He estado tratando de derivar la ecuación 14 del artículo de AER de 1980 de Paul Krugman. Sigo obteniendo un resultado diferente y, además, encuentro que la ecuación 14 del documento no equilibra los pagos cuando simulo el modelo numéricamente. Asumo que estoy haciendo algo mal y me gustaría que alguien señalara mi error. Aquí está mi derivación:
Contar con pagos equilibrados significa que el valor de las exportaciones del país de origen al extranjero debe ser exactamente igual al valor de las exportaciones del extranjero al país de origen (que son las importaciones del país de origen). Krugman divide las exportaciones e importaciones por el salario del país extranjero, $w^*$, para escribir el balance de pagos en unidades salariales del país extranjero. Usaré los subíndices $h$ y $f$ para indicar país de origen y extranjero, y usaré $c_{residencia,origen}$ para denotar la demanda de un individuo en el país de $residencia$ por un bien producido en $origen$ que ha sido enviado a $residencia$. La demanda individual de un bien representativo local por parte de un residente del país de origen es $c_{hh}$ y la demanda individual de un bien representativo extranjero (importación) por parte de un residente del país de origen es $c_{hf}$. De manera similar, la demanda individual de residentes del país extranjero por bienes locales e importados es $c_{ff}$ y $c_{fh}$. Dividir las importaciones por el costo de transporte en bloque de hielo, $g$, da la demanda total.
Los valores de las exportaciones del país de origen al país extranjero y las importaciones en el país de origen son:
$Exportaciones_h=p\frac{c_{fh}}{g}nL^*$, $Importaciones_h=p^*\frac{c_{hf}}{g}n^*L$
$$B=\frac{Exportaciones_h}{w^*}-\frac{Importaciones_h}{w^*}=\frac{p\frac{c_{fh}}{g}nL^*}{w^*}-\frac{p^*\frac{c_{hf}}{g}n^*L}{w^*}$$
Los individuos en cada país gastan todo su salario en bienes locales e importados:
$w=p{}c_{hh}n+p^*\frac{c_{hf}}{g}n^*$, $w^*=p^*c_{ff}n^*+p\frac{c_{fh}}{g}n$
Sustituir lo anterior por $w^*$ en el denominador de las exportaciones, y la ecuación para $w$ en el denominador de las importaciones, después de multiplicar por $\frac{w^*}{w}\frac{w}{w^*}=\frac{w^*}{w}\omega$:
$$B=\frac{Exportaciones_h}{w^*}-\frac{Importaciones_h}{w^*}\frac{w^*}{w}\omega=\frac{p\frac{c_{fh}}{g}nL^*}{p^*c_{ff}n^*+p\frac{c_{fh}}{g}n}-\frac{p^*\frac{c_{hf}}{g}n^*L}{p{}c_{hh}n+p^*\frac{c_{hf}}{g}n^*}\omega$$
Por definición (ecuación 12 de Krugman), tenemos:
$\sigma=\frac{c_{hf}/g}{c_{hh}}=\left(\frac{p}{p^*}\right)^{\frac{1}{1-\theta}}g^{\frac{\theta}{1-\theta}}$ y $\sigma^*=\frac{c_{fh}/g}{c_{ff}}=\left(\frac{p}{p^*}\right)^{\frac{-1}{1-\theta}}g^{\frac{\theta}{1-\theta}}$
Multiplicar las exportaiciones por $\frac{1/c_{ff}}{1/c_{ff}}$ y las importaciones por $\frac{1/c_{hh}}{1/c_{hh}}$ para reescribir las ecuaciones usando $\sigma$ y $\sigma^*$:
$$B=\frac{1/c_{ff}}{1/c_{ff}}\frac{Exportaciones_h}{w^*}-\frac{1/c_{hh}}{1/c_{hh}}\frac{Importaciones_h}{w}\omega=\frac{p\sigma^*nL^*}{p^*n^*+p\sigma^*n}-\frac{p^*\sigma{}n^*L}{pn+p^*\sigma{}n^*}\omega$$
Ahora, usando el hecho de que $\omega=p/p^*$, multiplicar las exportaciones por $\frac{1/p^*}{1/p^*}$ y las importaciones por $\frac{1/p}{1/p}$ para reemplazar los precios con $\omega$:
$$B=\frac{1/(p^*c_{ff})}{1/(p^*c_{ff})}\frac{Exportaciones_h}{w^*}-\frac{1/(p{}c_{hh})}{1/(p{}c_{hh})}\frac{Importaciones_h}{w}\omega=\frac{\omega\sigma^*nL^*}{n^*+\omega\sigma^*n}-\frac{(1/\omega)\sigma{}n^*L}{n+(1/\omega)\sigma{}n^*}\omega$$
Simplificando el denominador del término de las importaciones, puedo reescribir la expresión como:
$$B=\frac{\sigma^*n\omega{}}{\omega\sigma^*n+n^*}L^*-\frac{\sigma{}n^*}{\omega{}n+\sigma{}n^*}\omega{}L$$
Finalmente, usando $n=\frac{L(1-\theta)}{\alpha}$ y $n^*=\frac{L^*(1-\theta)}{\alpha}$ (ecuación 13 de Krugman), puedo simplificar aún más lo anterior como:
$$B=\omega{}L{}L^*\left[\frac{\sigma^*}{\omega\sigma^*L+L^*}-\frac{\sigma}{\omega{}L+\sigma{}L^*}\right]$$
Esta ecuación es similar, pero no es igual a la ecuación 14 de Krugman a continuación:
$$B=\omega{}L{}L^*\left[\frac{\sigma^*}{\sigma^*L+L^*}-\frac{\sigma}{{}L+\sigma{}L^*}\right]$$
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Probablemente deberías considerar la posibilidad de un error tipográfico en el artículo original. Seguí las diapositivas aquí, hasta la diapositiva 22, luego realicé algunas sustituciones utilizando las definiciones de $\sigma$ y $\sigma^\ast$ de Krugman en la página 953, dividí todo por $w^\ast$ y también llegué a tus condiciones finales.
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Gracias muchas, @tdm. Decidí seguir su estrategia y simplemente escribir una respuesta sugiriendo que probablemente sea un simple error tipográfico (y uno que aparentemente es bien conocido, ya que nadie está utilizando la ecuación original de balanza de pagos de Krugman en sus propias notas de clase).