Creo que Barro quiere decir en la nota al pie que Giovanni y Weil encuentran la misma ecuación, , pero usando la ruta óptima de C t . En el artículo de Barro, el enfoque es diferente dado que la dinámica de C t es exógena: C t = Y t por suposición.Ut=ΦC1−γCtCtCt=Yt
Barro usa el caso límite cuando la duración de un período se acerca a 0. Quizás lo que pueda molestar al lector es que el modelo se define como discreto.
Reescribe el modelo
Primero, podemos reescribir el modelo con una longitud de período y luego usar δ → 0 . La dinámica del PIB escribe
log ( Y t + δ ) = log ( Y t ) + g δ + u t + δ + v t + δ
con u t + δ ∼ N ( 0 , δ σ 2 ) y v t + δ =δδ→0
log(Yt+δ)=log(Yt)+gδ+ut+δ+vt+δ
ut+δ∼N(0,δσ2)vt+δ=0 con probabilidad
y
log ( 1 - b ) con probabilidad
p δ . La utilidad satisface
U t = 11−pδlog(1−b)pδUt=11−γ{C1−θt+11+ρδ[(1−γ)EtUt+δ]1−θ1−γ}1−γ1−θ.
1) Encuentre en función de E t [ ( C t + δΦEt[(Ct+δCt)1−γ]
A partir de ahora, suponga que hay una tal que U t = Φ C 1 - γ (tenga en cuenta que Φ depende de δ a priori). Definir H ( U ) = [ ( 1 - γ ) U ] 1 - θΦUt=ΦC1−γΦδ , la utilidad satisface
H( U t )= C 1 - θ t + 1H(U)=[(1−γ)U]1−θ1−γ
SustituimosUt:
H(Φ)C 1 - θ t =C 1 - θ t +1
H(Ut)=C1−θt+11+ρδH(EtUt+δ).
Ut
Por lo tanto, obtenemos para
Ct≠0,
1H(Φ)C1−θt=C1−θt+11+ρδH(Φ)(Et[C1−γt+δ])1−θ1−γ.
Ct≠01H(Φ)=1−11+ρδ(Et[(Ct+δCt)1−γ])1−θ1−γ.
Et[(Ct+δCt)1−γ]
(Yt+δYt)1−γ=exp((1−γ)gδ).exp((1−γ)ut+δ).exp((1−γ)vt+δ).
Taking the expectation and using the independence between
ut+1 and
vt+1, it follows
Et(Yt+δYt)1−γ=exp((1−γ)gδ).Etexp((1−γ)ut+δ).Etexp((1−γ)vt+δ).
The expectation of
exp(X) where
X follows
N(0,σ2) is
exp(σ2/2).
exp((1−γ)vt+δ) is a random variable equal to
1 with probability
1−pδ and
(1−b)1−γ with probability
pδ.
We substitute the expectation operator:
Et(Yt+δYt)1−γ=exp((1−γ)gδ).exp((1−γ)2σ2δ2).(1−pδ+pE[(1−b)1−γ]δ).
Finally, we use
Ct=Yt to compute an equation for
Φ:
1H(Φ)=1−11+ρδ{exp((1−θ)gδ).exp((1−γ)(1−θ)σ2δ2).(1−pδ+pE[(1−b)1−γ]δ)1−θ1−γ}.
3) Take the approximation δ→0
The last step consists in taking a first-order approximation (I abusively keep the equal symbol):
1H(Φ)=1−(1−ρδ).(1+(1−θ)gδ).(1+(1−γ)(1−θ)σ2δ2).(1−1−θ1−γpδ+1−θ1−γpE[(1−b)1−γ]δ).
Pursuing the first-order apprixmation (all the
δi with
i>1 can be neglected), we have
1H(Φ)=ρδ−(1−θ)gδ−(1−γ)(1−θ)σ2δ2+1−θ1−γpδ−1−θ1−γpE[(1−b)1−γ]δ.
Substitute
g using
g∗=g+σ22−pEb,
1H(Φ)=ρδ−(1−θ)g∗δ+(1−θ)σ22δ−(1−θ)pEbδ−(1−γ)(1−θ)σ2δ2+1−θ1−γpδ−1−θ1−γpE[(1−b)1−γ]δ.
We take
δ=1 and invert function
H to find the solution in the footnote 7 of the paper. The right-hand side of this equation "simplifies" to the within braces in the formula.