Dynamic instability and the interplay between macroeconomic and financial spheres

Abstract

The global financial crisis of 2007/08 and its severe impact on the performance of national economies that lead to the Great Recession, revisited the need to integrate the financial and credit disturbances into macroeconomic thinking. This dissertation contributes to the research agenda of macro-financial feedback mechanisms by modeling and quantifying the complex interactions that take place between these spheres. Therefore, the following chapters lie in the intersection between macroeconomics and finance, and cover the themes of heterogeneity, uncertainty and nonlinear dynamics in macro-financial systems. The first chapter provides an overview of the relationship between macroeconomy and finance by documenting traditional and alternative channels of transmission, discussing the role of expectations into this relationship and presenting relevant methodological strategies. We then proceed with the description of novel concepts and ideas developed in complexity science that could be useful in portraying this intricate linkage. In the second chapter, a toolkit of interdisciplinary computational techniques is presented. We attempt to describe how the different methodologies can be utilized in a unified framework and examine their performance in simulated series. In the third chapter, we develop two discrete dynamical models representing macro-financial interactions. In this line, a detailed simulation experiment is designed to analyze their properties, characterize the behaviors of instability, irregularity and dependence, and explore their features under different exogenous perturbations. In the last chapter, these theoretical models are employed to study the co-evolution of prices and economic activity with financial variables in a real dataset for the US economy and discuss relevant economic implications. In this respect, the present thesis takes on an endogenous view on the origins of aggregate economic phenomena by employing an out-of-the-box computational strategy that embraces methodologies from distinct disciplines, which harmonically contribute to a holistic and yet an esoteric interpretation of the interactions among key economic variables. Our approach can be related with the growing literature on macro-financial measures of uncertainty.

Η παγκόσμια χρηματοπιστωτική κρίση του 2007/08 καθώς και ο σοβαρός αντίκτυπός της στην επίδοση των εθνικών οικονομιών που οδήγησε στη Μεγάλη Ύφεση, επιβεβαίωσε την ανάγκη αναβάθμισης του ρόλου των χρηματοπιστωτικών διαταραχών στη μακροοικονομική σκέψη. Η παρούσα διατριβή συνεισφέρει στην ερευνητική ατζέντα των μακρο-χρηματοοικονομικών μηχανισμών ανατροφοδότησης, ποσοτικοποιώντας και μοντελοποιώντας τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις που λαμβάνουν χώρα μεταξύ αυτών των δύο σφαιρών. Συνεπώς, τα κεφάλαια που ακολουθούν εστιάζουν στην τομή μεταξύ μακροοικονομίας και χρηματοοικονομικής και καλύπτουν τις έννοιες της ετερογένειας, της αβεβαιότητας και των μη-γραμμικών δυναμικών στα μακρο-χρηματοοικονομικά συστήματα. Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση της σχέσης μεταξύ μακροοικονομίας και χρηματοοικονομικής, παραθέτοντας τα παραδοσιακά και τα εναλλακτικά κανάλια μετάδοσης, αναλύοντας το ρόλο των προσδοκιών και παρουσιάζοντας σχετικές μεθοδολογικές στρατηγικές. Έπειτα, ακολουθεί η περιγραφή καινοτόμων εννοιών που αναπτύχθηκαν από την επιστήμη της πολυπλοκότητας και οι οποίες είναι ικανές να συνεισφέρουν σημαντικά στην αποτύπωση αυτής της πολυδιάστατης συνδεσιμότητας. Το δεύτερο κεφάλαιο, εμπεριέχει την εργαλειοθήκη των διεπιστημονικών τεχνικών και δίνεται έμφαση στον τρόπο με τον οποίο οι διαφορετικές αυτές μεθοδολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα ενοποιημένο πλαίσιο, ενώ εξετάζεται η αποδοτικότητά τους σε προσομοιωμένα δεδομένα. Στο τρίτο κεφάλαιο, αναπτύσσονται δυο δυναμικά μοντέλα, σε διακριτό χρόνο, για την ερμηνεία των μακρο-χρηματοοικονομικών αλληλεπιδράσεων. Υπό αυτό το πρίσμα, δομείται μια πλήρης προσομοιωτική μελέτη στην οποία αναλύονται οι ιδιότητες των συστημάτων, εξετάζονται δυναμικές συμπεριφορές όπως αυτές της αστάθειας, της αταξίας και της εξάρτησης, και γίνεται διερεύνηση των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους κάτω από διαφορετικές εξωγενείς διαταραχές. Στο τελευταίο κεφάλαιο, χρησιμοποιούνται τα ανωτέρω θεωρητικά μοντέλα για τη μελέτη της συν-εξέλιξης των τιμών και της οικονομικής δραστηριότητας με χρηματοοικονομικές μεταβλητές στη βάση πραγματικών δεδομένων της Αμερικανικής οικονομίας και σχολιάζονται οι προκύπτουσες οικονομικές επιπτώσεις. Ως εκ τούτου, η παρούσα διδακτορική διατριβή υιοθετεί μια ενδογενή προσέγγιση σχετικά με την προέλευση των αθροιστικών οικονομικών φαινομένων, βασιζόμενη σε μια μη-συμβατική υπολογιστική στρατηγική η οποία αξιοποιεί μεθοδολογίες από διαφορετικούς επιστημονικούς τομείς. Προτείνεται έτσι μια ολιστική και συνάμα ενδογενή ερμηνεία των αλληλεπιδράσεων μεταξύ σημαντικών οικονομικών μεταβλητών που εδράζει στον αναπτυσσόμενο κλάδο της βιβλιογραφίας ο οποίος επικεντρώνεται στην επίδραση της αβεβαιότητας στη μακρο-χρηματοοικονομική.