G E N E R A L E Q U I L I B R I U M M O D E L L I N G I N S O U T H A F R I C A : A N
O V E R V I E W A N D A P P R A I S A L
BY
Riaan Rossouw, H o n s . B.Com. ( E c o n o m i c s )
T h e s i s s u b m i t t e d f o r t h e d e g r e e
M a g i s t e r of Commerce
i n t h e
School o f Economics, Risk M a n a g e m e n t a n d I n t e r n a t i o n a l T r a d e
a t
N o r t h W e s t U n i v e r s i t y ( P o t c h e f s t r o o m Campus)
P r o m o t e r : M r . W.F. K r u g e l l
P o t c h e f s t r o o m N o v e m b e r 2 0 0 4
ACKNOWLEDGEMENTS O n e o f t h e t h i n g s y o u l e a r n w h e n y o u a r e i n v o l v e d i n a n y p r o j e c t i s t h a t n o o n e d o e s i t a l o n e , a n d o n e o f t h e s w e e t e r t h i n g s i s t o l e t t h o s e w h o h a v e b e e n t h e r e f o r y o u k n o w h o w m u c h y o u a p p r e c i a t e t h e m . I w o u l d l i k e t o e x p r e s s m y g r a t i t u d e t o W a l d o K r u g e l l f o r h i s g u i d a n c e , s u p e r v i s i o n , p a t i e n c e , a n d m e n t o r s h i p t h r o u g h o u t t h e e v o l u t i o n o f m y t h e s i s . W o r k i n g u n d e r h i s s u p e r v i s i o n w a s a c o n f i d e n c e - b u i l d i n g e x p e r i e n c e . H e g a v e f r e e l y o f h i s t i m e a n d p r o v i d e d t h e s t r a t e g i c a n d k n o w l e d g e a b l e s u p p o r t I r e q u i r e d t o c o m p l e t e t h i s t h e s i s . I w o u l d a l s o l i k e t o t h a n k : P r o f e s s o r W i m N a u d e f o r h i s t i m e , e f f o r t , a n d c o n s t r u c t i v e f e e d b a c k o n m y w o r k . T h e S c h o o l o f E c o n o m i c s , R i s k M a n a g e m e n t a n d I n t e r n a t i o n a l T r a d e a t N o r t h W e s t U n i v e r s i t y ( P o t c h e f s t r o o m C a m p u s ) f o r p r o v i d i n g m e w i t h t h e n e c e s s a r y f a c i l i t i e s a n d i n f r a s t r u c t u r e . My f i a n c e , S t e p h a n i e v a n d e r W e s t h u i z e n , w h o a l w a y s s u p p o r t e d m e a n d o f t e n l e n t a h e l p i n g h a n d w h e n I t r u l y n e e d e d i t . She h a s b e e n m y i n s p i r a t i o n a n d m y g u i d i n g l i g h t . A l l t h e i n s t i t u t i o n s t h a t g e n e r o u s l y s u p p l i e d t h e i n f o r m a t i o n t h a t I r e q u i r e d . My p a r e n t s , M a r i l y n a n d Nick, f o r t h e i r s u p p o r t n o t o n l y d u r i n g t h e c o m p l e t i o n o f m y t h e s i s b u t o v e r t h e d u r a t i o n o f m y a c a d e m i c c a r e e r . F i n a l l y , I w o u l d l i k e t o t h a n k t h e L o r d f o r g i v i n g m e t h e k n o w l e d g e , a b i l i t y a n d s t r e n g t h , w i t h o u t w h i c h I w o u l d n o t h a v e b e e n a b l e t o a c h i e v e a n y t h i n g .
I N D E X I N D E X L I S T OF TABLES L I S T OF F I G U R E S ABSTRACT O P S O M M I N G CHAPTER 1
I N T R O D U C T I O N AND PROBLEM STATEMENT
I N T R O D U C T I O N PROBLEM STATEMENT M O T I V A T I O N OF THE STUDY OBJECTIVES METHODOLOGY O U T L I N E OF THE STUDY CHAPTER 2 R E V I E W OF CGE M O D E L L I N G I N T R O D U C T I O N
COMPUTABLE GENERAL E Q U I L I B R I U M MODELS
2 . 2 . 1 A n a l y t i c a l 2 . 2 . 1 . 1 T h e b a s i c c o m p o n e n t s : a g e n t s , r u l e s , s i g n a l s a n d i n s t i t u t i o n a l s t r u c t u r e 2 . 2 . 1 . 2 C l o s u r e o f t h e m o d e l 2 . 2 . 1 . 3 T r e a t m e n t o f t i m e 2 . 2 . 1 . 4 L e v e l o f s p a t i a l d e t a i l 2 . 2 . 2 F u n c t i o n a l 2 . 2 . 3 N u m e r i c a l iii v i i v i i i i x X
2.3 COMMENTS ON CGE L I T E R A T U R E 2.3.1 C r i t i c i s m o f t h e f u n c t i o n a l s t r u c t u r e o f t h e m o d e l s 2 . 3 . 1 . 1 N e o c l a s s i c a l T h e o r y 2 . 3 . 1 . 2 C h o i c e o f F u n c t i o n a l F o r m s 2 . 3 . 1 . 3 C h o i c e o f P a r a m e t e r s 2 . 3 . 1 . 4 S t a t i c CGE M o d e l 2 . 3 . 1 . 5 R e s u l t s ' S e n s i t i v i t y 2.3.2 C r i t i c i s m o f t h e n u m e r i c a l s t r u c t u r e o f t h e m o d e l s 2 . 3 . 2 . 1 Q u a l i t y o f D a t a 2 . 3 . 2 . 2 M o d e l C a l i b r a t i o n 2.4 C O N C L U D I N G REMARKS CHAPTER 3 C L A S S I F I C A T I O N A N D E V A L U A T I O N FRAMEWORK 3.1 I N T R O D U C T I O N 3.2 D E F I N I N I N G CGE 3.2.1 N a r r o w i n g t h e d e f i n i t i o n 3.3 C A T E G O R I S I N G CGE MODELS 3.3.1 M a t h e m a t i c a l s t r u c t u r e a n d m e t h o d o l o g y 3.3.2 P o l i c y f o c u s 3.3.3 A n a l y t i c , s t y l i s e d , a n d a p p l i e d m o d e l s 3.3.4 T h e o r e t i c a l s t r u c t u r e s 3.4 A C L A S S I F I C A T I O N OF CGE MODELS 3.4.1 M a c r o a n d W a l r a s i a n CGE m o d e l s 3 . 4 . 1 . 1 W a l r a s i a n CGE m o d e l s 3 . 4 . 1 . 2 M a c r o CGE m o d e l s 3.4.2 A c l a s s i f i c a t i o n o f m a c r o CGE m o d e l s b y c l o s u r e s
3 . 4 . 2 . 1 Sen's b a s e m o d e l 3 . 4 . 2 . 2 T h e n e o c l a s s i c a l c l o s u r e 3 . 4 . 2 . 3 T h e n e o - K e y n e s i a n o r f o r c e d s a v i n g s c l o s u r e 3 . 4 . 2 . 4 T h e K e y n e s i a n a n d J o h a n s e n c l o s u r e 3 . 4 . 2 . 5 T h e K a l e c k i a n o r s t r u c t u r a l i s t c l o s u r e 3 . 4 . 2 . 6 T h e l o a n a b l e f u n d s c l o s u r e 3 . 4 . 2 . 7 T h e P i g o u o r r e a l b a l a n c e s c l o s u r e 3 . 4 . 3 S A M - b a s e d v e r s u s e c o n o m e t r i c a p p r o a c h 3 . 5 S U M M A R Y CHAPTER 4 CGE M O D E L L I N G I N SOUTH A F R I C A 4 . 1 I N T R O D U C T I O N 5 2
4 . 2 CGE MODELS FOR SOUTH A F R I C A 5 3
4 . 2 . 1 W A L R A S I A N CGE MODELS FOR SOUTH A F R I C A 5 6
4 . 2 . 1 . 1 F i s c a l p o l i c y m o d e l 5 6
4 . 2 . 1 . 2 E n v i r o n m e n t a l m o d e l 5 8
4 . 2 . 1 . 3 T r a d e l i b e r a l i s a t i o n m o d e l 5 9
4 . 2 . 2 MACRO CGE MODELS FOR SOUTH A F R I C A 6 0
4 . 2 . 2 . 1 M a c r o e c o n o m i c F o r e c a s t i n g M o d e l s 6 0
4 . 2 . 2 . 2 P o l i c y M o d e l s u s e d i n d i f f e r e n t s e c t o r s 6 8
4 . 2 . 2 . 3 T h e M a c r o e c o n o m i c i m p a c t o f t h e H I V
/
A I D S p a n d e m i c 7 3 4 . 3 C L A S S I F I C A T I O N OF CGE M O D E L L I N G 7 6CHAPTER 5 C O N C L U S I O N AND R E C O M M E N D A T I O N S 5 . 1 I N T R O D U C T I O N 5 . 2 S U M M A R Y 5 . 3 R E C O M M E N D A T I O N S 5 . 4 T H E WAY F O R W A R D 5 . 4 . 1 T h e w a y f o r w a r d i n g e n e r a l 5 . 4 . 2 T h e w a y f o r w a r d i n S o u t h A f r i c a A P P E N D I X L I S T OF REFERENCES
L I S T OF TABLES CHAPTER 4 CGE M O D E L L I N G I N SOUTH A F R I C A T a b l e 4 . 1 : S u r v e y e d CGE m o d e l s f o r S o u t h A f r i c a 5 3 T a b l e 4 . 2 : C l a s s i f i c a t i o n o f CGE M o d e l s f o r S o u t h A f r i c a 7 6 v i i
L I S T OF F I G U R E S
CHAPTER 3
C L A S S I F I C A T I O N A N D E V A L U A T I O N FRAMEWORK
GENERAL E Q U I L I B R I U M M O D E L L I N G I N SOUTH AFRICA: AN O V E R V I E W A N D APPRAISAL A b s t r a c t S i n c e t h e 1990s, t h e r e h a s b e e n a c o n s i d e r a b l e i n c r e a s e i n t h e u s e o f c o m p u t a b l e g e n e r a l e q u i l i b r i u m (CGE) m o d e l s i n S o u t h A f r i c a t o s t u d y a v a r i e t y o f p o l i c y issues, s p e c i f i c a l l y , d e v e l o p m e n t p l a n s , a g r i c u l t u r a l p r o g r a m m e s , t a x p o l i c y a n d i n t e r n a t i o n a l t r a d e . T h i s s t u d y a s k s : W h a t i s t h e s t a t e o f c o m p u t a b l e g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l l i n g i n S o u t h A f r i c a a f t e r m o r e t h a n a d e c a d e o f g r o w t h a n d d e v e l o p m e n t a n d w h a t i s t h e w a y f o r w a r d ? A n s w e r i n g t h e a b o v e q u e s t i o n s i s b o t h r e l e v a n t a n d s i g n i f i c a n t f o r t w o r e a s o n s . T h e f i r s t i s t h a t s u c h a n a p p r a i s a l c a n h e l p p a v e t h e w a y f o r w a r d f o r g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l l i n g i n g e n e r a l . T h e a d v a n t a g e s o f CGE m o d e l s f o r p o l i c y a n a l y s e s , c o m p a r e d t o t r a d i t i o n a l m a c r o e c o n o m i c m o d e l s , a r e n o w w i d e l y a c k n o w l e d g e d . G e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l s a l l o w f o r c o n s i s t e n t c o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f p o l i c y s c e n a r i o s a n d t h e y i n c o r p o r a t e m i c r o e c o n o m i c m e c h a n i s m s a n d i n s t i t u t i o n a l f e a t u r e s w i t h i n a c o n s i s t e n t m a c r o e c o n o m i c f r a m e w o r k , a n d a v o i d t h e r e p r e s e n t a t i o n o f b e h a v i o u r i n r e d u c e d f o r m . T h i s a l l o w s a n a l y s i s o f s t r u c t u r a l c h a n g e u n d e r a v a r i e t y o f a s s u m p t i o n s . T h e s e c o n d r e a s o n p e r t a i n s s p e c i f i c a l l y t o p o l i c y c h a l l e n g e s f a c i n g S o u t h A f r i c a a n d t h e m o d e l l i n g t h e r e o f . T h e CGE m o d e l s o f t h e 1 9 9 0 s w e r e u s e d t o e x a m i n e t h e i s s u e s of t h e d a y s u c h as m a c r o s t a b i l i t y a n d t h e o p e n i n g u p o f t h e e c o n o m y . A n a p p r a i s a l o f t h e m o d e l s w i l l i n d i c a t e t h e i r u s e f u l n e s s i n p o l i c y f o r m u l a t i o n t h e n a n d n o w . C u r r e n t l y t h e c h a l l e n g e s h a v e s h i f t e d t o t h e l a b o u r m a r k e t , e n v i r o n m e n t a l q u e s t i o n s a n d s u b - n a t i o n a l i s s u e s a n d a t i m e l y o v e r v i e w m a y h e l p t o i n d i c a t e t h e w a y f o r w a r d f o r CGE m o d e l l e r s .
B E R E K E N B A R E A L G E M E N E E W E W I G S M O D E L L E R I N G I N S U I D - A F R I K A :
'n
O O R S I G E N W A A R D E R I N G Opsomming S e d e r t d i e 1990s, w a s d a a r 'n a a n m e r k l i k e t o e n a m e i n d i e g e b r u i k v a n b e r e k e n b a r e a l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e i n S u i d - A f r i k a o m ' n w y e v e r s k e i d e n h e i d b e l e i d s k w e s s i e s t e b e s t u d e e r , m e e r s p e s i f i e k , o n t w i k k e l i n g s p l a n n e , l a n d b o u p r o g r a m m e , b e l a s t i n g b e l e i d e n i n t e r n a s i o n a l e h a n d e l . H i e r d i e s t u d i e v r a d i e v r a e : W a t i s d i e t o e s t a n d v a n b e r e k e n b a r e a l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e r i n g i n S u i d - A f r i k a n a m e e r as ' n d e k a d e v a n g r o e i e n o n t w i k k e l i n g e n w a t i s d i e w e g v o r e n t o e ? Om d i e b o g e n o e m d e v r a e t e b e a n t w o o r d i s b e i d e t o e p a s l i k e n b e d u i d e n d v i r t w e e r e d e s . D i e e e r s t e r e d e i s d a t so ' n w a a r d e r i n g d i e w e g v i r a l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e r i n g i n d i e a l g e m e e n k a n h e l p u i t l e . D i e v o o r d e l e v a n a l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e v i r b e l e i d s o n t l e d i n g , i n v e r g e l y k i n g m e t t r a d i s i o n e l e m a k r o - e k o n o m i e s e m o d e l l e , w o r d n o u w y d v e r s p r e i d e r k e n . A l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e l a a t k o n s t a n t e v e r g e l y k e n d e a n a l i s e v a n b e l e i d s c e n a r i o s t o e e n h u l l e i n k o r p o r e e r m i k r o - e k o n o m i e s e m e g a n i s m e s e n i n s t i t i s i o n e l e k e n m e r k e b i n n e ' n k o n s t a n t e m a k r o - e k o n o m i e s e r a a m w e r k e n v e r m y d i e v e r t e e n w o o r d i g i n g v a n g e d r a g i n v e r e e n v o u d i g d e v o r m . D i t l a a t d i e a n a l i s e v a n s t r u k t u r e l e v e r a n d e r i n g o n d e r ' n v e r s k e i d e n h e i d v e r o n d e r s t e l l i n g s t o e . D i e t w e e d e r e d e h e t s p e s i f i e k t e d o e n m e t b e l e i d s u i t d a g i n g s w a t S u i d - A f r i k a i n d i e g e s i g s t a a r e n d i e m o d e l l e r i n g d a a r v a n . D i e a l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e v a n d i e 1 9 9 0 s i s g e b r u i k o m d i e k n e l p u n t e v a n d i e d a g t e b e s t u d e e r , soos m a k r o - s t a b i l i t e i t e n d i e o o p m a a k v a n d i e e k o n o m i e . ' n W a a r d e r i n g v a n d i e m o d e l l e s a l d i e n u t t i g h e i d d a a r v a n v i r b e l e i d s f o r m u l e r i n g a a n d u i d a n e n n o u . H u i d i g l i k h e t d i e u i t d a g i n g s g e s k u i f n a d i e a r b e i d s m a r k , o m g e w i n g s - e n s u b - n a s i o n a l e - k w e s s i e s , e n ' n t y d i g e o o r s i g k a n h e l p o m d i e p a d v o o r e n t o e v i r a l g e m e n e e w e w i g s m o d e l l e e r d e r s a a n t e d u i .CHAPTER
1I N T R O D U C T I O N AND PROBLEM STATEMENT
1.1 I N T R O D U C T I O N " G e n e r a l e q u i l i b r i u m ( G E ) m o d e l l i n g r e f e r s t o a n a n a l y t i c a l a p p r o a c h w h e r e t h e e c o n o m y i s r e g a r d e d a s a c o m p l e t e s y s t e m o f i n t e r d e p e n d e n t c o m p o n e n t s ( d i f f e r e n t m a r k e t s , i n d u s t r i e s , h o u s e h o l d s , e t c . ) a n d a l l d e c i s i o n s a r e t a k e n a c c o r d i n g t o f u l l y o p t i m i s i n g b e h a v i o u r " ( R u m l e r , 1 9 9 9 : 3 ) . E c o n o m i c shocks, w h i c h m i g h t h a v e a n e f f e c t o n a n y o n e o f t h e s e c o m p o n e n t s , m a y p r o d u c e r e p e r c u s s i o n s t h r o u g h o u t t h e w h o l e s y s t e m . T h e e f f e c t s o f s u c h s h o c k s c a n b e a s s e s s e d b y m e a s u r i n g t h e r e p e r c u s s i o n s t h a t a r e t r i g g e r e d b y s h o c k i n g t h e s y s t e m i n v a r i o u s w a y s ( B a n n o c k , B a x t e r a n d Davis, 1 9 9 8 : 1 7 3 ) . T h e u n i q u e c h a r a c t e r i s t i c s o f GE m o d e l l i n g d r a w f r o m t h e W a l r a s i a n g e n e r a l e c o n o m i c e q u i l i b r i u m t h e o r y i n w h i c h t h e e c o n o m y i s c o n s i d e r e d as a s e t o f a g e n t s , i n t e r a c t i n g i n s e v e r a l m a r k e t s f o r a n e q u a l n u m b e r o f c o m m o d i t i e s u n d e r a g i v e n s e t o f i n i t i a l e n d o w m e n t s a n d i n c o m e d i s t r i b u t i o n w i t h i n w h i c h e a c h a g e n t l a b e l s i n d i v i d u a l l y h i s s u p p l y o r d e m a n d b e h a v i o u r ( R u m l e r , 1 9 9 9 ) . O p t i m i s i n g o w n u t i l i t y , p r o f i t o r c o s t o b j e c t i v e s d o e s t h i s . A s e t o f e x c e s s s u p p l y f u n c t i o n s t h a t f u l f i l t h e W a l r a s l a w , i.e., t h e g l o b a l i d e n t i t y o f i n c o m e s a n d e x p e n d i t u r e s , a r e p r o d u c e d b y t h e s e d e c i s i o n s . A r r o w a n d D e b r e u ( 1 9 5 4 ) a n d o t h e r s h a v e p r o v e d t h a t , u n d e r s o m e g e n e r a l c o n d i t i o n s , t h e r e e x i s t s a s e t o f p r i c e s t h a t b r i n g s u p p l y a n d d e m a n d i n t o e q u i l i b r i u m . CGE m o d e l s a r e c a l l e d " c o m p u t a b l e " i n t h a t t h e y p r o d u c e n u m e r i c a l r e s u l t s t o GE m o d e l s . " T h i s m e a n s t h a t t h e c o e f f i c i e n t s a n d p a r a m e t e r s ( e l a s t i c i t i e s ) o f t h e m o d e l a r e e s t i m a t e d b y m a k i n g u s e o f r e a l w o r l d d a t a " ( R u m l e r , 1 9 9 9 : 3 ) . CGE m o d e l s d e t e r m i n e c h a n g e s , a t t h e s a m e t i m e , i n q u a n t i t i e s o f g o o d s s u p p l i e d a n d d e m a n d e d , a n d t h e i r p r i c e s , i n a n a g g r e g a t e d m u l t i - s e c t o r a l a n d m u l t i - a g e n t s e t u p a n d a r e u s e d f o r ,
a m o n g s t o t h e r s , c o m p a r a t i v e s t a t i c a n a l y s i s , t o s i m u l a t e t h e e f f e c t s o f s h o c k s t o t h e e c o n o m y a n d p r o d u c e n u m e r i c a l r e s u l t s . T h e d e v e l o p m e n t o f CGE m o d e l s h a s h a d a l o n g t r a d i t i o n i n e m p i r i c a l e c o n o m i c s ( R u m l e r , 1 9 9 9 : 3 ) . T h e 1 9 7 0 s w e r e m a r k e d b y d e v e l o p m e n t s o f t h e o r e t i c a l p r o p o s i t i o n s o n t h e e x i s t e n c e , u n i q u e n e s s , o p t i m a l i t y a n d s t a b i l i t y o f s o l u t i o n s t o GE m o d e l s , b u t t h e f i r s t CGE m o d e l c r e d i t e d t o l o h a n s e n a l r e a d y d a t e s b a c k t o 1960'. S i n c e t h e n CGE m o d e l s h a v e b e e n u s e d as a p o w e r f u l t e c h n i q u e f o r q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s o f a g r e a t v a r i e t y o f q u e s t i o n s . S o m e o f t h e s e i n c l u d e a n a l y s i n g t h e e f f e c t s o n i n d u s t r i e s , r e g i o n s , t h e l a b o u r m a r k e t , i n c o m e a n d w e l f a r e . S i n c e l o h a n s e n , CGE m o d e l s h a v e e v o l v e d o u t o f a n d h a v e c o m b i n e d d i f f e r e n t m o d e l l i n g t r a d i t i o n s . Johansen's M u l t i s e c t o r a l G r o w t h (MSG) m o d e l , w h i c h w a s b u i l t f o r N o r w a y , w a s a c o m b i n a t i o n o f t h e d y n a m i c i n p u t - o u t p u t m o d e l w i t h m a c r o e c o n o m i c p r o d u c t i o n a n d c o n s u m p t i o n f u n c t i o n s , t h u s e x p a n d i n g t h e i n p u t - o u t p u t m o d e l w i t h r e l a t i v e p r i c e - d r i v e n s u b s t i t u t i o n p o t e n t i a l . T h i s p i o n e e r i n g w o r k s p a r k e d t h e d e v e l o p m e n t o f m a n y m o d e l s b o t h i n N o r w a y (see, f o r e x a m p l e , Longva, L o r e n t s e n a n d Olsen, 1985), a n d e l s e w h e r e (see, f o r e x a m p l e , t h e O R A N I m o d e l i n A u s t r a l i a , D i x o n e t a / . , 1 9 8 2 ) . CGE m o d e l s a r e n o w a d a y s r e g u l a r l y a n d w i d e l y u s e d t o e v a l u a t e t h e e f f e c t s o f e c o n o m i c p o l i c y o p t i o n s a n d e x t e r n a l s h o c k s ( K e h o e a n d Kehoe, 1 9 9 4 : 2 ) . T h i s r e p u t a t i o n s t e m s f r o m p r a c t i c a l a n d t h e o r e t i c a l n e e d s i n e c o n o m i c s f o r n u m e r i c a l s i m u l a t i o n s , n o t l e a s t b e c a u s e o f t h e f a c t t h a t p a r t i a l e q u i l i b r i u m a n a l y s e s a r e u n s u i t a b l e w h e n p o l i c i e s a n d s h o c k s h a v e s i g n i f i c a n t f e e d b a c k e f f e c t s ( B a n d a r a , 1 9 9 1 : 5 ) . O f l a t e d y n a m i c CGE m o d e l s h a v e a l s o b e e n p u t f o r t h , e n a b l i n g r e s e a r c h e r s t o a d d r e s s a l s o m u l t i - p e r i o d ( d y n a m i c ) p r o b l e m s b y m e a n s o f n u m e r i c a l GE a n a l y s i s . F a c i l i t a t e d b y t h e e x p l i c i t r e p r e s e n t a t i o n o f m a r k e t s , CGE m o d e l s h a v e a l s o b e e n e x t e n d e d b e y o n d t h e o r i g i n a l W a l r a s i a n f r a m e w o r k t o m o d e l m a r k e t i m p e r f e c t i o n s a n d o t h e r e c o n o m i c
'
Dixon and Parmenter (1996) consider the lohansen model with its 20 cost-minimising industries and one utility- maximising household sector the first true CGE model. The input-output models of Lwntief and others in the 1930s can be regarded as vital forerunners of CGE models.m e c h a n i s m s t h a t d e v i a t e f r o m t h e o r i g i n a l GE s t a n d a r d . As a r e s u l t o f t h i s , s o m e a u t h o r s u s e d t h e t e r m " g e n e r a l i s e d e q u i l i b r i u m m o d e l l i n g " ( N e s b i t t , 1 9 8 4 ) o r " g e n e r a l e q u i l i b r i u m p r o g r a m m i n g " ( Z a l a i , 1 9 8 2 ) t o u n d e r l i n e t h e f l e x i b i l i t y o f t h e CGE m o d e l s . I n S o u t h A f r i c a , N a u d e a n d B r i x e n ( 1 9 9 3 a ; 1 9 9 3 b ) w e r e t h e f i r s t t o u s e t h e CGE a p p r o a c h t o a n a l y s e p o l i c y q u e s t i o n s . T h e i r m o d e l w a s e x t e n d e d b y t h e I n d u s t r i a l D e v e l o p m e n t C o r p o r a t i o n ( I D C ) i n t o IDCGEM ( s e e J o u b e r t
e t
a/., 1 9 9 4 ; H o r r i d g e e t a/., 1 9 9 5 , 1 9 9 6 ) . T h e IDCGEM i s t h e l a r g e s t a n d m o s t f r e q u e n t l y u s e d CGE m o d e l i n S o u t h A f r i c a ( B u r r o w s , 1 9 9 5 ) , a n d h a s b e e n used, a m o n g s t o t h e r a p p l i c a t i o n s , t o i n f o r m S o u t h A f r i c a ' s GATT n e g o t i a t i o n s . S i n c e t h e e a r l y e f f o r t s o f N a u d e a n d B r i x e n , e c o n o m y - w i d e p o l i c y a n a l y s i s i n S o u t h A f r i c a h a s s e e n a c o n s i d e r a b l e i n c r e a s e i n t h e u s e o f CGE m o d e l s a n d h a v e s i g n i f i c a n t l y c o n t r i b u t e d t o t h e l o c a l p o l i c y m a k i n g p r o c e s s . A d y n a m i c o n e s e c t o r CGE m o d e l o f t h e S o u t h A f r i c a n e c o n o m y w a s d e v e l o p e d b y G e l be t
a/. ( 1 9 9 2 ) a n d b a s e d o n a n a g g r e g a t e s o c i a l a c c o u n t i n g m a t r i x (SAM) f o r t h e y e a r 1 9 9 0 . T h i s m o d e l w a s u s e d t o e v a l u a t e t h e i m p a c t o f a n e g a t i v e e x t e r n a l s h o c k t o t h e e c o n o m y , as w e l l as a p r o g r a m m e o f g o v e r n m e n t s t i m u l i . M o r e o v e r , a r i g i d , a l b e i t m u l t i s e c t o r a l , m o d e l l i n g t e m p l a t e w a s d e v e l o p e d b y N a u d e a n d B r i x e n ( 1 9 9 3 ) a t t h e W o r l d B a n k t o e x a m i n e t h e i m p a c t o f a n i n c r e a s e i n g o v e r n m e n t e x p e n d i t u r e , e x p o r t d e m a n d , w o r l d p r i c e , a n d a l o w e r i n g o f i m p o r t t a r i f f s u n d e r v a r i o u s s e t s o f c l o s u r e r u l e s . T a r p a n d B r i x e n ( 1 9 9 6 ) a p p l i e d t h e I M F f i n a n c i a l p r o g r a m m i n g m o d e l a n d t h e W o r l d Bank's r e v i s e d m i n i m u m s t a n d a r d m o d e l t o t h e S o u t h A f r i c a n e c o n o m y a n d s i m u l a t e d e x c h a n g e r a t e d e v a l u a t i o n s , e x t e r n a l b o r r o w i n g b y t h e g o v e r n m e n t , a n d h i g h e r i n t e r n a t i o n a l r e s e r v e s . T h e m o d e l l i n g f r a m e w o r k s o f t h e s e m o d e l s w e r e b a s e d o n a s i n g l e s e c t o r a c c o u n t i n g f r a m e w o r k t h a t c o u l d , f u n d a m e n t a l l y , b e r e p r e s e n t e d i n a SAM f o r m a t . L a t e r , s e v e r a l l a r g e - s c a l e m u l t i s e c t o r a l CGE m o d e l s o f t h e S o u t h A f r i c a n e c o n o m y w e r e d e v e l o p e d b y t h e I D C ( C o e t z e ee t
a/., 1997), t h e W o r l d B a n k / O E C D ( v a n d e r M e n s b r u g g h e , 1 9 9 5 ; D e v a r a j a n a n d v a n d e r M e n s b r u g g h e , 2000), a n d t h e D e v e l o p m e n t B a n k o f S o u t h e r n A f r i c a(DBSA) ( G i b s o n a n d v a n S e v e n t e r , 1996a), w h i c h w e r e u s e d i n n u m e r o u s a p p l i c a t i o n s i n c l u d i n g : i n v e s t i g a t i o n s i n t o t r a d e l i b e r a l i s a t i o n ; g r e e n t r a d e r e s t r i c t i o n s ; c u r r e n c y d e v a l u a t i o n s ; a n d g o v e r n m e n t e x p e n d i t u r e a n d r e s t r u c t u r i n g ( s e e f o r e x a m p l e C a m e r o n e t d l . , 1 9 9 4 ; G i b s o n a n d v a n S e v e n t e r , 1 9 9 6 b , 1 9 9 7 a , 1 9 9 7 b ) . Yet, t h e u s e o f CGE m o d e l s i n S o u t h A f r i c a h a v e d e c l i n e d a n d t h e m o s t r e c e n t a p p l i c a t i o n s o f CGE a n a l y s i s h a v e b e e n d e v e l o p e d o u t s i d e t h e c o u n t r y a n d m a i n l y b y t h e W o r l d B a n k ( s e e A r n d t a n d Lewis, 2 0 0 0 , a n d Lewis, 2 0 0 1 ) . I n t h e p a s t t w o t o t h r e e y e a r s t h e r e h a s a l s o b e e n i n c r e a s e d l o c a l i n t e r e s t . At t h e b i - a n n u a l c o n f e r e n c e o f t h e E c o n o m i c S o c i e t y o f S o u t h A f r i c a i n 2003, n i n e p a p e r s o n CGE m o d e l l i n g w e r e p r e s e n t e d . T h e s e r e n e w e d e f f o r t s a r e t o a l a r g e e x t e n t b e i n g l e a d b y a c a d e m i c s f r o m P r e t o r i a U n i v e r s i t y ( s e e De W e t a n d V a n H e e r d e n , 2 0 0 2 ; 2 0 0 3 ; K e a r n e y , 2002; 2 0 0 3 ) .
Thus, i n t h e l a s t 1 0 t o 1 5 years, a n u m b e r o f p r a c t i c a l l y u s e f u l CGE m o d e l s h a v e b e e n d e v e l o p e d t o s t u d y a w i d e r a n g e o f p o l i c y a r e a s i n w h i c h s i m p l e r , p a r t i a l e q u i l i b r i u m t o o l s w o u l d n o t b e s a t i s f a c t o r y . GE m o d e l s h a v e b e e n u s e d t o s t u d y a v a r i e t y o f p o l i c y issues, i n c l u d i n g t a x p o l i c i e s , d e v e l o p m e n t p l a n s , a g r i c u l t u r a l p r o g r a m m e s , i n t e r n a t i o n a l t r a d e , e n e r g y a n d e n v i r o n m e n t a l p o l i c i e s a n d so o n . A r a n g e o f m a t h e m a t i c a l f o r m u l a t i o n s a n d m o d e l s o l u t i o n t e c h n i q u e s h a s b e e n u s e d i n t h e s e m o d e l l i n g e x p e r i e n c e s . T h e p r a c t i c e o f m o d e l b u i l d i n g i t s e l f h a s b e c o m e i n c r e a s i n g l y s y s t e m a t i s e d , as r e f l e c t e d f o r i n s t a n c e , i n t h e i n c r e a s i n g u s e o f s t a n d a r d c o m p u t e r p a c k a g e s s u c h a s GAMS ( G e n e r a l A l g e b r a i c M o d e l l i n g S y s t e m ) a n d GEMPACK ( G e n e r a l E q u i l i b r i u m M o d e l l i n g S o f t w a r e ) . CGE m o d e l s h a v e b e e n u s e d t o i n f o r m p o l i c y i n a n u m b e r o f c o u n t r i e s a n d m a y p l a y a s i g n i f i c a n t r o l e i n f u t u r e p o l i c y f o r m u l a t i o n i n S o u t h A f r i c a . I n a n a t t e m p t t o i m p r o v e t h e c a p a c i t y t o u n d e r t a k e e c o n o m y - w i d e p o l i c y a n a l y s i s u s i n g CGE m o d e l s i n S o u t h A f r i c a , i t i s i m p o r t a n t t o l o o k b a c k a t w h a t h a s b e e n a c h i e v e d o v e r t h e p a s t y e a r s t o c o n s o l i d a t e a b a s e f o r f u t u r e m o d e l l i n g e f f o r t s .
1 . 2 PROBLEM STATEMENT S i n c e t h e 1990s, t h e r e h a s b e e n a c o n s i d e r a b l e i n c r e a s e i n t h e u s e o f c o m p u t a b l e g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l s i n S o u t h A f r i c a t o s t u d y a v a r i e t y o f p o l i c y issues, s p e c i f i c a l l y , d e v e l o p m e n t plans, a g r i c u l t u r a l p r o g r a m m e s , t a x p o l i c y a n d i n t e r n a t i o n a l t r a d e . Now, o n e m i g h t a s k : W h a t i s t h e s t a t e o f c o m p u t a b l e g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l l i n g i n S o u t h A f r i c a a f t e r m o r e t h a n a d e c a d e o f g r o w t h a n d d e v e l o p m e n t a n d w h a t i s t h e w a y f o r w a r d ? 1 . 3 M O T I V A T I O N OF THE STUDY A n s w e r i n g t h e a b o v e - m e n t i o n e d q u e s t i o n s i s b o t h r e l e v a n t a n d s i g n i f i c a n t f o r t w o r e a s o n s . T h e f i r s t i s t h a t s u c h a n a p p r a i s a l c a n h e l p p a v e t h e w a y f o r w a r d f o r g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l l i n g i n g e n e r a l . T h e a d v a n t a g e s o f CGE m o d e l s f o r p o l i c y a n a l y s e s , c o m p a r e d t o t r a d i t i o n a l m a c r o - e c o n o m i c m o d e l s , a r e n o w w i d e l y a c k n o w l e d g e d . G e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l s a l l o w f o r c o n s i s t e n t c o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f p o l i c y s c e n a r i o s b y s t a n d a r d i s i n g t h e i r o u t c o m e a r o u n d t h e c o n c e p t o f a n e q u i l i b r i u m p o i n t f u l f i l l i n g t h e s a m e c o n s i s t e n c y c r i t e r i a . I n a d d i t i o n , t h e CGE m o d e l s i n c o r p o r a t e m i c r o e c o n o m i c m e c h a n i s m s a n d i n s t i t u t i o n a l f e a t u r e s w i t h i n a c o n s i s t e n t m a c r o e c o n o m i c f r a m e w o r k , a n d a v o i d t h e r e p r e s e n t a t i o n o f b e h a v i o u r i n r e d u c e d f o r m . T h i s a l l o w s a n a l y s i s o f s t r u c t u r a l c h a n g e u n d e r a v a r i e t y o f a s s u m p t i o n s . T h e s e c o n d r e a s o n p e r t a i n s s p e c i f i c a l l y t o p o l i c y c h a l l e n g e s f a c i n g S o u t h A f r i c a a n d t h e m o d e l l i n g t h e r e o f . T h e CGE m o d e l s o f t h e 1 9 9 0 s w e r e u s e d t o e x a m i n e t h e i s s u e s o f t h e d a y s u c h a s m a c r o s t a b i l i t y a n d t h e o p e n i n g u p o f t h e e c o n o m y . A n a p p r a i s a l o f t h e m o d e l s w i l l i n d i c a t e t h e i r u s e f u l n e s s i n p o l i c y f o r m u l a t i o n t h e n a n d n o w . C u r r e n t l y t h e c h a l l e n g e s h a v e s h i f t e d t o t h e l a b o u r m a r k e t , e n v i r o n m e n t a l q u e s t i o n s a n d s u b - n a t i o n a l i s s u e s a n d a t i m e l y o v e r v i e w m a y h e l p t o i n d i c a t e t h e w a y f o r w a r d f o r CGE m o d e l l e r s .
1 . 4 O B J E C T I V E S
.
T o p r o v i d e a n o v e r v i e w o f CGE m o d e l l i n g , t h e s t r u c t u r e o f t h e m o d e l s , s h o c k s u s e d a n d t y p i c a l r e s u l t s f r o m t h e l i t e r a t u r e ..
T o u s e t h e o v e r v i e w t o d r a w u p a c l a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n f r a m e w o r k f o r CGE m o d e l s ..
T o c l a s s i f y a n d e v a l u a t e t h e CGE m o d e l s w h i c h h a v e b e e n u s e d i n t h e S o u t h A f r i c a n c o n t e x t . T h e f o c u s w i l l b e s p e c i f i c a l l y o n t h e m o d e l s d e r i v e d f r o m t h e IDCGEM f r a m e w o r k s i n c e it i s t h e m o s t w i d e l y u s e d m o d e l i n S o u t h A f r i c a . T o a p p r a i s e t h e CGE m o d e l l i n g e f f o r t s o f t h e p a s t f i f t e e n y e a r s a n d i n d i c a t e t h e w a y f o r w a r d f o r CGE m o d e l l i n g i n S o u t h A f r i c a . 1 . 5 M E T H O D O L O G Y T h e s t u d y w i l l c o m p r i s e o f a l i t e r a t u r e s t u d y o f CGE m o d e l l i n g i n S o u t h A f r i c a , a n a l y s i n g , c l a s s i f y i n g a n d a p p r a i s i n g e a r l i e r w o r k . T o m y k n o w l e d g e , t h i s t h e s i s r e p r e s e n t s t h e f i r s t a t t e m p t t o g i v e a n o v e r v i e w a n d a p p r a i s a l o f CGE m o d e l l i n g i n t h e S o u t h A f r i c a n c o n t e x t . 1 . 6 O U T L I N E OF THE S T U D Y I n c h a p t e r 1: I n t r o d u c t i o n , p r o b l e m s t a t e m e n t , a n d m o t i v a t i o n . I n c h a p t e r 2 : R e v i e w o f CGE m o d e l l i n g I n c h a p t e r 3 : C l a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n f r a m e w o r k . I n c h a p t e r 4 : CGE m o d e l l i n g i n S o u t h A f r i c a . I n c h a p t e r 5 : C o n c l u s i o n , r e c o m m e n d a t i o n s , a n d t h e w a y f o r w a r d . T h e s t u d y i s o r g a n i s e d as f o l l o w s : C h a p t e r 2 g i v e s a r e v i e w o f CGE m o d e l l i n g b y l o o k i n g a t CGE m o d e l s , t h e i r s t r u c t u r e , s h o c k s u s e d a n d t y p i c a l r e s u l t s f r o m t h e l i t e r a t u r e . T h i s w i l l t h e n b e u s e d t o d r a w u p a c l a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n f r a m e w o r k f o r CGE m o d e l s i n c h a p t e r 3 . I nC h a p t e r 2, a f r a m e w o r k o f t h e t y p e s o f i n f o r m a t i o n e m b o d i e d i n a CGE m o d e l , n a m e l y a n a l y t i c a l , f u n c t i o n a l a n d n u m e r i c a l , i s g i v e n , a s w e l l as c o m m e n t s o n CGE l i t e r a t u r e . C h a p t e r 3 g i v e s a d e f i n i t i o n a n d c l a s s i f i c a t i o n o f CGE m o d e l l i n g , b a s e d o n t h e h i s t o r i c a l d e v e l o p m e n t o f e m p i r i c a l CGE a n a l y s i s , t h e s p e c i f i c a t i o n o f d i f f e r e n t m o d e l s a n d t h e d e t e r m i n a t i o n o f p a r a m e t e r s , i n o r d e r t o d r a w u p a c l a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n f r a m e w o r k f o r CGE m o d e l s .
I n
c h a p t e r 4 t h e c l a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n f r a m e w o r k d r a w n u p i n c h a p t e r 3 i s u s e d t o c l a s s i f y a n d e v a l u a t e t h e CGE m o d e l s t h a t h a v e b e e n u s e d i n t h e S o u t h A f r i c a n c o n t e x t . T h e f o c u s i s s p e c i f i c a l l y o n t h e m o d e l s d e r i v e d f r o m t h e IDCGEM f r a m e w o r k s i n c e i t i s t h e m o s t w i d e l y u s e d m o d e l i n S o u t h A f r i c a , b u t o t h e r m e t h o d o l o g i e s a r e a l s o b r i e f l y r e v i e w e d . C h a p t e r 5 c o n c l u d e s t h i s s t u d y a n d r e v i e w s t h e m a i n r e c o m m e n d a t i o n s m a d e . F u r t h e r r e s e a r c h p o s s i b i l i t i e s a r e a l s o p r e s e n t e d .CHAPTER
2
R E V I E W OF CGE M O D E L L I N G
2 . 1 I N T R O D U C T I O N C o m p u t a b l e g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l s h a v e b e c o m e w o r k h o r s e s f o r p o l i c y a n a l y s i s s i n c e t h e y a r e p a r t i c u l a r l y s u i t e d f o r a n s w e r i n g ' w h a t i f " q u e s t i o n s : W h a t if p r o d u c t i v i t y i n a g r i c u l t u r e i n c r e a s e d , w h a t i f f o r e i g n d e m a n d f o r e x p o r t s f a l l , w h a t if e m i s s i o n s a r e t a x e d ? P o l i c y m a k e r s a r e t y p i c a l l y i n t e r e s t e d i n t h e d i r e c t a n d i n d i r e c t e f f e c t s o f s p e c i f i c p o l i c y m e a s u r e s , b u t o f t e n t h e s e e f f e c t s a r e s t u d i e d o n l y i n p a r t i a l s e t t i n g . T h e CGE m o d e l s h a v e t h e a d v a n t a g e t h a t t h e p o s s i b l e e f f e c t s o f s p e c i f i c p o l i c y m e a s u r e s c a n b e e x a m i n e d w i t h o u t t h e e x c e s s i v e s i m p l i f i c a t i o n a n d a g g r e g a t i o n o f p a r t i a l e q u i l i b r i u m a n a l y s i s . CGE a n a l y s i s i s b u i l t o n t h e i d e a t h a t e v e n t s i n o n e s e c t o r o f t h e e c o n o m y w i l l h a v e f l o w - o n i m p a c t s o n t h e o t h e r e c o n o m i c s e c t o r s . S e q u e n t i a l l y , t h e i m p a c t s o n t h e s e o t h e r s e c t o r s m a y h a v e n o t i c e a b l e f e e d b a c k e f f e c t s o n t h e o r i g i n a l s e c t o r , t h u s c a p t u r i n g t h e i m p a c t s o f a p o l i c y c h a n g e o r s p e c i f i c e v e n t o n a l l p a r t s o f t h e e c o n o m y , b y i n t e g r a t i n g f e e d b a c k f r o m a l l t h o s e , w h i l e r e c o g n i s i n g e c o n o m y - w i d e c o n s t r a i n t s . CGE m o d e l s e n a b l e t h e m o d e l l e r t o t a k e i n t o a c c o u n t g e n e r a l e q u i l i b r i u m e f f e c t s a n d t o s t u d y t h e i n t e r a c t i o n o f d i f f e r e n t m e a s u r e s . F u r t h e r m o r e , a CGE m o d e l l i n g f r a m e w o r k e x p l a i n s t h e c o m p l e x i t y o f m i c r o - m a c r o i n t e r r e l a t i o n s h i p s w i t h m o r e a c c u r a c y (Clark, D e n t a n d W a t t s , 2 0 0 4 ) . W h i l e t h e a r t o f CGE m o d e l l i n g u s e d t o b e a f i e l d f o r a s m a l l g r o u p o f s p e c i a l i s t s , t h e d e v e l o p m e n t o f m o d e r n i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y ( I T ) a n d s u i t a b l e s o f t w a r e h a s m a d e t h i s p a r t i c u l a r t o o l o f e c o n o m i c a n a l y s i s a c c e s s i b l e t o a w i d e g r o u p o f e c o n o m i s t s . I n p a r t i c u l a r , GEMPACK a n d GAMS h a v e p r o v i d e d t h e n o n - s p e c i a l i s t w i t h p o w e r f u l t o o l s b o t h f o r p r o g r a m m i n g a n d f o r o b t a i n i n g n u m e r i c a l s o l u t i o n s t o CGE m o d e l s .F u r t h e r m o r e , t h e o r g a n i s a t i o n o f n a t i o n a l a c c o u n t i n g d a t a i n t h e f o r m o f SAMs h a s m a d e t h e c o n s t r u c t i o n o f t h e e m p i r i c a l b a s i s o f CGE m o d e l s a f e a s i b l e t a s k . F r o m t h i s c o m p u t a t i o n a l base, v a r i o u s m o d e l s h a v e b e e n b u i l t a n d a p p l i e d t o a d d r e s s a v a r i e t y o f p o l i c y issues. Each m o d e l h a s i t s o w n a d v a n t a g e s a s w e l l as l i m i t a t i o n s . D u r i n g t h e l a s t d e c a d e o r so, t h e r e h a s b e e n a n i n c r e a s e o f g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l s d e v e l o p e d f o r d e v e l o p i n g as w e l l a s d e v e l o p e d c o u n t r i e s ( I q b a l a n d S i d d i q u i , 2 0 0 1 ) . T h e f i r s t s e r i o u s a t t e m p t t o u s e a l a r g e CGE m o d e l t o s t u d y a r e a l e c o n o m y w a s t h a t o f J o h a n s e n ( 1 9 6 0 ) . For s e v e r a l y e a r s f o l l o w i n g , CGE m o d e l s d i d n o t r e c e i v e m u c h a t t e n t i o n . T h e n , S h o v e n a n d W h a l l e y ( 1 9 7 2 ) , W h a l l e y ( 1 9 7 5 , 1977), S h o v e n ( 1 9 7 6 ) , a n d M i l l e r a n d S p e n c e r ( 1 9 7 7 ) , p r o d u c e d a m o n g t h e e a r l i e s t p o l i c y - o r i e n t e d CGE s t u d i e s . S u b s e q u e n t l y , t h e n u m b e r o f CGE m o d e l s o f n a t i o n a l e c o n o m i e s e x p l o d e d . " D e s p i t e t h e i r p o p u l a r i t y , CGE m o d e l s a r e f r e q u e n t l y c r i t i c i s e d f o r r e s t i n g o n w e a k e m p i r i c a l f o u n d a t i o n s , p a r t i c u l a r l y f o r e s t i m a t e s o f b e h a v i o u r a l p a r a m e t e r s " ( S h o v e n a n d Whalley, 1992; M c K i t r i c k , 1 9 9 8 ) . T h e p r o b l e m i s n o t c o n f i n e d t o CGE m o d e l s , b u t h a s b e e n r e c o g n i s e d f o r c o m p l e x s i m u l a t i o n m o d e l s i n g e n e r a l ( S c h m a l e n s e e e t a t . , 1 9 9 8 ) . T h e r e f o r e it i s n e c e s s a r y t o a l s o f o c u s o n t h e c u r r e n t s h o r t c o m i n g s o f CGE m o d e l l i n g t o i d e n t i f y a n d o n e d a y e l i m i n a t e t h e s e c r i t i c i s m s . T h i s c h a p t e r g i v e s a r e v i e w o f CGE m o d e l l i n g b y l o o k i n g a t CGE m o d e l s , t h e s t r u c t u r e o f t h e m o d e l s , s h o c k s u s e d a n d t y p i c a l r e s u l t s f r o m t h e l i t e r a t u r e . T h i s w i l l b e u s e d t o d r a w u p a c l a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n f r a m e w o r k f o r CGE m o d e l s i n t h e n e x t c h a p t e r . T h e p l a n o f t h e c h a p t e r i s a s f o l l o w s . F o l l o w i n g t h e i n t r o d u c t i o n , S e c t i o n 2 g i v e s a f r a m e w o r k o f t h e t y p e s o f i n f o r m a t i o n e m b o d i e d i n a CGE m o d e l , n a m e l y a n a l y t i c a l , f u n c t i o n a l a n d n u m e r i c a l . C o m m e n t s o n CGE l i t e r a t u r e a r e g i v e n i n S e c t i o n 3 a n d f i n a l l y , i n s e c t i o n 4 s o m e c o n c l u d i n g r e m a r k s a r e p r e s e n t e d .
2.2 COMPUTABLE GENERAL E Q U I L I B R I U M MODELS G e n e r a l e q u i l i b r i u m r e f e r s t o t h e s t u d y o f m o d e l s w h e r e e q u i l i b r i u m i s o b t a i n e d i n m o r e t h a n o n e m a r k e t s i m u l t a n e o u s l y . T h e o r e t i c a l g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l s ( d e v e l o p e d b y W a l r a s ( 1 8 7 4 ) a n d E d g e w o r t h ( 1 8 8 1 ) a n d f o r m a l i s e d b y A r r o w a n d D e b r e u ( 1 9 5 4 ) ) o c c u p y a n i l l u s t r i o u s p l a c e i n e c o n o m i c t h e o r y . H o w e v e r , w h e r e a s t h e f o c u s o f g e n e r a l e q u i l i b r i u m t h e o r y h a s b e e n t o p r o v e t h e e x i s t e n c e a n d u n i q u e n e s s o f e q u i l i b r i u m , CGE m o d e l s h a v e t h e o b j e c t i v e o f t u r n i n g t h e s e a b s t r a c t m o d e l s i n t o a p r a c t i c a l t o o l f o r p o l i c y a n a l y s i s ( B a n d a r a , 1991; D e c a l u w e a n d M a r t e n s , 1 9 8 8 ) . A CGE m o d e l w o r k s b y s i m u l a t i n g t h e i n t e r a c t i o n o f v a r i o u s e c o n o m i c a c t o r s a c r o s s m a r k e t s . O p t i m i s i n g b e h a v i o u r o f i n d i v i d u a l a c t o r s i s a s s u m e d a n d i s i n c o r p o r a t e d i n t o e q u a t i o n s d e s c r i b i n g t h e i r b e h a v i o u r , w h i c h e s s e n t i a l l y d e s c r i b e v a r i o u s f i r s t - o r d e r c o n d i t i o n s f o r p r o f i t a n d u t i l i t y m a x i m i s a t i o n . T h e CGE f r a m e w o r k r e q u i r e s a c o m p l e t e s p e c i f i c a t i o n o f b o t h t h e s u p p l y a n d d e m a n d s i d e s o f a l l m a r k e t s , i n c l u d i n g a l l t h e n o m i n a l m a g n i t u d e s i n t h e c i r c u l a r f l o w . T h e models, w h i c h a r e s t r u c t u r a l i n s p i r i t , c a p t u r e m a r k e t m e c h a n i s m s e x p l i c i t l y . N e o c l a s s i c a l g e n e r a l e q u i l i b r i u m t h e o r y p r o v i d e s t h e a n a l y t i c a l u n d e r p i n n i n g s f o r t h i s . T h e b o d y o f m a i n s t r e a m n e o c l a s s i c a l t h e o r y , w i t h i t s s y s t e m a t i c a c c u m u l a t i o n o f u s e f u l t a x o n o m i e s a n d f o r m a l a n a l y t i c a l r e s u l t s , p r o v i d e s a p o w e r f u l f r a m e w o r k o f a n a l y s i s . P e r h a p s a w a y t o b e t t e r u n d e r s t a n d CGE m o d e l s i s t o c o n t r a s t it t o t h e m o r e f a m i l i a r a p p r o a c h o f p a r t i a l e q u i l i b r i u m (PE) m o d e l l i n g . PE i s a l o o s e l y d e f i n e d t e r m i n t h e s e n s e t h a t i t r e f e r s t o a n i n c o m p l e t e s y s t e m w h e r e v a r i o u s c e t e r i s p a r i b u s a s s u m p t i o n s a r e ( i m p l i c i t l y o r e x p l i c i t l y ) i n p l a c e . PE models, w h i c h a r e d r i v e n b y r e d u c e d - f o r m e l a s t i c i t i e s , t e n d t o l a c k a c l e a r e c o n o m i c s t r u c t u r e . M o r e o v e r , b e c a u s e t h e y a r e i n c o m p l e t e s y s t e m s , P E m o d e l s c a n n o t a c c o u n t f o r t h e i n t e r a c t i o n b e t w e e n t h e s e c t o r o r s e c t o r s u n d e r c o n s i d e r a t i o n a n d t h e r e s t o f t h e e c o n o m y . I n c o n t r a s t t o t h e s e d i s a d v a n t a g e s a r e s i m p l i c i t y a n d t h e f a c t t h a t t h e r e d u c e d - f o r m s p e c i f i c a t i o n o f PE m o d e l s m a k e s e c o n o m e t r i c e s t i m a t i o n f e a s i b l e . W h e n a s e c t o r i s s u f f i c i e n t l y s m a l l f o r a n y i n t e r a c t i o n w i t h t h e
r e s t o f t h e e c o n o m y t o b e i g n o r e d , P E m o d e l s a r e s u i t e d t o a n a l y s i n g s h o c k s t h a t a r e s p e c i f i c t o t h e g i v e n s e c t o r . W h e r e t h e s e c o n d i t i o n s d o n o t hold, G E m e t h o d s a r e l i k e l y t o p r o v i d e a b e t t e r u n d e r s t a n d i n g o f t h e i m p l i c a t i o n s o f p o l i c y c h a n g e s . R o b i n s o n ( 1 9 8 9 ) s t a t e s t h a t i n t r y i n g t o u n d e r s t a n d C G E m o d e l s , i t i s u s e f u l t o e s t a b l i s h a s t a n d a r d a p p r o a c h t o d e s c r i b i n g t h e f e a t u r e s o f a g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l . I n t h i s c h a p t e r t h e a p p r o a c h i s t o e x a m i n e C G E m o d e l s b y l o o k i n g a t t h e t h r e e t y p e s o f i n f o r m a t i o n t h a t t h e y e m b o d y : a n a l y t i c a l , f u n c t i o n a l , a n d n u m e r i c a l . T h e a n a l y t i c a l s t r u c t u r e i s t h e b a c k g r o u n d t h e o r e t i c a l m a t e r i a l , w h i c h i d e n t i f i e s t h e v a r i a b l e s o f i n t e r e s t a n d p o s i t s t h e i r c a u s a l r e l a t i o n s . T h e f u n c t i o n a l s t r u c t u r e o f t h e m o d e l i s t h e m a t h e m a t i c a l r e p r e s e n t a t i o n o f t h e a n a l y t i c a l m a t e r i a l a n d c o n s i s t s o f t h e a l g e b r a i c e q u a t i o n s , w h i c h m a k e u p t h e a c t u a l m o d e l . T h e n u m e r i c a l s t r u c t u r e c o n s i s t s o f t h e s i g n s a n d m a g n i t u d e s o f t h e c o e f f i c i e n t s i n t h e e q u a t i o n s w h i c h f o r m t h e f u n c t i o n a l s t r u c t u r e . F i r s t , t h e a n a l y t i c a l s t r u c t u r e i s c o n s i d e r e d .
2.2.1
A n a l y t i c a l C G E m o d e l s s i m u l a t e t h e f u n c t i o n i n g o f a n e c o n o m y b y e x p l i c i t l y c a p t u r i n g t h e b e h a v i o u r o f t h e v a r i o u s a g e n t s ( h o u s e h o l d s , f i r m s , g o v e r n m e n t , r e s t o f t h e w o r l d ) , t h e i n s t i t u t i o n a l f r a m e w o r k ( f i s c a l s y s t e m a n d t r a n s f e r m e c h a n i s m s ) , a n d t h e m a r k e t c l e a r i n g p r o c e s s e s ( p r i c e a n d q u a n t i t y ) . As a r e s u l t , t h e y c a n b e c o n s i d e r e d " s t r u c t u r a l " as o p p o s e d t o " r e d u c e d f o r m " m o d e l s . " T h e s t r u c t u r e o f C G E m o d e l s i s W a l r a s i a n i n s p i r i t , s t r e s s i n g i n t e r a c t i o n a m o n g e c o n o m i c a g e n t s a n d t h e w o r k i n g s o f m a r k e t c l e a r i n g p r o c e s s e s . A t t h e s a m e t i m e , t h e s e m o d e l s c a n f o r m a l l y i n c o r p o r a t e r i g i d i t i e s a n d d i s t o r t i o n s t h a t a r e p a r t i c u l a r l y s t r o n g i n d e v e l o p i n g e c o n o m i e s " ( R o b i n s o n , 1 9 8 9 ) . T h e t r e a t m e n t o f f o r e i g n t r a d e , f o r e x a m p l e , c a n s u b s t a n t i a l l y d i f f e r f r o m a s t a n d a r d n e o c l a s s i c a l s t o r y t h r o u g h t h ei n t r o d u c t i o n o f v a r i o u s f o r e i g n e x c h a n g e r a t i o n i n g s c h e m e s o r t h r o u g h q u a n t i t a t i v e i m p o r t r e s t r i c t i o n s . A c c o r d i n g t o G i n s b u r g h a n d R o b i n s o n ( 1 9 8 4 ) , a g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l c a n b e u s e f u l l y d e s c r i b e d i n t e r m s o f a n u m b e r o f c o m p o n e n t s . 2 . 2 . 1 . 1 T h e b a s i c c o m p o n e n t s : a g e n t s , r u l e s , s i g n a l s a n d i n s t i t u t i o n a l s t r u c t u r e ' F i r s t , it i s i m p o r t a n t t o s p e c i f y t h e e c o n o m i c a c t o r s o r a g e n t s w h o s e b e h a v i o u r i s t o b e a n a l y s e d . A s i m p l e W a l r a s i a n m o d e l i n c l u d e s o n l y p r o d u c e r s a n d h o u s e h o l d s . M o s t C G E m o d e l s a d d o t h e r a c t o r s o r a d d i t i o n a l i n s t i t u t i o n s i n t h e SAM f r a m e w o r k , s u c h a s g o v e r n m e n t a n d t h e ' r e s t o f t h e w o r l d ' . Second, b e h a v i o u r r u l e s m u s t b e s p e c i f i e d f o r t h e s e a c t o r s . Thus, p r o d u c e r s a r e t y p i c a l l y a s s u m e d t o m a x i m i s e p r o f i t s s u b j e c t t o t e c h n o l o g i c a l c o n s t r a i n t s a n d h o u s e h o l d s t o m a x i m i s e u t i l i t y s u b j e c t t o i n c o m e c o n s t r a i n t s . T h i r d , a g e n t s d e c i d e a c c o r d i n g t o s i g n a l s t h e y o b s e r v e . I n a W a l r a s i a n m o d e l p r i c e s a r e t h e o n l y s i g n a l s a g e n t s n e e d t o k n o w . F o u r t h , o n e m u s t s p e c i f y t h e i n s t i t u t i o n a l s t r u c t u r e o f t h e e c o n o m y , i.e. t h e " r u l e s o f t h e g a m e " a c c o r d i n g t o w h i c h a g e n t s i n t e r a c t . W h e n t h e a s s u m p t i o n i s m a d e t h a t p e r f e c t c o m p e t i t i o n i m p l i e s t h a t e a c h a g e n t i s a p r i c e t a k e r a n d t h a t p r i c e s a r e f l e x i b l e
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m a r k e t s e x i s t a n d w o r k p e r f e c t l y . A c l o s e c o n n e c t i o n e x i s t s b e t w e e n t h e s p e c i f i c a t i o n s o f t h e i n s t i t u t i o n a l s t r u c t u r e a n d o f t h e s i g n a l s t h a t a g e n t s o b s e r v e a n d r e a c t t o . F o r e x a m p l e , m a r k e t e q u i l i b r i u m i n a c o m p e t i t i v e m o d e l i s d e f i n e d as a s e t o f p r i c e s a n d a s s o c i a t e d q u a n t i t i e s s u c h t h a t e x c e s s d e m a n d o n a l l m a r k e t s i s z e r o ( R o b i n s o n , 1 9 8 9 : 9 0 7 ) . I n a m o d e l w i t h s o m e f i x e d p r i c e s , a g e n t s w i l l b e s u b j e c t t o r a t i o n i n g a n d o n e m u s t s p e c i f y t h e i r b e h a v i o u r i n t h i s s i t u a t i o n . T h i s m i g h t i n c l u d e t h e r a t i o n i n g r u l e s a n d r e s u l t i n g s p i l l o v e r e f f e c t s ( R o b i n s o n , 1 9 8 9 ) .W i t h t h e s p e c i f i c a t i o n o f t h e a g e n t s , t h e i r m o t i v a t i o n , a n d t h e i n s t i t u t i o n a l c o n s t r a i n t s u n d e r w h i c h t h e y i n t e r a c t , a g e n e r a l e q u i l i b r i u m m o d e l i s s t i l l n o t c o m p l e t e l y d e t e r m i n e d . S o - c a l l e d " e q u i l i b r i u m c o n d i t i o n s " a l s o h a v e t o b e d e f i n e d . T h e s e a r e " s y s t e m c o n s t r a i n t s " t h a t m u s t b e s a t i s f i e d , b u t t h a t a r e n o t t a k e n i n t o a c c o u n t b y a n y a g e n t i n m a k i n g h i s d e c i s i o n s . F o r m a l l y , e q u i l i b r i u m c a n b e d e f i n e d a s 'a s e t o f s i g n a l s s u c h t h a t t h e r e s u l t i n g d e c i s i o n s o f a l l a g e n t s j o i n t l y s a t i s f y t h e s y s t e m c o n s t r a i n t s " ( G i n s b u r g h a n d W a e l b r o e c k , 1 9 8 1 ) . T h e s i g n a l s r e p r e s e n t t h e v a r i a b l e s o f t h e m o d e l t h a t a r e i n e q u i l i b r i u m . F o r e x a m p l e , m a r k e t e q u i l i b r i u m i n a c o m p e t i t i v e m o d e l i s d e f i n e d as a s e t o f p r i c e s a n d a s s o c i a t e d q u a n t i t i e s s u c h t h a t a l l e x c e s s d e m a n d s a r e z e r o . I n a m a r k e t e c o n o m y , p r i c e s a r e t h e e q u i l i b r a t i n g v a r i a b l e s t h a t v a r y t o a c h i e v e m a r k e t c l e a r i n g . A m o d e l ' s f u n d a m e n t a l p r o p e r t y l i e s i n t h e d e f i n i t i o n o f e q u i l i b r i u m c o n d i t i o n s . T h e s p e c i f i c a t i o n o f v a r i a b l e s i n e q u i l i b r i u m a n d o f s y s t e m c o n s t r a i n t s t h a t c h a r a c t e r i s e e q u i l i b r i u m c a n b e s e e n a s a s i m p l i f y i n g d e v i c e t h a t p r o v i d e s a w a y t o d e s c r i b e t h e r e s u l t s o f t h e w o r k i n g o f a n a c t u a l e c o n o m y . F o r e x a m p l e , i n s t e a d o f s p e c i f y i n g p r i c e s a s v a r i a b l e s t h a t a r e i n e q u i l i b r i u m t o a c h i e v e m a r k e t c l e a r i n g , o n e c o u l d i n s t e a d t r y t o m o d e l p r i c e d e t e r m i n a t i o n e x p l i c i t l y , s p e c i f y i n g " d i s e q u i l i b r i u m " p r i c e a d j u s t m e n t r u l e s t o d e s c r i b e h o w p r i c e s c h a n g e o v e r t i m e . Such a s p e c i f i c a t i o n i s t h e o r e t i c a l l y v e r y d i f f i c u l t t o i m p l e m e n t a n d c o m p l e t e l y u n n e c e s s a r y i f o n e i s w i l l i n g t o a c c e p t t h e m a r k e t - c l e a r i n g s y s t e m c o n s t r a i n t s u n d e r f l e x i b l e p r i c e s a s a r e a s o n a b l e d e s c r i p t i o n o f t h e f i n a l r e s u l t o f s u c h a p r o c e s s w i t h i n t h e t i m e p e r i o d d e s c r i b e d b y t h e m o d e l (Robinson, 1 9 8 9 ) . T i m e s e x i s t , h o w e v e r , w h e n c e r t a i n m a r k e t - c l e a r i n g a s s u m p t i o n s a r e n o t r e a s o n a b l e . F o r e x a m p l e , i n t h e CGE m o d e l s o f d e v e l o p e d c o u n t r i e s it i s u s u a l l y a s s u m e d t h a t c a p i t a l i s m o b i l e a c r o s s s e c t o r s a n d i s a l l o c a t e d i n o r d e r t o c o m p a r e s e c t o r a l r e n t a l r a t e s
-
a n e q u i l i b r i u m c o n d i t i o n t h a t i s c o n s i s t e n t w i t h a n a s s u m p t i o n o f p e r f e c t c a p i t a l m a r k e t s . Such a s p e c i f i c a t i o n o b v i a t e s t h e n e e d t o d e s c r i b e e x a c t l y h o w t h e c a p i t a l m a r k e t f u n c t i o n s-
m o d e l l e r s a r e o n l y i n t e r e s t e d i n t h e r e s u l t . T h e a s s u m p t i o n o f s e c t o r a l c a p i t a l m o b i l i t y i n m o d e l s o f d e v e l o p i n g c o u n t r i e sis, h o w e v e r , r a r e l y i f e v e r r e a s o n a b l e . I n s t e a d , m o d e l l e r s h a v e t e n d e d t o a s s u m e t h a t s e c t o r a l c a p i t a l s t o c k s a r e f i x e d w i t h i n a p e r i o d and, s i n c e s e c t o r a l r e n t a l r a t e s a r e n o t e q u a l a c r o s s s e c t o r s , t h e y h a v e h a d t o s p e c i f y e x p l i c i t l y h o w t h e s e c t o r a l a l l o c a t i o n o f i n v e s t m e n t i s d e t e r m i n e d f r o m p e r i o d t o p e r i o d ( B a n d a r a , 1 9 9 1 ) . O n c e t h e b a s i c c o m p o n e n t s a r e s e t o u t , CGE m o d e l s s h o u l d a l s o b e d e s c r i b e d i n t e r m s o f c l o s u r e , t r e a t m e n t o f t i m e a n d l e v e l o f s p a t i a l d e t a i l . 2 . 2 . 1 . 2 C l o s u r e o f t h e m o d e l CGE m o d e l s u s u a l l y h a v e m o r e v a r i a b l e s t h a n e q u a t i o n s , w h i c h m e a n s t h a t t h e u s e r m u s t s p e c i f y t h e v a l u e s o f s o m e v a r i a b l e s . T h i s s e t o f u s e r - s p e c i f i e d e x o g e n o u s v a r i a b l e s i s r e f e r r e d t o as t h e m o d e l ' s c l o s u r e ( N a u d e a n d B r i x e n , 1 9 9 3 ) . B e s i d e s b e i n g u s e d as a m a t h e m a t i c a l t o o l t o h e l p s o l v e t h e m o d e l , t h e c l o s u r e s e r v e s t h r e e f u n d a m e n t a l p u r p o s e s . F i r s t , t h e c l o s u r e s p e c i f i e s s o m e v a r i a b l e s a s e x o g e n o u s t o r e f l e c t v a r i o u s a s s u m p t i o n s r e g a r d i n g t h e w a y e c o n o m i c a g e n t s b e h a v e , a s w e l l a s a n y e c o n o m y - w i d e c o n s t r a i n t s , f o r e x a m p l e , t h e g o v e r n m e n t b u d g e t d e f i c i t , c a p i t a l f o r m a t i o n , wages, f o r e i g n c u r r e n c y p r i c e s , a n d so o n . T h e s e c o n s t r a i n t s r e f l e c t t h e o p p o r t u n i t y c o s t o f s c a r c e r e s o u r c e s . T h e t y p e s o f c o n s t r a i n t s a p p l i e d i n a s i m u l a t i o n u s u a l l y d e p e n d o n w h e t h e r t h e u s e r i s t a r g e t i n g t h e s h o r t r u n o r l o n g r u n 2 i m p a c t s o f t h e i t e m b e i n g s t u d i e d . S e c o n d l y , t h e c l o s u r e h e l p s d e t e r m i n e t h e r u n o f t h e m o d e l . As a s i m p l e e x a m p l e , w h i l e a b o v e w e h a v e a s s u m e d e n d o w m e n t s a r e c o n s t a n t a n d f a c t o r p r i c e s a d j u s t t o m a i n t a i n l a b o u r m a r k e t e q u i l i b r i u m , w e c o u l d h a v e t a k e n a ' K e y n e s i a n ' a p p r o a c h a n d f i x e d t h e n o m i n a l w a g e o f s o m e o r a l l f a c t o r s . I n t h i s c a s e c h a n g e s i n t h e l e v e l o f u n e m p l o y m e n t w o u l d b e c o m e t h e m e c h a n i s m b y w h i c h e q u i l i b r i u m i s m a i n t a i n e d . S e l e c t i n g d i f f e r e n t c l o s u r e s c a n h a v e a s i g n i f i c a n t i m p a c t o n t h e m o d e l r e s u l t s , a n d t h e
i n CGE modellmg, me "shoR rdn" a taren to represent a perlw of approxmate~y one to two years, h l e tne "long run" represents a per w of approxlmarelv elgnt to ten years (0.xon and Parmenler, 1996)
s e l e c t i o n o f a p a r t i c u l a r c l o s u r e o f t e n d e p e n d s o n t h e ' w o r l d v i e w ' t h a t t h e m o d e l l e r h o l d s . Also, m a n y m o d e l s d o n o t m a i n t a i n t h e a s s u m p t i o n o f p e r f e c t c o m p e t i t i o n i n a l l m a r k e t s . O t h e r c l o s u r e s a r e p o s s i b l e a n d h a v e b e e n d i s c u s s e d a t l e n g t h e l s e w h e r e ( s e e D e w a t r i p o n t a n d M i c h e l , 1 9 8 7 ) . T h i r d l y , a k e y p a r t o f c l o s u r e i s t h e s e t t i n g o r s p e c i f i c a t i o n o f t h e s h o c k s t h e u s e r w i s h e s t o a p p l y t o p a r t i c u l a r v a r i a b l e s , a n d t h e s e s h o c k s a r e d e r i v e d f r o m t h e t o p i c o f t h e s t u d y
-
f o r e x a m p l e , t h e q u e s t i o n " W h a t w o u l d b e t h e e f f e c t o n t h e e c o n o m y o f a n XO/o t a r i f f r e d u c t i o n o n c o m m o d i t y Y ? " w o u l d b e i m p l e m e n t e d v i a a n e g a t i v e s h o c k t o t h e r e l e v a n t t a r i f f v a r i a b l e i n t h e m o d e l ( D i x o n a n d P a r m e n t e r , 1 9 9 6 ) . T h u s i t i s c l e a r t h a t t h e r e a r e v a r i o u s t y p e s o f CGE m o d e l s a n d o n e w a y i n w h i c h t h e y c a n b e d i s t i n g u i s h e d f u r t h e r i s a c c o r d i n g t o t h e i r t r e a t m e n t o f t i m e . 2 . 2 . 1 . 3 T r e a t m e n t o f t i m e Some CGE m o d e l s r u n s t a t i c s i m u l a t i o n s f r o m a p r o j e c t e d f u t u r e e q u i l i b r i u m . A c o m p a r a t i v e s t a t i c (CS) m o d e l , f o r e x a m p l e , c o m p a r e s t h e e c o n o m y a t t w o d i s t i n c t p o i n t s i n t i m e , w i t h o u t m o d e l l i n g a n y e x p l i c i t t i m e p e r i o d s o r t i m e p a t h . T h e r e f o r e t h e m o d e l i s e s s e n t i a l l y t i m e l e s s , c o m p a r i n g s o m e h y p o t h e t i c a l f u t u r e s c e n a r i o w i t h i t s i n i t i a l s o l u t i o n . T y p i c a l l y , t h e t w o s t a t e s c o m p a r e d a r e t h e s t a t e o f t h e e c o n o m y w i t h a g i v e n p o l i c y c h a n g e a n d t h e s t a t e o f t h e e c o n o m y w i t h o u t t h e p o l i c y c h a n g e . C o n s e q u e n t l y , t h i s m e t h o d o f a n a l y s i s d o e s n o t p r o v i d e a n y d e t a i l s o f t h e a d j u s t m e n t p a t h o f t h e e c o n o m y b e t w e e n t h e t w o p o i n t s i n t i m e . A b r o a d t i m e f r a m e f o r t h e s e s i m u l a t i o n s , e.g. s h o r t r u n o r l o n g r u n , i s s p e c i f i e d b y t h e c l o s u r e ( G i n s b u r g h a n d Keyzer, 1 9 9 7 ) . A t i m e e l e m e n t c a n b e i n t r o d u c e d b y s o l v i n g t h e m o d e l s e q u e n t i a l l y , u p d a t i n g t h e c a p i t a l s t o c k t o s i m u l a t e i n v e s t m e n t a n d d e p r e c i a t i o n , t h e l a b o u r s t o c k t o s i m u l a t e p o p u l a t i o n g r o w t h , a n d p r o d u c t i v i t y p a r a m e t e r s t o s i m u l a t e a d v a n c e s i n t e c h n o l o g y . Such m o d e l s a r e k n o w n as r e c u r s i v e d y n a m i c m o d e l s . T h e s e m o d e l s p e r f o r m y e a r - t o - y e a r s i m u l a t i o n s w i t h s e v e r a l t y p e s o f i n t e r - t e m p o r a l l i n k s r a t h e r t h a n c a l c u l a t i n g j u s t a s n a p s h o t o f t h ee c o n o m y b e f o r e a n d a f t e r t h e p o l i c y i m p l e m e n t a t i o n ( D i x o n a n d P a r m e n t e r , 1 9 9 6 ) . A f t e r t h e e q u i l i b r i u m s o l u t i o n i s f o u n d f o r a g i v e n p e r i o d , t h e b e t w e e n - p e r i o d p a r t o f t h e m o d e l u p d a t e s a l l t h e e x o g e n o u s v a r i a b l e s e n t e r i n g t h e s t a t i c p a r t o f t h e m o d e l . T h i s o p e r a t i o n i s d o n e u s i n g : (1) t h e e q u i l i b r i u m v a l u e s o f t h e f o r e g o n e p e r i o d , s u c h as t h e a m o u n t o f i n v e s t m e n t b y s e c t o r t h a t i s a d d e d t o e x i s t i n g c a p i t a l t o y i e l d n e w c a p i t a l stocks; ( 2 ) g o v e r n m e n t p o l i c y d e c i s i o n s , s u c h a s a n e w l e v e l o f t a r i f f s o r p u b l i c i n v e s t m e n t ; ( 3 ) s i m p l e e x o g e n o u s l y s p e c i f i e d t r e n d s , s u c h a s t h e g r o w t h o f t h e p o p u l a t i o n ; a n d ( 4 ) p u r e e x o g e n o u s v a r i a b l e s , s u c h a s w o r l d p r i c e s . T h e m o d e l c a n t h e n f i n d a s o l u t i o n f o r a n e w p e r i o d o f t h e b a s i s o n t h e n e w s e t o f e x o g e n o u s d a t a . T h e r e f o r e , t h e s e m o d e l s a r e a b l e t o p r o v i d e t h e u s e r w i t h i n f o r m a t i o n o n t h e a d j u s t m e n t p a t h r e s u l t i n g f r o m a n y p o l i c y s h o c k . T r u l y d y n a m i c m o d e l s a t t e m p t t o e x p l i c i t l y m o d e l i n t e r t e m p o r a l b e h a v i o u r . T h i s s u b s t a n t i a l l y i n c r e a s e s t h e c o m p u t a t i o n a l c o m p l e x i t y . F o r s o m e p o l i c y s i m u l a t i o n s , u n d e r s t a n d i n g t h e a d j u s t m e n t p a t h i s c o n s i d e r e d as i m p o r t a n t t o t h e u s e r as t h e f i n a l o u t c o m e o f t h e p o l i c y s h o c k . I n s u c h cases, t h e r e s u l t s o b t a i n e d f r o m a r e c u r s i v e d y n a m i c m o d e l a r e m o r e i n f o r m a t i v e a n d d e t a i l e d t h a n t h o s e o b t a i n e d f r o m a c o m p a r a t i v e s t a t i c m o d e l . H o w e v e r , a r e c u r s i v e d y n a m i c m o d e l i s m o r e c o m p l e x t h a n i t s c o m p a r a t i v e s t a t i c c o u n t e r p a r t , t h e r e f o r e m o r e t i m e a n d e f f o r t i s u s u a l l y r e q u i r e d t o d e s i g n a n d i n t e r p r e t s i m u l a t i o n s f r o m t h e r e c u r s i v e d y n a m i c m o d e l . A f i n a l a n a l y t i c a l a r e a i n w h i c h C G E m o d e l s c a n b e d i s t i n g u i s h e d is a c c o r d i n g t o t h e i r l e v e l o f s p a t i a l d e t a i l .
