与えられたIS-LMモデルにおいて、(1)政府支出$G$を32から117に増加させた場合、(2)名目貨幣供給量$M$を150から405に増加させた場合、それぞれの均衡実質GDP $Y^*$ と均衡実質利子率 $r^*$ を求める問題です。 与えられた方程式は以下の通りです。 * $Y = C + I + G$ * $C = 10 + 0.7Y$ * $I = 60 - 50r$ * $G = 32$ (または $G = 117$) * $M/P = L$ * $L = 87 + 0.2Y - 50r$ * $M = 150$ (または $M = 405$) * $P = 3$

応用数学IS-LMモデルマクロ経済学均衡連立方程式
2025/7/25

1. 問題の内容

与えられたIS-LMモデルにおいて、(1)政府支出GGを32から117に増加させた場合、(2)名目貨幣供給量MMを150から405に増加させた場合、それぞれの均衡実質GDP YY^* と均衡実質利子率 rr^* を求める問題です。
与えられた方程式は以下の通りです。
* Y=C+I+GY = C + I + G
* C=10+0.7YC = 10 + 0.7Y
* I=6050rI = 60 - 50r
* G=32G = 32 (または G=117G = 117)
* M/P=LM/P = L
* L=87+0.2Y50rL = 87 + 0.2Y - 50r
* M=150M = 150 (または M=405M = 405)
* P=3P = 3

2. 解き方の手順

(1) 財政政策の変更 (G=117G = 117 の場合)
まず、IS曲線を導出します。
Y=C+I+GY = C + I + GCCII の式を代入します。
Y=(10+0.7Y)+(6050r)+GY = (10 + 0.7Y) + (60 - 50r) + G
Y=10+0.7Y+6050r+GY = 10 + 0.7Y + 60 - 50r + G
0.3Y=7050r+G0.3Y = 70 - 50r + G
Y=70+G50r0.3Y = \frac{70 + G - 50r}{0.3}
次に、LM曲線を導出します。
M/P=LM/P = LLL の式を代入します。
M/P=87+0.2Y50rM/P = 87 + 0.2Y - 50r
Y=M/P87+50r0.2Y = \frac{M/P - 87 + 50r}{0.2}
G=117G = 117M=150M = 150P=3P = 3 を代入します。
IS曲線: Y=70+11750r0.3=18750r0.3Y = \frac{70 + 117 - 50r}{0.3} = \frac{187 - 50r}{0.3}
LM曲線: Y=150/387+50r0.2=5087+50r0.2=37+50r0.2Y = \frac{150/3 - 87 + 50r}{0.2} = \frac{50 - 87 + 50r}{0.2} = \frac{-37 + 50r}{0.2}
IS曲線とLM曲線を連立させて解きます。
18750r0.3=37+50r0.2\frac{187 - 50r}{0.3} = \frac{-37 + 50r}{0.2}
0.2(18750r)=0.3(37+50r)0.2(187 - 50r) = 0.3(-37 + 50r)
37.410r=11.1+15r37.4 - 10r = -11.1 + 15r
48.5=25r48.5 = 25r
r=48.5/25=1.94r = 48.5 / 25 = 1.94
YY を求めるために r=1.94r = 1.94 をLM曲線に代入します。
Y=37+50(1.94)0.2=37+970.2=600.2=300Y = \frac{-37 + 50(1.94)}{0.2} = \frac{-37 + 97}{0.2} = \frac{60}{0.2} = 300
(2) 金融政策の変更 (M=405M = 405 の場合)
G=32G = 32M=405M = 405P=3P = 3 を代入します。
IS曲線: Y=70+3250r0.3=10250r0.3Y = \frac{70 + 32 - 50r}{0.3} = \frac{102 - 50r}{0.3}
LM曲線: Y=405/387+50r0.2=13587+50r0.2=48+50r0.2Y = \frac{405/3 - 87 + 50r}{0.2} = \frac{135 - 87 + 50r}{0.2} = \frac{48 + 50r}{0.2}
IS曲線とLM曲線を連立させて解きます。
10250r0.3=48+50r0.2\frac{102 - 50r}{0.3} = \frac{48 + 50r}{0.2}
0.2(10250r)=0.3(48+50r)0.2(102 - 50r) = 0.3(48 + 50r)
20.410r=14.4+15r20.4 - 10r = 14.4 + 15r
6=25r6 = 25r
r=6/25=0.24r = 6 / 25 = 0.24
YY を求めるために r=0.24r = 0.24 をLM曲線に代入します。
Y=48+50(0.24)0.2=48+120.2=600.2=300Y = \frac{48 + 50(0.24)}{0.2} = \frac{48 + 12}{0.2} = \frac{60}{0.2} = 300

3. 最終的な答え

(1) 財政政策の変更 (G=117G=117): (Y,r)=(300,1.94)(Y^*, r^*) = (300, 1.94)
(2) 金融政策の変更 (M=405M=405): (Y,r)=(300,0.24)(Y^*, r^*) = (300, 0.24)

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