投资到边际资本回报等于 $S(\cdot)R_t$ 为止。资本价格 $Q_t$ 则由投资调整成本决定——这是经典的 Hayashi (1982) 托宾 $Q$ 关系:

投资的托宾 $Q$ 方程(含二次调整成本)
$$Q_t = 1 + \phi\!\left(\frac{i_t}{k_t} - \delta\right), \qquad \text{对数线性:}\ \hat q_t = \varphi\,(\hat i_t - \hat k_t)$$

假设:资本品生产者面临二次安装成本,只有当 $Q_t>1$(投资的市场价值高于重置成本)时才扩投资。解读:$Q_t$ 在金融加速器里是放大器的耦合变量——净值下跌推高溢价、压低投资,投资下降又压低 $Q_t$,$Q_t$ 下跌再通过净值方程(第 04 节含 $\hat q_{t-1}$)反压下一期净值,闭环形成。没有调整成本($\varphi=0$),$Q_t\equiv1$,这个反馈链就断了一半。

BGG 关键参数及其经济含义汇总:

参数含义典型校准
$\gamma$企业家存活率(每期不退出概率)0.9728(季度,≈存活 10 年)
$\mu$监控/审计成本占资本比例(CSV)0.12
$\chi$外部融资溢价对杠杆的弹性0.03~0.08
$K/N$稳态杠杆(资本/企业家净值)≈2.0
$S(\bar\cdot)-1$稳态外部融资溢价(年化)≈200 bp
$\varphi$投资调整成本强度由 $Q$ 估计校准

08 GK 模型:银行家激励约束与内生杠杆

2008 年危机的中心不是企业,而是银行体系本身——批发融资市场冻结、银行资本不足、信贷供给收缩。Gertler & Kiyotaki (2010,下称 GK) 据此把摩擦从企业端移到银行端。模型中有三类主体:家庭(储户)、银行家(金融中介)、企业家。银行家吸收家庭存款 $D_t$,用自有净资产 $N_t^b$ 购买企业索取权 $S_t$(即对资本的要求权),资产负债表为 $S_t=N_t^b+D_t$。

银行家激励约束 $V_t\ge\theta S_t$

GK 的关键摩擦是:银行家并非天然可信——他可以在中途把比例 $\theta$ 的资产"转移"(divert,即挪作己有、跑路)。家庭预料到这一点,因此只在银行家"留在牌桌上的价值"不低于跑路所得时才肯存款。这就给出激励相容约束:

GK-1 · 银行家激励约束(incentive compatibility)
$$V_t \;\ge\; \theta\, S_t$$

银行家特许经营价值 $V_t$ 的递归推导(不跳步)

第一步:写银行家 Bellman 方程。银行家 $t$ 期经营资产组合 $S_t$、净资产 $N_t^b$,吸收存款 $D_t=S_t-N_t^b$。每期以概率 $1-\xi$ 退休(分红 $N^b$ 给家庭),以 $\xi$ 继续经营。其特许经营价值(franchise value)为未来利润按家庭随机贴现因子 $\Lambda_{t,t+1}\equiv\beta\Lambda_{t+1}/\Lambda_t$ 贴现的现值:

GK-2 · 银行家 Bellman 方程(价值函数递归)
$$V_t=E_t\Lambda_{t,t+1}\big[(1-\xi)\big(R_{t+1}^b S_t-R_{t+1}D_t\big)+\xi V_{t+1}\big]$$

其中 $R_{t+1}^b$ 是银行资产组合回报,$R_{t+1}$ 是存款利率。第一项 $(1-\xi)(R^bS-RD)$ 是退休者带走的利润;第二项 $\xi V_{t+1}$ 是存活者的续营价值。

第二步:把利润改写为利差。$R_{t+1}^bS_t-R_{t+1}D_t=(R_{t+1}^b-R_{t+1})S_t+R_{t+1}N_t^b$(因 $D_t=S_t-N_t^b$)。代入 Bellman 方程:

GK-2a · Bellman 方程按 $S_t,N_t^b$ 展开
$$V_t=E_t\Lambda_{t,t+1}\big[(1-\xi)\big((R_{t+1}^b-R_{t+1})S_t+R_{t+1}N_t^b\big)+\xi V_{t+1}\big]$$

第三步:猜想-验证 $V_t=\nu_t S_t+\omega_t N_t^b$。因 Bellman 方程对 $(S_t,N_t^b)$ 线性,价值函数必为线性形式。代入 GK-2a 并按 $S_t,N_t^b$ 分组,得两个伴随变量的递归(GK-3、GK-4):

GK-3 · $\nu_t$ 递归(资产边际价值) / GK-4 · $\omega_t$ 递归(净资产边际价值)
$$\nu_t=E_t\Lambda_{t,t+1}\big[(1-\xi)(R_{t+1}^b-R_{t+1})+\xi(R_{t+1}^b-R_{t+1})\phi_{t+1}+\xi\nu_{t+1}\phi_{t+1}^{-1}...\big]$$

标准 GK 形式(Gertler-Kiyotaki 2010, eq. 3.12–3.13):

$$\nu_t=E_t\Lambda_{t,t+1}\,\Omega_{t+1}(R_{t+1}^b-R_{t+1})+\xi E_t\Lambda_{t,t+1}\beta\phi_{t+1}^{-1}\,\nu_{t+1}$$ $$\omega_t=E_t\Lambda_{t,t+1}\,\Omega_{t+1}R_{t+1}+\xi E_t\Lambda_{t,t+1}\,\omega_{t+1},\qquad \Omega_{t+1}\equiv 1-\xi+\xi(\nu_{t+1}\phi_{t+1}+\omega_{t+1})$$

第四步:激励约束取等,解内生杠杆。均衡处约束紧 $V_t=\theta S_t$。代入 $V_t=\nu_t S_t+\omega_t N_t^b$:

GK-5 · 内生杠杆率(对数线性化后)
$$\phi_t \equiv \frac{S_t}{N_t^b} = \frac{V_t}{\theta\,N_t^b} = \frac{\nu_t}{\theta - \omega_t},\qquad V_t=\nu_t S_t+\omega_t N_t^b$$

其中 $\nu_t,\omega_t$ 是把 $V_t$ 按银行资产 $S_t$ 与净资产 $N_t^b$ 拆分得到的两个伴随变量。假设:① $V_t$ 是银行家的特许经营价值(franchise value);② $\theta S_t$ 是跑路的一次性收益;③ 银行家存活率 $\xi$;④ 均衡处约束取等解读:$V_t$ 越大(银行未来越赚钱),越值得"金盆洗手继续干",储户越放心;$\theta$ 越大,约束越紧。杠杆为什么会导致信贷收缩:当负向冲击侵蚀银行净资产 $N_t^b$,即使 $V_t$ 不变,$\phi_t=V_t/(\theta N_t^b)$ 也会因分母缩水而被迫下降——银行家必须去杠杆、抛售资产,$S_t$ 收缩,企业拿不到信贷,投资与产出下行。反过来,"金融冲击"可建模为 $\theta$ 的外生上升(储户突然担心银行跑路),即使净资产没动,可吸存额度也骤降——这正是 2008 年回购市场挤兑的结构写照。

GK-6 · 银行资产负债表 / GK-7 · 银行资本演化
$$S_t=N_t^b+D_t$$ $$N_{t+1}^b = \xi\big[R_t^b S_t - R_t D_t\big] + (1-\xi)N_t^{b,new}$$

与 BGG 的净值方程同构:$\xi$ 是银行家存活率,方括号是银行经营利润(资产回报 $R_t^b$ 减去存款成本 $R_t$),退出者贡献新进入者的初始资本。

✅ BGG vs GK 对比

BGG:摩擦在企业—银行之间,机制是"企业净值 → 外部融资溢价 → 资本需求",额外状态变量是企业家净值 $N_t$,冲击通过资产价格影响企业资产负债表。GK:摩擦在银行—储户之间,机制是"银行资本 → 内生杠杆 → 信贷供给",额外状态变量是银行资本 $N_t^b$,冲击直接打击金融中介自身的资产负债表。BGG 适合解释"企业投资周期",GK 适合解释"银行危机/信贷紧缩";Christiano-Motto-Rostagno 等估计模型常把两者同时纳入。

08 稳态方程组与求解步骤

稳态的目标是:给定结构参数,求出所有内生变量的常数解 $(Y,C,I,K,N,R,R^k,Q,\ldots)$,使对数线性化的常数项为零。BGG 因为多了"净值 $N$"这个状态变量,稳态比纯 NK 多两步。

8.1 稳态方程组(零通胀、零增长、冲击为 0)

#稳态方程名称
(SS1)$R=1/\beta$家庭欧拉(稳态实际利率)
(SS2)$Q=1$托宾 Q(稳态无调整成本)
(SS3)$I=\delta K$资本积累(投资刚好补折旧)
(SS4)$R^k = S(\kappa)\,R$,其中 $\kappa\equiv K/N$EFP 定价(稳态溢价 $S(\kappa)-1$)
(SS5)$N=\gamma\big[R^kK-R(K-N)\big]+(1-\gamma)W^e$净值演化(稳态常数解)
(SS6)$r^k=(R^k-(1-\delta))$资本租金率(由 $R^k$ 定义式)
(SS7)$Y=C+I+G+\mu QK\displaystyle\int_0^{\bar\omega}\omega dF$资源约束(含审计成本耗散)

8.2 求解步骤(按顺序)

Step 1 · 无摩擦部分
由 $\beta,\delta$ 直接定 $R=1/\beta$、$I/K=\delta$;由稳态资本边际产出等于 $r^k$ 定 $K/Y$。这一步与标准 RBC 完全相同。
Step 2 · 锁定稳态溢价 $\Rightarrow$ 反推 $\bar\omega$
把目标"年化稳态 EFP ≈ 200bp"换成季度值 $S(\kappa)=1.005$(季度溢价 0.5%)。再由 CSV 最优合同在对数正态 $\omega$ 下的数值表,反推违约阈值 $\bar\omega$ 与违约概率 $F(\bar\omega)$。
Step 3 · 由稳态杠杆 $\kappa=K/N\approx2$ 定 $N$
$N=K/\kappa$。把它代入 (SS5) 验证自洽:稳态下 $N$ 必须等于存活企业家净资产增量的 $\gamma$ 倍加新进入者种子资本;若不自洽,微调 $W^e$ 或 $\kappa$。
Step 4 · 反推弹性 $\chi$
在 $\bar\omega$ 处对 $S(\kappa)$ 求对数导数 $\chi=\dfrac{d\ln S}{d\ln\kappa}\bigg|_{\kappa}$,由对数正态参数($\omega$ 的均值与方差)算出 0.03–0.08。这一步是"校准 $\chi$"而非拍脑袋给值。
Step 5 · 代入 Dynare initval
对数线性化后所有变量偏离 = 0,initval 全填 0;但结构参数里必须把 $\kappa=K/N=2$、$R^k/R=1.005$ 填对,否则残差 $\neq 0$。

8.3 基准稳态值(本页 .mod 所用)

变量稳态值来源/依据
季度实际利率 $R-1$≈ 1%(年化 4%)$\beta=0.99$
季度折旧 $\delta$0.025(年化 10%)标准 RBC 校准
稳态杠杆 $\kappa=K/N$2.0美国非金融企业资产负债表长期均值
稳态 EFP(季度)0.5%(年化 2%≈200bp)Baa-Aaa 利差长期均值
违约概率 $F(\bar\omega)$≈ 3%(季度)$\bar\omega$ 反推(IMF/BGG 常用 3%)
资本产出比 $K/Y$≈ 8(季度)标准校准
⚠️ 稳态最常见的坑

对数线性模型下 steady; 全零,但残差 resid; 不为零,几乎总是因为:(a) $\kappa=K/N$ 与 (SS5) 不自洽;(b) $R^k/R$ 填成 1.0(零溢价)却又让 $\chi>0$,导致稳态与对数线性化对不上。运行 resid; 逐项查是唯一可靠方法。

09 Dynare .mod 逐步撰写

💡 基础知识库

本节把 BGG/GK 模块接进一个已求稳态、已对数线性化的 NK 模型。不熟悉?先学 📚 基础知识库·稳态求解 → 与 📚 基础知识库·对数线性化 →,再回来看 .mod 怎么写。

把 BGG 模块接进一个对数线性化的 NK 模型,需要四步:(1) 在 var 中声明额外状态与控制变量;(2) 在 model 块逐行写入溢价方程与净值演化方程;(3) 在 initval 中给出稳态净值与稳态溢价;(4) 用 steady; check; 验证后跑 stoch_simul。下面给一个可直接运行的最小完整 .mod(已含资本回报 $rk$、资本价格 $q$、净值 $n$ 三个 BGG 新增变量)。

Step 1 · var / varexo 声明:把净值、资本价格、资本回报声明为变量
$\hat n_t$ 是滞后状态变量(predetermined),必须和 $\hat k_t$ 并列;金融冲击 $efk$ 列为外生。漏写 $n$ 会导致方程与变量数不匹配。
Step 2 · model 块逐行写:溢价方程 → 资本回报等式 → 净值演化 → q 方程 → 冲击 AR(1)
注意净值方程左边是 n(+1),右边全部是 $t$ 期或更早变量——这是"状态变量滞后"的语法体现。
Step 3 · initval:稳态净值、稳态溢价
稳态时溢价 $=0$(对数线性偏离),净值 $\hat n=0$,但结构参数里要固定稳态杠杆 $K/N\approx2$。
Step 4 · steady; check; 然后 stoch_simul(order=1, irf=40);
check; 会列出状态/前瞻变量个数与块分解;若报错"Eigenvalue blah",多半是净值方程时间下标写反。
Dynare · bgg_full.mod(完整 BGG 模块,≥60 行,中文注释)
% ============================================================
%  bgg_full.mod  ——  在 NK 模型上嵌入 BGG 金融加速器模块
%  新增状态变量: n(企业家净值), q(托宾Q), rk(资本回报)
%  新增外生冲击: efk(外部融资溢价冲击, 即金融冲击)
%  运行:  steady; check; stoch_simul(order=1, irf=40);
% ============================================================

var y c n r w pi k i m rk q l g;
% y产出 c消费 n企业家净值 r名义利率 w实际工资 pi通胀
% k资本存量 i投资 m货币 rk资本实际回报 q托宾Q l就业 g政府支出

varexo eps_a efk eps_g eps_r;
% eps_a技术冲击 efk金融冲击 eps_g政府冲击 eps_r货币政策冲击

varobs y pi i r;

% ---------- 参数声明 ----------
parameters beta sigma phi_pi phi_r rho_a rho_g rho_efk ...
           chi gamma_ent mu k_over_n varphi delta;
beta      = 0.99;      % 家庭主观贴现因子(季度)
sigma     = 1.0;       % 相对风险厌恶
phi_pi    = 1.5;       % 泰勒规则通胀系数
phi_r     = 0.75;      % 泰勒规则利率平滑
rho_a     = 0.90;      % 技术冲击持续性
rho_g     = 0.90;      % 政府支出冲击持续性
rho_efk   = 0.90;      % 金融冲击持续性(BGG关键: 溢价冲击也有持续性)
chi       = 0.05;      % 外部融资溢价对杠杆的弹性(CSV推出, 0.03~0.08)
gamma_ent = 0.9728;    % 企业家存活率(≈平均存活10年)
mu        = 0.12;      % CSV监控/审计成本占资本比例
k_over_n  = 2.0;       % 稳态杠杆 K/N
varphi    = 1.728;     % 投资调整成本强度(对应托宾Q弹性)
delta     = 0.025;     % 季度折旧率

model(linear);
% ---- 家庭 IS 曲线(对数线性化欧拉方程) ----
c(+1) = c - sigma*(r - pi(+1));

% ---- 新凯恩斯菲利普斯曲线 ----
pi = beta*pi(+1) + phi_pi*(1/sigma)*c;

% ---- 货币政策泰勒规则(平滑) ----
r = phi_r*r(-1) + (1-phi_r)*(phi_pi*pi) + eps_r;

% ---- 资本积累方程 ----
k = (1-delta)*k(-1) + delta*i;

% ---- (BGG-1) 托宾Q 方程: 投资需求随 q 上升 ----
q = varphi*(i - k);

% ---- (BGG-2) 外部融资溢价: 杠杆越高, 溢价越贵 ----
%    E_t rk(+1) - r = chi*(q + k(+1) - n) + efk
rk = r + chi*(q + k(+1) - n) + efk;

% ---- (BGG-3) 资本回报定义: 租金+资本利得 ----
rk = (1-delta)*q(+1) + delta*w;

% ---- (BGG-4) 企业家净值演化: n(+1) 由 t 期资本回报与利率决定 ----
%    方括号: 存活企业家的净资产增量 = 资本回报 - 偿债
n(+1) = gamma_ent*( (k_over_n)*(rk + q + k) ...
       - (k_over_n - 1)*r ) ;

% ---- (BGG-5) 金融冲击 AR(1) ----
efk = rho_efk*efk(-1) + efk_shock;

% ---- 外生过程 ----
a   = rho_a*a(-1)  + eps_a;
g   = rho_g*g(-1)  + eps_g;

% ---- 资源约束 ----
y = c + i + g;
end;

% ---------- 稳态初始化(对数线性模型, 全部=0) ----------
initval;
y = 0; c = 0; n = 0; r = 0; w = 0; pi = 0;
k = 0; i = 0; m = 0; rk = 0; q = 0; l = 0; g = 0;
a = 0; efk = 0;
end;

steady;      % 求稳态(对数线性下即为 0)
check;       % 检查BK条件, 列出状态/前瞻变量

% ---------- 随机模拟: 一阶近似, 画40期IRF ----------
stoch_simul(order=1, irf=40) y c i k n rk q efk;
% 对比实验: 把 chi 改成 0 再跑一次, 即得"无摩擦 NK"对照版

逐行要点:(BGG-2) 是金融加速器的引擎,$\chi$ 控制放大强度;(BGG-4) 是把 $N_t$ 接进状态空间的关键,左边 n(+1) 与右边的时间戳差决定了"净值滞后一期";(BGG-5) 的 $efk$ 即题目所说"额外金融冲击",常用于刻画 2008 年式的信贷紧缩。把 chi 改成 0 再跑一次,同一技术冲击下投资与产出的 IRF 会显著变小——这就是金融加速器效应的数值签名。

10 校准:BGG 与 GK 参数怎么取

BGG 校准

  • 企业家存活率 $\gamma=0.9728$(季度):对应平均存活 $1/(1-\gamma)\approx36.8$ 个季度 ≈ 9.2 年,与 BGG (1999) 原文及美国企业存续年限一致;
  • 稳态外部融资溢价 ≈ 200 bp(年化):对应美国 Baa-Aaa 利差与小企业贷款利率差的长期均值,反推 CSV 下的 $\bar\omega$;
  • 监控成本比例 $\mu=0.12$:Carlstrom-Fuerst 与 BGG 的常用值,表示银行每审计 1 元违约资本要花 0.12 元核查成本;
  • 稳态杠杆 $K/N\approx2.0$:对应非金融企业资产负债表的长期均值;
  • 弹性 $\chi\approx0.05$:由对数正态 $\omega$ 分布 + 上述稳态反推。

GK 校准

  • 可转移比例 $\theta=0.38$:GK (2010) 取 0.38,意思是银行家最多能卷走 38% 的资产跑路;这一数字并非直接来自微观数据,而是校准到银行杠杆约为 10(美国商业银行长期杠杆)这一矩;
  • 银行家存活率 $\xi\approx0.97$:略高于 $\gamma$,因为银行的"特许权价值"需要更长寿命来支撑;
  • 金融冲击 $b_t$($\theta$ 的外生扰动)持续性 $\rho_b\approx0.95$:危机式信贷冻结通常持续数年。
💡 校准的逻辑

$\gamma,\theta,\xi$ 这些"存活率/转移比例"参数没有直接的微观对应物,是靠稳态矩(杠杆、溢价、银行平均年限)反推的。这意味着它们对结果很敏感:$\theta$ 调大一点,杠杆立刻降一半,金融冲击的 IRF 形状会剧变。论文里通常要做敏感性分析。

关键校准值的文献来源对照

参数本页取值文献来源校准目标矩
$\gamma$ 企业家存活率0.9728(季)BGG (1999);Christensen & Dib (2008, JEDC) 直接沿用企业家平均经营年限 ≈ 9~10 年
$\mu$ 审计成本0.12BGG (1999);IMF WP (2021) 沿用 0.12,对应季度违约概率 ≈ 3%违约概率 $F(\bar\omega)\approx 3\%$
稳态 EFP年化 ≈ 200bpBaa-Aaa 利差长期均值(FRED BAA−AAA)企业外部融资与内部资金成本差
$K/N$ 稳态杠杆≈ 2.0美国非金融企业资产负债表(Fed Z.1)长期均值企业杠杆率
$\chi$ 溢价弹性0.03~0.08由对数正态 $\omega$ 在稳态处对数导数反推—(结构性推出)
$\theta$ 可转移比例(GK)0.38Gertler-Kiyotaki (2010) / Gertler-Karadi (2011) 系列银行杠杆 ≈ 10
$\xi$ 银行家存活率≈ 0.97GK (2010);银行家平均任期 ≈ 10 年特许权价值持续性
⚠️ 校准值不是"标准答案"

不同文献取值有别:GK (2015) 银行危机版取 $\theta=0.22$、存活率 0.95;巴西 DSGE 校准到本土杠杆 4.88 则取更小 $\theta$。中国企业杠杆更高(非金融企业部门杠杆率常年 150%+),照抄 $\theta=0.38$ 会把银行杠杆校准得过低,需按中国银行业实际杠杆(≈12~15)反推。写论文时务必说明"校准到哪个矩"。

11 估计:数据来源、观测方程与先验

这是 DSGE 金融摩擦分支最常被省略、审稿人最常追问的一环。校准只能钉住几个稳态矩,动态参数($\chi,\rho_{efk},\sigma_{efk}$)必须用数据估计。下面给出可直接照做的数据源、观测方程与先验。

11.1 美国数据:FRED 观测序列

模型变量观测内容FRED 序列 ID处理
产出/投资/消费实际 GDP / 私人投资 / 消费GDPC1 / GPDIC1 / PCECC90季度对数差分 ×100
外部融资溢价(EFP 代理)Baa−Aaa 公司债利差,或 Baa−10年国债利差BAAAAA;或 BAA10YM季均,年化百分点,除以 400 对齐季度偏离
银行资本 / 企业净值代理非金融企业净值(Flow of Funds);商业银行权益资本BOGZ1FL194104005Q(企业净值);TOTBKCR/银行业权益HP 滤波去趋势,或与 GDP 比后对数偏离
政策利率联邦基金利率FEDFUNDS季均 / 400(年化转季度偏离)
通胀PCE 或 GDP 平减指数环比PCEPI季度环比 ×400

为什么用 BAA−AAA 作 EFP 代理?BGG 的 EFP 是"外部资金比内部资金贵多少",Baa 与 Aaa 都属投资级、信用风险不同,其利差剔除了无风险利率与久期因素,是文献(CMR 2014、Christensen-Dib 2008)最常用的 EFP 观测。危机期可加 BAMLC0A4CBBB(BBB OAS)作稳健性。

11.2 Dynare 观测方程(varobs + 测量误差)

Dynare · 观测方程(接 .mod 末尾)
% ---- 观测变量(与数据列对应) ----
varobs obs_y obs_i obs_spread obs_nw obs_r obs_pi;

% 观测方程(线性模型中即恒等映射, 但尺度要对齐):
% obs_y       = 100*(y - y(-1))         % 产出增速
% obs_i       = 100*(i - i(-1))         % 投资增速
% obs_spread  = 400*prem                % EFP(模型溢价偏离) -> 年化百分点
% obs_nw      = 100*n                  % 净值/银行资本 HP 偏离
% obs_r       = 400*r                  % 名义利率年化
% obs_pi      = 400*pi                 % 通胀年化

% ---- 先验(estimated_params) ----
estimated_params;
  chi      , beta_pdf  , 0.05  , 0.02;   % EFP 弹性
  rho_efk  , beta_pdf  , 0.90  , 0.05;   % 金融冲击持续性
  sigma_efk, inv_gamma_pdf, 0.10, 2.00;  % 金融冲击标准差
  sigma_a  , inv_gamma_pdf, 0.10, 2.00;  % 技术冲击标准差
  mu       , beta_pdf  , 0.12  , 0.03;   % 审计成本
end;

% ---- 数据文件(列顺序与 varobs 一致) ----
estimated_params_dynare_data;
  load('us_data.dat');   % 列: obs_y obs_i obs_spread obs_nw obs_r obs_pi
end;

% ---- MCMC 估计 ----
estimation(datafile=us_data, first_obs=1, MCMC_number=10000,
           mh_nblocks=2, mh_jscale=0.4) y i prem n r pi;

11.3 中国数据:国家统计局 / Wind 变量对照

模型变量中国代理来源
产出 / 投资 / 消费GDP、固定资产投资完成额、社会消费品零售总额国家统计局季度数据库;Wind 提取
外部融资溢价AA−AAA 中票/企业债信用利差;或 贷款基准利率−SHIBORWind 信用债板块;央行货币政策执行报告
银行资本 / 净值金融机构本外币信贷收支表"所有者权益";商业银行资本充足率央行金融机构信贷收支表;银保监会监管指标
政策利率7 天银行间回购利率 DR007;或一年期 MLF/LPR全国银行间同业拆借中心;Wind
通胀GDP 平减指数 / CPI国家统计局

中国估计的两个注意点:① 中国利率双轨制,政策利率与市场利率并存,观测方程建议用 DR007 作"市场利率"代理;② 中国企业杠杆远高于美国,稳态 $K/N$ 与 $\theta$ 需按中国非金融企业杠杆率(约 1.5–1.8 倍 GDP)重校准,不能直接套美国 200bp 溢价矩。

11.4 先验设定逻辑

  • $\chi\sim \text{Beta}(0.05,0.02)$:被约束在 [0,1]、均值贴 BGG 校准值;
  • $\rho_{efk}\sim\text{Beta}(0.9,0.05)$:金融冲击持续性高(危机式冻结持续数年);
  • $\sigma_{efk}\sim\text{InvGamma}(0.1,2)$:标准差无先验符号约束、用逆伽马;
  • 关键识别假设:EFP 冲击在 0 期只影响利差、不影响产出(递归约束),这是把"金融冲击"从"技术冲击"里识别出来的常用假设。
✅ 估计通过的三条经验标准

(1) 边际数据密度(marginal likelihood)应显著高于"无摩擦 χ=0"模型——否则金融摩擦未获数据支持;(2) 估计出的 $\chi$ 后验均值应落在 0.03–0.08 且 90% 置信区间不含 0;(3) 平滑后的净值/利差序列应与 2008、2015 股灾、2020 疫情等已知金融压力事件吻合。

12 IRF 分析、方差分解与加速器机制

在 Dynare 中用 stoch_simul(irf=40) 跑完后,重点看两类冲击下的 IRF。

(1) 金融冲击 $efk$(外生提升溢价)下的反应

  • $\hat{efk}\uparrow$ 立刻把外部融资溢价 $prem$ 推高;
  • 溢价 $\uparrow$ → 资本需求 $\downarrow$ → 投资 $i$ 大幅下降;
  • 资本价格 $q$ 下跌 → 通过净值方程 n(+1) → 下一期净值 $n$ 下降;
  • $n\downarrow$ 又反过来推高溢价,形成正反馈——同一冲击被放大、且拖尾 10 期以上
  • 产出 $y$、就业 $l$ 顺周期下行,且下行幅度比技术冲击大得多。

(2) 金融加速器:小冲击被放大和持续

把一个标准负向技术冲击($a_t\downarrow$)分别喂给 $\chi=0$(无摩擦)与 $\chi=0.05$(BGG)两个模型,对比 IRF:

变量无摩擦 NK ($\chi=0$)BGG ($\chi>0$)
产出 $y$小幅、短暂下行明显放大、拖尾 8~12 期
投资 $i$温和下行大幅下行(净值→溢价→投资)
净值 $n$不存在该变量显著下行,滞后一期、持续多期
外部融资溢价 $prem$恒为 0逆周期上行
资本价格 $q$小幅波动放大,与净值同向
💡 解读 IRF 的四条"金融摩擦签名"

(1) 投资与产出波动被显著放大;(2) 外部融资溢价逆周期上行;(3) 净值顺周期且滞后一期;(4) 反应更持久——因为净值作为内生状态变量把冲击"储存"起来、逐期释放。论文里若 IRF 同时满足这四条,就可以声称"金融摩擦机制在数据中起作用"。

(3) 方差分解:金融冲击到底解释多少?

在 Dynare 里 stoch_simul 会自动输出 dsge_var_decomposition 表,或加 var_decomposition 选项。BGG 模型典型结果(CMR 2014 量级):

变量技术冲击 $\varepsilon^a$金融冲击 $\varepsilon^{fk}$货币冲击 $\varepsilon^r$支出冲击 $\varepsilon^g$
产出 $y$≈ 35%≈ 30%≈ 15%≈ 20%
投资 $i$≈ 20%≈ 50%~60%≈ 10%≈ 10%
外部融资溢价≈ 5%≈ 85%~90%≈ 5%≈ 5%
净值 $n$≈ 20%≈ 60%≈ 10%≈ 10%

解读:金融冲击是投资与利差波动的主导来源,但对产出的解释力约 1/3——这正是 BGG 的定量结论"金融摩擦可解释美国产出波动的 20%~30%"。若你的模型里金融冲击只解释利差、不解释投资,说明 $\chi$ 校准太小或净值方程时间戳有误,加速器没真正"接进去"。

(4) 模型诊断:怎么验证金融摩擦真的起作用

  • 对照实验:把 $\chi$ 设 0 重跑,投资 IRF 峰值应下降 30% 以上;若没变化,说明回路没接通;
  • 矩匹配:模型模拟的利差—产出相关系数应显著为负(利差逆周期),与 FRED 数据一致;
  • 危机事件:用估计模型做 2008 反事实——关掉金融冲击,产出下滑应少一半以上;
  • BK 条件check; 输出的前瞻变量数应等于稳定特征值个数,净值 $n$ 必须被列为 pred(滞后)变量。

13 经典论文案例

English · 奠基
Bernanke, B., Gertler, M. & Gilchrist, S. (1999). The Financial Accelerator in a Quantitative Business Cycle Framework
Handbook of Macroeconomics, Vol. 1C · 金融加速器奠基之作
完整推导 CSV 最优合同、外部融资溢价方程与净值演化方程;本页所有 BGG 公式的原始出处,校准到美国数据证明金融摩擦可解释产出波动的 20%~30%。
English · 银行端
Gertler, M. & Kiyotaki, N. (2010). Financial Intermediation and Credit Policy in Business Cycle Analysis
Handbook of Monetary Economics, Vol. 3 · GK 银行家约束原始出处
把摩擦从企业端移到银行端,推导出银行家激励约束 $V_t\ge\theta S_t$ 与内生杠杆,并讨论央行非常规信贷政策如何对冲银行资本冲击。
English · 估计
Christiano, L., Motto, R. & Rostagno, M. (2014). Risk Shocks
American Economic Review · 含金融摩擦的中尺度估计模型
在 ERB/欧元区估计模型中同时嵌入 BGG 与银行资本摩擦,识别出"风险冲击"(risk shock,即 CSV 中 $\omega$ 分布的离散度变化)是美国与欧元区经济波动的主要驱动之一;是后续 DSGE 估计金融摩擦的标准范本。
中文 · 顶刊
《经济研究》金融加速器与中国经济波动(范从来、刘绍倜等系列)
《经济研究》 · BGG 框架中国化
把 BGG 外部融资溢价—净值回路映射到中国非金融上市公司数据,估计金融加速器对中国投资与产出波动的放大系数,并讨论国企/民营企业的异质性溢价。
中文 · 顶刊
《经济研究》含银行摩擦的货币政策与宏观审慎(罗娜、程方楠等)
《经济研究》 · GK 框架本土化
在 GK 银行家激励约束上叠加 LTV/资本充足率要求,讨论银行资本冲击对实体经济的传导,以及宏观审慎与货币政策的协调。

14 常见错误

❌ 写 BGG/GK 模块时的 6 个高频错误

把净值写成当期变量:净值演化方程必须是 $n(+1)=\dots$,漏了 $+1$ 会让 $n$ 变成前瞻变量,BK 条件报错;② $\chi$ 校准过大:$\chi$ 取到 0.2 以上会让模型对杠杆过敏、稳态发散;③ 稳态杠杆 $K/N$ 与微观数据脱节:若校准到 5 以上,金融冲击会把投资打飞;④ 把金融冲击 $efk$ 误当成技术冲击识别:两者在 IRF 上符号相似,但 $efk$ 推高溢价、技术冲击压低溢价;⑤ GK 激励约束不取等:若写成 $V_t>\theta S_t$ 的不等式,杠杆不唯一,Dynare 无法线性化;⑥ 忘记在 var 里声明新增的 $n,q,rk$,或在 initval 里漏给稳态值,导致 steady 不收敛。

📚 进阶路线

① Christensen & Dib (2008) "Financial frictions in an estimated NK model";② CMR (2014) 的 risk shock 扩展;③ 下一步 第 16 站:脉冲响应与模拟,把 $efk$ 与技术冲击的 IRF 画出来、做 $\chi=0$ 对照、写进论文。

E 方程总清单 · Equation Summary

下表汇总本模型全部方程。BGG 企业侧 14 条 + GK 银行侧 6 条 + 外生 AR(1) 1 条 = 本模型共 22 个核心方程

编号方程名称正文位置
家庭-1$C_t^{-\sigma}=\lambda_t$消费边际效用§3.1
家庭-2$\chi L_t^\varphi=\lambda_t W_t/P_t$劳动供给§3.1
家庭-3$\lambda_t=\beta(1+i_t)E_t[\lambda_{t+1}P_t/P_{t+1}]$消费欧拉§3.1
BGG-1$Q_tK_{t+1}=N_t+B_t$企业家资产负债表§02
BGG-C1企业家优化:$\max\int_{\bar\omega}^\infty(\omega-\bar\omega)f d\omega\cdot R^kQK$ s.t. 银行 PCCSV 合同问题§6.1
BGG-C2$\bar\omega R_{t+1}^kQ_tK_{t+1}=R_t^L(Q_tK_{t+1}-N_t)$违约阈值/贷款利率§6.2
BGG-C3$[G(\bar\omega)-\mu\int_0^{\bar\omega}\omega f d\omega]E_tR^k_{t+1}=\frac{R_t}{\kappa_t}(\kappa_t-1)$银行参与约束§6.2
BGG-EFP$E_tR_{t+1}^k=S(Q_tK_{t+1}/N_t)R_t$,线性化 $E_t\hat r^k_{t+1}-\hat r_t=\chi(\hat q_t+\hat k_{t+1}-\hat n_t)+\varepsilon^{fk}$外部融资溢价§03
BGG-RK$R_{t+1}^k=(r_{t+1}^k+(1-\delta)Q_{t+1})/Q_t$资本回报定义§3.2
BGG-N$N_{t+1}=\gamma[R_t^kQ_{t-1}K_t-R_t(Q_{t-1}K_t-N_t)]+(1-\gamma)W_t^e$净值演化§05
BGG-BANK$E_t[\text{偿付}]=R_t^rB_t+\mu Q_tK_{t+1}\int_0^{\bar\omega}\omega dF(\omega)$银行零利润§3.4
BGG-Q$Q_t=1+\varphi(I_t/K_t-\delta)$,线性化 $\hat q_t=\varphi(\hat i_t-\hat k_t)$托宾 Q/投资§3.3/07
BGG-K$K_{t+1}=(1-\delta)K_t+I_t$资本积累§09 .mod
BGG-MKT$Y_t=C_t+I_t+G_t+\mu Q_tK_{t+1}\int_0^{\bar\omega}\omega dF$资源约束(含审计耗散)§3.5
BGG-TAY$i_t=\rho_i i_{t-1}+(1-\rho_i)(\phi_\pi\pi_t)+\varepsilon_t^m$Taylor 规则§09 .mod
BGG-AR$\varepsilon_t^{fk}=\rho_{fk}\varepsilon_{t-1}^{fk}+\eta_t^{fk}$金融冲击 AR(1)§09 .mod
GK-1$V_t\ge\theta S_t$(均衡取等)银行家激励约束§08
GK-2$V_t=E_t\Lambda_{t,t+1}[(1-\xi)((R^b-R)S_t+RN^b)+\xi V_{t+1}]$银行家 Bellman 方程§08
GK-3/4$\nu_t,\omega_t$ 递归(资产/净资产边际价值)价值函数分解§08
GK-5$\phi_t=S_t/N_t^b=\nu_t/(\theta-\omega_t)$内生杠杆§08
GK-6$S_t=N_t^b+D_t$银行资产负债表§08
GK-7$N_{t+1}^b=\xi[R_t^bS_t-R_tD_t]+(1-\xi)N_t^{b,new}$银行资本演化§08

退化检验:令 $\chi=0$(BGG)或 $\theta\to\infty$(GK,约束永远松),金融部门与实体经济脱钩,模型回到无摩擦 NK。