贝尔曼方程为V(K(t))=ln(c(t))+ln(K(t))+0.95*V(K(t+1)),约束条件为:y(t)=k(t)^0.7,K(t+1)=y(t)+0.8*K(t)-c(t),遍历c(t)在0.05至K(t)之间的所有值,资本K取值0.1到17,设定t+1期各K取值的家庭终生效用贴现值V(K(t+1))初始值均为0,第t期家庭终生效用贴现值V(K(t)),并将V(K(t+1))赋值为对应K的V(K(t)),以此迭代贝尔曼方程直到收敛,利用插值法和fminbnd函数计算效用最大化条件下各K取值的t期家庭终生效用贴现值V(K(t))的matlab代码
时间: 2023-08-09 15:10:49 浏览: 137
以下是基于你提供的贝尔曼方程和约束条件的MATLAB代码:
```matlab
% 定义参数
alpha = 0.7;
beta = 0.95;
delta = 0.8;
y_min = 0.05;
y_max = 17;
k_min = 0.1;
k_max = 17;
% 定义状态空间
k_grid = linspace(k_min, k_max, 1000);
y_grid = linspace(y_min, k_max^alpha, 1000);
% 定义初始值函数
v = zeros(size(k_grid));
% 迭代贝尔曼方程直到收敛
tol = 1e-6;
maxit = 1000;
diff = 1;
it = 1;
while diff > tol && it < maxit
v_new = zeros(size(k_grid));
for i = 1:length(k_grid)
k = k_grid(i);
v_temp = zeros(size(y_grid));
for j = 1:length(y_grid)
y = y_grid(j);
c = y + (1 - delta) * k - k_grid;
c(c <= 0) = NaN; % 排除不可行的消费水平
u = log(c) + log(k) + beta * interp1(k_grid, v, y + delta * k - c, 'linear', 'extrap');
v_temp(j) = max(u);
end
[v_new(i), ~] = fminbnd(@(x) -interp1(y_grid, v_temp, x, 'linear', 'extrap'), y_min, k^alpha);
end
diff = max(abs(v_new - v));
v = v_new;
it = it + 1;
end
% 计算最优政策
c_star = zeros(size(k_grid));
for i = 1:length(k_grid)
k = k_grid(i);
v_temp = zeros(size(y_grid));
for j = 1:length(y_grid)
y = y_grid(j);
c = y + (1 - delta) * k - k_grid;
c(c <= 0) = NaN; % 排除不可行的消费水平
u = log(c) + log(k) + beta * interp1(k_grid, v, y + delta * k - c, 'linear', 'extrap');
v_temp(j) = max(u);
end
[v_star, idx] = max(v_temp);
c_star(i) = y_grid(idx) + (1 - delta) * k - k_grid;
end
% 绘制结果
figure;
subplot(2, 1, 1);
plot(k_grid, v);
xlabel('Capital');
ylabel('Value');
title('Value Function');
subplot(2, 1, 2);
plot(k_grid, c_star);
xlabel('Capital');
ylabel('Consumption');
title('Optimal Consumption Policy');
```
解释一下代码的主要思路:
1. 定义参数和状态空间:我们首先需要定义模型中的参数,包括生产函数的指数项alpha、贴现因子beta、折旧率delta、以及状态空间的范围。在这里,我们将资本和产出的最小值和最大值都设定为0.1和17,分别在这个范围内生成1000个点作为状态空间。
2. 定义初始值函数:我们将所有状态下的初始值函数设定为0。
3. 迭代贝尔曼方程:我们使用一个while循环来实现贝尔曼方程的迭代,直到连续两次迭代之间的差距小于一个预设的容差值或超过最大迭代次数。在每次迭代中,我们首先定义一个新的值函数v_new,然后在所有状态下分别计算当期的最优值函数。具体来说,我们首先在每个状态下生成一组可能的消费水平,然后根据贝尔曼方程计算出每个消费水平下的效用,并选择其中的最大值作为该状态下的值函数。最后,我们使用fminbnd函数在所有可能的投资水平中选择最优的投资水平,然后将这个最优的值函数存储到v_new中。
4. 计算最优政策:在贝尔曼方程的迭代完成后,我们可以使用最后一轮迭代得到的值函数来计算最优政策。具体来说,我们在每个状态下生成一组可能的消费水平,然后根据贝尔曼方程计算出每个消费水平下的效用,并选择其中的最大值作为该状态下的值函数。然后,我们选择这个值函数在状态空间中的最大值,并记录下对应的投资水平,这就是最优政策。
5. 绘制结果:最后,我们将值函数和最优政策在图表中绘制出来,以便进行可视化分析。
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