Econ Exam Vault (UCSD)

  • Upload
    cameron

  • View
    219

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    1/85

    ECON 110A Final Exam A Solutions Name________________________

    Prof. Levkoff PID #_________________________

    Fall Quarter 2014 Seat #________________________

     Directions: You will have the full three hours to complete the exam after everyone has been

    seated and the exam distributed. The exam is 12 pages (front and back). Additional scratch

     paper is provided in the back of the exam. There are two parts- one short answer/free response

    section and one problem solving/analysis section. To receive full credit, SHOW ALL WORK and

    graphs where appropriate and CLEARLY BOX YOUR FINAL ANSWERS for any calculations.

     Make sure your name, PID #, and seat # (for the seat you are physically sitting in) are on the

    examination sheet before submitting your exam.

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    2/85

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    3/85

    c)  (7 points)  The bathtub model  of  unemployment  is a model of  structural  unemployment  

    used to explain the steady state natural rate of  unemployment and suggests that the 

    long run rate of  unemployment is increasing in the rate of   job separation and  decreasing 

    in the rate of   job  finding. 

    ANSWER:  The “bathtub” model of  unemployment is a model of   frictional  (NOT 

    structural, which

     recall

     is

     caused

     by

     wage

     rigidity)

     unemployment.

     The

     remainder

     of 

     

    the statement regarding the steady state rate and the effects of  an increase in the rate 

    of   job separation and a decrease in the rate of   job finding since the steady state 

    unemployment rate in the bathtub model is U/L=s/(s+f). 

    3 points for identifying that structural  is wrong and that  frictional  is correct 

    4 points for either proving or identifying the s.s level of  U/L for the bathtub model 

    that verifies the second half  of  the statement. 

    d) 

    (7 points)

     The

     key

     assumption

     driving

     output

     per

     capita

     towards

     the

     steady

     state

     in

     the

     Solow  growth model  with  population growth is the increasing marginal product of  

    capital per capita. 

    ANSWER:  False.  The statement would be correct if  instead it read “…decreasing 

    marginal   product  of  capital   per  capita.”  

    7 points for either identifying in written argument (as above) what the correct version 

    of  the statement would be OR showing on a diagram a concave vs. convex production 

    function and arguing that we used the concave one in the Solow model.  If  students 

    also argue that it is depreciation that is the key opposing force to savings/investment 

    that drives us to the steady state in the Solow model, (which it would regardless of  

    returns to

     scale

     for

     many

     specifications),

     this

     is

     also

     an

     acceptable

     answer

     for

     full

     

    credit. 

    2 points if  students try and suggest the statement would be correct if  we either 

    switched Solow  to Romer  or to Combined  Solow ‐Romer  since the Romer model 

    doesn’t use capital and the combined model still utilizes diminishing marginal product 

    to capital (since the exponent on K is 1/3, capital’s share of  income). 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    4/85

    Part II:  Analysis / Problems 

    #1)  (32 points)  Consider the following variation of  the Romer model where all exogenous 

    variables have a    above the corresponding parameter:   The  production technology   for  aggregate output  is defined by 

      /

    ,. 

     

    The law 

     

    of  

    motion 

     for  

    the 

    stock  

    of  

    ideas is

     given

     by

     ∆  ̅, .  

    The resource constraint   for  labor  is given by ,  ,   .   The  fraction of  total  labor  allocated directly to the production ideas is given by   .̅   The economy is endowed with an initial  stock  of  ideas given by     . 

    a)  (4 points)  Use the law of  motion for the stock of  ideas to write an expression for   as a function of  the initial stock of  ideas     , time t , and the growth rate of  the stock of  ideas, .  How does   depend on only the exogenous model parameters? Explain. 

    ANSWER:  Dividing the law of  motion for the stock of  ideas by   yields the growth rate 

     

      ,

        ̅

    .  So since we know that 

      grows geometrically at a rate of  

     , then given it’s initial stock of      , we can compute the value of  the stock of  ideas at any given time by           ̅    so that an increase in ,  ,̅ or  would increase the growth rate of   .  Increases in the initial stock of  knowledge     increase the level of   . 1 point for correct growth rate as a function of  exogenous parameters 

    2 points for correct formula for   given geometric growth rate 1 point for explaining at least 3 of  the 4 exogenous effects. 

    b) 

    (6 

    points) 

    Use 

    your 

    answer 

    from 

    a) 

    to 

    write 

    an 

    expression 

    for 

    output  

     per  

    capita 

    as 

    function of  all of  the exogenous model parameters and t , time. Which exogenous 

    variables exhibit growth effects on output per capita? Which ones exhibit level  

    effects? 

    ANSWER:  Substituting in for   into the production technology using our answer from a) and the remaining exogenous model parameters recalling that ,    ̅, we find that output per capita is 

             ̅    /   ̅ 

    ,   ,̅ and  exhibit growth effects.     only exhibits a level effect on .     ̅also exhibits a level effect on 

     (so it exhibits both a growth and level effect). 

    3 points for correctly writing out expression for output per capita  – deduct one 

    point if  instead, student writes it as total output forgetting to divide by  1 point for correct growth effects 

    1 point for correct level effect 

    1 point for identifying that    ̅exhibits both 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    5/85

    c)  (4 points) What is the rate of  growth of  output per capita as a function of  the 

    exogenous model parameters?  Explain. 

    ANSWER:  By taking the log‐time derivative of  the production technology and 

    writing everything out in terms of  growth rates noting that there is no growth in 

    the labor force , we find that %∆   %∆  %∆,   %∆  %     ̅  %∆ 

    where the last equality follows from the fact that the labor force is fixed. 

    4 points for correct growth rate in output per capita (if  they fail to distinguish, still 

    give them full credit since the answer is the same anyhow since  is fixed). 2 points if  the miss the ¼ but do attempt to do the growth accounting above 

    1 point if  they miss the ¼ because they forget to do the growth accounting above 

    For the remainder of  the problem, we make two minor adjustments to augment the Romer model with 

    some elements

     of 

     the

     Solow

     model

     with

     capital

     () accumulation.  Namely, make the following two changes / additions: 

      The production technology is now changed to   //,/  

    Add the law  of  motion  for  aggregate capital  given by ∆   ̅    ̅ d)

     

    (6 points)  Use the law of  motion for aggregate capital to find a relationship for the 

    capital‐to‐output ratio along a balanced  growth  path (BGP) as a function of  only 

    exogenous model parameters by assuming that the growth rate of  capital is equal to 

    ̅. ANSWER: We are told to assume that    ∗

    ∗   (by dividing through by K to 

    get the

     growth

     rate

     on

     the

     left

     hand

     side

     of 

     the

     law

     of 

     motion).

     Note

     that

     the

     left

     

    hand side being constant along a BGP implies that the right hand side of  the 

    equation is constant also, implying that the capital to income ratio ∗∗  

      must 

    also be constant. 

    No partial credit 

    e)  (6 points)  Use your answers from a)‐d) to find an expression for output   per  capita 

    as a function of  all of  the exogenous model parameters, 

    ̅, and time, t , in the 

    combined modification

     of 

     the

     Romer

    ‐Solow

     model.

     

    ANSWER:  The answer to the previous part implies the following relationship 

    between capital and output along a BGP: 

    ∗      ∗ We can substitute this into the new  production technology along with our 

    expression for   and ,  just like we did in part b to find that 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    6/85

    ∗     ̅    /     ∗/

      ̅/ ∗/     ̅    /    

    /   ̅/ 

    ∗    ̅    /     ∗/   ̅ Dividing through by  yields 

    ∗  ∗

          ̅    /     ∗

    /   ̅ 

    3 points for correctly substituting into the production function for capital along 

    the BGP 

    3 points given an error in the previous part, correctly find output per capita  – 

    deduct one point again if  they forget to divide through by . 

    f)  (6 points) What is the growth rate of  output   per  capita along the BGP in the 

    combined modification of  the Solow‐Romer model expressed as functions of  only 

    exogenous parameters?  By what factor does this growth rate exceed the growth 

    rate in the Romer model without  the two minor adjustments?  Explain. 

    ANSWER:  Again by growth accounting we can find that, using the new  production 

    technology, 

    %∆   %∆  %∆ 

    %∆, 

        ̅ 

      % %∆ 

    Where again, the last equality follows from the fact that there is no growth in . Recalling

     that

     along

     a BGP,

     the

     ratio

     of 

     Y/K

     was

     constant,

     so

     that

     Y and

     K

     must

     also

     

    be growing at the same rates.  This implies that %∆ ≡    so that the equation above becomes 

         ̅   

    So that   

        ̅  ∗    

        ̅ 

        ̅ 

    So that the growth rate of  output per capita in the combined model exceeds that 

    of  the Romer model without capital accumulation by a factor of  (3/8)/(1/4)=3/2, 

    which is a 50% increase in the growth rate. 

    3 points for computing the correct growth rate using the growth accounting 

    3 points for identifying that it exceeds the original value by a factor of  (3/2) or an 

    increase in 50% of  the original model’s growth rate (either is fine) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    7/85

    #2)  (20 points)  Consider an individual that lives for only  two  periods, t  and t+1.  The consumer, 

    as a rational, forward looking individual, wants to maximize the subjectively discounted lifetime 

    utility given by the expression    ̅, where   ̅ is an exogenous parameter.  

    The instantaneous utility  in a given period is given by the function   /  

    The consumer is endowed with income 

     and 

      in periods t  and t+1, 

    respectively. 

      The rate of  return on the amount of  income saved, s, from period t  to t+1 is 

    given by ̅. a)  (4 points) Write out the resource (budget) constraints for the individual for each 

    period. 

    ANSWER: 

    Period t:       Period t+1:       

    2 points for each correct constraint 

    Also give

     full

     credit

     if 

     someone

     uses

     the

     lifetime

     budget

     constraint

     by

     eliminating

     s 

    b) 

    (4 points) Write out the individual’s inter  temporal  optimization  problem as a 

    function of  the amount of  income saved, s, by using your answers from a). 

    ANSWER:  The agent solves 

    ,   subject to the constraints in a) Substituting the constraints directly into the objective function, we find that the 

    agent’s lifetime utility maximization problem can be re‐written as 

          /    / where the second equation follows from directly substituting the constraints from 

    a) into the objective function. 

    4 points for correctly writing out the maximization problem as a function of  the 

    savings rate s (even if  they didn’t use the functional form of  the utility function 

    provided) 

    2 points if  they only write the optimization problem out as function of  

    consumption in each period. 

    c)  (6 points)  Derive the first order condition with respect to savings, s, and interpret 

    your results.

     Explain

     the

     intuition.

     (hint:

     it

     may

     be

     useful

     to

     consider

     the

     roles

     of 

      and  in the explanation) ANSWER:  The first order condition with respect to s, the quantity saved in the 

    present, is given by  

      /

     

       

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    8/85

    Following the hint, we can substitute back in for the consumption values using the 

    constraints in the reverse direction and note that the first order condition is also 

    equivalent to 

       This is the Euler ‐consumption equation that explains the optimal savings behavior. 

    It suggests

     that

     the

     individual

     optimally

     allocates

     his

     consumption

     until

     the

     

    marginal utility of  what is given up today (left hand side) is  just offset by the 

    subjectively discounted future return on the marginal utility gained in the future 

    (right hand side).  That is, the individual is optimally allocating his consumption 

    across periods if  he is  just indifferent between saving the last unit for the future or 

    consuming it today. 

    3 points for the correct FOC 

    3 points for the correctly identifying and interpreting the Euler equation (even if  

    they didn’t use the hint, they should have been able to explain this idea) 

    d) 

    (6 points)  Compute the optimal value of  savings, ∗. How does this value depend on   ̅,  , and    ?  Explain the intuition. ANSWER:  By simplifying the first order condition (the Euler equation), and using 

    the constraints, we can find that 

    ∗   

     

     

    Note that as  increases (as the agent becomes more patient), the first fraction gets bigger while the second fraction (what is being subtracted) gets smaller, 

    resulting in

     the

     entire

     savings

     getting

     larger.

     This

     should

     make

     sense

      –

     as

     the

     

    agent becomes more patient and places more subjective weight on the future, 

    he/she will save more.  The same effect is true for present income.  The more   the agent is endowed with in the present, the more he will be able to save for the 

    future.  The opposite is true for future income.  If  the agent expects to receive a 

    higher future income endowment of     , then he will not need to save as much to consume the same amount in the future. 

    3 points for the correct savings function (doesn’t have to be identically simplified) 

    1 point for the correct effect of  each of  the 3 exogenous parameters (3 points 

    total) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    9/85

    #3)  (20 points)  Using the terms velocity , inflation, output  and money  supply , explain what 

    theory explains the phenomena observable in the data below.  In what time frame does the 

    theory apply?  Explain. 

    ANSWER:  The phenomena observable in the data above can be explained by the quantity 

    theory of  money described by the quantity  equation 

       since velocity  remains fairly constant.  Taking the log‐derivative and re‐writing in terms of  

    growth rates, this implies that  ≡ %∆ %∆  %∆ so that any growth in the money  supply  in excess of  the growth in output  will translate into long run inflation. (same 

    argument can be made if  we assume money is neutral in the long run an so that 

    %∆  

    resulting from

     a change

     in

     the

     money

     supply

     due

     to

     the

     classical

     dichotomy)

     

    2 points for mentioning each of  those keywords (8 points total) 

    4 points for writing out the correct quantity theory relationship MV=PY (in level of  

    percentage change form regardless of  what is assumed to be constant provided it is 

    explained) 

    4 points for identifying the relationship between growth rate in the money supply and the 

    inflation rate 

    4 points for mentioning that the theory only applies in explaining long run phenomena 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    10/85

    10 

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    11/85

    11 

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    12/85

    12 

    Part II Total___________________/72 

    #1) Total______________________/32 

    a)___________________________/4  

    b)___________________________/6  

    c)___________________________/4  

    d)___________________________/6  

    e)___________________________/6  

    f)___________________________/6 

    #2) Total_____________________/20 

    a)___________________________/4  

    b)___________________________/4  

    c)___________________________/6  

    d)___________________________/6  

    #3) Total_____________________/20 

    SCORING RUBRIC 

    (FOR INSTRUCTOR/TA USE ONLY) 

    Exam Score____________________/100  

    Part I Total____________________/28 

    a)___________________________/7  

    b)___________________________/7  

    c)___________________________/7  

    d)___________________________/7  

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    13/85

    ECON 110A Final Exam B Solutions Name________________________

    Prof. Levkoff PID #_________________________

    Fall Quarter 2014 Seat #________________________

     Directions: You will have the full three hours to complete the exam after everyone has been

    seated and the exam distributed. The exam is 12 pages (front and back). Additional scratch

     paper is provided in the back of the exam. There are two parts- one short answer/free response

    section and one problem solving/analysis section. To receive full credit, SHOW ALL WORK and

    graphs where appropriate and CLEARLY BOX YOUR FINAL ANSWERS for any calculations.

     Make sure your name, PID #, and seat # (for the seat you are physically sitting in) are on the

    examination sheet before submitting your exam.

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    14/85

    Part I:  Evaluate the validity of  each of  the following statements using graphs, equations, and written 

    arguments where appropriate. (28 points) 

    a)  (7 points)  The key assumption driving output per capita towards the steady state in the 

    Solow  growth model  with  population growth is the increasing marginal product of  

    capital per capita. 

    ANSWER:  False.  The statement would be correct if  instead it read “…decreasing 

    marginal   product  of  capital   per  capita.”  

    7 points for either identifying in written argument (as above) what the correct version 

    of  the statement would be OR showing on a diagram a concave vs. convex production 

    function and arguing that we used the concave one in the Solow model.  If  students 

    also argue that it is depreciation that is the key opposing force to savings/investment 

    that drives us to the steady state in the Solow model, (which it would regardless of  

    returns to scale for many specifications), this is also an acceptable answer for full 

    credit. 

    2 points

     if 

     students

     try

     and

     suggest

     the

     statement

     would

     be

     correct

     if 

     we

     either

     

    switched Solow  to Romer  or to Combined  Solow ‐Romer  since the Romer model 

    doesn’t use capital and the combined model still utilizes diminishing marginal product 

    to capital (since the exponent on K is 1/3, capital’s share of  income). 

    b) 

    (7 points)  Computing the growth rate of  the consumer   price index  involves holding 

    prices fixed

     and

     allowing

     the

     quantities

     purchased

     to

     fluctuate

     between

     years.

     

    ANSWER:  This is not the case.  Calculating the growth rate in the CPI involves holding 

    the quantities  fixed  in a base year  basket  and allowing the prices to fluctuate.  If  

    instead, the statement had replaced the CPI  with real  GDP , then the statement would 

    be valid. 

    7 points for both explanations 

    5 points for only one of  the following explanations 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    15/85

    c)  (7 points)  The bathtub model  of  unemployment  is a model of  structural  unemployment  

    used to explain the steady state natural rate of  unemployment and suggests that the 

    long run rate of  unemployment is increasing in the rate of   job separation and  decreasing 

    in the rate of   job  finding. 

    ANSWER:  The “bathtub” model of  unemployment is a model of   frictional  (NOT 

    structural, which

     recall

     is

     caused

     by

     wage

     rigidity)

     unemployment.

     The

     remainder

     of 

     

    the statement regarding the steady state rate and the effects of  an increase in the rate 

    of   job separation and a decrease in the rate of   job finding since the steady state 

    unemployment rate in the bathtub model is U/L=s/(s+f). 

    3 points for identifying that structural  is wrong and that  frictional  is correct 

    4 points for either proving or identifying the s.s level of  U/L for the bathtub model 

    that verifies the second half  of  the statement. 

    d)  (7 points)  The loanable  funds model  predicts that a reduced budget deficit will increase 

    investment in equilibrium. 

    ANSWER:  This is fairly accurate.  Recall that in the loanable funds model, the supply 

    curve is national savings.  Reducing the budget deficit means increasing national 

    savings (through the increase in government savings, the deficit reduction) which puts 

    downward pressure

     on

     the

     real

     interest

     rate,

     increasing

     the

     equilibrium

     quantity

     of 

     investment. 

    7 points for correct answer (either written / diagrammatic, or some combination of) 

    6 points for the correct answer but fail to mention the interest rate effect 

    3 points if  they get the direction of  the savings shift or the interest rate movement (or 

    both) wrong, but otherwise answer is consistent 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    16/85

    Part II:  Analysis / Problems 

    #1)  (20 points)  Using the terms nominal  interest  rate, real  interest  rate, inflation  rate and the 

    money  supply , explain the causal effect observable in the data below.  In what time frame does 

    the 

    theory 

    apply? 

    Explain. 

    ANSWER:  The phenomena observable in the data above can be explained by the Fisher  

    effect : 

     

    For a particular real interest rate (which is determined by savings and investment in the 

    capital / loanable funds market), the Fisher equation implies that nominal interest rates 

    and inflation rates should move very closely together in the long run, when the inflation 

    rate 

    is 

    determined 

    by 

    the 

    growth 

    rate 

    of  

    the 

    money 

    supply. 

    2 points for mentioning each of  those keywords (8 points total) 

    4 points for writing out the correct Fisher equation (if  students provide the exact   formula 

    including the extra  →  term, that is fine) 

    4 points for identifying the relationship between inflation rate and nominal interest rate 

    4 points for mentioning that the theory applies to the long run trend of  these variables 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    17/85

    #2)  (20 points)  Consider an individual that lives for only  two  periods, t  and t+1.  The consumer, 

    as a rational, forward looking individual, wants to maximize the subjectively discounted lifetime 

    utility given by the expression    ̅, where   ̅ is an exogenous parameter.  

    The instantaneous utility  in a given period is given by the function   /  

    The consumer is endowed with income 

     and 

      in periods t  and t+1, 

    respectively. 

      The rate of  return on the amount of  income saved,  s, from period t  to t+1 is 

    given by ̅. a)  (4 points)  Write out the resource (budget) constraints for the individual for each 

    period. 

    ANSWER: 

    Period t:       Period t+1:       

    2 points for each correct constraint 

    Also give

     full

     credit

     if 

     someone

     uses

     the

     lifetime

     budget

     constraint

     by

     eliminating

     s 

    b)  (4 points)  Write out the individual’s inter  temporal  optimization  problem as a 

    function of  the amount of  income saved, s, by using your answers from a). 

    ANSWER:  The agent solves 

    ,   subject to the constraints in a) Substituting the constraints directly into the objective function, we find that the 

    agent’s 

    lifetime 

    utility 

    maximization 

    problem 

    can 

    be 

    re‐

    written 

    as 

          /    / where the second equation follows from directly substituting the constraints from 

    a) into the objective function. 

    4 points for correctly writing out the maximization problem as a function of  the 

    savings rate s (even if  they didn’t use the functional form of  the utility function 

    provided) 

    2 points if  they only write the optimization problem out as function of  

    consumption in each period. 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    18/85

    c)  (6 points)  Derive the first order condition with respect to savings, s, and interpret 

    your results.  Explain the intuition. (hint: it may be useful to consider the roles of   and  in the explanation) ANSWER:  The first order condition with respect to s, the quantity saved in the 

    present, is given by 

        /      Following the hint, we can substitute back in for the consumption values using the 

    constraints in the reverse direction and note that the first order condition is also 

    equivalent to 

       This is the Euler ‐consumption equation that explains the optimal savings behavior. 

    It suggests that the individual optimally allocates his consumption until the 

    marginal utility of  what is given up today (left hand side) is  just offset by the 

    subjectively discounted future return on the marginal utility gained in the future 

    (right hand side).  That is, the individual is optimally allocating his consumption 

    across periods

     if 

     he

     is

      just

     indifferent

     between

     saving

     the

     last

     unit

     for

     the

     future

     or

     

    consuming it today. 

    3 points for the correct FOC 

    3 points for the correctly identifying and interpreting the Euler equation (even if  

    they didn’t use the hint, they should have been able to explain this idea) 

    d)  (6 points)  Compute the optimal values of  value of  savings, ∗. How does this value depend on   ̅,  , and    ?  Explain the intuition. ANSWER:  By simplifying the first order condition (the Euler equation), and using 

    the 

    constraints, 

    we 

    can 

    find 

    that 

    ∗   

     

     

    Note that as  increases (as the agent becomes more patient), the first fraction gets bigger while the second fraction (what is being subtracted) gets smaller, 

    resulting in the entire savings getting larger.  This should make sense  – as the 

    agent becomes more patient and places more subjective weight on the future, 

    he/she will save more.  The same effect is true for present income.  The more   the agent is endowed with in the present, the more he will be able to save for the 

    future.  The opposite is true for future income.  If  the agent expects to receive a 

    higher future income endowment of     , then he will not need to save as much to consume the same amount in the future. 

    3 points for the correct savings function (doesn’t have to be identically simplified) 

    1 point for the correct effect of  each of  the 3 exogenous parameters (3 points 

    total) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    19/85

    #3)  (32 points)  Consider the following variation of  the Romer model where all exogenous 

    variables have a    above the corresponding parameter:   The  production technology   for  aggregate output  is defined by   /, .   The law  of  motion  for  the stock  of  ideas is given by ∆  ̅, . 

     

    The resource

     

    constraint  

     for  labor 

     is

     given

     by

     ,  ,   .   The  fraction of  total  labor  allocated directly to the production ideas is given by   .̅   The economy is endowed with an initial  stock  of  ideas given by     . 

    a)  (4 points)  Use the law of  motion for the stock of  ideas to write an expression for   as a function of  the initial stock of  ideas     , time t , and the growth rate of  the stock of  ideas, .  How does   depend on only the exogenous model parameters? Explain. 

    ANSWER:  Dividing the law of  motion for the stock of  ideas by   yields the growth rate    ,     ̅.  So since we know that   grows geometrically at a rate of   , then given it’s initial stock of      , we can compute the value of  the stock of  ideas at any given time by 

              ̅   so that an increase 

    in ,   ̅, or  would increase the growth rate of   .  Increases in the initial stock of  knowledge     increase the level of   . 1 point for correct growth rate as a function of  exogenous parameters 

    2 points for correct formula for   given geometric growth rate 1 point for explaining at least 3 of  the 4 exogenous effects. 

    b)  (6 points)  Use your answer from a) to write an expression for output   per  capita as a 

    function of  all of  the exogenous model parameters and t , time.  Which exogenous 

    variables exhibit

     growth

     effects

     on

     output

     per

     capita?

     Which

     ones

     exhibit

     level 

     

    effects? 

    ANSWER:  Substituting in for   into the production technology using our answer from a) and the remaining exogenous model parameters recalling that ,    ̅, we find that output per capita is 

             ̅    /   ̅ 

    ,   ,̅ and  exhibit growth effects.     only exhibits a level effect on .     ̅also exhibits a level effect on  (so it exhibits both a growth and level effect). 3 points for correctly writing out expression for output per capita  – deduct one 

    point if  instead, student writes it as total output forgetting to divide by  1 point for correct growth effects 

    1 point for correct level effect 

    1 point for identifying that    ̅exhibits both 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    20/85

    c)  (4 points)  What is the rate of  growth of  output per capita as a function of  the 

    exogenous model parameters?  Explain. 

    ANSWER:  By taking the log‐time derivative of  the production technology and 

    writing everything out in terms of  growth rates noting that there is no growth in 

    the labor force , we find that %∆   %∆  %∆,   %∆  %     ̅  %∆ 

    where the last equality follows from the fact that the labor force is fixed. 

    4 points for correct growth rate in output per capita (if  they fail to distinguish, still 

    give them full credit since the answer is the same anyhow since  is fixed). 2 points if  the miss the 1/5 but do attempt to do the growth accounting above 

    1 point if  they miss the 1/5 because they forget to do the growth accounting 

    above 

    For the remainder of  the problem, we make two minor adjustments to augment the Romer model with 

    some elements of  the Solow model with capital () accumulation.  Namely, make the following two changes / additions: 

      The production technology is now changed to   //,/   Add the law  of  motion  for  aggregate capital  given by ∆   ̅    ̅ 

    d)  (6 points)  Use the law of  motion for aggregate capital to find a relationship for the 

    capital‐to‐output ratio along a balanced  growth  path (BGP) as a function of  only 

    exogenous model parameters by assuming that the growth rate of  capital is equal to 

    ̅. ANSWER: We are told to assume that    ∗∗   (by dividing through by K to get the growth rate on the left hand side of  the law of  motion).  Note that the left 

    hand side being constant along a BGP implies that the right hand side of  the 

    equation is constant also, implying that the capital to income ratio ∗∗  

      must 

    also be constant. 

    No partial credit 

    e)  (6 points)  Use your answers from a)‐d) to find an expression for output   per  capita as 

    a function of  all of  the exogenous model parameters, ̅, and time, t , in the combined modification of  the Romer‐Solow model. 

    ANSWER:  The answer to the previous part implies the following relationship 

    between capital and output along a BGP: 

    ∗      ∗ 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    21/85

    We can substitute this into the new  production technology along with our 

    expression for   and ,  just like we did in part b to find that ∗     ̅    /     ∗

    /   ̅/ 

    ∗/     ̅    /     /

      ̅/ ∗     ̅    /     ∗

    /   ̅ 

    Dividing through by  yields ∗  

    ∗       ̅   

    /     ∗/

      ̅ 

    3 points for correctly substituting into the production function for capital along 

    the BGP 

    3 points

     given

     an

     error

     in

     the

     previous

     part,

     correctly

     find

     output

     per

     capita

      –

     deduct one point again if  they forget to divide through by . 

    f)  (6 points)  What is the growth rate of  output   per  capita along the BGP in the 

    combined modification of  the Solow‐Romer model expressed as functions of  only 

    exogenous parameters?  By what factor does this growth rate exceed the growth 

    rate in the Romer model without  the two minor adjustments?  Explain. 

    ANSWER:  Again by growth accounting we can find that, using the new  production 

    technology, 

    %∆   %∆  %∆  %∆,     ̅    % %∆ 

    Where again, the last equality follows from the fact that there is no growth in . Recalling that along a BGP, the ratio of  Y/K was constant, so that Y and K must also 

    be growing at the same rates.  This implies that %∆ ≡    so that the equation above becomes 

         ̅   

    So that   

        ̅  ∗    

        ̅ 

        ̅ 

    So that the growth rate of  output per capita in the combined model exceeds that 

    of  the

     Romer

     model

     without

     capital

     accumulation

     by

     a factor

     of 

     (3/10)/(1/5)=3/2,

     

    which is a 50% increase in the growth rate. 

    3 points for computing the correct growth rate using the growth accounting 

    3 points for identifying that it exceeds the original value by a factor of  (3/2) or an 

    increase in 50% of  the original model’s growth rate (either is fine) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    22/85

    10 

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    23/85

    11 

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    24/85

    12 

    Part II Total___________________/72 

    #1) Total______________________/20 

    #2) Total_____________________/20 

    a)___________________________/4  

    b)___________________________/4  

    c)___________________________/6  

    d)___________________________/6  

    #3) Total______________________/32

     

    a)___________________________/4  

    b)___________________________/6  

    c)___________________________/4  

    d)___________________________/6  

    e)___________________________/6  

    f)___________________________/6  

    SCORING RUBRIC 

    (FOR INSTRUCTOR/TA USE ONLY) 

    Exam Score____________________/100  

    Part I Total____________________/28 

    a)___________________________/7  

    b)___________________________/7  

    c)___________________________/7  

    d)___________________________/7  

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    25/85

    ECON 110A Midterm Exam 2A Solutions Name________________________

    Prof. Levkoff PID #_________________________

    Fall Quarter 2014 Seat #________________________

     Directions: You will have an hour and twenty minutes to complete the exam after everyone has

    been seated and the exam distributed. The exam is 10 pages (front and back). Additional scratch

     paper is provided in the back of the exam. There are two parts- one short answer/free response

    section and one problem solving/analysis section. To receive full credit, SHOW ALL WORK and

    graphs where appropriate and CLEARLY BOX YOUR FINAL ANSWERS for any calculations.

     Make sure your name, PID #, and seat # (for the seat you are physically sitting in) are on the

    examination sheet before submitting your exam.

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    26/85

    Part I:  Evaluate the validity of  each of  the following statements using graphs, equations, and written 

    arguments where appropriate. (30 points) 

    a)  (10 points)  The Solow model predicts that poorer countries should grow relatively faster than 

    wealthier 

    countries 

    (in 

    terms 

    of  

    per 

    capita 

    income). 

    However, 

    since 

    we 

    still 

    observe 

    some 

    poor 

    economies that grow slowly and rich economies that grow quickly, the Solow growth model 

    must be making an incorrect prediction. 

    ANSWER:  This is not the case.  The Solow model predicts conditional  convergence  – that each 

    country will grow towards its own unique steady state.  The statement would be correct if  it 

    also made the qualification, ”…all other things equal…” (or ceteris  paribus).  If  countries don’t 

    have the same underlying economic climate (described by the exogenous factors in our 

    model), then their economies will grow to different steady states at different speeds. 

    3 points for mentioning conditional  convergence 

    7 points for mentioning that Solow makes a ceteris  paribus assumption (or the equivalent) 

    b)  (10 points)  In the Solow model with population growth, the consumption function exhibits 

    diminishing marginal   propensity  to consume. 

    ANSWER:  False.  The consumption function for the Solow model is  just    .  So the consumption function is linear in income implying that the MPC is a constant and equal to 1‐s. 

    3 points for correctly writing out the consumption function (or drawing it) 

    6 points for correctly arguing that it does not exhibit diminishing MPC in income 

    1 point

     if 

     they

     mention

     that

     it

     exhibits

     constant

     MPC

     

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    27/85

    c)  (10 points)  The Solow model with population growth and technological progress predicts that, 

    in the long run steady state, an economy’s ratio of  capital to income will be approximately 

    constant. 

    ANSWER:  This is true.  Y/L grows at a rate of  g in the model, the rate of  exogenous 

    technological progress.

     So

     does

     K/L.

     Thus,

     the

     ratio

     of 

     Y/L

     to

     K/L,

     or

     Y/K

     must

     not

     be

     growing

     

    at all. 

    5 points for correctly identifying that Y/L and K/L grow at the same rate 

    5 points for arguing that this implies that Y/K must be constant in the model. 

    Part II:  Problems & Analysis (70 points) 

    #1)  (21 points)  Consider the following data on the growth rate of  worldwide income (GDP) per capita: 

    Worldwide Income Per Capita 

    Years  Annualized Growth Rate 

    0‐1700  0.0% 

    1700‐1820  0.1% 

    1820‐1913  0.9% 

    1913‐1950  0.9% 

    1950‐1970  2.8% 

    1970‐1990  1.3% 

    1990‐2014  1.9% 

    2014‐2050  2.5% 

    2050‐2070  1.5% 

    2070‐2100  1.2% 

    a)  (7 points)  If  the current worldwide average income per capita is approximately $14,000 

    (measured in 2014 base year US dollars), compute the approximate level of  the worldwide 

    average income in year zero (in 2014 base year US dollars) as precisely as possible. 

    ANSWER:  Since there is 0% growth from 0‐1700, all we really need to do is find the level of  

    income per person in 1700 by applying the growth rates backwards: 

    / ≅ / $,.....  $,. (in 2014 dollars). 

    Deduct 2 points if  the methodology looks correct, but there is a small discrepancy counting 

    the years. 

    Deduct 2 more points if  they use the wrong growth rates. 

    No partial credit otherwise if  both of  these mistakes are made 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    28/85

    b)  (7 points)  If  the future forecasts provided are accurate, compute a projection for the worldwide 

    average income per capita in 2100 (measured in 2014 base year dollars) as precisely as possible. 

    ANSWER:  Now we  just project the current $14,000 income forward to the year 2100: 

    /  $,...  $,. (in 2014 dollars). 

    Deduct 2 points if  the methodology looks correct, but there is a small discrepancy counting 

    the years. 

    Deduct 2 more points if  they use the wrong growth rates. 

    No partial credit otherwise if  both of  these mistakes are made 

    c)  (7 points)  If  the growth projections are instead, expected to remain at 2.5% through 2100, by 

    what factor will the projected worldwide average income in 2100 (measured in current 2014 

    dollars) increase relative to your answer in b)? 

    ANSWER:  Now we  just project the current $14,000 income forward to the year 2100 assuming 

    a constant rate of  2.5% and compare the resulting figure with our answer from b): 

    /  $,.  $,. (in 2014 dollars).  This is precisely $, . / $ , . . times as great as when we projected that growth would slow down.  That is, if  income growth remains at around 2.5%, the standard of  living 

    would be almost double (1.78) what it would be with the predicted slowdown. 

    Deduct 2 points if  the methodology looks correct, but there is a small discrepancy counting 

    the years. 

    Deduct 2 more points if  they use the wrong growth rates. 

    No partial

     credit

     otherwise

     if 

     both

     of 

     these

     mistakes

     are

     made

     AND

     the

     students

     get

     the

     factor

     

    incorrect (if  the factor is wrong because of  a carry through error but otherwise, would have 

    been correct, do not deduct only 1 more point from the previous 4 that were deducted for 

    making multiple math errors). 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    29/85

    #2)  (49 points)  Consider the baseline Solow growth model that also incorporates population 

    growth. 

    The 

    production 

    technology 

    is 

    given 

    by  ,   .  The population grows at an 

    exogenous rate of  1%.  The depreciation rate on capital is exogenous and equal to 9%.  Assume 

    consumers save a constant exogenous fraction  of  their income in any given period. 

    a) 

    (7 

    points) 

    Derive 

    the 

    per 

    capita 

    production 

    function   where  / and  /. What property of  the production technology guarantees that you can do this?  Explain. 

    ANSWER:    ,    ,     /.  We could only do this because the 

    technology exhibits constant  returns to scale. 

    7 points for correct production function and mentioning CRS 

    4 points for only providing one of  these 

    b)  (7 points)  Derive the law of  motion for the capital stock per capita, ∆, as a function of  only capital per capita, . If  we were to give this economy some amount of  starting capital, , and then let it grow towards its steady state through the capital accumulation process, what 

    value of   would induce the highest  growth rate as the country converges towards its steady state? (hint: use your work from b), to find the value as a function of  the savings rate, 

    ). 

    ANSWER: 

    ..  If  we were to start the economy off  with 

    some initial amount of  capital, , on a trajectory that will provide the highest initial growth in k (the correspondingly largest   /  maximal  value for ∆), then we  just need to find the level of  k that maximizes ∆ by solving: 

    ∆ . 

    The corresponding first order condition for the maximization problem yields 

    ∆  

     

    .  Which can be solved for     /. 

    points 

    for 

    the 

    law 

    of  

    motion 

    3 points for correctly optimizing it to find k_0 

    c)  (7 points)  Compute the steady state values ∗, ∗, and ∗ using your answer from b). 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    30/85

    ANSWER:  Using our law of  motion for capital and setting it to zero (imposing the steady 

    state condition), we find that the steady state level of  capital ∗ must satisfy ∆ . ∗  / 

    Substituting this into the production function yields 

    ∗  ∗ / Substituting this into the consumption function yields 

    ∗   ∗    ∗ / 

    3 points for correct k* (if  done correctly with a carry through error from the law of  

    motion, award credit) 

    2 points for correct y* (if  done correctly with a carry through error from calculating k*, 

    award credit) 

    2 points for correct c* (if  done correctly with a carry through error from calculating y*, 

    award credit) 

    d) 

    (7 

    points) 

    Compute 

    the 

    value 

    of  

    the 

    savings 

    rate, ∗, that maximizes the steady state 

    consumption profile ∗ by solving the problem, ∗.  Show your work! 

    From the previous part, we found that 

    ∗   ∗    ∗ / Now all we need to do is maximize this expression with respect to s by solving: 

    ∗    

     

    Where the second equality above comes from noting that we can pull out the constant 10 

    and it will not affect the optimization problem (if  you keep it, you will see that it will 

    cancel out anyway once you take the first order condition). 

       

    ∗   

    5 points for writing out the optimization problem and taking the first order conditions 

    correctly 

    2 points for finding the correct value (I proved in general, that this value will be equal to 

    capital’s share

     of 

     income

     and

     some

     students

     may

     try

     and

     circumvent

     actually

     solving

     the

     optimization problem to prove this  – in this event, award these 3 points if  they adequately 

    explain that we proved that capital’s share will equal the optimal savings rate in the Cobb‐

    Douglas case, but DO NOT award the 4 points since they did not follow the directions) 

    e) 

    (7 

    points) 

    What 

    other 

    condition 

    must ∗∗ satisfy if  consumption is maximized in the 

    steady 

    state? 

    Explain 

    using 

    diagram. 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    31/85

    ANSWER:  If  we are using the golden rule, then ∗∗ must also satisfy   (no need to verify that it actually does  – we know it must). 

    Note that the “depreciation line” is  just our break even investment function which also 

    accounts for population growth in the case where it is not zero. 

    7 points for explicitly mentioning the condition and drawing the diagram 

    5 points for only doing one of  these 

    f)  (7 points)  If  instead, the aggregate production function is given by  ,   , for what values of  the savings rate will the economy grow forever?  At what rate will capital and 

    output (per capita) grow?  Explain. (hint: a diagram may help you here) 

    ANSWER:  With the new production function, our law of  motion for par capital per capita 

    changes slightly since we now are using    .  The new law of  motion for the capital stock is given by 

    ∆ .  Dividing through by k and recognizing that y=k implies %∆ %∆ lets us re‐write the law of  motion in terms of  growth rates: 

    %∆  ∆    

     

      . %∆ Thus, the economy will exhibit positive  perpetual  growth if  and only if   %.  The rate of  growth above is determined by the amount which the savings rate exceeds the net 

    depreciation and

     population

     growth

     rates.

     

    g) 

    (7 

    points) 

    Explain 

    why 

    the 

    adjustment 

    to 

    the 

    model 

    in 

    f) 

    provides 

    more 

    accurate 

    prediction 

    in 

    terms 

    of  

    what 

    we 

    would 

    expect 

    to 

    happen 

    to 

    income 

    and 

    the 

    real  

    wage 

    in 

    the 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    32/85

    long run in comparison to the production model in the original question, which faced 

    diminishing marginal returns to capital? Assume that the input markets are in equilibrium. 

    ANSWER:  The model in f) incorporates endogenous growth, whereby the economy never 

    reaches a steady state provided savings is sufficiently high.  This is a much more realistic 

    description of 

     actual

     phenomena

     compared

     to

     the

     earlier

     parts

     of 

     the

     question

     that

     has

     

    modeled production in a way such that the economy slows down to a steady state where 

    K/L doesn’t grow (due to diminishing returns to k). 

    If  the real wage tracks average labor productivity (Y/L) and Y is growing forever, then we 

    would expect this model also predicts that the real wage should also grow.  In the 

    previous parts of  the problem where we use the Solow model without endogenous 

    growth (assuming diminishing returns to k), the steady state growth rate of  Y/L is zero, 

    predicting absolutely zero growth in the real wage (unrealistic). 

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    33/85

    SCORING RUBRIC 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    34/85

    10 

    Part II Total___________________/70  

    #1) Total______________________/21  

    a)___________________________/7  

    b)___________________________/7  

    c)___________________________/7  

    #2) Total_____________________/49  

    a)___________________________/7  

    b)___________________________/7  

    c)___________________________/7  

    d)___________________________/7  

    e)___________________________/7  

    f)___________________________/7  

    g)___________________________/7 

    (FOR INSTRUCTOR/TA USE ONLY) 

    Exam Score____________________/100  

    Part I Total____________________/30  

    a)___________________________/10  

    b)___________________________/10  

    c)___________________________/10  

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    35/85

    ECON 110A Midterm Exam 2B Solutions Name________________________

    Prof. Levkoff PID #_________________________

    Fall Quarter 2014 Seat #________________________

     Directions: You will have an hour and twenty minutes to complete the exam after everyone has

    been seated and the exam distributed. The exam is 10 pages (front and back). Additional scratch

     paper is provided in the back of the exam. There are two parts- one short answer/free response

    section and one problem solving/analysis section. To receive full credit, SHOW ALL WORK and

    graphs where appropriate and CLEARLY BOX YOUR FINAL ANSWERS for any calculations.

     Make sure your name, PID #, and seat # (for the seat you are physically sitting in) are on the

    examination sheet before submitting your exam.

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    36/85

    Part I:  Evaluate the validity of  each of  the following statements using graphs, equations, and written 

    arguments where appropriate. (30 points) 

    a)  (10 points)  The Solow model predicts that poorer countries should grow relatively faster than 

    wealthier 

    countries 

    (in 

    terms 

    of  

    per 

    capita 

    income). 

    However, 

    since 

    we 

    still 

    observe 

    some 

    poor 

    economies that grow slowly and rich economies that grow quickly, the Solow growth model 

    must be making an incorrect prediction. 

    ANSWER:  This is not the case.  The Solow model predicts conditional  convergence  – that each 

    country will grow towards its own unique steady state.  The statement would be correct if  it 

    also made the qualification, ”…all other things equal…” (or ceteris  paribus).  If  countries don’t 

    have the same underlying economic climate (described by the exogenous factors in our 

    model), then their economies will grow to different steady states at different speeds. 

    3 points for mentioning conditional  convergence 

    7 points for mentioning that Solow makes a ceteris  paribus assumption (or the equivalent) 

    b)  (10 points)  The Solow model with population growth and technological progress predicts that, 

    in the long run steady state, an economy’s ratio of  capital to income will be approximately 

    constant. 

    ANSWER:  This is true.  Y/L grows at a rate of  g in the model, the rate of  exogenous 

    technological progress.  So does K/L.  Thus, the ratio of  Y/L to K/L, or Y/K must not be growing 

    at all. 

    5 points

     for

     correctly

     identifying

     that

     Y/L

     and

     K/L

     grow

     at

     the

     same

     rate

     

    5 points for arguing that this implies that Y/K must be constant in the model. 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    37/85

    c)  (10 points)  In the Solow model with population growth, the consumption function exhibits 

    diminishing marginal   propensity  to consume. 

    ANSWER:  False.  The consumption function for the Solow model is  just    .  So the consumption function is linear in income implying that the MPC is a constant and equal to 1‐s. 

    3 points for correctly writing out the consumption function (or drawing it) 

    6 points for correctly arguing that it does not exhibit diminishing MPC in income 

    1 point if  they mention that it exhibits constant MPC 

    Part II:  Problems & Analysis (70 points) 

    #1)  (49 points)  Consider the baseline Solow growth model that also incorporates population 

    growth.  The production technology is given by  ,   .  The population grows at an exogenous rate of  1%.  The depreciation rate on capital is exogenous and equal to 4%.  Assume 

    consumers save a constant exogenous fraction  of  their income in any given period. a)  (7 points)  Derive the per capita production function   where  / and  /

    . What property of  the production technology guarantees that you can do this?  Explain. 

    ANSWER:    ,    ,   /.  We could only do this because the 

    technology exhibits constant  returns to scale. 

    7 points for correct production function and mentioning CRS 

    4 points for only providing one of  these 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    38/85

    b)  (7 points)  Derive the law of  motion for the capital stock per capita, ∆, as a function of  only capital per capita, . If  we were to give this economy some amount of  starting capital, , and

     

    then 

    let 

    it 

    grow 

    towards 

    its 

    steady 

    state 

    through 

    the 

    capital 

    accumulation 

    process, 

    what 

    value 

    of   would induce the highest  growth rate as the country converges towards its 

    steady state? (hint: use your work from b), to find the value as a function of  the savings rate, 

    ). ANSWER:  ∆ ..  If  we were to start the economy off  with some initial amount of  capital, , on a trajectory that will provide the highest initial growth in k (the correspondingly largest   /  maximal  value for ∆), then we  just need to find the level of  k that maximizes ∆ by solving: 

    ∆ . 

    The corresponding first order condition for the maximization problem yields 

       

    .  Which

     can

     be

     solved

     for

         /. 

    4 points for the law of  motion 

    3 points for correctly optimizing it to find k_0 

    c) 

    (7 

    points) 

    Compute 

    the 

    steady 

    state 

    values ∗, ∗, and ∗ using your answer from b). 

    ANSWER:  Using our law of  motion for capital and setting it to zero (imposing the steady 

    state condition), we find that the steady state level of  capital ∗ must satisfy ∆ . ∗  / 

    Substituting this into the production function yields 

    ∗  ∗ / Substituting this into the consumption function yields 

    ∗   ∗    ∗ / 

    3 points for correct k* (if  done correctly with a carry through error from the law of  

    motion, award credit) 

    2 points for correct y* (if  done correctly with a carry through error from calculating k*, 

    award credit) 

    2 points for correct c* (if  done correctly with a carry through error from calculating y*, 

    award credit) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    39/85

    d)  (7 points)  Compute the value of  the savings rate, ∗, that maximizes the steady state consumption

     

    profile ∗ by solving the problem, ∗.  Show your work! 

    From the previous part, we found that 

    ∗   ∗    ∗ / Now

     all

     we

     need

     to

     do

     is

     maximize

     this

     expression

     with

     respect

     to

     s by

     solving:

     

    ∗    

     

    Where the second equality above comes from noting that we can pull out the constant 20 

    and it will not affect the optimization problem (if  you keep it, you will see that it will 

    cancel out anyway once you take the first order condition). 

       

    ∗   

    5 points for writing out the optimization problem and taking the first order conditions 

    correctly 

    2 points

     for

     finding

     the

     correct

     value

     (I

     proved

     in

     general,

     that

     this

     value

     will

     be

     equal

     to

     

    capital’s share of  income and some students may try and circumvent actually solving the 

    optimization problem to prove this  – in this event, award these 3 points if  they adequately 

    explain that we proved that capital’s share will equal the optimal savings rate in the Cobb‐

    Douglas case, but DO NOT award the 4 points since they did not follow the directions) 

    e)  (7 points) What other condition must ∗∗ satisfy if  consumption is maximized in the steady state?  Explain using a diagram. 

    ANSWER:  If  we are using the golden rule, then ∗∗ must also satisfy   (no need to verify that it actually does  – we know it must). 

    Note that the “depreciation line” is  just our break even investment function which also 

    accounts for population growth in the case where it is not zero. 

    7 points for explicitly mentioning the condition and drawing the diagram 

    5 points for only doing one of  these 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    40/85

    f)  (7 points)  If  instead, the aggregate production function is given by  ,   , for what values of  the savings rate will the economy grow forever?  At what rate will capital and 

    output 

    (per 

    capita) 

    grow? 

    Explain. 

    (hint: 

    diagram 

    may 

    help 

    you 

    here) 

    ANSWER:  With the new production function, our law of  motion for par capital per capita 

    changes slightly

     since

     we

     now

     are

     using

        .  The new law of  motion for the capital stock is given by ∆ .  

    Dividing through by k and recognizing that y=k implies %∆ %∆ lets us re‐write the law of  motion in terms of  growth rates: 

    %∆  ∆    

     

      . %∆ Thus, the economy will exhibit positive  perpetual  growth if  and only if   %.  The rate of  growth above is determined by the amount which the savings rate exceeds the net 

    depreciation and population growth rates. 

    g)  (7 points)  Explain why the adjustment to the model in f) provides a more accurate 

    prediction 

    in 

    terms 

    of  

    what 

    we 

    would 

    expect 

    to 

    happen 

    to 

    income 

    and 

    the 

    real  

    wage 

    in 

    the 

    long 

    run 

    in 

    comparison 

    to 

    the 

    production 

    model 

    in 

    the 

    original 

    question, 

    which 

    faced 

    diminishing marginal returns to capital? Assume that the input markets are in equilibrium. 

    ANSWER:  The model in f) incorporates endogenous growth, whereby the economy never 

    reaches a steady state provided savings is sufficiently high.  This is a much more realistic 

    description of  actual phenomena compared to the earlier parts of  the question that has 

    modeled production in a way such that the economy slows down to a steady state where 

    K/L doesn’t grow (due to diminishing returns to k). 

    If  the real wage tracks average labor productivity (Y/L) and Y is growing forever, then we 

    would expect this model also predicts that the real wage should also grow.  In the 

    previous parts of  the problem where we use the Solow model without endogenous 

    growth (assuming diminishing returns to k), the steady state growth rate of  Y/L is zero, 

    predicting absolutely

     zero

     growth

     in

     the

     real

     wage

     (unrealistic).

     

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    41/85

    #2)  (21 points)  Consider the following data on the growth rate of  worldwide income (GDP) per capita: 

    Worldwide Income Per Capita 

    Years  Annualized Growth Rate 

    0‐1700  0.0% 

    1700‐1820  0.1% 

    1820‐1913  0.9% 

    1913‐1950  0.9% 

    1950‐1970  2.8% 

    1970‐1990  1.3% 

    1990‐2014  1.9% 

    2014‐2050  2.5% 

    2050‐2070  1.5% 

    2070‐2100  1.2% 

    a)  (7 points)  If  the current worldwide average income per capita is approximately $13,000 

    (measured 

    in 

    2014 

    base 

    year 

    US 

    dollars), 

    compute 

    the 

    approximate 

    level 

    of  

    the 

    worldwide average income in year zero (in 2014 base year US dollars) as precisely as possible. 

    ANSWER:  Since there is 0% growth from 0‐1700, all we really need to do is find the level of  

    income per person in 1700 by applying the growth rates backwards: 

    / ≅ / $,.....  $,. (in 2014 dollars). 

    Deduct 2 points if  the methodology looks correct, but there is a small discrepancy counting 

    the years. 

    Deduct 2 more

     points

     if 

     they

     use

     the

     wrong

     growth

     rates.

     

    No partial credit otherwise if  both of  these mistakes are made 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    42/85

    b)  (7 points)  If  the future forecasts provided are accurate, compute a projection for the worldwide 

    average income per capita in 2100 (measured in 2014 base year dollars) as precisely as possible. 

    ANSWER:  Now we  just project the current $14,000 income forward to the year 2100: 

    /  $,...  $,. (in 2014 dollars). 

    Deduct 2 points if  the methodology looks correct, but there is a small discrepancy counting 

    the years. 

    Deduct 2 more points if  they use the wrong growth rates. 

    No partial credit otherwise if  both of  these mistakes are made 

    c) 

    (7 

    points) 

    If  

    the 

    growth 

    projections 

    are 

    instead, 

    expected 

    to 

    remain 

    at 

    2.5% 

    through 

    2100, 

    by 

    what 

    factor 

    will 

    the 

    projected 

    worldwide 

    average 

    income 

    in 

    2100 

    (measured 

    in 

    current 

    2014 

    dollars) increase relative to your answer in b)? 

    ANSWER:  Now we  just project the current $13,000 income forward to the year 2100 assuming 

    a constant

     rate

     of 

     2.5%

     and

     compare

     the

     resulting

     figure

     with

     our

     answer

     from

     b):

     /  $,.  $,. (in 2014 dollars).  This is precisely $, . / $ , . . times as great as when we projected that growth would slow down.  That is, if  income growth remains at around 2.5%, the standard of  living 

    would be almost double (1.78) what it would be with the predicted slowdown. 

    Deduct 2 points if  the methodology looks correct, but there is a small discrepancy counting 

    the years. 

    Deduct 2 more points if  they use the wrong growth rates. 

    No partial credit otherwise if  both of  these mistakes are made AND the students get the factor 

    incorrect (if  the factor is wrong because of  a carry through error but otherwise, would have 

    been correct,

     do

     not

     deduct

     only

     1 more

     point

     from

     the

     previous

     4 that

     were

     deducted

     for

     

    making multiple math errors). 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    43/85

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    44/85

    10 

    Part II Total___________________/70  

    #1) Total_____________________/49  

    a)___________________________/7  

    b)___________________________/7  

    c)___________________________/7  

    d)___________________________/7  

    e)___________________________/7  

    f)___________________________/7 

    g)___________________________/7  

    #2) Total______________________/21  

    a)___________________________/7  

    b)___________________________/7  

    c)___________________________/7  

    SCORING RUBRIC 

    (FOR INSTRUCTOR/TA USE ONLY) 

    Exam Score____________________/100  

    Part I Total____________________/30  

    a)___________________________/10  

    b)___________________________/10  

    c)___________________________/10  

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    45/85

    ECON 110A Midterm Exam 1A Solutions Name________________________

    Prof. Levkoff PID #_________________________

    Fall Quarter 2014 Seat #________________________

     Directions: You will have an hour and twenty minutes to complete the exam after everyone has

    been seated and the exam distributed. The exam is 8 pages (front and back). Additional scratch

     paper is provided in the back of the exam. There are two parts- one short answer/free response

    section and one problem solving/analysis section. To receive full credit, SHOW ALL WORK and

    graphs where appropriate and CLEARLY BOX YOUR FINAL ANSWERS for any calculations.

     Make sure your name, PID #, and seat # (for the seat you are physically sitting in) are on the

    examination sheet before submitting your exam.

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    46/85

    Part I:  Evaluate the validity of  each of  the following statements using graphs, equations, and written 

    arguments where appropriate. (30 points) 

    a)  (10 points)  Consider a country that produces output using only capital and labor with a Cobb‐

    Douglas technology.  If  the marginal product of  capital is 3 and the average product of  capital is 

    10, then labor’s share makes up 70% of  the total national income.  Assume that the labor and 

    capital markets are in equilibrium. 

    ANSWER:  Recall that for a Cobb‐Douglas technology,  ,   ,    , capital’s share of  income.  Substituting the information given, it must be the case that 

       %.  This implies that labor’s share of  national income is equal to 70% as stated accurately above. 

    5 points for recalling that the ratio of  the marginal product to the average product is capital’s 

    share of  income 

    points 

    for 

    identifying 

    the 

    remaining 

    share 

    as 

    labor’s 

    share 

    b)  (10 points)  Because of  substitution bias and the introduction of  new and improved goods and 

    services, the GDP Deflator will tend to understate the cost of  living. 

    ANSWER:  False.  If  the statement instead read “…the CPI  will tend to overstate the cost…”, it 

    would be valid. 

    5 points for correctly identifying that this is a problem with the CPI basket  not the deflator 

    5 points for identifying that because of  these problems, the CPI overstates the cost of  living 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    47/85

    c)  (10 points)  If  nominal GDP increases by 4%, and during the same period, real GDP increases by 

    1.5%, then inflation must have been approximately 2.5%. 

    ANSWER:  The statement is fairly accurate.  Recall that NGDP=PY where P is the price level and 

    Y is

     output

     (real

     GDP).

     Using

     the

     log

    ‐time

     derivative

     trick,

     we

     can

     rearrange

     this

     identity

     in

     

    percentage terms to find that 

    %∆ %∆ %∆.  Thus, 4%‐1.5%=2.5%, the change in the price level (inflation). 5 points for correct relationship between nominal GDP, real GDP, and the price level in either 

    level or % change 

    5 points for showing that the statement is correct 

    Part II:  Problems & Analysis (70 points) 

    #1)  (40 points)  Consider a country with an aggregate production technology given by  ,  5 2 where Y, K and L are aggregate output, capital and labor, respectively. 

    a) 

    (15 points)

     According

     to

     the

     neoclassical

     theory

     of 

     distribution

     of 

     income,

     what

     are

     the

     

    equilibrium nominal  wages and nominal  rental  rates for labor and capital, respectively, if  the 

    price of  output is equal to $1 and the endowments (supply) of  capital and labor are fixed? 

    Explain. 

    ANSWER:  Using the labor and capital market equilibrium conditions, 

       

    For the linear production technology above, MPK=5 and MPL=2, so the real rental rate 

    must be $5 and the wage rate $2.  The equilibrium in the labor markets can be described 

    with a perfectly elastic (horizontal) demand for inputs (a constant marginal product) and a 

    completely inelastic

     (vertical)

     supply

     of 

     these

     inputs

      –

     the

     flat

     demand

     curve

     determines

     

    the equilibrium price. 

    5 points for each correct marginal product (10 points total) 

    5 points for identifying the correct wage and rental rate through the equilibrium 

    conditions 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    48/85

    b)  (10 points)  Assuming that the labor force is equal to the population, compute the  per  capita 

     production  function,   where y  and k  are  per  capita output and capital, respectively. Graph the resulting technology with per capita output on the vertical axis and per capita 

    capital stock on the horizontal axis.  Be precise. 

    ANSWER: Dividing

     both

     sides

     by

     L,

     we

     can

     find

     that

      

      ,  

     ,

     

    Plot should consist of  an upward sloping line with a slope of  5 and vertical intercept of  2. 

    5 points for correct per capita production function 

    5 points for correct diagram  – deduct points for each missing detail (slope and intercept) 

    c) 

    (15 points)

     If 

     instead,

     the

      per 

     

    capita production

     technology

     is

     given

     by

        √ , what rate of  growth in the equilibrium real  wage is implied by the neoclassical theory if  the 

    aggregate capital stock, K, grows at a rate of  4% and the population, L, grows at a rate of  

    2%?  Explain. 

    ANSWER:  Recalling that the labor market equilibrium implies that, for a Cobb‐Douglas 

    technology,  

          .  Since alpha is a constant, any growth in the 

    real wage will be equal to the growth in per capital output y (recall that y=Y/L is also 

    average labor productivity or equivalently, the average product of  labor).  Thus, we only 

    need to calculate the growth rate of  y  through the per capita production function given 

    our knowledge

     of 

     the

     aggregate

     capital

     stock’s

     growth

     and

     the

     population

     growth

     rates.

     

    Taking the natural log of  the production function yields 

         

     

       

    Differentiating the above with respect to time yields the growth rate relationship 

    %∆   %∆%∆   %%  % 

    This is also the real wage growth rate as argued above earlier. 

    10 points for recognizing that the growth in the equilibrium real wage is equal to the 

    growth in the average product of  labor. 

    5 points

     for

     correctly

     computing

     the

     growth

     rate

     in

     output

     per

     capita

     

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    49/85

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    50/85

    c)  (10 points)  Argue that if  the quantity of  savings exceeds the quantity of  investment at the 

    current real interest rate, then it must also be the case that there is a surplus in the market 

    for goods and services and we should expect the real interest rate to fall in order to restore 

    equilibrium. (hint:  a diagram of  the loanable funds model along with the market clearing 

    condition should help) 

    ANSWER:  if  S>I, then it must be the case that r>r* so that r needs to fall to restore 

    equilibrium.  Note also, that S>I implies Y‐C‐G>I which implies Y>C+G+I, so that supply 

    exceeds demand  – that is, when there is a surplus in the market for loans, there is a 

    surplus in the market for goods and services. 

    5 points that r must fall to restore equilibrium 

    5 points for identifying that S>I implies Y>C+I+G or stating the equivalent with written 

    argument 

  • 8/18/2019 Econ Exam Vault (UCSD)

    51/85

    SCRATCH PAPER 

    (DO NOT DETATCH) 

  • 8/18/2019