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64 changes: 41 additions & 23 deletions lectures/pv.md
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Expand Up @@ -17,14 +17,14 @@ kernelspec:

本讲座描述了**现值模型**,这是许多资产定价理论的起点。

资产定价理论是关于许多经济决策理论的组成部分,包括
资产定价理论是许多经济决策理论的组成部分,包括

* 消费
* 劳动力供给
* 教育选择
* 货币需求

在资产定价理论中,更广泛的经济动态中,一个基本主题是不同**时间序列**之间的关系。
在资产定价理论以及更广泛的经济动态研究中,一个基本主题是不同**时间序列**之间的关系。

**时间序列**是按时间索引的**序列**。

Expand All @@ -37,7 +37,7 @@ kernelspec:
* 矩阵乘法,和
* 矩阵求逆。

我们将在后续讲座中使用这里描述的计算,包括{doc}`消费平滑 <cons_smooth>`,{doc}`均衡差异模型 <equalizing_difference>`,和{doc}`货币主义价格水平理论 <cagan_ree>`。
我们将在后续的许多讲座中使用这些工具,包括{doc}`消费平滑 <cons_smooth>`,{doc}`均衡差异模型 <equalizing_difference>`,和{doc}`货币主义价格水平理论 <cagan_ree>`。

让我们开始吧。

Expand All @@ -47,11 +47,11 @@ kernelspec:

* $\{d_t\}_{t=0}^T $ 是一系列股息或“支付”
* $\{p_t\}_{t=0}^T $ 是从$t$日期开始的资产支付流的延续索赔价格序列,即$\{d_s\}_{s=t}^T $
* $\{p_t\}_{t=0}^T $ 是从时间$t$开始的延续性的资产支付价格序列,即$\{d_s\}_{s=t}^T $
* $ \delta \in (0,1) $ 是一个周期的“折现因子”
* $p_{T+1}^*$ 是时间$T+1$时资产的终端价格
* $p_{T+1}^*$ $T+1$时资产的终端价格

我们假设股息流$\{d_t\}_{t=0}^T $和终端价格$p_{T+1}^*$都是外生的。
我们假设股息序列$\{d_t\}_{t=0}^T $和终端价格$p_{T+1}^*$都是外生的。

这意味着它们是在模型之外确定的。

Expand All @@ -61,21 +61,21 @@ $$
p_t = d_t + \delta p_{t+1}, \quad t = 0, 1, \ldots , T
$$ (eq:Euler1)

我们说方程**s**,复数,因为有$T+1$个方程,每个$t =0, 1, \ldots, T$都有一个。
我们称其为方程**序列**,因为有$T+1$个方程,每个$t =0, 1, \ldots, T$都有一个。

方程{eq}`eq:Euler1`断言在时间$t$购买资产所支付的价格等于支付$d_t$加上时间$t+1$的价格乘以时间折现因子$\delta$。
方程{eq}`eq:Euler1`告诉我们在时间$t$购买资产所支付的价格等于支付$d_t$加上时间$t+1$的价格乘以时间折现因子$\delta$。

通过将明天的价格乘以$\delta$来折现,考虑了“等待一个周期的价值”。

我们想要解决$T+1$个方程{eq}`eq:Euler1`的系统,以资产价格序列$\{p_t\}_{t=0}^T $作为股息序列$\{d_t\}_{t=0}^T $和外生终端价格$p_{T+1}^*$的函数。
我们想要解$T+1$个方程{eq}`eq:Euler1`的系统,以资产价格序列$\{p_t\}_{t=0}^T $作为股息序列$\{d_t\}_{t=0}^T $和外生终端价格$p_{T+1}^*$的函数。

像{eq}`eq:Euler1`这样的方程系统是线性**差分方程**的一个例子。

有强大的数学方法可以用来解决这样的系统,它们本身就值得研究,因为它们是分析许多有趣经济模型的基础
有许多强大的数学方法可以用来解决这样的系统,这些方法本身就很值得研究,因为它们是分析许多经济模型的基础

例如,参见{doc}`Samuelson乘数-加速器 <dynam:samuelson>`

在本讲座中,我们将使用矩阵乘法和矩阵求逆来解决系统{eq}`eq:Euler1`,这是线性代数中的基本工具,在{doc}`线性方程和矩阵代数 <linear_equations>`中介绍
在本讲座中,我们将使用矩阵乘法和矩阵求逆来解决系统{eq}`eq:Euler1`,这是线性代数中的基本工具,在{doc}`线性方程和矩阵代数 <linear_equations>`中有介绍

我们将导入以下的库

Expand Down Expand Up @@ -186,6 +186,11 @@ $$
让我们编写Python代码来计算和绘制股息流。

```{code-cell} ipython3
import matplotlib as mpl
FONTPATH = "fonts/SourceHanSerifSC-SemiBold.otf"
mpl.font_manager.fontManager.addfont(FONTPATH)
plt.rcParams['font.family'] = ['Source Han Serif SC']

T = 6
current_d = 1.0
d = []
Expand All @@ -199,6 +204,7 @@ ax.legend()
ax.set_xlabel('时间')
plt.show()
```

现在让我们来计算和绘制资产价格。

我们将 $\delta$ 和 $p_{T+1}^*$ 设定为
Expand All @@ -208,7 +214,7 @@ plt.show()
p_star = 10.0
```

让我们来建立矩阵 $A$
现在我们建立矩阵 $A$

```{code-cell} ipython3
A = np.zeros((T+1, T+1))
Expand All @@ -220,11 +226,13 @@ for i in range(T+1):
A[i, j+1] = -δ

```
让我们来一起检视$A$
让我们将矩阵 $A$ 打印出来:

```{code-cell} ipython3
A
```
让我们用 {eq}`eq:apdb_sol`来求解价格。

现在用 {eq}`eq:apdb_sol`来求解价格。

```{code-cell} ipython3
b = np.zeros(T+1)
Expand All @@ -237,7 +245,7 @@ ax.set_xlabel('时间')
plt.show()
```

现在让我们来看一个周期性增长的股息序列
现在让我们考虑一个周期性增长的股息序列

$$
d_{t+1} = 1.01 d_t + 0.1 \sin t, \quad t = 0, 1, \ldots , T-1.
Expand All @@ -261,13 +269,16 @@ plt.show()
```{exercise-start}
:label: pv_ex_cyc
```

当$p^*_{T+1} = 0$ 和 $\delta = 0.98$ 时,计算相对应的价格序列。

```{exercise-end}
```

```{solution-start} pv_ex_cyc
:class: dropdown
```

我们改变之前的参数和矩阵$A$。

```{code-cell} ipython3
Expand All @@ -291,6 +302,7 @@ ax.set_xlabel('时间')
plt.show()

```

与现值计算相关的加权平均在很大程度上消除了周期。

```{solution-end}
Expand All @@ -316,8 +328,7 @@ $$ (eq:Ainv)
:label: pv_ex_2
```

通过证明$AA^{-1}$为单位矩阵来检查。

通过证明$AA^{-1}$为单位矩阵来验证这一点。

```{exercise-end}
```
Expand All @@ -328,19 +339,24 @@ $$
p_t = \sum_{s=t}^T \delta^{s-t} d_s + \delta^{T+1-t} p_{T+1}^*
$$ (eq:ptpveq)

定价公式 {eq}`eq:ptpveq` 断言两个组成部分相加得到资产价格 $p_t$:
定价公式 {eq}`eq:ptpveq` 表明资产价格 $p_t$ 由两个组成部分相加得到

* 一个**基本组成部分** $\sum_{s=t}^T \delta^{s-t} d_s$,等于预期股息的**贴现现值**
* **基本面部分** $\sum_{s=t}^T \delta^{s-t} d_s$,它等于预期股息的**贴现现值**

* 一个**泡沫组成部分** $\delta^{T+1-t} p_{T+1}^*$
* **泡沫组成部分** $\delta^{T+1-t} p_{T+1}^*$

基本组成部分由贴现因子 $\delta$ 和资产的支付(在这种情况下为股息)确定。
泡沫组成部分是价格中不由基本面决定的部分。

泡沫组成部分是其中不由基本面决定的价格部分。

有时将泡沫组成部分重写为

$$
c \delta^{-t}
$$

更为方便,其中

$$
c \equiv \delta^{T+1}p_{T+1}^*
$$
Expand All @@ -349,7 +365,7 @@ $$

## 关于泡沫的更多内容

让我们暂时关注一种特殊情况,即一种永不支付股息的资产,在这种情况下
让我们暂时考虑一个从不支付股息的资产这个特殊情况,在这种情况下

$$
\begin{bmatrix}
Expand Down Expand Up @@ -386,7 +402,7 @@ $$
p_{T+1}^* = c \delta^{-(T+1)}
$$ (eq:eqbubbleterm)

其中 $c$ 为某个正常数
其中 $c$ 为某个正数

在这种情况下,当我们用方程 {eq}`eq:Ainv` 中的矩阵 $A^{-1}$ 乘以 {eq}`eq:pieq2` 的两边时,我们发现:

Expand Down Expand Up @@ -414,6 +430,7 @@ $$
```{exercise-start}
:label: pv_ex_a
```

给出以下 $d$ 和 $p_{T+1}^*$ 设置下资产价格 $p_t$ 的分析表达式:

1. $p_{T+1}^* = 0, d_t = g^t d_0$(戈登增长公式的修改版)
Expand All @@ -427,6 +444,7 @@ $$
```{solution-start} pv_ex_a
:class: dropdown
```

将上述每对 $p_{T+1}^*, d_t$ 代入方程 {eq}`eq:ptpveq` 得到:

1. $p_t = \sum^T_{s=t} \delta^{s-t} g^s d_0$
Expand Down
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