DINÁMICA DISCRETA

DINÁMICA DISCRETA

Henri Claude Thonon (CV)

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CAPÍTULO 8

MODELOS ECONÓMICOS

A.–    MODELOS DE PRIMER ORDEN

1)       El modelo de la Telaraña.

          El modelo:
                    Se considera una situación en la cual la decisión de producir debe ser hecha en un periodo anterior al de la venta real.
                    Supóngase que la decisión de producción en el periodo t (Qt) se basa en el precio vigente (Pt). Sin embargo, puesto que esta producción no estará disponible para la venta hasta el periodo (t+1), Pt determinará no Ot sino Ot+1. Por lo tanto, se tendrá una función de oferta desfasada:
                                                 O t+1 = O(Pt),
          o retrasando el índice:
                                                 Ot = O(Pt–1).
          Mientras que la demanda en el periodo t (Dt) depende  de los precios en este periodo:
                                                 Dt = D(Pt).
          Y se supone que no existen excedentes, ni por parte de la Oferta, ni por parte de la demanda:
                                                 Dt = Ot.

          De ésta manera, suponiendo las funciones de oferta y demanda sean lineales, queda el siguiente sistema de ecuaciones:

                                                 Dt = Ot.
                                                 Dt = α – ß•Pt                    (α, ß > 0)
                                                 Ot = –γ + δ•P t–1     (γ, δ > 0)

          Solución del modelo:

          Sustituyendo las dos últimas ecuaciones en la primera:
                                       α – ß•Pt = – γ + δ •Pt–1,
          arreglando los términos:
                                       ß•Pt + δ •Pt–1 = α + y
          normalizando la ecuación respecto a los índices y a los coeficientes:
                                       Pt+1 + (δ/ß)•Pt = (α + γ)/ß;
          haciendo:
                                       A = – (δ/ß) y B = (α + γ)/ß,
          Dado que A ≠ 1, ya que A < 0, se tiene la ecuación (f) cuya solución es:
                              Pt = B/(1 – A) + [Po – B/(1 – A)]•At,
          o sea:
                    Pt = ((α +γ)/ß)/(1+(δ/ß))+[Po–((α +γ)/ß)/(1+(δ/ß))]•(–δ/ß)t,
          simplificando:
                    Pt = (α +γ)/(ß + δ) + [Po– (α + γ)/(ß + δ)]•(–δ/ß)t.

          Análisis de la solución:
1)      Es fácil ver que el comportamiento de P es oscilatorio, dado que A = –(δ/ß) es negativo.

2)      El punto de equilibrio es: P* = (α + γ)/(ß + δ).

3)      Que la trayectoria de P será, suponiendo Po ≠ P*:
                    a) amortiguado (o sea convergente)  si  δ/ß < 1,

β =

0.8

γ =

0.5

δ =

0.5

Po =

4

P* =

3.46153846

t

P

D

O

0

4

0.8

1

3.125

1.5

1.5

2

3.671875

1.0625

1.0625

3

3.33007813

1.3359375

1.3359375

4

3.54370117

1.16503906

1.16503906

5

3.41018677

1.27185059

1.27185059

6

3.49363327

1.20509338

1.20509338

7

3.44147921

1.24681664

1.24681664

8

3.4740755

1.2207396

1.2207396

9

3.45370281

1.23703775

1.23703775

10

3.46643574

1.22685141

1.22685141

                    b) divergente o explosivo si  δ/ß > 1,

α =

4

β =

0,5

γ =

0,5

δ =

0,8

Po =

3,5

P* =

3,46153846

t

P

D

O

0

3,5

2,25

1

3,4

2,3

2,3

2

3,56

2,22

2,22

3

3,304

2,348

2,348

4

3,7136

2,1432

2,1432

5

3,05824

2,47088

2,47088

6

4,106816

1,946592

1,946592

7

2,4290944

2,7854528

2,7854528

8

5,11344896

1,44327552

1,44327552

9

0,81848166

3,59075917

3,59075917

10

7,69042934

0,15478533

0,15478533

                    c) y alternado, si δ/ß = 1

α =

4

β =

0,5

γ =

0,5

δ =

0,5

Po =

4

P* =

4,5

t

P

D

O

0

4

2

1

5

1,5

1,5

2

4

2

2

3

5

1,5

1,5

4

4

2

2

5

5

1,5

1,5

6

4

2

2

7

5

1,5

1,5

8

4

2

2

9

5

1,5

1,5

10

4

2

2

2)       Modelo de Mercado con Inventario.

El Modelo:
          Se supone que tanto la cantidad demandada (Dt) y la cantidad ofrecida corrientemente (Ot) son funciones lineales no desfasadas del precio Pt.
          El ajuste del precio se efectúa no a través del equilibrio del mercado en cada periodo, sino a través de la selección del precio por los vendedores, tomando en cuenta la situación de las existencias del periodo anterior, de manera tal que si aumenta el inventario se disminuye el precio.
          El ajuste anterior se supone que es proporcional al cambio observado en los inventarios (existencias), con la constante de proporcionalidad negativa.


          De esta manera se tiene el siguiente sistema de ecuaciones:
                             Dt = α – ß•Pt                              (α, ß > 0)
                             Ot = –γ + δ•Pt                            (γ, δ > 0)
                             Pt+1 = Pt – σ•(Ot – Dt)                (σ >0).

Solución del modelo:

          Sustituyendo las dos primeras ecuaciones en la última:
                             P t+1 = Pt – σ •(–γ + δ•Pt – (α – ß•Pt)),
agrupando:
                             P t+1 = σ •(α + γ) + (1 – σ •(ß + δ))•Pt,
para al final al tener:
                             P t+1 – (1 – σ •(ß + δ))•Pt = σ •(α + γ)
haciendo:
                             A = 1 – σ•(ß + δ) y B = σ•(α + γ),

Dado que A < 1, se tiene la ecuación (f) cuya solución es:

                    Pt = B/(1 – A) + [Po – B/(1 – A)]•At,
o sea:

Pt = σ•(α + γ)/(1 – (1 – σ•(ß + δ))) + [Po – σ•(α + γ)/(1 – (1 – σ•(ß + δ))))]•(1 – σ •(ß + δ))t,

Simplificando:

          Pt =(α + γ)/(ß+ δ) + [Po – (α + γ)/(ß+ δ)]•(1 – σ•(ß+ δ))t,

Análisis de la solución:
          1)      El punto de equilibrio es: P* = (α + γ)/(ß + δ).
          2)      Que la trayectoria de P será, suponiendo Po ≠ P*:
                    a)       Monótona convergente si  0 < σ•(ß+δ) < 1,

α =

4

β =

0,8

γ =

0,5

δ =

0,5

 σ =

0,38461538

Po =

4

P* =

3,46153846

t

P

D

O

0

4

0,8

1,5

1

3,73076923

1,01538462

1,36538462

2

3,59615385

1,12307692

1,29807692

3

3,52884615

1,17692308

1,26442308

4

3,49519231

1,20384615

1,24759615

5

3,47836538

1,21730769

1,23918269

6

3,46995192

1,22403846

1,23497596

7

3,46574519

1,22740385

1,2328726

8

3,46364183

1,22908654

1,23182091

9

3,46259014

1,22992788

1,23129507

10

3,4620643

1,23034856

1,23103215

:

:

:

:

20

3,46153898

1,23076882

1,23076949

                    b)       Constante si  σ•(ß+ δ) = 1,
         


α =

4

β =

0,8

γ =

0,5

δ =

0,5

 σ =

0,76923077

Po =

4

P* =

3,46153846

t

P

D

O

0

4

0,8

1,5

1

3,46153846

1,23076923

1,23076923

2

3,46153846

1,23076923

1,23076923

3

3,46153846

1,23076923

1,23076923

4

3,46153846

1,23076923

1,23076923

5

3,46153846

1,23076923

1,23076923

6

3,46153846

1,23076923

1,23076923

7

3,46153846

1,23076923

1,23076923

8

3,46153846

1,23076923

1,23076923

9

3,46153846

1,23076923

1,23076923

10

3,46153846

1,23076923

1,23076923

                    c)       oscilatorio amortiguado  si  1 < σ•(ß+δ) < 2,

α =

4

β =

0,8

γ =

0,5

δ =

0,5

 σ =

1,34615385

Po =

4

P* =

3,46153846

t

P

D

O

0

4

0,8

1,5

1

3,05769231

1,55384615

1,02884615

2

3,76442308

0,98846154

1,38221154

3

3,234375

1,4125

1,1171875

4

3,63191106

1,09447115

1,31595553

5

3,33375901

1,33299279

1,16687951

6

3,55737305

1,15410156

1,27868652

7

3,38966252

1,28826998

1,19483126

8

3,51544542

1,18764367

1,25772271

9

3,42110825

1,2631134

1,21055412

10

3,49186112

1,2065111

1,24593056

:

:

:

:

20

3,46324604

1,22940317

1,23162302

                    d)       oscilatorio uniforme si σ•(ß+δ) = 2,

α =

4

β =

0,8

γ =

0,5

δ =

0,5

 σ =

1,53846154

Po =

4

P* =

3,46153846

t

P

D

O

0

4

0,8

1,5

1

2,92307692

1,66153846

0,96153846

2

4

0,8

1,5

3

2,92307692

1,66153846

0,96153846

4

4

0,8

1,5

5

2,92307692

1,66153846

0,96153846

6

4

0,8

1,5

7

2,92307692

1,66153846

0,96153846

8

4

0,8

1,5

9

2,92307692

1,66153846

0,96153846

10

4

0,8

1,5

                    e)       y oscilatorio explosivo si  σ•(ß+δ) > 2.

α =

4

β =

0,8

γ =

0,5

δ =

0,5

 σ =

1,57692308

Po =

4

P* =

3,46153846

t

P

D

O

0

4

0,8

1,5

1

2,89615385

1,68307692

0,94807692

2

4,05519231

0,75584615

1,52759615

3

2,83820192

1,72943846

0,91910096

4

4,11604183

0,70716654

1,55802091

5

2,77430993

1,78055206

0,88715496

6

4,18312842

0,65349726

1,59156421

7

2,703869

1,8369048

0,8519345

8

4,25709139

0,59432689

1,6285457

9

2,62620788

1,89903369

0,81310394

10

4,33863557

0,52909155

1,66931778

:

:

:

:

19

2,10087297

2,31930162

0,55043649

20

4,89023723

0,08781022

1,94511861

 

3)       Modelo de Renta Nacional.

El Modelo:
          Se suponen las siguientes macromagnitudes:
          –        La "Renta Nacional" (Y),
          –        el "Consumo" (C) y
          –        la "Inversión" (I),
todas referidas al tiempo de manera tal que se cumpla la igualdad keynesiana:
                             Yt = Ct + It.
          Se formulan las siguientes hipótesis:
1.–     La función de consumo, C = C(Y), es de carácter lineal:
                             Ct = a + c•Yt                    (a ≥ 0, 0 < c < 1)
          (c es la propensión marginal al consumo).
2.–     El sistema económico se supone en régimen de pleno empleo. Ello implica que un determinado volumen de renta, destinado a la inversión, una vez se haya verificado ésta, provocará un incremento en la capacidad del sistema, y en consecuencia, en la propia renta nacional:
                             ∆Yt = Yt+1 – Yt = r•It                 (r > 0)
                    (r se lo que se denomina factor de crecimiento).


De esta manera el modelo se expresa mediante el siguiente sistema de ecuaciones:
                             Yt = Ct + It.
                             Ct = a + c•Yt                              (a ≥ 0, 0 < c < 1)
                             Yt+1 – Yt = r•It                           (r > 0).

Solución del modelo:

          Sustituyendo la segunda ecuación en la primera, y ésta en la tercera:
                    Y t+1 – Yt = r•(Yt – (a + c•Yt))

Agrupando términos:
                    Y t+1 – (1 + r•(1 – c))•Yt = – r•a,

haciendo
                    A = 1 + r•(1 – c)   y        B = – r•a

se tiene, por ser A > 1, la siguiente solución:
                    Yt = B/(1 – A) + [Yo – B/(1 – A)]•At,
o sea:
                    Yt = a/(1 – c) + [Yo – a/(1 – c)]•(1+r•(1–c))t.

Análisis de la solución:

          1)      El punto de equilibrio es: Y* = a/(1 – c).

          2)      Que la trayectoria de Y será:

                    a) Si Yo > Y*, monótona creciente,


a =

0,5

c =

0,5

r =

0,2

Yo =

2

Y* =

1

t

Y

C

I

0

2

1,5

0,5

1

2,1

1,55

0,55

2

2,21

1,605

0,605

3

2,331

1,6655

0,6655

4

2,4641

1,73205

0,73205

5

2,61051

1,805255

0,805255

6

2,771561

1,8857805

0,8857805

7

2,9487171

1,97435855

0,97435855

8

3,14358881

2,07179441

1,07179441

9

3,35794769

2,17897385

1,17897385

10

3,59374246

2,29687123

1,29687123

b) y Si Yo < Y*, monótona decreciente.

a =

0,5

c =

0,5

r =

0,2

Yo =

0,8

Y* =

1

t

Y

C

I

0

0,8

0,9

–0,1

1

0,78

0,89

–0,11

2

0,758

0,879

–0,121

3

0,7338

0,8669

–0,1331

4

0,70718

0,85359

–0,14641

5

0,677898

0,838949

–0,161051

6

0,6456878

0,8228439

–0,1771561

7

0,61025658

0,80512829

–0,19487171

8

0,57128224

0,78564112

–0,21435888

9

0,52841046

0,76420523

–0,23579477

10

0,48125151

0,74062575

–0,25937425

4)       Modelo de Harrod.

El Modelo:
          Trata de explicar la dinámica del crecimiento en la Economía.
          Se suponen las siguientes macromagnitudes:
          –        La "Renta Nacional" (Y),

  • el "Ahorro" (S),  y
  • la "Inversión" (I).

          Se formulan las siguientes hipótesis:
1.–     El ahorro es una porción del Ingreso:
                                       St = s•Yt                (0 < s < 1)
          (s es la propensión marginal al ahorro).
2.–     El principio de aceleración, o sea, la inversión es proporcional al índice de cambio de los ingresos nacionales con el tiempo:
                             It = a•∆Yt = a•(Yt – Yt–1)           (a > 1)
                    (a es la razón marginal capital/producción).
3.–     En equilibrio la inversión es igual al ahorro:
                             It = St.

De esta manera el modelo se expresa mediante el siguiente sistema de ecuaciones:
                             St = s•Yt                                    (0 < s < 1)
                             It+1 = a•(Y t+1 – Yt)           (a > 0)
                             It = St.

Solución del modelo:

          Sustituyendo las dos primeras ecuaciones en la tercera desplazada:
                    a•(Y t+1 – Yt) = s•Y t+1
Agrupando términos y normalizando:
                    Y t+1 – a/(a – s)•Yt = 0,
haciendo
                    A = a/(a – s)
se tiene, por ser A ≠ 1, la siguiente solución:
                    Yt = Yo•At,
o sea:
                    Yt = Yo•(a/(a–s))t.
Análisis de la solución:

          Dado que a > 0 , y 0 < s < 1, entonces:
           a > s, para que el Ingreso Y sea todo el tiempo positivo, y por lo tanto se tiene que a/(a–s) > 1; por lo cual el comportamiento del Ingreso nacional es monótono creciente (explosivo).

         


a =

1

s =

0,2

 

 

Yo =

1

Y* =

1,25

t

Y

S

I

0

1

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