12.07.2015 Views

modelos de equilibrio general dinámicos y la planeación del uso del

modelos de equilibrio general dinámicos y la planeación del uso del

modelos de equilibrio general dinámicos y la planeación del uso del

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

MODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO Y LAPLANEACIÓN DEL USO DEL AGUA COMO UN RECURSOECONÓMICOELSA OMAÑA PULIDOResumenEn el proyecto se presenta una metodología que resulta en <strong>la</strong> teoría microeconómicafundamental y que en los últimos 30 años se ha utilizado no solo en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>neación <strong>de</strong>l <strong>uso</strong><strong>de</strong> los recursos económicos sino que en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>neación <strong>de</strong>l <strong>uso</strong> <strong>de</strong> los energéticos y recursosno renovables como el agua. Esto <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> económicos son <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong> optimización nolineal restringida, en don<strong>de</strong> <strong>la</strong> función objetivo consi<strong>de</strong>ra a los recursos no renovables comorecursos económicos. Una característica fundamental en estos <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> es el concepto <strong>de</strong><strong>equilibrio</strong>, económico en este caso, para establecer <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> optimalidad. Finalmente,esta metodología tiene a<strong>de</strong>más <strong>la</strong> componente <strong>de</strong> po<strong>de</strong>rse extrapo<strong>la</strong>r a <strong>mo<strong>de</strong>los</strong>dinámicos que permitirán hacer una proyección <strong>de</strong>l <strong>uso</strong> <strong>de</strong>l agua en diferentes escenarios.1. IntroducciónEn los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> económicos el <strong>equilibrio</strong> se presenta cuando <strong>la</strong> oferta y <strong>la</strong> <strong>de</strong>mandason iguales en todos los mercados inter conectados en <strong>la</strong> economía, y los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong><strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> computable son simu<strong>la</strong>ciones que combinan <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong><strong>general</strong> abstracta, formalizada por Arrow y Debreu [Arrow, Debreu, 1954] con datoseconómicos reales, para <strong>de</strong>terminar los niveles oferta, <strong>de</strong>manda y precios que <strong>de</strong>finen el<strong>equilibrio</strong> en un mercado específico. Estos <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong> optimización son una herramienta<strong>de</strong>l análisis empírico, y son ampliamente utilizados para analizar el bienestar social y losimpactos <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> políticas cuyos efectos pue<strong>de</strong>n ser transmitidos a través <strong>de</strong>mercados múltiples o que contiene menús <strong>de</strong> diferentes impuestos, subsidios, cuotas y/oinstrumentos <strong>de</strong> transferencia. El <strong>uso</strong> <strong>de</strong> estos <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> pue<strong>de</strong> ser encontrado en áreastan diversas como reformas fiscales, p<strong>la</strong>neación y <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> tratados internacionales,p<strong>la</strong>neación <strong>de</strong>l <strong>uso</strong> <strong>de</strong> energéticos y se incrementa en políticas <strong>de</strong> regu<strong>la</strong>ción <strong>de</strong>l medioambiente.2. Antece<strong>de</strong>ntesLa teoría <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> es <strong>de</strong> suma importancia en <strong>la</strong> Teoría Neoclásica Económicae intenta explicar el comportamiento e interre<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> recursos, <strong>de</strong>manda y precios en unentorno económico global que incluye muchos mercados <strong>de</strong> consumo, al buscar y probarque los precios <strong>de</strong> los bienes producidos en <strong>la</strong> economía en cuestión existen y están en<strong>equilibrio</strong>, para esto se hace una abstracción <strong>de</strong> <strong>la</strong> economía real. La teoría <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong><strong>general</strong> estudia los precios <strong>de</strong> los mercados en <strong>equilibrio</strong> y busca <strong>de</strong>terminar en quécircunstancias <strong>la</strong> suposición <strong>de</strong>l <strong>equilibrio</strong> se presenta.1


2 ELSA OMAÑA PULIDOEsta teoría tiene sus orígenes en <strong>la</strong> investigación realizada por el famoso economistafrancés León Walras, quién fue el primero en investigar cuando el <strong>equilibrio</strong> es único yestable, y también prop<strong>uso</strong> un proceso dinámico, que es un proceso incierto el cual fuéutilizado para investigar <strong>la</strong> estabilidad <strong>de</strong>l <strong>equilibrio</strong>.En el análisis <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> parcial, <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>l precio <strong>de</strong> un bien es simplificadaal suponer que el resto <strong>de</strong> los bienes mantienen un precio constante, <strong>la</strong> teoría Marshallianaes un ejemplo <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> parcial. Los economistas se interesaron en <strong>la</strong> teoría <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong><strong>general</strong> a finales <strong>de</strong> los años veinte y principios <strong>de</strong> los treintas cuando Piero Sraffa <strong>de</strong>mostróque <strong>la</strong> teoría Marshalliana es limitada, ya que no mi<strong>de</strong> el impacto en <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> <strong>la</strong>sindustrias cuando hay un cambio en los factores <strong>de</strong> producción, en contraste el <strong>equilibrio</strong><strong>general</strong> investiga <strong>la</strong> interacción entre los mercados <strong>de</strong> bienes y factores <strong>de</strong> producción. Enlos años cincuentas <strong>la</strong> teoría <strong>general</strong> <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> fue <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da <strong>de</strong> manera conjuntapor Kenneth Arrow, Gerard Debreu y Lionel McKenzie. Debreu presentó en 1959 estemo<strong>de</strong>lo en Teoría <strong>de</strong>l Valor como un mo<strong>de</strong>lo axiomático siguiendo el estilo matemático <strong>de</strong>Bourbaki. Algunos <strong>de</strong> los trabajos más recientes en <strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> han estudiado <strong>la</strong>simplicaciones <strong>de</strong> un mercado incompleto, lo cual significa que <strong>la</strong> economía es atemporaly con incertidumbre, don<strong>de</strong> no existe contratos <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>dos que permitan a los agentesalmacenar completamente consumos y sus recursos a través <strong>de</strong>l tiempo.3. JustificaciónEn <strong>la</strong>s últimas décadas se ha promovido p<strong>la</strong>near el <strong>uso</strong> <strong>de</strong> los energéticos y bioenergéticoscomo un problema <strong>de</strong> Economía, por lo que se están utilizando actualmente <strong>mo<strong>de</strong>los</strong>económicos para p<strong>la</strong>near <strong>la</strong> utilización <strong>de</strong> los mismos, en particu<strong>la</strong>r este punto <strong>de</strong> vista sepue<strong>de</strong> exten<strong>de</strong>r a los recursos naturales.El agua como un recurso natural es un tema <strong>de</strong> gran interés mundial ya que por suescasez y por ser uno <strong>de</strong> los recursos naturales no renovables, alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> el<strong>la</strong> se hanempezado a diseñar políticas ambientales sobre su <strong>uso</strong>, su distribución a los diferentessectores -industria y consumidores-, <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l diseño <strong>de</strong> infraestructura para utilizar e<strong>la</strong>gua <strong>de</strong> manera eficiente, diseño y creación <strong>de</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguas residuales,creación <strong>de</strong> políticas fiscales [Andra<strong>de</strong>, Bravo, Venegas, 2004] para penalizar el <strong>de</strong>sperdicioy contaminación <strong>de</strong>l agua, estos motivos hacen <strong>de</strong>l agua un asunto fundamentalmenteeconómico.Los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> estáticos y dinámicos se han utilizado para p<strong>la</strong>nearo simu<strong>la</strong>r el <strong>uso</strong> <strong>de</strong> los energéticos, bioenergéticos y recursos naturales y así proponerpolíticas económicas para el mejor aprovechamiento <strong>de</strong> éstos.4. Objetivo <strong>general</strong>En este trabajo se <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>rá un Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Equilibrio General Computable Dinámicopara proponer políticas <strong>de</strong> conservación y <strong>uso</strong> ptimo <strong>de</strong>l agua como una materia primaen <strong>la</strong> Economía <strong>de</strong> México, y así hacer una proyección <strong>de</strong> su utilización en un periodo <strong>de</strong>tiempo.


MODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO 35. Objetivos específicos(1) Proporcionar a los investigadores <strong>de</strong> <strong>la</strong>s diferentes disciplinas interesadas en elmejor aprovechamiento <strong>de</strong>l agua un marco teórico económico para <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>rpolíticas <strong>de</strong> <strong>uso</strong> eficiente <strong>de</strong>l agua.(2) Proponer Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> Equilibrio Computable General cuya solución se obtieneutilizando <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> matemáticos <strong>de</strong> optimización, <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>dos para <strong>la</strong> economía,y haciendo <strong>uso</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong>s técnicas <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>das por <strong>la</strong> Investigación <strong>de</strong> Operaciones,en particu<strong>la</strong>r para <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> no-lineales.(3) P<strong>la</strong>ntear el problema económico a resolver, tomando en cuenta el agua como unfactor <strong>de</strong> producción para satisfacer <strong>la</strong>s necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los diferentes sectores productivos.(4) Aplicar <strong>la</strong> metodología diseñada para calibrar el mo<strong>de</strong>lo y resolver el o los problemas<strong>de</strong> optimización involucrados.(5) Hacer simu<strong>la</strong>ciones al gravar el agua y ver <strong>la</strong>s diferentes implicaciones <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><strong>la</strong> Economía Mexicana.6. ProblemáticaLos <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> computables estáticos y dinámicos se han utilizadopara p<strong>la</strong>near y simu<strong>la</strong>r el <strong>uso</strong> <strong>de</strong> los energéticos, bioenergéticos y recursos naturales y asíproponer políticas económicas para el mejor aprovechamiento <strong>de</strong> éstos.La gran mayoría <strong>de</strong> ellos involucran <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> estáticos, sin embargo para hacer unaproyección a mediano p<strong>la</strong>zo es más eficiente, aunque más complicado, utilizar los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong>dinámicos, por lo que en este trabajo se utilizará este enfoque.Los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> estáticos no son los apropiados para “pre<strong>de</strong>cir el futuro” a mediano p<strong>la</strong>zo <strong>de</strong>un sistema económico, entonces surge <strong>la</strong> necesidad <strong>de</strong> utilizar los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> dinámicos que<strong>de</strong>ben suponer entre otras cosas, que no hay cambios estructurales (cambios <strong>de</strong> tecnología)o impactos negativos (cambios <strong>de</strong> capital) <strong>de</strong> un instante a otro en <strong>la</strong> economía para po<strong>de</strong>rhacer predicciones, esto hace <strong>de</strong> los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> dinámicos una herramienta importante para<strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s políticas económicas a mediano p<strong>la</strong>zo.Existen diferentes aproximaciones <strong>de</strong> los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> dinámicos (Ginsburg y Keyzer (1997)),[Paltsev S, 2004] supone que es un mo<strong>de</strong>lo tipo Ramsey y a<strong>de</strong>más que es estable, en elsentido <strong>de</strong> que varias cantida<strong>de</strong>s (capital, producción, consumos, etc.) crecen a razónconstante.En este trabajo se va a construir un mo<strong>de</strong>lo dinámico, que como los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong><strong>general</strong> computable, contiene algunos <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong> optimización no lineal que se resuelvenuna vez que se han establecido <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>de</strong>l sistema económico.Se supondrá que en el mo<strong>de</strong>lo se toman en cuenta impuestos a los consumidores sobre elconsumo <strong>de</strong>l agua, impuestos a los sectores productivos sobre el <strong>uso</strong> <strong>de</strong>l agua como unbien intermedio.7. Estado <strong>de</strong>l arteLas suposiciones <strong>de</strong> todos los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> en <strong>equilibrio</strong>, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> su naturalezaestática o dinámica, suponen condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>de</strong> precios <strong>de</strong> los bienes y <strong>de</strong><strong>la</strong> existencia y cantidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>s materias primas, así como <strong>de</strong> <strong>la</strong>s entradas <strong>de</strong>l sistema. Se


4 ELSA OMAÑA PULIDOrecuerda que una vez <strong>de</strong>terminadas <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> se resuelven los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong><strong>de</strong> optimización.En algunos <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> se representan como un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>optimización no lineal complementario el cual pue<strong>de</strong> ser resuelto <strong>de</strong> manera eficiente conalguna <strong>de</strong> <strong>la</strong>s herramientas <strong>de</strong> <strong>la</strong> Investigación <strong>de</strong> Operaciones, sin embargo no necesariamenteestas condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> se pue<strong>de</strong>n obtener mediante un mo<strong>de</strong>lo complementario(Hansen y Koopman, 1972). En algunos <strong>de</strong> estos casos se construye una Matriz <strong>de</strong>Tecnología, que especifica a <strong>la</strong> producción <strong>de</strong>l producto o bien como un proceso técnico.Por otro <strong>la</strong>do, el enfoque en el que se <strong>de</strong>terminan <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> como unmo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> optimización fue <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da originalmente por Samuelson en 1947, y <strong>de</strong>spuésfue utilizada en <strong>la</strong> década <strong>de</strong> los setentas, posteriormente Manne en 1976 <strong>de</strong>sarrolló otromo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> este tipo. Existe otra aproximación que es más apropiada en los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong>económicos, que consiste en <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> basada en una pruebaconstructiva, y cuyo fundamento es el Método <strong>de</strong> Punto Fijo y su creador fue Scarf en1973. Una aproximación mas consiste en emplear métodos iterarativos como los métodos<strong>de</strong> Newton, Jacobi o Gauss-Sei<strong>de</strong>l, los cuales son ampliamente usados cuando los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong><strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> son expresados como un sistema <strong>de</strong> ecuaciones no lineales, ver Mathiesen L.Una vez establecidas <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong>, se lleva a cabo <strong>la</strong> calibración <strong>de</strong>lmo<strong>de</strong>lo usando <strong>la</strong> Matriz <strong>de</strong> Contabilidad Social, SAM por us sig<strong>la</strong>s en inglés. Cuando seha realizado <strong>la</strong> calibración <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo se proce<strong>de</strong> a resolver los problemas <strong>de</strong> optimizaciónno lineal que <strong>de</strong>finen el Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Equilibrio General, existen <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> en los que se analiza<strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los impuestos en el sistema económico en cuestión.8. Marco conceptualGeneralida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Equilibrio General cuando se utiliza <strong>la</strong> Matriz<strong>de</strong> Contabilidad Social para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong>Los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> económicos <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> consisten <strong>de</strong> agentes económicos que interactúanentre ellos, a través <strong>de</strong> precios <strong>de</strong>terminados por los mercados <strong>de</strong> bienes y porlos factores <strong>de</strong> producción. Se les l<strong>la</strong>ma <strong>general</strong>es ya que intervienen todos los flujoseconómicos, y se l<strong>la</strong>man <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> porque involucra <strong>de</strong>terminar el <strong>equilibrio</strong> <strong>de</strong> precios,cantida<strong>de</strong>s (<strong>de</strong> diferente índole), e ingresos. Las condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> son tres:condición <strong>de</strong> cero beneficios, vaciado <strong>de</strong> mercados y cero entradas [Wing, 2004].Definición 8.1. La condición <strong>de</strong> cero beneficio requieren que el total <strong>de</strong> ingresos por<strong>la</strong> producción <strong>de</strong> bienes <strong>de</strong>be ser <strong>de</strong>stinado a los particu<strong>la</strong>res como recibos <strong>de</strong> los factoresprimarios o a <strong>la</strong>s industrias como pagos por insumos intermedios, o al gobierno comoimpuestos, <strong>de</strong> manera que no haya ahorro <strong>de</strong> ganancias.Definición 8.2. Dado un producto <strong>de</strong> consumo <strong>la</strong> cantidad producida <strong>de</strong>be ser igual a <strong>la</strong>suma <strong>de</strong> <strong>la</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>mandadas por <strong>la</strong>s otras empresas y particu<strong>la</strong>res en <strong>la</strong> economía.Analogamente, dadas <strong>la</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> factores <strong>de</strong>mandados por <strong>la</strong>s compañías <strong>de</strong>benser agotadas por completo por <strong>la</strong> oferta dotada a los particu<strong>la</strong>res. La condición <strong>de</strong>vaciado <strong>de</strong> mercados requiere que cualquier bien con un precio positivo <strong>de</strong>be mantenerun <strong>equilibrio</strong> entre <strong>la</strong> <strong>de</strong>manda y <strong>la</strong> oferta, si existe oferta en exceso <strong>de</strong> algún bien suprecio <strong>de</strong>be ser cero.


6 ELSA OMAÑA PULIDO1) Condiciones beneficio ceroP x − C x (w, r) = 0P y − C y (w, r) = 0P u − e (P x , P y ) = 0don<strong>de</strong> <strong>la</strong>s funciones C x y C y son funciones <strong>de</strong> costos unitarios; e es una función <strong>de</strong> costosunitarios para U (es el costo <strong>de</strong> adquirir una utilidad bajo los precios P x y P y respectivamente).2) Condición <strong>de</strong> vaciado <strong>de</strong> mercadosX = ∂e∂P xUY = ∂e∂P yUU = I P u3) Condiciones <strong>de</strong> entradas ceroL = ∂C x∂w X + ∂C y∂w YK = ∂C x∂r X + ∂C y∂r YwL + rK = IUna vez establecidas <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> se <strong>de</strong>terminan los valores <strong>de</strong> <strong>la</strong>s nuevevariables <strong>de</strong>sconocidas, que por su interpretación están divididas como:• Variables que <strong>de</strong>finen los niveles <strong>de</strong> actividad: X, Y y U.• Variables que <strong>de</strong>finen los precios: P x , P y , P u , w y r.• Variable <strong>de</strong> ingresos: I.8.2. Mo<strong>de</strong>los DinámicosEn un mo<strong>de</strong>lo dinámico se <strong>de</strong>sea <strong>de</strong>terminar los precios y cantida<strong>de</strong>s que maximizan<strong>la</strong>s ganancias <strong>de</strong> los productores y <strong>la</strong>s utilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los consumidores a mediano p<strong>la</strong>zo.Como se menciona uno <strong>de</strong> los objetivos es maximizar <strong>la</strong> función <strong>de</strong> utilidad en valorpresente, entonces esta función <strong>de</strong> utilidad en valor presente se pue<strong>de</strong> representar como∞∑( ) t 1maxU (c t )1 + ρt=0don<strong>de</strong> t es el tiempo en periodos, ρ es <strong>la</strong> tasa <strong>de</strong> <strong>de</strong>scuento a valor prente, U es <strong>la</strong> función<strong>de</strong> utilidad, c t es el consumo en el periodo t. Se supone que el total producido por <strong>la</strong>


MODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO 7economía esta dividido entre el consumo y <strong>la</strong> inversión I t . El capital se <strong>de</strong>precia a unarazón δ, lo que produce restricciones <strong>de</strong>l tipoc t = F (K t , L t ) − I tK t+1 = K t (1 − δ) + I tdon<strong>de</strong> K es el capital y F es <strong>la</strong> función <strong>de</strong> producción. Si se resuelve este problema <strong>de</strong>optimización no lineal restringida por medio <strong>de</strong> multiplicadores <strong>de</strong> Lagrange, tomandoen cuenta que <strong>la</strong>s variables <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión son c t , K t e I t , <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> primer or<strong>de</strong>n<strong>de</strong>terminan los valores <strong>de</strong> los multiplicadores como:( ) t 1 ∂U (c t )λ 1 = P t =1 + ρ ∂c tλ 2 = P K t = (1 − δ) P K t+1 + P t∂F (K t , L t )∂K tλ 3 = P t = P K t+1P t se interpreta como los precios <strong>de</strong> los productos, P K t el precio <strong>de</strong>l capital en el presentey P K t+1 como el precio <strong>de</strong>l capital mañana.Este problema <strong>de</strong> maximización pue<strong>de</strong> ser resuelto como un problema complementario.Sea RK t <strong>la</strong> razón <strong>de</strong> capital, W t <strong>la</strong> razón razón <strong>de</strong> sa<strong>la</strong>rio en un periodo <strong>de</strong> tiempo ty sea C ( RK t , W t ) <strong>la</strong> función <strong>de</strong> costos unitarios <strong>la</strong> cual es una solución al problema <strong>de</strong>minimización <strong>de</strong> costos para los productoresmin ( K t RK t + W t L t )tal queF (K t , L t ) = 1Por otro <strong>la</strong>do, <strong>la</strong> función <strong>de</strong> <strong>de</strong>manda D ( P t , W t ) representa una solución al problema<strong>de</strong> maximización <strong>de</strong> beneficios <strong>de</strong>l consumidormax ∑ ( ) t 1U (c t )1 + ρttal que∑Pt c t = Mdon<strong>de</strong> M representa el ingreso total <strong>de</strong>l consumidor. Entonces, <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong>se establecen como un problema complementario mixto:


8 ELSA OMAÑA PULIDOCondiciones <strong>de</strong> utilidad cero:P t ≥ P K t+1 I t ≥ 0 I t (P t − P K t+1 ) = 0P K t ≥ RK t + (1 − δ) P K t+1 K t ≥ 0 K t [P K t+1 − RK t + (1 − δ) P K t+1 ] = 0C ( RK t , W t ) ≥ P t Y t ≥ 0 Y t (C ( RK t , W t ) − P t )Condiciones <strong>de</strong> vaciado <strong>de</strong> mercadosY t ≥ D ( P t , W t ) + I t P t ≥ 0 P t (Y t − D ( P t , W t ) + I t )()∂C ( RK t , W t )∂C ( RK t , W t )L t ≥ Y t W t ≥ 0 W t L t − Y t∂W t ∂W t()∂C ( RK t , W t )∂C ( RK t , W t )K t ≥ Y t RK t ≥ 0 RK t K t − Y t∂RK t ∂RK tCondiciones <strong>de</strong> ingresos ceroM = P K 0 K 0 + ∑ ∞t=0 W tL t M > 0M = P K 0 K 0 + ∑ W t L t , M > 0Este por ser un mo<strong>de</strong>lo dinámico requiere <strong>la</strong> modificación <strong>de</strong> <strong>la</strong> SAM y se observaque en este mo<strong>de</strong>lo los bienes <strong>de</strong> salida <strong>de</strong>l sistema productivo pue<strong>de</strong>n ser consumidos oinvertidos. Entonces, para cuantificar el valor para <strong>la</strong> inversión se necesita <strong>de</strong>scribir <strong>la</strong>evolución <strong>de</strong>l capital en el tiempo, esto requiere suposiciones sobre el crecimiento g <strong>de</strong>ltrabajo, <strong>la</strong> razón δ <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>preciación <strong>de</strong>l capital, y <strong>la</strong> razón r <strong>de</strong>l interés <strong>de</strong> <strong>la</strong> inversión.Si L 0 <strong>de</strong>nota el trabajo inicial, entonces el trabajo al tiempo t esy el crecimiento <strong>de</strong>l capital esta dado porL t = L 0 (1 + g) t = L 0 (1 + g) L t−1K t+1 = (1 + g) K tfinalmente, si el interés crece a una razón constante r entoncesP t+1 =P t1 + r


MODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO 9son los precios a futuro en términos <strong>de</strong>l valor presente. Un mo<strong>de</strong>lo dinámico involucrados precios para el capital, el precio <strong>de</strong> compra P K y el precio <strong>de</strong> renta P R, el valor total<strong>de</strong>l capital es V K y es igual al capital ahorrado. Por lo tanto <strong>la</strong> re<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> V K con RKy el capital almacenado K esV K t = K t × RK tLas condiciones para el capital y <strong>la</strong> inversión están dadas por:yP K t = (1 − δ) P K t+1 + RK tP K t+1 = P tque conduce a que el precio <strong>de</strong>l capital esP K t = (1 + r) P t(1 + r) P t = (1 − δ) P K t+1 + RK tentonces <strong>la</strong> ecuación <strong>de</strong>l precio <strong>de</strong> renta <strong>de</strong>l capital es:RK t = (δ + r) P tLas restricciones <strong>de</strong> capital para el periodo t+1 establecen que el capital para el periodot + 1 es K t+1 = K t (1 − δ) + I t y se sabe que <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> capital crece a una razónconstante g, <strong>de</strong> don<strong>de</strong> K t+1 = (1 + g) K t , y por tanto <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> inversión para un estadoestable <strong>de</strong>l sistema es:I t = (δ + g) K tDado que el valor <strong>de</strong>l capital es V K t = K t × RK t y <strong>la</strong> renta <strong>de</strong> ste es RK t = (δ + r) P t ,entonces <strong>la</strong> ecuación que <strong>de</strong>fine <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> capital al instante t es:I t = V K t (δ + g)(δ + r) P ten particu<strong>la</strong>r para el periodo t = 0 y recordando que es posible hacer al inicio preciosunitarios (P 0 = 1), se concluye entonces queI 0 = (δ + g) V K 0δ + rUna característica importante <strong>de</strong> los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> dinámicos es el tratamiento <strong>de</strong>l capital enel último periodo, ya que numéricamente no se pue<strong>de</strong> pensar en un número infinito <strong>de</strong>periodos.Los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> presentados en esta sección son un ejemplo <strong>de</strong> <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>general</strong>es <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong>,tanto estáticos como dinámicos basados en un mo<strong>de</strong>lo Ramsey. En <strong>la</strong> tesis a realizaraún no se ha <strong>de</strong>finido el comportamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>s funciones que <strong>de</strong>finirán los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> <strong>de</strong>optimización a resolver.


10 ELSA OMAÑA PULIDOBibliografía1 Arrow K. and Debreu G.Existence of an equilibrium for a competitive economy,Vol. 22, No. 3, pp 265-290, 1954.2 Banse van Mejil and Woltjer G. Will, EU Biofuel Policies Affect Global AgriculturalMarkets, European of Agricultural Economics, Vol. 35, No. 2, pp. 117-141,2008.3 Diao X., Yeldan E. and Roe T., A Simple Dynamic Applied General EquilibriumMo<strong>de</strong>l of a Small Open Economy: Transitional Dynamics and tra<strong>de</strong> Policy, Journalof Economic Development, Vol. 23, No. 1, pp 77-101, 1998.4 Dixon, P., et al, Notes and Problems in Applied General Equilibrium Economics,Amsterdam, North Hol<strong>la</strong>nd, 1992.5 Dixon, P., Osborne S., and Rimmer M., The Economy-wi<strong>de</strong> Effects in the UnitedStates of Rep<strong>la</strong>cing Cru<strong>de</strong> Petroleum with Biomass, Energy and Enviroment, Vol.8, No. 6, pp. 709-722, 2007.6 Greenaway, D. et al., Applied General Equilibrium Mo<strong>de</strong>lling: Applications, Limitsand Future Development, London, HMSO, 1993.7 Gurgel A., Reilly and Paltsev S., Potential Land Use Implications of a GlobalBiofuels Industry, Journal of Agricultural & Food Industrial Organization, Vol. 5,Article 9 (Special Issue: Explorations in Biofuels Economics Policy and History),2007.8* Gutiérrez-Andra<strong>de</strong> M.A., Venegas-Martínez F., Bravo-Pérez H.M., Política fiscalen el manejo <strong>de</strong> los recursos hidráulicos: un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> <strong>general</strong> computable,Estudios Económicos 40, Vol. 20, No. 2, 219-261, 2005.9 K<strong>la</strong>uss C., B.,Computable <strong>general</strong> equilibrium mo<strong>de</strong>ls in environmental and resourceeconomics, The International Yearbook of Environmental and ResourceEconomics 2001/2003, Series Editors Wal<strong>la</strong>ce, Oates and Folmer, 2003.10 Kretschner B. and Peterson S., Integrating Bioenergy into Computable GeneralEquilibrium Mo<strong>de</strong>ls a Survey, Kiel Institute for the World Economy, December2008.11 Lofgren H., Harris R. and Robinson S., A Standard Computable General Equilibrium(CGE) Mo<strong>de</strong>l in GAMS, Ed. International Food Policy Research: sustainableoptions for ending hunger and poverty, 2002.12 Mas-Colell, A., M. Whinston, and J. Green, Microeconomic Theory, Oxford UniversityPress. UK, 1995.


MODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO 1113* Mathiesen L., Computational Experience in Solving Equilibrium Mo<strong>de</strong>ls by Sequenceof Linear Complementary Problems, Operations Research, Vol. 33, No. 6,(Nov.-Dec), pp. 1225-1250, 1985.14* Paltsev S., Moving from Static to Dynamical General Equilibrium Economic Mo<strong>de</strong>ls(Notes for beginner in MPSGE), Massachusetts Institute of Technology, 2004.15 Rutherford T.,Extension of GAMS for complementary problems arising in applie<strong>de</strong>conomic analysis, Journal of Economic Dynamics and Control, Vol. 19, 1299-1324, 1995.16 Shoven, T., Applying General Equilibrium, Cambridge University Press, Cambridge,1995.17 Thurlow J., Computable General Equilibrium (CGE) Mo<strong>de</strong>l for South Africa: Extendingthe Satic IFPRI Mo<strong>de</strong>l, Tra<strong>de</strong> and Industrial Policy Strategies (TIPS),2004.18 Varian, H., Microeconomic Analysis, W.W. Norton Company, 1992.19* Wing I. S., Computable General Equilibrium Mo<strong>de</strong>ls and their use in Economy-Wi<strong>de</strong> Policy Analysis: Everything you ever wanted to Know (But you were Afraidto Ask), Technical Note No. 6, Massachusetts Institute of Technology, 2004.20 Young, R.J., Daubert y H. Morel-Seytoux., Evaluating Institutional Alternativesfor Managing an Interre<strong>la</strong>ted Stream-Aquifer system, American Journal of AgriculturalEconomics, November, 787-797, 1986.* Referencias utilizadas para el protocolo.


12 ELSA OMAÑA PULIDODistribución trimestral <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l proyecto <strong>de</strong> investigacin <strong>de</strong>lDCyTIMARCO CONCEPTUALActividad Trimestres Trimestres Trimestres Trimestres Trimestres TrimestresPrincipal 12P-12O 13I-13P 13O-14I 14P-14O 15I-15P 15O-16IMicroeconomía xxxxxxxxxxxxxxxxEstado <strong>de</strong>l artexxxxxxxxDefinir <strong>la</strong> matriz SAMxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxDefinir <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> xxxxxxxx xxxxxxxx<strong>equilibrio</strong> xxxxxxxx xxxxxxxxOptimización no lineal xxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxPROBLEMA PRÁCTICOActividad Trimestres Trimestres Trimestres Trimestres Trimestres TrimestresPrincipal 12P-12O 13I-13P 13O-14I 14P-14O 15I-15P 15O-16IDefinir el sistemaxxxxxxxxeconómicoxxxxxxxxConstrucción <strong>de</strong>lxxxxxxxxmo<strong>de</strong>loxxxxxxxxDatos <strong>de</strong>lxxxxxxxxproblemaxxxxxxxxResolución yxxxxxxxxanálisisxxxxxxxxSÍNTESISActividad Trimestres Trimestres Trimestres Trimestres Trimestres Trimestresprincipal 12P-12O 13I-13P 13O-14I 14P-14O 15I-15P 15O-16IReporte <strong>de</strong> xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxxactivida<strong>de</strong>s xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxxE<strong>la</strong>boración <strong>de</strong> xxxxxxxx xxxxxxxxartículo xxxxxxxx xxxxxxxxIntegración <strong>de</strong>l xxxxxxxx xxxxxxxxdocumento final xxxxxxxx xxxxxxxx


MARCO CONCEPTUALMODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO 13actividad <strong>de</strong>scripción fuentes, documento objetivos tiempoprincipal métodos y a entregar cubiertos estimadoprocedimientosMicroeconomía Revisión Libros, Resumen <strong>de</strong> 3 a 6bibliográfica artículos los elementos Objetivo 1 meses<strong>de</strong>l marco y memorias teóricosteóricorequeridoseconómicoEstado <strong>de</strong>l arte Revisión Libros, Resumen <strong>de</strong> 3 a 6bibliográfica artículos los trabajos meses<strong>de</strong> los <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> y memorias realizados<strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> hasta ahora Objetivo 2<strong>general</strong>alre<strong>de</strong>dor(MGE) y susaplicaciones<strong>de</strong> los MGEy susaplicacionesDefinir <strong>la</strong> SAM Definir y Libros, Documentoconstruír artículos escrito que 3 mesesen <strong>general</strong> y memorias <strong>de</strong>scriba <strong>la</strong> Objetivo 1<strong>la</strong> SAMconstrucción<strong>de</strong> <strong>la</strong> matrizDefinir <strong>la</strong>s Definir y Libros, Documentocondiciones <strong>de</strong> construír artículos escrito que 3 meses<strong>equilibrio</strong> en <strong>general</strong> y memorias <strong>de</strong>scriba <strong>la</strong> Objetivo<strong>la</strong> SAM metodología 1 y 2a seguir paraestablecer el<strong>equilibrio</strong><strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo autilizarOptimización Revisión <strong>de</strong> Libros, Resumen <strong>de</strong>no lineal los métodos artículos <strong>la</strong>s diferentes 6 mesesapropiados y memorias metodologías Objetivopara resolver utilizadas en 1 y 2el mo<strong>de</strong>lo quese construyael marcoeconómicopara resolverproblemasre<strong>la</strong>cionadoscon los MGE


14 ELSA OMAÑA PULIDOPROBLEMA PRÁCTICOactividad <strong>de</strong>scripción fuentes, documento objetivos tiempoprincipal métodos y a entregar cubiertos estimadoprocedimientosDefinir Definir los Libros, Documentoel sistema elementos artículos escrito en <strong>la</strong> Objetivo 3 3 meseseconómico <strong>de</strong>l sistema fuente que se <strong>de</strong>fineneconómicolos elementosy susre<strong>la</strong>ciones<strong>de</strong>l sistemaeconómico ysus re<strong>la</strong>cionesConstrucción Definir el Artículos Establecer en<strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo mo<strong>de</strong>lo especializados un documentomatemático en el tema el mo<strong>de</strong>lo Objetivo 3 3 a 6que <strong>de</strong> <strong>mo<strong>de</strong>los</strong> obtenido que mesesrepresenta <strong>general</strong>es representa <strong>la</strong>al sistema <strong>de</strong> <strong>equilibrio</strong> problemáticaa resolverDatos <strong>de</strong>l Buscar <strong>la</strong> Búsqueda <strong>de</strong> Documentoproblema información los datos en escrito connecesaria <strong>de</strong> instituciones <strong>la</strong> construcciónlos elementos gubernamentales, matriz SAM Objetivo 4 3 a 6<strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo Comisión Nacional con los datos mesesy su <strong>de</strong>l Agua, INEGI, obtenidos y surepresentación Hacienda, etc., representaciónen <strong>la</strong> matriz requeridos para apropiada paraSAM obtener <strong>la</strong> solución el <strong>uso</strong> <strong>de</strong><strong>la</strong>l problema programa o<strong>de</strong>finido en este programasdocumento a utilizarResolución y Solución <strong>de</strong>l Cración e Documentoanálisis mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> implementación escrito con<strong>equilibrio</strong> <strong>de</strong>l o <strong>de</strong> los los resultadosy los problemas programas obtenidos<strong>de</strong> optimización necesarios para <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>resolver utilizar <strong>de</strong>l Objetivo 5 3 a 6numéricamente programa o meseslos problemas <strong>de</strong>programaciónno linealinvolucradosprogramas


SÍNTESISMODELOS DE EQUILIBRIO GENERAL DINÁMICO 15actividad <strong>de</strong>scripción fuentes, documento objetivos tiempoprincipal métodos y a entregar cubiertos estimadoprocedimientosReporte <strong>de</strong> Informe <strong>de</strong> E<strong>la</strong>boración <strong>de</strong> Reporteactivida<strong>de</strong>s los avances un documento escrito Objetivo 2 semanasrealizados que incluya <strong>la</strong> <strong>general</strong><strong>de</strong>scripción <strong>de</strong><strong>la</strong>s activida<strong>de</strong>srealizadasE<strong>la</strong>boración Asentar E<strong>la</strong>boración Borradores Objetivo<strong>de</strong> artículo los resultados <strong>de</strong>l artículo y documento <strong>general</strong> 6 mesesencontrados y eviar a fina<strong>la</strong>lguna revistaespecializadaen investigación<strong>de</strong> operacionesIntegración E<strong>la</strong>boración Integración <strong>de</strong> <strong>la</strong> Tesis Objetivo<strong>de</strong>l <strong>de</strong> <strong>la</strong> investigación General 12 mesesdocumento tesis realizada,final<strong>de</strong> los resultadosobtenidos <strong>de</strong> <strong>la</strong>solución <strong>de</strong> los<strong>mo<strong>de</strong>los</strong> y suinterpretación

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!