Metoda wyznaczania trajektorii w otoczeniu równowagi długookresowej w neoklasycznych modelach egzogenicznego wzrostu gospodarczego

Rozważamy model wzrostu gospodarczego w postaci autonomicznego układu dynamicznego. Pokazujemy metodę wyznaczania trajektorii w otoczeniu długookresowej równowagi w wybranych neoklasycznych modelach egzogenicznego wzrostu gospodarczego. W ogólności ta metoda ma przede wszystkim zastosowanie do modeli, które nie posiadają jawnych rozwiązań. Proponujemy ogólną metodę znajdowania rozwiązań dowolnie wymiarowego układu dynamicznego reprezentującego model wzrostu gospodarczego w postaci szeregu potęgowego. W tym celu rozwijamy funkcję stanu w szereg potęgowy Taylora w otoczeniu stanu początkowego. Współczynniki tego rozwinięcia reprezentują parametry zmienności wielkości stanu układu takie jak tempo wzrostu, przyśpieszenie, zryw, itd. Są one liczone algebraicznie (Mathematica) z postaci wyjściowego układu dynamicznego. W pracy podajemy metodę znajdowania rozwiązań dla układów jednowymiarowych i dwuwymiarowych. Jako przykłady rozważamy modele Solowa-Swana i Mankiwa-Romera-Weila. W pracy stosujemy metodę aproksymant Padégo dla uzyskania lepszej zbieżności szeregu potęgowego. Dzięki przedstawionej metodzie uzyskano rozwiązania w postaci szeregu dla trajektorii w otoczeniu długookresowej równowagi dwóch modeli egzogenicznego wzrostu gospodarczego. Pokazano, że uzyskane rozwiązania dobrze aproksymują ścieżki czasowe, po których osiągana jest długookresowa równowaga. Wskazano również możliwość estymacji parametrów modelu wzrostu gospodarczego, dla którego uzyskano rozwiązania w postaci szeregu.

We consider economic growth models in the form of dynamical systems. We show a method of determining trajectories in a neighbourhood of a long-run equilibrium in some neoclassical models of exogenous economic growth. This method is applied primarily to these models which in general have no analytical solution. We propose the general method of finding solutions of arbitrarily dimensional dynamical system in the form of power series. We expand the state function in Taylor's series in the neighbourhood of the initial state. The coefficients of expansion represent the parameters of the variation of the state of the system and are calculated algebraically in Mathematica. We present the method of finding solutions for the Solow-Swan model and the Mankiw-Romer-Weil model. We use also the Padé aproximant method to obtain a better convergence of the power series. This method allows to obtain a solution in the form of a series for trajectories in a neighbourhood of a long-run equilibrium in two models of exogenous economic growth. We show that obtained solutions are a good approximation of time paths, along which the long-run equilibrium is reached. We show a possibility of estimation of model parameters for which solutions in the form of series are known.