Dinámica Económica Juan Gabriel Brida UDELAR, Julio 2014 1 INTRODUCCION Y OBJETIVOS La dinámica económica tiene que ver con las ‡uctuaciones de la economía. Muchas variables económicas, como el producto interno bruto (PIB), la producción, el desempleo, las tasas de interés, los tipos de cambio y precios de las acciones, presentan ‡uctuaciones perpetuas en el tiempo. Estas ‡uctuaciones se caracterizan por un crecimiento sostenido de la producción y el empleo, así como las grandes oscilaciones en los cambios relativos o tasas de crecimiento. Las ‡uctuaciones varían entre ser bastante regulares para los ciclos económicos y muy irregulares en las variables macroeconómicas, como por ejemplo en los precios de acciones y tipos de cambio, en los mercados …nancieros. En este curso se introducen las herramientas matemáticas modernas indispensables para analizar los problemas económicos desde una perspectiva dinámica. Asimismo, se discuten algunas teorías sobre las ‡uctuaciones económicas, destacando el papel de los modelos dinámicos no lineales. A diferencia de muchos de los fenómenos dinámicos en las ciencias naturales, la incertidumbre siempre juega un papel en la economía, al menos en cierta medida. Por lo tanto, un modelo puramente determinista parece inadecuado para describir las ‡uctuaciones en la economía, y se necesitaría un modelo dinámico estocástico. Sin embargo, una cuestión clave en la dinámica económica es si un modelo dinámico simple, no lineal puede explicar una parte signi…cativa de las ‡uctuaciones económicas observadas. Los objetivos generales del curso incluyen los siguinetes: Brindar a los estudiantes una preparación inicial para poder abordar la literatura moderna en Dinámica Económica. Introducir algunos instrumentos matemáticos necesarios para el estudio de los modelos dinámicos utilizados corrientemente en Economía. Aplicar estos instrumentos en la construcción y análisis de modelos económicos de crecimiento, ciclos, cambio estructural, etc. 2 Modalidad del curso y evaluación Docente responsable: Juan Gabriel Brida Carga Horaria: 40 hs presenciales 1 Modalidad del curso: presencial Formas de evaluación: a) examen parcial de ejercicios (40%) más presentacion de un trabajo de investigación publicado recientemente (60%), o b) examen …nal de ejercicios y teoría. El examen se aprueba con un mínimo de 60 puntos sobre 100. 3 Prerrequisitos: Conceptos básicos de cálculo diferencial en una y varias variables Conceptos básicos de macroeconomía y microeconomía Nociones básicas de topología 4 Programa 1. Introducción a los Sistemas Dinámicos en Economía. Estática y dinámica. Tiempo discreto y continuo. Modelos determinístas versus modelos estocásticos. De…niciones y conceptos basicos. 2. Sistemas dinámicos discretos unidimensionales. Ecuaciones en diferencias de primer orden. Introducción. Ejemplos. Ecuaciones lineales. Un modelo de oferta y demanda con distintos tipos de espectativas. Dinámica discreta en la recta real. Mapas, órbitas, puntos …jos y puntos periodicos. El modelo de la telaraña. Representación grá…ca de una órbita. Ejemplos. Teorema de Sharkovskii. Período tres implica caos. Ejemplos. Estabilidad. Equilibrios y puntos periódicos atractores y repulsores. Condicion su…ciente de estabilidad. Ejemplos. Familias paramétricas de funciones. Noción de bifurcación. Tipos de bifurcaciones. El mapa tienda. Conjuntos límite. Caos. Sistemas caóticos. El mapa logístico. Ejemplos de modelos dinámicos discretos en Economía. Caos y mercados …nancieros. Caos en modelos económicos. 3. Ecuaciones en diferencias lineales de orden dos y superior. Ecuaciones en diferencia lineales de segundo orden con coe…cientes constantes. Dinámica de las soluciones. Modelo de interacción multiplicador - acelerador de Samuelson. In‡ación y desempleo en tiempo discreto. El modelo de Metzler de ciclos de inventario. Generalizaciones a ecuaciones de orden superior. El modelo de Hicks. 4. Sistemas de ecuaciones en diferencias. Sistemas de ecuaciones en diferencias lineales de primer orden. Reducción de una ecuación en diferencias de orden k a un sistema de primer orden. Análisis cualitativo. Estabilidad de los equilibrios. Diagramas de fase. Estabilidad por aproximación lineal. El modelo dinámico input-output de Leontief. Un modelo de in‡ación y desempleo. Oligopolio de Cournot. 2 5. Sistemas dinámicos continuos. Introducción a las Ecuaciones Diferenciales Ordinarias. Ecuaciones diferenciales lineales de primer orden. Ecuaciones diferenciales de variables separables. Ecuación de Bernoulli. Análisis cualitativo de las EDO de primer orden. Equilibrios y orbitas periódicas. Estabilidad de un equilibrio. Enfoque grá…co cualitativo. Modelos dinámicos continuos en Economía. Dinámicas de precio de mercado. Modelos de población. Teorías clásicas de crecimiento y ciclos económicos. El modelo de crecimiento de Solow. 6. Ecuaciones diferenciales de orden superior. Ecuaciones diferenciales lineales de segundo orden con coe…cientes constantes. Modelos de mercado con expectativa de precios. Interacción de la in‡ación y el desempleo. El acelerador de segundo orden. Ecuaciones diferenciales lineales de orden superior. Ciclos límite y soluciones periódicas. Teorema de PoincaréBendixson. Aplicaciones. 7. Sistemas de ecuaciones diferenciales. Sistemas de ecuaciones diferenciales lineales de primer orden. Reducción de una ecuación diferencial de orden k. Sistemas de ecuaciones diferenciales lineales con coe…cientes constantes. Sistemas 2 2 de ecuaciones diferenciales lineales de primer orden con coe…cientes constantes. Dinámica de las soluciones. Análisis cualitativo de un sistema de ecuaciones diferenciales. Estabilidad de los equilibrios. Diagramas de fase. Estabilidad por aproximación lineal. El modelo de crecimiento de Ramsey. Modelos input-output en tiempo continuo. Aplicaciones a la teoría económica. Modelos de oferta y demanda, tatonnement. 3 Bibliografía Alligood, K.T., Sauer, T.D. and Yorke, J.A. (1997), Chaos: An Introduction to Dynamical Systems, Springer-Verlag, New York. Barreira, L.& Vallas, C. (2012) Dynamical Systems: An Introduction. Series: Universitext. Springer Devaney, R. (2003): An Introduction to Chaotical Dynamical System, Westview Press, Colorado. Gandolfo, G.. (2009). Economic Dynamics, 4th edn. Heidelberg: Springer. Goodwin, Richard M. (1990). Chaotic Economic Dynamics. Oxford: Oxford University Press. Hicks, J.R. (1950), A Contribution to the Theory of the Trade Cycle, Clarendon Press, Oxford. Hommes, Cars H. (1991). Chaotic Dynamics in Economic Models: Some Simple Case-Studies. Groningen: Wolters-Noordho¤. Lomelí, H. y Rumbos, B. (2003), Métodos dinámicos en economía, Thomson. Lorenz, H.W. (1989) Nonlinear Dynamical Economics and Chaotic Motion. ISBN: 978-3-642-78326-5 Lundquist, L. and Sargent, T. (2000), Recursive Methods in Macroeconomics, MIT Press. Medio, A. and Lines, M. (2001) - Nonlinear Dynamics: A Primer - Cambridge University Press Puu, T. (1997), Nonlinear Economic Dynamics, 4Pth P edition, Springer, Berlin. Saber, N. (1991): An introduction to di¤erence equations, Springer, New York Sargent, T. (1987), Dynamic MacroeconomicTheory, Harvard University Press. Shone, R (1997), Economic Dynamics, Cambridge University Press. Shone, R (2001), An Introduction to Economic Dynamics, Cambridge University Press. Stachurski, J. (2009), Economic Dynamics: Theory and Computation. The MIT Press ISBN-10: 0262012774; ISBN-13: 978-0262012775 Sydsaeter, K.&Hammond, P.J. (1996) Matemáticas para el Análisis Económico. Ed. Prentice Hall. Sydsaeter, K., Strom, A. and Berck P. (2005) Economists’ Mathematical Manual 4th ed - Springer Tu, P. (1994), Dynamical Systems, Springer-Verlag. 4