Close
USC Libraries
University of Southern California
About
FAQ
Home
Collections
Login
USC Login
0
Selected 
Invert selection
Deselect all
Deselect all
 Click here to refresh results
 Click here to refresh results
USC
/
Digital Library
/
University of Southern California Dissertations and Theses
/
Folder
Inter-temporal allocation of human capital and economic performance
(USC Thesis Other) 

Inter-temporal allocation of human capital and economic performance

doctype icon
play button
PDF
 Download
 Share
 Open document
 Flip pages
 More
 Download a page range
 Download transcript
Copy asset link
Request this asset
Request accessible transcript
Transcript (if available)
Content  
INTER‐TEMPORAL ALLOCATION OF HUMAN CAPITAL AND ECONOMIC PERFORMANCE  
 
by 
 
Hongchun Zhao 
 
 
A Dissertation Presented to the 
FACULTY OF THE USC GRADUATE SCHOOL 
UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA 
In Partial Fulfillment of the 
Requirements for the Degree 
DOCTOR OF PHILOSOPHY 
(ECONOMICS) 
 
 
August 2011 
 
 
 
 
Copyright 2011                                                                                                    Hongchun Zhao
 
ii 
 
Acknowledgements 
I would like to thank the Economics Department at USC. Without its support, this 
dissertation would never have been finished. Additional thanks are due to my advisers: Jeff 
Nugent, Selo Imrohoroglu, Lee Ohanian, Michael Magill, Caroline Betts, and Doug Joines, for 
their assistance, advice, and constant encouragement. My parents, Zhao Zhongzhen and 
Mao Fuxiu, have given me their unconditional love and support. Without them, I would 
have quit long ago. Finally, I cannot express the level of gratitude and love that I have for my 
passed‐away grandfather, Zhao Pei‐Qi. His encouragement, support and understanding are 
so appreciated that I would exchange anything for his coming back, if I could. 
 
iii 
 
Table of Contents 
Acknowledgements          ii 
List of Tables           iv 
List of Figures           v 
Abstract            vi 
Introduction           1 
Chapter One: An Accounting Method for Economic Growth 
 Introduction          5 
 The Prototype Economy         9 
 Equivalence results          15 
 The Accounting Method         28 
Chapter Two: Estimating Human Capital and Accounting for Economic Performance 
Introduction          32 
Estimating Human Capital Stocks and Relative Price of Human Capital in 
 terms of Final Goods         33 
Estimating Other Variables and Calibration       38 
Decomposition Results         41 
Do Previous Studies Contradict Ours?       53 
Chapter Three: An Alternative Empirical Test for Growth Models 
Introduction          61 
Equivalence Results         64 
Data and Results          72 
Conclusion            76 
References            78 
Appendices 
Appendix A: Variables in the Cross‐country Dataset      81 
Appendix B: Data for Calibrating Parameters      84 
 
 
 
iv 
 
List of Tables 
Table 1:   Equivalence Result for Klenow and Rodriguez‐Clare (2005)   21 
Table 2:   Equivalence Result for Romer (2005)      27 
Table 3:   Calibrated Values of Parameters       40 
Table 4:   Average Importance of Wedges on Growth Rate     43 
Table 5:   Average Importance of Wedges on the level of TFP     44 
Table 6:   Average Importance of Wedges on the Capital‐Output Ratio   46 
Table 7:   Average Importance of Wedges on Employment Rate     47 
Table 8:  Different Definitions of Human Capital and the Technology  
in Growth Accounts        54 
Table 9:   Level Accounting Comparisons       56 
Table 10:  Growth Accounting Comparisons        60 
Table 11:  Test Results for McGrattan and Prescott (2007) and Klenow 
 and Rodriguez‐Clare(2005)        74 
 
 
 
v 
 
List of Figures 
Figure 1:  Robustness Check with α on Growth      48 
Figure 2:  Robustness Check with α on TFP       49 
Figure 3:  Robustness Check with   on Growth      50 
Figure 4:  Robustness Check with   on TFP       51 
Figure 5:  Robustness Check with   on Growth      52 
Figure 6:  Robustness Check with   on TFP       53 
 
 
vi 
 
Abstract 
Differences in economic growth across countries have been substantial in 
history. Industrial countries have grown at a remarkably stable rate since 1870, but the 
growth rates of other countries have varied considerably. Why countries grow at 
divergent rates over time? Which countries will become industrial leaders in the twenty‐
first century, and what will their long term trends look like? I extend the “Business Cycle 
Accounting” framework of Chari, Kehoe and McGrattan (2007) to provide a platform for 
addressing these questions. 
Using the “Business Cycle Accounting” idea of Chari, Kehoe, and McGrattan 
(2007), I develop an accounting method that decomposes economic growth, and other 
endogenous variables of interest, into effects of exogenous wedges in a prototype 
economy. Furthermore, a number of endogenous growth theories can be shown to be 
equivalent to the prototype economy, with specific implications on wedges. Thus, 
potential theoretical explanations connect to the relevance of the various wedges, 
whose values are recoverable from available data. By using data for fifty countries, our 
results show that the wedge associated with the inter‐temporal allocation of the 
broadly defined human capital, or the human capital investment wedge, is important in 
explaining growth. 
Based on this accounting method, an empirical testing procedure that fully 
explores a theory’s implications is applied to the US data. I choose two endogenous 
 
vii 
 
growth models which both are equivalent to the human capital investment wedge in the 
prototype economy, but imply different functional forms and determinants of the 
human capital wedge. One is a model on the openness to foreign direct investment by 
McGrattan and Prescott (2010), and the other is an international knowledge spillover 
model by Klenow and Rodriguez‐Clare (2005). Results suggest that McGrattan and 
Prescott’s model is more consistent with data. 
 
 
1 
 
Introduction 
My dissertation is about an alternative growth accounting, its implications on 
underlying causes of growth, and its application for empirically testing endogenous 
growth theories. It is widely known that cross‐country differences in the long run 
growth rates are enormous. The conventional growth accounting uses data on output 
and inputs for a particular country over time to assess the relative contribution of 
growth rates of production factors, and growth rates in the efficiency with which those 
factors are used, to these vast differences in long run economic growth. Typically, the 
conventional growth accounting utilizes a parametric form of the production function, 
,,   
 Compared with the conventional growth accounting, the alternative growth 
accounting imposes further restrictions on the observed differences in output and 
production factors. An optimal growth model with taxes, in which growth is 
endogenously driven, and technology, preferences, and other exogenous structures 
fulfill the neoclassical assumptions, is fully specified. As a result, the comprehensive set 
of equilibrium conditions, rather than only production functions are utilized to 
decompose the long run growth rate into effects of exogenous taxes, efficiency shifters, 
and so on. In the paper, the optimal growth model is called the prototype economy, and 
these relevant exogenous items wedges. 
 
2 
 
In addition, many detailed endogenous growth theories share a common 
structure as the prototype economy’s structure, but have different implications on the 
corresponding wedges. Since wedges are recoverable from data, when the values of 
endogenous variables and parameters in the prototype economy are known, the 
importance of wedges in explaining growth can be evaluated through the prototype 
economy. Thus the potential theories in explaining economic growth are connected to 
the relevance of the corresponding wedges.  
The consensus view in the conventional growth accounting is that the total 
factor productivity (TFP) or the labor‐augmented technology plays a very large role. 
Differences in TFP account for at least one third of differences in long run economic 
growth. Like the conventional growth accounting, the alternative growth accounting is 
useful for identifying underlying causes of growth. If one found that one particular 
wedge is able to account for a large share of the differences in growth, TFP or some 
input intensity, then development economics could focus on exploring corresponding 
theories to that wedge. Chapter one explains these above theoretical relationships. 
Operationally, the key steps in the alternative growth accounting also include: 
(1) choosing a specification for the prototype economy, (2) accurately measuring 
endogenous variables, and (3) evaluate the relative importance of each wedge in 
explaining economic growth. Wedges are backed out as a residual, like TFP in the 
conventional growth accounting. 
 
3 
 
Since the definition and, as a result, the measurement of the broadly defined 
human capital I use is related to, but also different from those in previous studies on 
gauging the human capital stock, the construction of the broadly defined human capital 
and its relative prices in terms of final goods are particularly discussed and compared 
with previous studies. In chapter two, I discuss the feasibility of the accounting method. 
The identification of underlying determinants of growth has long been a primary 
topic in the field of growth and development. One popular approach to estimate the 
effects of policy variables on growth is to run cross‐sectional regressions of growth rates 
on initial income levels, and economic policy and political variables. However, as chapter 
one has shown, many growth theories are compatible with each other, and the number 
of theoretical specifications to be tested increases exponentially with the number of 
mutually compatible theories. If using the conventional econometric approach, even 
testing one theory would require a large number of regressions and make the 
econometrical approach infeasible. Using the same fact that many growth theories are 
compatible with one another, the quantitative approach embodied in the alternative 
accounting method circumvents this difficulty and provide a different testing approach, 
which is more straightforward to understand and easier to implement. 
In chapter three, I explore this empirical approach by testing two endogenous 
growth models that correspond to the same wedge in the prototype economy, but have 
different implications on the functional form and determinants of the wedge. 
 
4 
 
Before plunging into the data and the calculations, it is worthwhile to stress the 
limits of the alternative growth accounting. The specification assumes that the values of 
parameters in the prototype economy are constant across countries, and does not 
incorporate cross‐country heterogeneity in technology, preferences, and institutions 
into the structural explanation. Furthermore, the measurement of endogenous variables 
does not consider the quality, the detailed components, and the possible measurement 
errors of the various endogenous variables very much. Despite these limits, this work is 
an attempt to incorporate fundamental causes of economic growth into an accounting 
framework.  
 
5 
 
Chapter One:  An Accounting Method for Economic Growth 
1.1 Introduction 
Differences in economic performance across countries are as substantial today 
as they have been in history. For example, in 1900, GDP per person in the United States 
was about $4000. In contrast, GDP per person in the same year was much lower in many 
other countries: about $1300 in Mexico, $500 in China, $600 in India. Whereas in 2000, 
GDP per person was $28400 in the US, it is $7200 in Mexico, $3400 in China and $1900 
in India (all these figures are in purchasing power parity (PPP) 1990 prices, and are taken 
from Maddison (2003)). Another remarkable comparison is that the fastest growing 
countries now grow at nine percent per year, whereas one hundred years ago the 
highest rates of growth were around two percent per year (McGrattan and Schmitz 
(1999)). In order to explain these large observed gaps of cross‐country economic 
performance, I extend the “Business Cycle Accounting” framework of Chari et al. (2007) 
by explicitly allowing for investment in human capital in a neoclassical growth (NCG) 
model. 
The insight from Chari et al. (2007) is that a NCG model with taxes is a good 
perspective with which underlying causes of the observed gaps in growth can be 
analyzed. The residuals associated with a prototype economy’s equilibrium conditions 
can be defined as exogenous variables, and interpreted as taxes, efficiency shifters, etc. 
Furthermore, specific growth models that theoretically explain the observed gaps 
 
6 
 
correspond to these wedges too. Compared with the conventional growth accounting 
method, the whole set of equilibrium conditions, rather than only production functions 
are used to decompose economic growth; and the decomposition results can be 
connected to theoretical explanations more easily. The authors call the NCG model the 
prototype economy, and these residuals the wedges. I choose a two‐sector NCG model 
as the prototype economy, in which economic growth in the long run is endogenously 
driven by the accumulation of broadly defined human capital. The prototype economy 
defines seven wedges, which resemble taxes, productivity shifters and government 
consumption. 
The reason why many specific growth models can be connected to the prototype 
economy is that most theories in the growth literature capture certain frictions of real 
economies that could prevent production from achieving optimality in a neoclassical 
structure. For example, Lucas (1988) specifies that the accumulation of human capital is 
not subject to diminishing returns; Romer (1990) incorporates both monopolistic 
competition and knowledge externalities into a neoclassical framework; and Klenow and 
Rodriguez‐Clare (2005) explicitly claim that their models incorporate externalities. 
Additionally, economic policies and competitive barriers, which are emphasized by 
McGrattan and Schmitz (1999) and Cole et al. (2005), are seen as explicit frictions in the 
production process. In addition, the wedges defined by equilibrium conditions of the 
prototype economy can be recovered, when endogenous variables are observable. 
 
7 
 
As examples for the equivalence results that many growth theories are 
isomorphic to the prototype economy,
1
 I show that an international knowledge spillover 
model (adapted from Klenow and Rodriguez‐Clare (2005)) and a monopolistic 
competition model (adapted from Romer (1990)) correspond to a human capital 
investment wedge and a labor wedge in the prototype economy respectively. The 
human capital investment wedge is the residual associated with the Euler equation for 
the human capital, and the labor wedge is the residual associated with the labor‐leisure 
trade‐off condition. 
The flexibility of this method allows us to tackle a number of important 
questions. For example, it can evaluate the importance of each wedge in explaining 
economic growth, and other variables of interest. I collect the relevant data for fifty 
countries, measure each of the different wedges and decompose endogenous variables 
into the effects of wedges around their observed values. These decomposition results 
reveal some interesting observations about the large gaps mentioned in the 
introduction of this section. In accounting for growth rates across countries, on average, 
the wedges with the production function of human capital and with Euler equation for 
human capital are of primary importance. The wedges associated with the labor‐leisure 
trade‐off condition, and with the condition of the allocation of labor across sectors are 
                                                            
1
 Some endogenous growth theories are not isomorphic to the prototype economy. For example, 
endogenous growth models with multiple equilibria are not, because the equilibrium of the prototype 
economy is uniquely defined. Also two‐sector models with a different partition of output are not 
equivalent to each other. For example, two‐sector models with agriculture/non‐agriculture partition are 
not equivalent to those with a consumption/capital goods partition. 
 
8 
 
also important, though their effects are smaller. As for TFP across countries, the wedge 
with production function of final goods almost completely explains it. Moreover, these 
patterns are robust across the sub‐samples of countries in and out of the Organization 
for Economic Co‐operation and Development (OECD). These results will help researchers 
develop quantitative models of economic growth. 
This paper relates to a large literature that studies the determinants of the large 
gaps of economic performance. Some studies deal with proximate causes, such as 
physical and human capital, or technology changes and adoption (e.g., Lucas (1988), 
Romer (1990) and Klenow and Rodriguez‐Clare (2005)). Others pay more attention to 
fundamental causes, such as differences in luck, raw materials, geography, preferences, 
and economic policies (e.g., McGrattan and Schmitz (1999), Cole et al. (2005), Acemoglu 
et al. (2001) and Rodrik et al. (2004)).
2
 My paper complements this literature by 
organizing promising stories under a unified framework. In this respect, my work 
provides a particular response to Lucas (1988), where the author recommended 
economists: (1) to develop quantitative theories that describe the observed differences 
across countries and over time, in both levels and growth rates of income per person; 
                                                            
2
 Solow (1957) is an early, but modern, attempt to account for different patterns of economic 
development, which becomes the cornerstone of the NCG model. Lucas (1988) emphasizes the effects of 
human capital accumulation; Romer (1990), among others, endogenizes technological change; Klenow 
and Rodriguez‐Clare (2005) address the interaction between open economies. McGrattan and Schmitz 
(1999) focus on differences in economic policies and review estimates for a wide range of policy variables; 
Cole et al. (2005) argue that Latin America’s failure to replicate Western economic success is primarily due 
to TFP differences, and that barriers to competition are the cause of these differences. 
 
9 
 
(2) to explore the implications of competing theories with respect to observable data; 
and (3) to test these implications against observation. 
The rest of the paper is organized as follows. Section 2 describes the prototype 
economy and its steady‐state equilibrium. Section 3 establishes equivalence results for 
two detailed models. Section 4 presents the accounting procedure and describes the 
experiments carried out. Section 5 displays parameter calibration, the dataset, the 
experiment results, with an emphasis on how to construct relative prices of human 
capital across countries. Section 6 concludes. 
1.2 The Prototype Economy 
In this section, I specify the prototype economy as a two‐sector model of 
endogenous growth with taxes, and describe its steady‐state equilibrium. 
The prototype economy is a variant of Rebelo’s two‐sector model (see Rebelo 
(1991)). One sector produces final goods, which can be either consumed or invested in 
physical capital; the other sector produces human capital, which enhances labor 
productivity. Both sectors use Cobb‐Douglas aggregate production functions,
3
 
 

 
(1.1)
                                                            
3
 Sturgill (2009) suggests that the inclusion of energy as a further input has a substantial impact on the 
estimated contribution of TFP on long‐run growth. So this widely‐used specification of production 
function deserves a further consideration. 
 
10 
 
 
1 1
 
(1.2)
where  ,  ,  ,   and   are per person output of final goods, labor input, investment in 
human capital, physical capital stock and human capital stock respectively;
4
  and   
represent the fractions of physical capital stock and labor devoted to the final goods 
sector;   represents the common capital share in both sectors;   and   are two 
productivity shifters in these two sectors.
5
 
Output and factor markets are competitive, and firms maximize their profits, 
1
1  


1
1  
given the relative price of human capital in terms of final goods q, and factor prices of 
physical capital and labor in the final goods sector r
, w
 and in the other sector r
, w
. 
Notice that factor incomes in the final goods sector are taxed with rates   and  . 
There is a representative household in the model whose size   grows at a 
rate of  . It maximizes a discounted utility over flows of consumption   and leisure 
1 . Let  0,1  be its discount factor, and  0,1  be the consumption share 
in each period’s utility function. The household’s problem is,  
                                                            
4
 When there is no risk of confusion, I drop time arguments, but whenever there is the slightest risk of 
confusion, I will err on the side of caution and include relevant arguments. 
 
5
 These production technologies are labor‐augmented YAK
hL
, where uppercase variables 
denote total amounts. The reason why I choose the labor‐augmented technology is that any technology 
consistent with balanced growth can be represented by this form. 
 
11 
 
max ln c t 1 ln1  
subject to (a) a budget constraint, 
1

1
1

1


1 1


1  
(b) factor prices derived from profit maximization problems, 
1
/  
1
1/  

/1  
1/1  
(c) the law of motion for physical capital and human capital,
6
 
 
11 1

(1.3)
 
11 1

(1.4)
                                                            
6
 If labor‐augmented human capital were to include a general technology level that can be “publicly” 
used, population growth would not dilute the human capital stock per person. Then the law of motion 
would be h t11δ
h t x
t . Both forms follow Ben‐Porath (1967). A different approach is 
a log‐linear law of motion. Chang et al. (2002) use the log‐linear approach to analyze learning by doing, 
Hansen and Imrohoroglu (2009) extend it to study on‐the‐job training. Both approaches are 
approximately isomorphic to each other around steady state. 
 
12 
 
with  ,
0 . Here 

, 

,   are tax rates on physical capital 
investment, human capital investment, and total labor income;   is a per person lump‐
sum transfer, which equals total tax revenues minus government consumption  , 







1  
And   and   denote the depreciation rates of human capital and physical capital 
respectively;   is per person physical capital investment. 
The competitive equilibrium of the prototype economy is a set of prices and 
allocations such that they are solutions to firms’ and consumers’ problems, and satisfy 
the resource balance, 
 

(1.5)
The equilibrium conditions are: 
 
1
1 1 1
1  
(1.6)
 
1
1 (1.7)
 
1
1 (1.8)
 
1 1
1

111 1
 
(1.9)
 
13 
 
 
1
1 1
1

11 111 1
 
(1.10)
together with production functions, laws of motion, and the resources balance. Given 
the transversality condition, lim 0
0 0 , and the initial stocks, 0 , 
0 , these equations characterize competitive equilibrium paths of the prototype 
economy.
7
 
The prototype economy also has a steady‐state equilibrium, whose local 
properties are now well understood: a unique steady‐state equilibrium exists, and it is 
saddle‐path stable (e.g., Mulligan and Sala‐i‐Martin (1993), Bond et al. (1996)). In the 
steady‐state equilibrium, the growth rate of every variable is constant.
8
 More 
specifically,  ,  ,  , and   are constants, and all other endogenous variables grow at the 
                                                            
7
 Solving the following Bellman equation yields equilibrium conditions, 
V k, h maxU c, l β1 nVk
,h  
where cr
vk r
1v k 1τ
w
ul w
1u l T 1τ

1 τ
1n k
1δkk1τxh1τlq1nh1δhh . Notice that equations (1.6), (1.7) and (1.8) are from first order 
conditions with respect to l, v and u, 
U
1τ
w
u w
1u U
0  
r
kr
k0  
1τ
w
l w
l 0  
Using canonical dynamic programming, we obtain, 
1


1
1

 
1


1 1
 
These are the Euler equations (1.9) and (1.10). 
 
8
 To avoid repetition, let   be the growth rate of an arbitrary variable   in steady state. Equations (1.7) 
and (1.8) imply that 
0 , equation (1.6) implies  0 , equation (1.8) implies 


, 
equation (1.5) implies 



, the law of motion for   implies 

, the law of motion for 
 implies 

, production function (1.1) implies  1 , production function (1.2) 
implies 
1 . Combining all of these results implies that  ,  ,  ,   are constant, and all 
the other variables grow at the same rate. 
 
14 
 
same rate, . As a result, solutions to the steady‐state equilibrium are only ratios or rates. 
There are ten equations that can be used to solve for ten endogenous variables,  ,  ,  , 
,  , / , / , / ,  / , and  / . 
For clarity, the steady‐state equilibrium conditions are collected in one place as 
follows, 
 
1
1 1
1 1
 
(1.11)
 
1

1  
(1.12)
 
1

1  
(1.13)
 
1
1


1
 
(1.14)
 
1 1 1
1 1
 
(1.15)
 


 
(1.16)
 
1 1
 
(1.17)
 

 
(1.18)
 
15 
 
 

 
(1.19)
 
 
(1.20)
I call   the labor wedge,   the capital input wedge,   the labor input wedge, 

 the capital investment wedge, 
 the human capital investment wedge,   the final 
goods efficiency wedge,   the human capital efficiency wedge, and /  the 
government consumption wedge. 
1.3 Equivalence Results 
In this section, I show that two detailed models are equivalent to the prototype 
economy with different wedges.
9
 In particular international knowledge spillovers accord 
with a human capital investment wedge, while monopolistic competition in the 
intermediate inputs market corresponds to a labor wedge. In general, many theories 
that capture certain economic features are isomorphic to the prototype economy. 
However, since a class of models can be consistent with one wedge, to identify a 
particular model one needs to do more than to identify the wedge to which it 
corresponds. 
 
                                                            
9
 Second best allocations in development economics also match the prototype economy, if the detailed 
model also has a neoclassical structure. Whatever the underlying cause for a second best result is, it 
distorts some equilibrium condition and will appear as a wedge. 
 
16 
 
1.3.1 The mapping between an international knowledge spillover model and the 
prototype economy 
Klenow and Rodriguez‐Clare (2005) present a growth model with international 
knowledge spillovers. In its simplest version, the production of knowledge of a certain 
country is affected by the country’s productivity relative to an exogenous world 
technology frontier and technology diffusion from abroad that does not depend on 
domestic research efforts. Here I show that this version is equivalent to the prototype 
economy with a human capital investment wedge.
10
 
Suppose for a particular country, the output is produced with a Cobb‐Douglas 
production function, 
, where   is total output,   is the capital stock,   
is a technology index, and   is the total number of workers which are growing at the 
rate  . Output can be used for consumption  , investment  , or research  , thus 
. Capital is accumulated according to 1 1 . 
The technology index   contains effects of research efforts, technology diffusion from 
abroad, and relative productivity to the world technology frontier. The growth rate of 
this frontier is exogenous. In particular,   evolves according to, 
 
1 1/  
(1.21)
                                                            
10
 Klenow and Rodriguez‐Clare (2005) studied a continuous‐time model. Here, to maintain consistency, I 
consider their model in discrete time. 
 
17 
 
where   and   are positive parameters and   is the world technology frontier. The R&D 
investment rate is denoted by 1 . Let lowercase letters denote per person values 
of aggregate variables. Then the production function becomes 
. Assuming 
that factor markets are competitive, the rental rate of capital becomes 
, 
and the rate of return on  ,  1
.  
This model can be written succinctly as the following maximization problem: 
max ln  
subject to 
 
11 1  
1 1/
 

 
1
 
and initial values, 0  and 0 . 
 
18 
 
Let  . Klenow and Rodriguez‐Clare (2005) show that   is constant 
in steady state. The following conditions characterize the steady‐state equilibrium, 
 

 
(1.22)
 

 
(1.23)
 
 
(1.24)
 
1 1  
(1.25)
 
1 1 (1.26)
 
1 1 1 11  
(1.27)
 
where   be the growth rate in steady state. 
The following claim shows that a prototype economy replicates the international 
knowledge spillover model detailed above: 
Proposition 1 (Human capital investment wedge and technology spillovers): 
Consider a prototype economy with a human capital investment wedge 1


1



, but no other wedges. Let the depreciation rate of 
 
19 
 
human capital be  . Then the equilibrium allocations of both 
prototype economy and the international knowledge spillover model detailed above 
coincide. 
Proof of Proposition 1: To prove this and other equivalence results we compare 
steady state equilibrium conditions of the detailed model to those of the prototype 
economy. To save words, all notations used in the prototype economy are with a 
superscript  . 
By the definition of final goods, the shares of production factors used in final 
goods production are 
, and the output of final goods is  . 
From the production function, capital shares in both sectors are  . Let investment in 
technology be / . Then from the law of motion for technology   in steady state, 
we know that  , and  . Notice that the production functions 
for consumption plus investment and for the investment in technology in the detailed 
model are the same. Thus the final goods efficiency wedge and the human capital 
efficiency wedge are equal, 
1 . For the same reason, the relative price of 
technology is one,  1 . 
Comparing the law of motion for   in the detailed economy gives  , 
 and  . Bear this in mind, we know 
0  from the Euler equation (1.26). 
From the factor market clearing conditions, wedges   and   must be zero. Since the 
 
20 
 
representative household does not value leisure and supplies its labor inelastically, the 
labor wedge   is zero. 
Notice that the depreciation rate of technology can be rewritten as 1 1 . As a result, the Euler equation (1.27) can be 
rewritten as 
1 1 1 1 1 1 1 1
1
1
1 1 1 1 1
11
1
1
1
1
1  
The second line is obtained by substituting   into the Euler equation, the third 
line follows 


, the fourth line uses 

1
, and 
1
, and collects like terms. Finally, the human capital investment wedge is 
1


1



. QED. 
The mapping between these two economies is shown in table 1, where the 
columns labeled “Prototype” or “P” contain notation used in the prototype economy, 
and the columns labeled “KRC” used in the detailed economy. Substituting the notation 
 
21 
 
used in the detailed economy into the equilibrium conditions of the prototype economy 
replicates the equilibrium conditions of the detailed economy. 
Wedges  Variables  Parameters 
Prototype (P)  KRC  P  KRC  P  KRC 
  1         
  1        0 
1
  1         
1
  1         
1
  1    /      
1

  1         
1

 
1
1
1 1

 
     
  0    1    
 
1 1  
  1    
Table 1: Equivalence Result for Klenow and Rodriguez‐Clare (2005) 
1.3.2 The mapping between Romer’s model and the prototype economy 
Romer (1990) wrote a seminal paper on endogenous growth. The importance of 
his paper stems from two important features: its emphasis on the non‐rival nature of 
knowledge and ideas in order to generate sustained economic growth and its emphasis 
on potential non‐competitive elements. The non‐rivalry of knowledge microfounds 
endogenous growth and now becomes a widely‐used specification. In particular, Romer 
attributes spillovers across firms to physical capital. Here I adapt his model and let the 
 
22 
 
spillovers work through human capital. Monopolistic competition in the intermediate 
inputs sector is a distinguishing feature of this model, turning out to be a labor wedge. 
In this model there are three sectors: a research sector, in which firms use 
educated workers and capital to produce new knowledge; a final goods sector, which 
uses educated workers and capital to produce final goods; and an education sector, 
educating workers by using available knowledge and labor. 
Let   and   be the capital devoted to producing final goods and R&D 
respectively,   be the total number of skills currently in existence, and 
 and 
 be 
the quantities of the  th skill from educated workers in the final goods sector and 
research sectors, respectively. All producers are profit maximizers. 
As usual, final goods can be either consumed or invested in capital. The 
production function of final goods is 


. Let   be the rental rate of  , 
and _1
 be the price of the  th skill. Then 0, , 
1

 
and 


. 
The production function of the research sector is XδK
x


di
A
, where δ is 
a productivity shifter. Let   denote the price of investment in R&D in terms of final 
goods. Similarly, we have, 0, , 

1

 and 


. 
 
23 
 
Assume that the technology available to educate workers is linear, 
, 
where   is a raw labor input. Different from producers in the other two sectors, 
producers in the intermediate input sector are monopolists. For the  th skill, the profit 
is,  max




, where the total labor supplied equals 




. Therefore, in equilibrium, the wage rate is 







, and the profit is 




. Using the 
demand functions for the intermediate inputs derived above, wage rates in the final 
goods sector and the research sector respectively are  1
 and 

1
, and the profit is  1



. 
Romer (1990) shows that in a symmetric equilibrium, the number of educated 
workers in the  th profession,   and its raw labor supply   are constant across 
professions. Without loss of generality, let the size of the representative household be 
unity. Put simply, given the initial values, 0  and 0 , the representative household 
maximizes, 
max ln 1 ln1  
subject to 






 
 
24 
 
1 1
 
1  

 

 
1


 
1


 
where  
 is the total capital stock,   is its depreciation rate, and the total 
labor supply is  
. 
Let   be the growth rate of endogenous variables in steady state. Then the 
steady‐state equilibrium is characterized by the following conditions, 
 1 1 1
(1.28)
 (1.29)
 (1.30)
 
(1.31)
 

(1.32)
 

(1.33)
 

(1.34)
 
25 
 
 1
1
(1.35)
 1 1 1 (1.36)
 (1.37)
The following claim shows that a prototype economy with a labor wedge 
replicates Romer’s model detailed above. 
Proposition 2 (labor wedge and monopolistic competition in an education 
sector): Consider a prototype economy with a human capital efficiency wedge  , 
and a labor wedge  . Let the depreciation rate of human capital be   0 , and 
the population growth be  0 . Then the equilibrium allocations in both the prototype 
economy and the adapted Romer model coincide. 
Proof of Proposition 2: Similar to the proof for the previous proposition, I 
compare the equilibrium conditions of Romer’s model to those of the prototype 
economy. 
Comparing production functions of   and   in the adapted Romer model to 
those of   and   in the prototype economy implies  ,  ,  1 ,  . 
It is easy to verify that  ,  ,  .
 
26 
 
Let  , and  . Comparing the laws of motion for   and   implies 

,  0 . The marginal product of capital in the final goods sector equals that in 
the research sector, and so does the wage rate. Thus  0  and  0 . 
The Euler equation of capital implies that the associated investment wedge is 
zero, or 
0 . Notice that the wage rate is 1  times of the marginal product of 
labor due to the monopoly in the education sector. This implies a labor wedge,  . 
Although there is a labor wedge, which plays the role as the human capital investment 
wedge, the fact that the sum of labor income and profits equals the marginal benefit of 
technology A makes sure that the human capital investment wedge is also zero, or 

0 . QED. 
The mapping between these two economies is shown in table 2, where the 
columns labeled “Prototype” contain notation used in the prototype economy, and the 
columns labeled “Romer” used in the detailed economy. Substituting the notation used 
in the detailed model into the equilibrium conditions of the prototype economy will 
replicate the equilibrium conditions of the detailed model.  
In summary, in the simple version of Klenow and Rodriguez‐Clare (2005), that 
technology level depends on both the efforts on R&D and the gap between current 
technology and the world technology frontier shows up as a human capital investment 
wedge. In the adapted Romer (1990) model, the monopolistic competition in the 
 
27 
 
intermediate inputs market becomes a labor wedge. There is a correspondence 
between particular economic features and the wedges in the prototype economy. 
Wedges  Variables  Parameters 
Prototype  Romer  Prototype  Romer  Prototype  Romer 
  1    /      
      /      
1
  1          
1
  1        0 
1
  1         
1

  1        0 
1

  1       
  0       
       
Table 2: Equivalence Result for Romer (1990) 
In addition to the examples shown above, many other models bear the same 
structure as the prototype economy, and possess distinct implications to wedges in the 
prototype economy. Identifying and evaluating the significance of wedges from real 
data can indicate the importance of potential models embedded in the related wedges, 
as will be demonstrated in the following section. 
 
 
 
28 
 
1.4 The accounting Method 
In this section, I describe how to measure wedges from real data, and evaluate 
the importance of wedges in explaining the long‐run growth rate, TFP, and other 
endogenous variables. 
Envisage a world consisting of  1,…,  countries. For any country  , the 
economy experiences one event  , which indexes the state for that country. This state 
determines country  ’s economic performance. Assume that endogenous variables in 
the prototype economy include aggregate variables that characterize a country’s 
economic performance, and that the wedges and population growth in the prototype 
economy uniquely uncover the event  . 
Such a mapping is understandable. When exogenous variables in the prototype 
economy, including wedges, are known, values of endogenous variables are 
determined. Remember that each equilibrium condition defines only one wedge. Hence, 
once observable aggregate variables are fed into the prototype economy, wedges are 
uniquely determined. Thus there is a one‐to‐one mapping between wedges and 
aggregate variables. Recall that each aggregate variable of country   is a function of its 
experienced state  . Naturally wedges of a country   implied by the prototype economy 
can uncover its state. 
 
29 
 
Despite resembling tax rates, efficiency levels or government consumption in the 
prototype economy, wedges are clearly not formal tax rates, measures of technological 
efficiency, or observed government consumption. Rather wedges are the results of 
policies and institutions that make economic activities more costly or reduce their 
associated returns. In particular, every wedge in the prototype economy is a measure of 
overall frictions in the particular market with which it is associated. For example,   
measures the frictions in the labor market; 
 measures the frictions in the financial 
market that allocates physical capital over time, and so on. 
Suppose we observe the endogenous variables across countries and substitute 
them into the steady‐state equilibrium conditions of the prototype economy. This 
allows us to compute values of wedges across countries. In addition to measuring 
wedges from real data, the accounting method also evaluates the importance of wedges 
in explaining different aspects of economic performance, such as the long‐run growth 
rate and TFP.
11
 Particularly, I decompose them into the effects of wedges. 
Since any differentiable function can be linearly approximated around a value of 
its independent variables, I decompose an endogenous variable, for example, country 
’s long‐run growth rate  , as follows, 
                                                            
11
 The importance of long‐run growth rate and TFP cannot be over‐emphasized. As many studies suggest, 
the choices that determine better long‐run, supply‐side policies dwarf all other economic policy concerns 
(see Lucas (2003)), and large differences in output per person between rich and poor countries are due to 
differences in TFP (see Klenow and Rodriguez‐Clare (1997b), Hall and Jones (1999), and Caselli (2005)). 
 
30 
 















































/


 
For country  , each variable with the superscript   is its value observed from the data;   
is the computed value of growth rate when all wedges are slightly different from their 
observed values; and 


 is the difference between the observed value and the 
computed value of the growth rate when only one wedge   is slightly different from its 
observed value, but all other wedges are kept at their observed values. It imitates the 
marginal effect of wedge   on growth rate  . Thus the left‐hand side of this expression 
is the comprehensive marginal effect on growth rate  ; the right‐hand side is the sum of 
individual marginal effects. Dividing the marginal effect of a wedge by the 
comprehensive effect displays how important this wedge is in explaining the observed 
value of  . 
Decomposing TFP is different because TFP is a compound variable, which means 
it consists of other aggregate variables, as well as wedges,  

1 1
 
 
31 
 
As we can see, TFP consists of the effects of resource allocation (  and  ), the relative 
price of human capital ( ), as well as efficiency wedges (  and  ). Wedges   and   will 
affect TFP directly and indirectly, while other wedges affect TFP only indirectly through 
,  , and  . 
To decompose TFP, first change a wedge a little, and calculate the values of  ,  , 
and   after perturbation. Then using the definition of TFP, I calculate the value of TFP 
after perturbation. And similarly, the marginal effect of this wedge on TFP is the 
difference between values of TFP before and after perturbation. Calculating the 
marginal effect for each wedge and adding them together gives the comprehensive 
marginal effect on TFP. The importance of each wedge in explaining TFP in country j is 
the fraction of its individual marginal effect over the comprehensive marginal effect. 
The procedure works for other simple variables and compound variables as well.  
In practice, I make a 0.1% change in each wedge in the favorable direction, 
compute the absolute values of partial change for each endogenous variable, and divide 
each partial effect by the sum of all individual partial effects as normalization, for all 
wedges and all endogenous variables. 

 
 
32 
 
Chapter Two: Estimate Human Capital and Accounting for 
Economic Performance 
2.1 Introduction 
In this section, I (1) present the construction of the necessary dataset from 
public sources, (2) discuss how to construct the broadly defined human capital 
investment and stocks which is consistent with the aforementioned prototype economy; 
(3) calibrate the parameters in the prototype economy; and show some decomposition 
results for the long‐run growth rate, TFP, the output‐capital ratio and the employment 
rate across countries in comparison with previous studies. 
Two points are worth noticing when preparing the dataset: How to divide GDP 
into final goods and the broadly defined human capital investment and how to measure 
the relative prices of human capital in terms of final goods. I count education as the 
proxy for the broadly defined human capital, but neglect other components including 
experience, health, R&D, and any other factors that may change the production 
efficiency. The expenditures on these components, if accounted, are in the final goods 
output in my calculation. One reason to focus on education is because the schooling 
years is more accurately measured and more available than others; another is that the 
relationship between schooling years and labor income is a much studied topic in labor 
economics. As for the relative prices of the broadly defined human capital, they are not 
 
33 
 
estimated or observed directly, but derived by a few parametric assumptions for its 
evolution. 
2.2 Estimating Human Capital Stocks and Relative Price of Human 
Capital in Terms of Final Goods 
The investment in education is assumed to be an adequate proxy for the broadly 
defined human capital investment 

. Naturally, the education stock grows 
around a steady state in the long run, and the relative price of education in terms of 
final goods is also  .
12
 
After optimization, the expenditure on education is a convex cost function of 
schooling years and salaries paid for teaching, 

1
· ·  
where   is a function of schooling years. As an economy grows in steady state, 
salary also grows at the same rate. Thus, 

1
·

0 ·
·
 
                                                            
12
 Soares (2005) reports a high correlation between average schooling years and life expectancy at 5 for 
two cross sections. This evidence supports that education is a good proxy for human capital. 
 
34 
 
By the restriction imposed by the steady state, education stock also accumulates 
exponentially, 
· ·
 
or 
· ·
 
If the initial stock of education, steady state growth rate, schooling years and the 
function form of ·  are known, then an estimate for the broadly defined human 
capital stock is available.
13
 Notice that the wage rate, by definition, is equal to 
1 / . Thus 
ln ln1·ln
ln  
The average wage rate depends on a constant term, a trend term, and schooling years. 
Labor economists estimate the following Mincerian regression (see Mincer (1974)), 
which is informative to construct · , 
ln ·  
                                                            
13
 One concern is the quality of education, reflected by the relative price in the model. Hanushek and 
Kimko (2000) support the quality of schooling is a major factor for an explanation of long‐run growth by 
using growth regressions. From different perspectives, McGrattan and Schmitz (1999) and Durlauf et al. 
(2005) both pointed out the potential flaws of growth regressions in establishing causalities. After 
adjusting the quality of schooling, Caselli (2005) finds that the quality of schooling is not important for 
explaining cross‐country income gaps. Pritchett (2006) summarizes some empirical results of measuring 
human capital stocks. 
 
 
35 
 
Hall and Jones (1999) assume that ·  is a continuous, piecewise linear function 
constructed to match the rates of return on education reported in Psacharopoulos 
(1993). For schooling years between 0 and 4, the return to schooling   is assumed 
to be 13.4 percent which is an average for sub‐Saharan Africa. For schooling years 
between 4 and 8, the return to schooling is assumed to be 10.1 percent, which is the 
world average. With 8 or more years, the return is assumed to be 6.8 percent, which is 
the average for the OECD countries.
14
 Then they construct human capital stocks using 

. I use the Hall and Jones (1999) specification to construct  , with 
the growth rate in steady state and a guess of education stock in any year, to construct 
the human capital stock. 
Total GDP includes two parts: final goods output and the education investment 
in terms of final goods. The latter is the sum of the value added in the private education 
sector and the public expenditure on education,
15
 and corresponds to 
 in the model. 
                                                            
14
 McGrattan and Schmitz (1999) summarize popular approaches of measuring human capital stock, 
including the alternative Mincerian formula used by Klenow and Rodriguez‐Clare (1997b), 




^
 
where   is the average schooling years in the total population over age 25 taken from Barro and Lee 
(2001),   is a measure of experiences for a worker in age group i and equal to ( 6 ), and   
is the fraction of the population in the  th age group. The age groups are {25‐29, 30‐34, ..., 60‐64} and 
 {27, 32,…, 62}. The coefficients are given by  =0:095,  =0:0495, and  =‐0.0007, which are 
averaged estimates of log wages on schooling and experience. 
 
15
 Kendrick (1976) discussed a broad class of capital stocks, including tangible and intangible, human and 
non‐human capital. He categorized physical capital as “tangible non‐human capital”, child rearing costs as 
investments in “tangible human capital”, research and development (R&D) expenditures as investments 
in “intangible non‐human capital”, and outlays of education, training, health, safety, and mobility as 
investments in “intangible human capital”. Ideally human capital should contain all tangible and intangible 
human capital. In this paper I only consider education. 
 
36 
 
The rest is the final goods output,   in the model. This partition between final goods and 
human capital investment may be arbitrary; however, it is consistent with the concepts 
used in the prototype economy.
16
 
Using the law of motion of human capital in steady state, I construct the human 
capital stock in terms of final goods as, 



 
Dividing this value by  , we have 

· ·



 
Notice that the human capital is broadly defined and equal to the labor‐
augmented technology in the literature. Parente and Prescott (2006) argue that “most 
of the stock of productive knowledge is public information, and even proprietary 
information can be accessed by a country through licensing agreements or foreign direct 
investment”. 
This statement has become generally true by the end of the 20
th
 century. 
Technological innovations have improved the speed of transportation and 
                                                                                                                                                                                 
 
16
 One concern about the definition of human capital investment is that GDP do not include the value of 
students’ time, an important component of education investment. This slippage between model and data 
affects estimates for x
 and h. However, it will not change xh=h in steady‐state. Kendrick (1976) found 
about half of schooling investment consists of education expenditures which are included in GDP. 
 
37 
 
communications and lowered their costs. These included jet airplanes and their 
universal use in transporting people and goods, the large containers used in 
international shipping, the improved road infrastructure that enabled a large share of 
trade to be carried by freight trucks in Western Europe and North America, and 
importantly, the personal computer, the cellular phone, the internet, and the World 
Wide Web that have contributed to profound socio‐political and economic 
transformations. 
In addition, changes in production methods, the political developments in 1990s, 
economic policies towards deregulation, multilateral efforts to liberalize international 
trade, and to stabilize macroeconomic environment have helped all countries in the 
world access the most advanced available knowledge. 
For example, after the Marshall plan in Europe, China’s economic reform, the fall 
of the Berlin Wall and the collapse of the Soviet Union, the major political impediments 
to economic integration have ended. Industrial countries power their economies from 
coal to oil and gas, and oil producers in the Middle East joined the global economy. 
Currencies have become increasingly convertible and balance‐of‐payments restrictions 
relaxed. The Eurodollar market emerged to increase the international liquidity and 
promote cross‐border transactions in Western Europe. Beginning in the 1970s, many 
governments deregulated transport and telecommunications industries. GATT 
negotiations and the consequent establishment of the WTO, as well as bilateral trade 
 
38 
 
agreements and unilateral trade reforms have liberalized international trade 
significantly. The US Federal Reserve successfully ended the US and thereby global 
inflation and the Louvre Accord stabilized major exchange rates in 1980s. Institutionally, 
the IMF, the World Bank and the GATT assure that the process of globalization would 
not be reversed. So around 2000, the accessible broadly defined human capital is 
roughly constant across countries. 
I assume that  2000  and rescale the relative price of the broadly 
defined human capital across countries by assuming that relative price is one in the US. 
So for any country  , 
2000


2000
 
Consequently, the education stock for country   is 

·



 
2.3 Estimating Other Variables and Calibration 
Data sources used in this analysis include the Groningen Growth and 
Development Center (GGDC), the United Nations Statistics Division (UNSD), the 
International Labor Organization (ILO), the World Bank, the Penn World Table 6.3 and 
the Barro and Lee (2001) educational attainment dataset. Appendix A presents the data 
sources and data construction in detail. 
 
39 
 
Some variables are directly observable from data sources, such as the average 
growth rate for per capita GDP and population, employment‐population ratio, the share 
of workers in the education sector, physical capital investment‐GDP ratio, consumption‐
GDP ratio, and schooling years. Other variables are derived from these observable 
variables under certain assumptions. 
I use the approach in Caselli (2005) to construct the physical and human capital 
stocks. This approach is a variant of the perpetual inventory method, and arises from 
the law of motion for any capital stock in steady state, 




 
Since no much information of capital used in education across countries is available, I 
assume that the share of education expenditure in GDP is equal to the share of capital 
used in the education  . Notice that this assumption is equivalent to that the capital 
input wedge   is always equal to zero in the prototype economy (see equation (1.7)). 
Since I distinguish education investment from consumption, the final goods 
consumption is consumption less educational expenditures. And relevant data are the 
consumption share in GDP (CC in PWT 6.3) and the share of education expenditure in 
GDP  . 
 
40 
 
In addition, there are five parameters in the prototype economy: the capital 
share,   , the depreciation rates,   and  , the discount factor,  , and the consumption 
share,  . Each is assumed to be constant across countries. Appendix B presents the data 
used in calibration. Table 3 reports their calibrated values. One concern is the 
heterogeneity of parameters across countries. Gollin (2002) convincingly show that the 
capital share   is a number between 0.20 and 0.35 for most countries. The next section 
checks the robustness of the observed patterns by changing parameter values in 
reasonable ranges for the full sample.  
Following the literature, I assume that the capital share is 0.3333. For other 
parameters, I use the US national accounts data to calibrate them, by assuming that 
wedges are zero in the US economy during the 1960‐2000 period. 
Capital share  α  0.3333 
Depreciation rate of physical capital  δ
  0.0665 
Depreciation rate of human capital  δ
  0.0518 
Consumption share  θ  0.3908 
Discount factor  β  0.9457 
Table 3: Calibrated Values of Parameters 
The depreciation rate   is estimated from the perpetual inventory method (see, 
for example, Kehoe and Prescott (2007), for a detailed description), 
1 1
 
41 
 
together with a few restrictions on the initial capital stock and the depreciation rate. 
The value of   is chosen to be consistent with the average ratio of depreciation to GDP 
observed in the data from 1980 to 2004. The initial stock of capital is chosen so that the 
initial capital‐output ratio in 1959 should match the average capital‐output ratio over 
the 1960‐1970 period. Using this rule gives the estimate for the depreciation rate  . 
The depreciation rate of human capital   comes from the same procedure, 
except its value is chosen to be consistent with 

. By comparison, 
Kendrick (1976)’s estimates imply the depreciation rates of capital,  =0.0616, of 
education, 
= 0.0343, of health care, 
= 0.0718 and of R&D, 
=0.0876. 
For the remaining two parameters, standard calibration formulae are available. 
The discount factor   stems from the following, 
1  
   
1
 
The consumption share   is from, 

   .  
   . 1 1.   
2.4 Decomposition Results 
There has been an explosion of quantitative research on cross‐country economic 
performance. Influential growth accounting exercises include Young (1995), Hsieh 
 
42 
 
(2002), Bosworth and Collins (2003), and Kehoe and Prescott (2007), among others; 
influential level accounting exercises include Mankiw, Romer, and Weil(1992), Klenow 
and Rodriguez‐Clare (1997),  Hall and Jones (1999), McGrattan and Schmitz (1999), 
Caselli (2004), Cole, Ohanian, Riascos, and Schmitz (2005), and Hsieh and Klenow (2010). 
Despite the large volume of work, results from many studies on a given issue frequently 
reach opposite conclusions. Moreover, a serious criticism by Acemoglu (2007) says that 
“at some level to say that a country is poor because it lacks physical capital, human 
capital and technology is like saying that a person is poor because he does not have 
money”. To satisfactorily understand of economic growth requires, not only the 
contribution of inputs and efficiency to the cross‐country income variance,  but also an 
analysis of the reasons making some countries more abundant in physical capital, 
human capital and technology than others. 
In this section, I use the method proposed in the previous chapter to decompose 
the growth rate, TFP, the capital‐output ratio and the employment rate into wedges 
that can be connected to fundamental causes of economic growth. In the next section, I 
replicate two previous studies using the data collected, and compare the concept and 
the consequent computational results derived from my method with theirs. In the next 
chapter, I would focus on one important wedge in explaining economic growth, the 
human capital investment wedge, and test two promising endogenous growth models 
using their respective implications from this wedge. 
 
43 
 
2.4.1 Basic Findings 
Basic findings of the artificial experiments performed are: (1) when explaining 
long‐run growth rate, the human capital efficiency and human capital investment 
wedges play primary roles, while the labor and labor input wedges play secondary roles; 
(2) in explaining TFP, the effect of the final goods efficiency wedge is dominant; and (3) 
these patterns are robust across OECD/non‐OECD sub‐samples. But also bear in mind that 
these results are under the assumption that parameter values are identical across countries. 
Sub‐sample  Total  OECD  Non‐OECD  Above 
median 
Below 
median 
Obs  50  26  24  25  25 
τ
  15.7%  14.2%  17.2%  12.9%  18.4% 
τ
  16.5%  16.4%  16.7%  15.1%  18.0% 
τ

 6.0%  6.4%  5.5%  6.8%  5.2% 
τ

 21.9%  22.3%  21.6%  23.3%  20.5% 
A  11.9%  12.2%  11.6%  12.7%  11.2% 
B  23.8%  24.4%  23.2%  25.3%  22.4% 
g/k  4.2%  4.1%  4.3%  3.9%  4.4% 
Table 4: Average Importance of Wedges on Growth Rate 
Tables 4 and 5 summarize the average importance of each wedge in explaining 
the long‐run growth rate and TFP for the full sample and across different sub‐samples. 
Note that the median in table 4 refers to the median growth rate of the total sample, 
while the median in table 5 is the median TFP. Clearly the effects of wedges on the long‐
 
44 
 
run growth rate scatter more evenly than those on TFP across wedges. The human 
capital efficiency wedge and the human capital investment wedge explain 23.83% and 
21.93% of the long‐run growth rate on average. However, the final goods efficiency 
wedge alone accounts for 88.86% of TFP. 
Sub‐sample  Total  OECD  Non‐OECD  Above 
median 
Below 
median 
Obs  50  26  24  25  25 
τ
  0.6%  0.8%  0.5%  0.7%  0.5% 
τ
  6.3%  6.1%  6.5%  5.7%  6.9% 
τ

 0.2%  0.3%  0.1%  0.2%  0.2% 
τ

 3.1%  3.4%  2.7%  3.3%  2.8% 
A  88.9%  88.1%  89.7%  88.9%  88.9% 
B  0.8%  1.1%  0.5%  1.0%  0.6% 
g/k  0.1%  0.2%  0.1%  0.2%  0.1% 
Table 5: Average Importance of Wedges on the level of TFP 
This result does not contradict previous studies that TFP growth is as important 
as capital accumulation in explaining growth across countries. In the conventional 
growth accounting, economic growth is decomposed into the growth of capital 
accumulation and technological progress. If the steady state equilibrium conditions 
imposed on my calculation were imposed on the growth accounting exercise, then the 
growth rate of capital would be equal to the growth rate of per capita GDP, and the 
share explained by capital accumulation would be exactly the value of capital share, 1/3. 
 
45 
 
That is not interesting. The decomposition I develop connects economic growth to the 
fundamental causes of economic growth, rather than to changes in proximate causes. 
Another interesting observation is that the labor and labor input wedges also 
play a role in accounting for long‐run growth rate. By comparing France and the United 
States, Prescott (2002) gives an example showing that the large difference in labor 
supply can explain why the GDP per person of one industrial country could be depressed 
by about 30% relative to that in another industrial country; and that policies that result 
in a labor wedge are responsible for such difference. As a result, the implications of the 
labor market frictions on long‐run economic growth are worthy of more attention. 
Tables 6 and 7 report the decomposition results for two other important 
endogenous variables: the capital‐output ratio and the employment rate. A few striking 
observations for the decomposition of capital‐output ratio are: (1) that the relative 
importance of the various wedges on capital‐output ratios is similar to those on growth 
rates; (2) that the human capital efficiency wedge is more important than the final 
goods efficiency wedge, even if the human capital efficiency wedge plays a tiny role in 
determining TFP; (3) that the human capital investment wedge explains more than the 
physical capital investment wedge. The fact that other wedges than the final goods 
efficiency wedge explain a majority of the capital‐output variations suggests that the 
correlation between TFP and capital intensity is weak. Many channels that are known to 
affect the incentives to accumulate capital may not affect TFP very much. 
 
46 
 
Sub‐sample  Total  OECD  Non‐OECD  Above 
median 
Below 
median 
Obs  50  26  24  25  25 
τ
  14.9%  13.7%  16.2%  16.2%  13.5% 
τ
  16.0%  16.0%  16.1%  17.5%  14.6% 
τ

 4.2%  3.3%  5.1%  4.5%  3.9% 
τ

 21.2%  21.7%  20.8%  20.5%  22.0% 
A  17.6%  18.8%  16.4%  16.5%  18.8% 
B  22.0%  22.7%  21.3%  21.1%  22.3% 
g/k  4.0%  3.9%  4.1%  3.8%  4.2% 
Table 6: Average Importance of Wedges on Capital‐Output Ratio 
As for the employment rate, not surprisingly, the labor wedge and the labor 
input wedge are two important factors. But in steady state, how efficiently a country 
produces goods would not change the incentives to work much, as illustrated by the 
small influences of efficiency shifters   and  . Surprisingly, the government 
consumption wedge is noticeable in explaining the employment rate, though it is not a 
major factor in determining other variables. Taxes, even lump sum taxes, are 
detrimental to working hard.
17
 
Notice that the aforementioned patterns for the full sample do not change much 
across sub‐samples of countries in and out of the OECD; below and above the median 
values of respective variables. One possible limitation is that countries in the dataset are 
                                                            
17
 Although a higher government consumption used to distort labor supply, any effect through the margin 
with the labor‐leisure condition is captured the labor wedge, and government consumption wedge works 
through the lump sum tax. 
 
47 
 
mostly rich and middle‐income countries, whereas extremely poor countries may have 
different patterns. Another possibility is that the illustrated local effects of wedges on 
endogenous variables could depend more on the NCG structure than the magnitude of 
country‐specific biases. 
Sub‐sample  Total  OECD  Non‐OECD  Above 
median 
Below 
median 
Obs  50  26  24  25  25 
τ
  40.4%  37.3%  43.8%  31.8%  49.0% 
τ
  28.7%  29.3%  28.1%  34.0%  23.4% 
τ

 8.5%  10.0%  6.9%  10.0%  7.1% 
τ

 5.5%  6.9%  4.0%  6.2%  4.9% 
A  1.6%  1.4%  1.8%  1.4%  1.8% 
B  3.1%  2.7%  3.5%  2.7%  3.5% 
g/k  12.1%  12.4%  11.9%  14.0%  10.3% 
Table 7: Average Importance of Wedges on Employment Rate 
Before closing this section, a few words about the role of the two efficiency 
wedges are in order. Compared with the other wedges, two efficiency wedges can 
hardly be supported by models with micro‐foundation. These wedges seem to reflect 
everything except for the mechanism suggested by the detailed model. If this is true, 
then, even after decomposing TFP into the effects of seven wedges, it is still mostly a 
black box, because the final goods efficiency wedge alone takes up nearly 90% of it. As 
Prescott (1998) points out, a theory of TFP differences is still needed. 
 
48 
 
2.4.2 Robustness Check 
In this sub‐section I check the robustness of the findings reported above. In 
particular, I look at three parameters of the prototype economy: the capital share in the 
production function  , the discount factor   and the consumption share in the utility 
function  . I change the value of one parameter, holding the remaining parameters 
fixed to their calibrated values, and see whether the explanatory power of various 
wedges changes very much. 
 
Figure 1: Robustness Check with   on Growth 
The capital share in the US has been rather stable. When it comes to cross‐
country comparisons, a traditional measure of the capital income is the residual after 
 
49 
 
employee compensation has been taken out from national income. These estimates are 
generally higher in poor countries than in rich countries. After adjusting the labor 
income in self‐employed and small firms, and some other differences, Gollin (2002) has 
convincingly shown that for most countries the capital share is in the range of 0.20 to 
0.35. 
 
Figure 2: Robustness Check with   on TFP 
Figure 1 plots the explanatory power of the various wedges on growth as the 
capital share   moves from 0.20 to 0.35. Clearly, the importance of the human capital 
investment wedge 
 and the human capital efficiency wedge   is quite stable with 
respect to alternative values of   in this range. The government spending wedge 
 is not 
important, and also stable. Other wedges are more sensitive. But the two labor related 
 
50 
 
wedges   and   are always more important than the capital investment wedge 
 and 
the final goods efficiency wedge  . 
The pattern for TFP is quite simple: in the plausible range, all wedges are 
insensitive, thus the final goods efficiency wedge   is always dominant (see figure 2). 
 
Figure 3: Robustness Check with alternative values of   on Growth 
Figure 3 and figure 4 show the decomposition results for growth and TFP when 
changing   between 0.90 and 0.99. The order of importance of various wedges in 
explaining growth does not change in this range of  . Thus the qualitative results in the 
text do not change at all. As   moves, the change of the power of 
 is mainly due to a 
 
51 
 
reverse change in the power of 
. In the case of explaining TFP, when   changes, the 
change of the importance of the various wedges is not appreciable. 
 
Figure 4: Robustness Check with   on TFP 
When it comes to the values of the consumption share  , different studies 
report different values. McGrattan and Schmitz (1999) shows that the upper bound 
could be 0.67, and the lower bound could be 0.16. Figure 5 plots the explanatory power 
of various wedges in explaining growth in this range. Except for the labor wedge, the 
order of the relative importance of all other wedges does not change. The labor wedge, 
however, is quite sensitive to changes in  . When   is around 0.23, the labor wedge 
reaches its bottom, and could be the least important factor in accounting for growth. 
But its explanatory power increases sharply, and it becomes the most important factor 
 
52 
 
when   is equal or higher than 0.47. The high sensitivity of   around the benchmark 
value of   implies that our results about the labor wedge may change non‐trivially with 
more precise measures of the consumption share. 
 
Figure 5: Robustness Check with   on Growth 
As for explaining TFP, the pattern is still dull: the final goods efficiency wedge is 
the primary component (see figure 6). 
 
53 
 
 
Figure 6: Robustness Check with   on TFP 
2.5 Do Previous Studies Contradict Ours? 
Previous quantitative studies on cross‐country income variance find that 
efficiency is at least as important as inputs in explaining both growth and relative 
income differences. Does the data I collect or the accounting method I develop 
contradict previous studies? By using Hall and Jones (1999) and Bosworth et al. (2003) 
as the baseline research for level accounting and growth accounting, I replicate these 
studies. In the growth accounting case, I use my data set; in the level accounting case, I 
further impose a constant growth rate by steady state equilibrium. Decomposition 
results suggest that the alternative method is quite close to previous studies. 
 
54 
 
 Human capital  Residual 
Mine  edu · h 0 e

 A 
HJ (1999)  edu  A·h 0 e

 
KRC (1997) 
edu

·h 0 e

·Al 
A·h 0 e

 
Table 8: Different Definitions of Human Capital and the Technology in Growth Accounts 
Before beginning with the detailed comparison, I would point out the different 
definitions of human capital and the residual in the growth accounting used by Klenow 
and Rodriguez‐Clare (1997b), Hall and Jones (1999), and me. A general form by Parente 
and Prescott (2006) can cover these differences, 
0
· ·
 
Notice that in Klenow and Rodriguez‐Clare (1997b), the production function 
takes the form: 



 
in Hall and Jones (1999) it takes the form: 





 
My specification follows Hall and Jones (1999), but has a slightly different measure for 
human capital. Table 8 illustrates definitions of human capital   and the residual  in 
these three cases in terms of the notations in Parente and Prescott (2006). 
 
55 
 
2.5.1 Level Accounting 
Mankiw, Romer, and Weil(1992) write an influential level accounting paper 
which has led to many follow‐ups. They argue that differences in inputs can account for 
a large fraction of the disparity in per capita income whereas Klenow and Rodriguez‐
Clare (1997) and Hall and Jones (1999) argue that it accounts for much less. By analyzing 
Latin American countries, Cole, Ohanian, Riascos, and Schmitz (2005) verify that slow 
TFP growth, but not slow accumulation of inputs, is the reason of virtual stagnation 
growth in Latin America. Caselli (2005) concludes that efficiency is at least as important 
as (physical and human) capital in explaining income differences. This answer is robust 
to different measures of human capital by allowing for differences in the quality of 
schooling and in health status of the population; to the age composition of the capital 
stock; to sectorial disaggregation of output, and to several other robustness checks. 
Hsieh and Klenow (2010) argue that TFP also exerts indirect effect on inputs, and 
misallocation of inputs across firms and industries is a key determinant. In this 
subsection, I choose Hall and Jones (1999) as a reference, and do a comparable level 
accounting using the data I collected. 
Hall and Jones (1999) decompose output per capita of 127 countries in 1988 into 
three multiplicative terms: capital intensity 
, education stock  , and productivity, 
a residual term. All terms are expressed as ratios to US values. Forty‐five countries in 
their sample overlap the sample I collect. As Hall and Jones (1999) do, table 9 reports 
 
56 
 
each term’s comparable averages, standard deviations, and correlations with other 
terms for the overlapped forty‐five countries, from their work and this analysis. Bear in 
mind that the human capital in my level accounting includes a growth trend imposed by 
the steady state equilibrium, plus the education stock which is the same as the “human 
capital” in the baseline study. As a result, the residual in their exercise is different from 
mine. I also exclude the effect of relative labor participation from the residual term, 
since this information is available in my dataset. 
 Income  Capital  Education  Residual 
Average (45)  0.481  0.957  0.695  0.678 
Standard Dev.  0.283  0.194  0.165  0.278 
Corr. with Y/L (ln)  1.000  0.658  0.700  0.812 
Corr. with A (ln)  0.812  0.156  0.225  1.000 
 Income  Capital  Human 
capital 
Labor  Residual 
Average (45)  0.437  1.001  0.665  0.859  0.683 
Standard Dev.  0.284  0205  0.179  0.179  0.262 
Corr. with Y/L  1.000  0.788  0.771  0.394  0.785 
Corr. with A  0.785  0.433  0.388 ‐0.162  1.000 
Table 9:   Level Accounting Comparisons 
The comparable characteristics for relative income and capital intensity are quite 
close to each other, as shown in the second and third column. The capital intensity in 
my accounting is more correlated with both per capita output and the residual than the 
baseline study. This is because, in the baseline study, capital is smoothed using the 
 
57 
 
perpetual inventory method. However, in my study it is not smoothed, but comes from 
the investment‐output ratio with a linear transformation. 
The education stock in the baseline study and the human capital stock in this 
work are related, but not identical concepts. Remember that I choose 2000 as the base 
year, and use the average growth rate to infer human capital stock. If all countries 
would share the same average growth rates, then the relative human capital would be 
identical to the education stock in the baseline study. And if a country grows faster than 
the US, its derived relative human capital would be smaller than its relative education 
stock. The observation that the average human capital stock is slightly smaller than the 
education stock confirms that countries in the sample grow slightly faster than the US, 
on average. It seems that the steady‐state equilibrium is not too restrictive to examine 
cross‐country differences in economic performance, at least for countries in this sample. 
The labor participation says that, on average, other countries in this sample work 
less than the US. The residual in the alternative study, not surprisingly, looks similar to 
the baseline study; given that the human capital stock differs little from the education 
stock. 
2.5.2 Growth Accounting 
Young (1995) and Hsieh (2002) are two influential growth accounting studies on 
the new industrialized countries of East Asia. Klenow and Rodriguez‐Clare (1997) do 
 
58 
 
growth accounting for a large number of countries using a different decomposition 
approach. Bosworth and Collins (2003) do a comprehensive empirical study on growth, 
including growth accounting. 
These different growth accounting studies use two different approaches to 
decompose growth and to evaluate contributions of efficiency and capital. Klenow and 
Rodriguez‐Clare (1997) use the following formula to decompose growth 
Δln Δln 1

Δln 1
Δln
 
where the sum of inputs’ contribution can be expressed as Δln . They also use co‐
variances to measure the contribution of each term to growth, 
Δln ,Δln Δln
Δln ,Δln Δln
1  
Bosworth et al. (2003) use a production function and a definition of human capital that 
is similar to Hall and Jones (1999), but they use a more conventional decomposition 
growth, 
Δln ΔlnΔln 1 Δln

 
 
59 
 
with averages to measure the contribution of each term,
18
 
1
Δln Δln 1
αΔ ln Δln 1
1 αΔ ln Δln 1  
Notice that if the steady‐state equilibrium were imposed, Klenow and Rodriguez‐Clare 
(1997) would attribute growth entirely to technological progress and not at all to capital 
accumulation; and Bosworth et al. (2003) would attribute   of growth to capital 
accumulation. Growth accounting would not be interesting. So I use Bosworth et al. 
(2003) as the baseline to account for growth without imposing further restrictions. 
Table 10 presents the results from the baseline study in the upper panel and 
from my calculations in the lower panel. Decompositions are made for four regions: 
industrial countries, China, East Asia less China, and Latin America. Notice that mostly, 
there are fewer countries in my sample. For example, twenty‐two Latin American 
countries are in the baseline, but only nine are in my sample. Another point worth 
noticing is that the effect of labor participation is excluded from the residual in my 
calculation, while not in the baseline study.
19
 
                                                            
18
 Co‐variances are actually weighted averages, with higher weights for representing larger deviations 
from the average. 
19
 Actually, Klenow and Rodriguez‐Clare (1997) find that, under different specifications at least 85% of 
economic growth is due to technology growth, verifying that most countries in their sample are close to 
their steady states. 
 
60 
 
Baseline  GDP  Capital  Education   Residual 
Industrial 
Countries (22) 
2.2  0.9  0.3 (14%)   1.0 (45%) 
China (1)  4.8  1.7  0.4 (8.3%)   2.6 (54.2%) 
East Asia less 
China (7) 
3.9  2.3  0.5 (13%)   1.0 (26%) 
Latin America (22)  1.1  0.6  0.4 (33%)   0.2 (17%) 
         
My Calculations  GDP  Capital  Education  Labor 
Participation 
Residual 
Industrial Countries (20) 
2.1  0.9  0.4  0.2  0.6 
China (1)  4.3  2.4  0.7  0.4  0.9 
East Asia less China (4) 
3.5  1.9  0.8  0.4  0.4 
Latin America (9)  1.8  1.1  0.5  0.3 ‐0.1 
Table 10: Growth Accounting Comparison 
Bosworth et al. (2003) confirms widely accepted observations across regions: in 
general, TFP contributes as much as physical capital accumulation and the increase of 
education explains a relatively small part; East Asia less China accumulates physical 
capital more rapidly during its miraculous growth in the past than others; and TFP grows 
slowly in Latin America. My calculations also confirm the baseline. It seems that the data 
I have collected is as good (or bad) as the data used by previous studies. 
 
61 
 
Chapter Three: Openness or Efforts: An Alternative Empirical 
Test for Underlying Driving Forces of Growth 
3.1 Introduction 
The identification of underlying determinants of growth has been a primary topic 
in the field of growth and development. One popular approach to estimate the effects 
of policy variables on growth is to run cross‐sectional regressions of growth rates on 
initial income levels, and economic policy and political variables. However, as Durlauf, 
Johnson and Temple (2005) point out, many growth theories are compatible with each 
other, and the number of theoretical specifications to be tested increases exponentially 
with the number of mutually compatible theories.
20
 Therefore, if using the conventional 
econometric approach, even if testing one theory would require a large number of 
regressions and make the econometrical approach infeasible. Using the same fact that 
many growth theories are compatible with one another, a quantitative approach can 
circumvent this difficulty and provide an alternative testing approach which is both 
more straightforward to understand and easier to implement. 
The idea originates from Chari, Kehoe and McGrattan (2007). This insight shows 
that an optimal growth model is equivalent to various macroeconomic models. Detailed 
models correspond to different residuals of equilibrium conditions in the prototype 
                                                            
20
 If there is a set of K potential growth theories, all of which are logically compatible with each other, 
there exist 2
K
1  potential theoretical specifications, each one of which corresponds to a particular 
combination of theories. 
 
62 
 
optimal growth model. And when endogenous variables are observable, substituting 
data into the prototype economy can deduce these residuals. Since residuals are 
exogenous variables in the prototype economy, using these deduced values and the 
prototype economy, the authors make inferences on the explanatory power of a few 
detailed models to answer an important macroeconomic question. 
 In this analysis, I further explore the potential of the aforementioned insight by 
testing two endogenous growth models that correspond to the same residual in the 
prototype economy, but have different implications on the observable characteristics of 
this residual. 
These two models examine the underlying causes of cross‐country differences in 
growth performances. McGrattan and Prescott (2007) argue that openness to foreign 
direct investment (FDI) and technology adoption can explain many growth experiences 
(thereafter MP). However, Klenow and Rodriguez‐Clare (2005) write a model 
emphasizing the importance of international knowledge spillover in driving growth in 
developing countries (thereafter KRC). Both models are isomorphic to a simpler 
neoclassical growth (NCG) model with a human capital investment wedge, which is a 
friction associated with the inter‐temporal allocation of human capital. But the MP 
model implies that the human capital investment wedge is a function of the ratio of 
Gross National Product (GNP) to Gross Domestic Product (GDP). However, the KRC 
model implies that the human capital investment wedge is proportional to the gap 
 
63 
 
between a country’s own total factor productivity (TFP) and the world technology 
frontier. Since both the GNP‐GDP ratios and TFP gaps are observable and the human 
capital investment wedge can be derived from the prototype economy, comparing the 
imputed values of the human capital investment wedge with the values implied by a 
detailed model suggests a test for that model. 
Using data for the US economy from 1968 to 1978, I calculate the GNP‐GDP 
ratios, the TFP gaps, and the imputed values of the human capital investment wedge. I 
compare the imputed values of the human capital investment wedge on the implied 
variables by each theory. The MP model has a better explanatory power than the KRC 
model.  
Although the mapping between a detailed macroeconomic model and the 
residual to which it corresponds, is not one‐to‐one, or when more than one detailed 
model corresponds to the same residual, the mapping between detailed models and 
implied function forms of the residual is not one‐to‐one, this approach eliminates those 
explanations that are not consistent with observations, and limits the range of the 
search. If it rejects a particular residual, or a particular form of that residual, it rejects all 
respective models. In contrast, the estimation approach considers a comprehensive 
econometric model, which mixes many potential explanations and many possibilities for 
combining their effects, and consequently complicates the testing. 
 
64 
 
The paper is organized as follows. Section 2 describes the equivalence results 
between two detailed models and the prototype economy. Section 3 describes the data 
used in the paper and reports the results. 
3.2 The Equivalence Results 
In this section, I consider two models explaining the driving forces of economic 
growth. One is by McGrattan and Prescott (2007), which emphasizes that openness to 
FDI and technology adoption is important for relatively poor countries to catch up with 
rich countries. This model is equivalent to a simper neoclassical growth model with a 
human capital investment wedge, and furthermore, it implies the relevant wedge is a 
function of the GNP‐GDP ratio. The other model is by Klenow and Rodriguez‐Clare 
(2005), which describes how external effects across countries in research and 
development can explain the growth experiences. This model is also equivalent to a 
simpler NCG model with a human capital investment wedge, but this time, the relevant 
wedge is proportional to the gap of a country’s own technology level and the world 
technology frontier. 
These connections between different theoretical efforts to explain growth can 
shed light on empirically testing of their consistency with observable data. In the 
prototype economy, all residuals associated with equilibrium conditions can be 
imputed, once values of endogenous variables and parameters are known. At the same 
 
65 
 
time, the GNP‐GDP ratio is also observable and the technology gap can be constructed 
from available data. Comparing the imputed human capital investment wedge and the 
same wedge implied by a detailed model is a straightforward way to see if the detailed 
model is consistent with observations.  
3.2.1 Openness to FDI and the GNP‐GDP ratio 
The first example is the openness to FDI mechanism explored by McGrattan and 
Prescott (2007). Consider its stripped‐down version, in which there are only two 
countries in the world, countries 1 and 2. Each country owns a representative firm, 
which is also a multinational company, company 1 or 2. The model satisfies the first 
welfare theorem. Thus the optimal allocation is also the competitive allocation. And a 
simpler planning problem is sufficient to determine the competitive equilibrium. 
The technologies available to the planner are: 
 






 (3.1)
 








 (3.2)
 








 (3.3)
 
66 
 
 






 (3.4)
where  ,  1,2  is technological capital owned by multinational company  ;  , 
1,2  are the population in country  , and the aggregate output in country   is the sum 
of what is produced by the domestic and the foreign multinational company, 



,  1,2 . The social planner maximizes the following comprehensive utility with 
utility weight  , 
maxln

ln1


1 ln

ln 1


 
subject to the global resources constraint and the laws of motion for capital and 
technology, 




,
,







 
, 1

,  
, 1

,  
1

 
1

 
 
67 
 
as well as initial stocks 
,  1,2 , and  ,  1,2 . Note that the aggregate capital 
stocks and labor inputs in country   are distributed between domestic and foreign 
companies, 




  and 




. 
The following first‐order conditions characterize the competitive equilibrium of 
the above model, for country j, 
 
1 1








 (3.5)
 



, , 1 , , 1   (3.6)
 



, ,
,
, 1  
(3.7)
 




  (3.8)
 




  (3.9)
 
68 
 
 

,


 
(3.10)
Consider a simple closed‐economy optimal growth model as a prototype 
economy to the above detailed model. Assume that the production function is Cobb‐
Douglas, y
k
h
A
l

, where   is per capita output,   is an efficiency shifter, 
 and   are per capita physical capital and human capital broadly defined respectively, 
and   is per capita market hours. Assume that both the final goods and factor markets 
are competitive. Firms maximize profits given the rental rate for physical capital, 
, for 
human capital 
, and the wage rate,  : 
k
h
A
l

r

k
r

h
w
l
 
 Consumers maximize utility over per capita consumption and non‐market hours, 

1

subject to the budget constraint, 



1






 
where there is a tax levied on investment in human capital; and the laws of motion for 
physical and human capital are, 
 
69 
 
1 1

 
11

 
where x

 and 
 denote per capita investment in physical capital and human 
capital,
 is a tax rate on human capital investment,    the discount factor,   the 
depreciation rate on both capital stocks, and   is per capita lump‐sum transfers (or tax). 
The equilibrium conditions of the prototype economy include 
 
1
1 1   (3.11)
 

1   (3.12)
 
1

1   (3.13)
and the resources balance, 
 





  (3.14)
 
, 
 
70 
 
and the production function. Notice that the tax on human capital investment shows up 
as a wedge in the Euler equation for broadly defined human capital. I call it the human 
capital investment wedge. 
Notice that in the detailed model, for any country  ,  






, and 






. So the equation (3.5) is identical to (3.11), and equation (3.6) is identical 
to (3.12). In the detailed model, the production function in country   is, 







/






 
Comparing the Euler equation in the detailed model (3.7) with the Euler 
equation in the prototype economy (3.12) suggests that,
1
,
, ,

/
1
,
, , 1

 
Remember that the net factor payment (NFP) from country   to country   equals 
, 
and the net factor revenue (NFR) from country   to   equals 
. By definition, the 
difference between NFP and NFR equals the difference between GDP and GNP. As a 
result, the human capital investment wedge is a function of the GNP‐GDP ratio. 
1 1


1

 
 
71 
 
3.2.2 The international knowledge spillover and the TFP gap 
Klenow and Rodriguez‐Clare (2005) present a growth model with international 
knowledge spillovers. In its simplest version, the production of knowledge of a certain 
country is affected by the country’s productivity relative to an exogenous world 
technology frontier and technology diffusion from abroad that does not depend on 
domestic research efforts. Here I show that this version is equivalent to the prototype 
economy with a human capital investment wedge. 
Suppose that in a country, the output is produced with a Cobb‐Douglas 
production function, 
, where   is a technology index. Output can be 
consumed, invested in capital, or in research, thus  . Capital is 
accumulated according to  1
. Technology evolves according to, 


1  
where   and   are positive parameters and   is the world technology frontier. Assume 
that factor markets are competitive. Let lowercase letters denote per person values of 
aggregate variables. This model can be written succinctly as the following maximization 
problem, 
β
ln c
L
 
 
72 
 
subject to 



 
the laws of motion for capital and technology, factor prices, and initial values,   and 
. 
Let  , and refer to the proposition 1.2, the Euler equation for technology is 
the only equilibrium condition that suggests a wedge, with a changing depreciation rate 
for human capital, 
 
1 1 1   (3.15)
This implies that the human capital investment wedge in the prototype economy 
1
1 , or the wedge is proportional to the labor‐augmented TFP gap. 
3.3 Data and Results 
The data used in this paper are from the Current Population Survey (CPS), the 
NIPA of the US, and the total economy database. The two endogenous variables in the 
prototype economy are the growth rates of real consumption and the output‐human 
capital ratios. The growth rates of consumption are obtained from the NIPA of the UN 
directly. The approach of estimating the nominal human capital stock is borrowed from 
 
73 
 
Christian (2010). This approach uses the present discounted value of the lifetime 
earnings from market work as an estimate for nominal human capital stock. For the US, 
the CPS and Life Tables are sufficient. The nominal investment in human capital comes 
from, 
1


 
Total output is the sum of GDP and investment in human capital. In addition, the 
GNP‐GDP ratios are easy to obtain from the NIPA. And the ratio of GDP per worker is 
obtained from the total economy database. 
To test the openness to FDI mechanism, I run the following regression, 
1
. 1


 
To test the international knowledge spillover effects, I assume that the capital 
per worker is roughly constant over time, so that the GDP per worker equals TFP. 
Furthermore, I assume that the world technology frontier grows at the same rate as the 
TFP of the US in the long term, thus the regression equation becomes, 
1
1,1,
 
where   is an efficiency shifter at time t, and g is the long‐term growth rate for both the 
US TFP and the world frontier. To recover  , I regress the logarithm of ,
 on the year 
 
74 
 
variable, with a constant, and use the associated residuals as an estimate of the 
efficiency shifter. It suggests a long‐term growth rate around 1.62% per year. Next I run 
the following regression with a constant term, 
1
.  
Table 1 shows the test results for the above two models. The coefficient 
estimate for McGrattan and Prescott (2007) has the expected positive sign, as theory 
predicts, while the sign of the coefficient estimate for Klenow and Rodriguez‐Clare 
(2005) is not the expected one, as the theory predicts a negative sign, though neither 
estimate is statistically significant. The point estimate for MP suggests that the share of 
technology capital is around 3.2% (1/31.14), which is not far away from what the 
authors use in their original work, 7%.
21
 The goodness‐of‐fit of MP is also better than 
that of KRC. Statistically, the GNP‐GDP ratio accounts for around 23% of the observed 
variation of the human capital investment wedge. 
Theory to be tested  Openness to FDI (MP)  Knowledge externalities 
(KRC) 
GNP/GDP  31.14 [19.00]  
Predicted values for TFP   14.72 [17.60] 
Goodness of fit  22.98%  8.04% 
Table 11: Test Results for McGrattan and Prescott (2007) and Klenow and Rodriguez‐Clare 
(2005) 
                                                            
21
  is selected to match a technology capital to output ratio of 0.5 for a country that is totally closed in 
McGrattan and Prescott (2007). 
 
75 
 
The estimates of the impact of policy variables in conventional cross‐country 
regressions are under debate. First of all, the number of growth regressors approaches 
the number of countries available in even the broadest samples. And the estimated 
coefficients on variables designated as policy variables have been shown to be sensitive 
to which variables are included in the regression. 
 
 
76 
 
Conclusion 
This paper presents a method to account for differences in aggregate variables, such as 
long‐run growth rate and TFP, across countries. The method also links many endogenous growth 
theories to a two‐sector neoclassical growth model, and sheds light on the mechanisms lying 
behind economic growth. The main findings suggest that building up a theory of TFP is still the 
most needed task and in addition, endogenous growth theories that are equivalent to the 
prototype economy with a human capital investment wedge and/or a labor wedge are more 
consistent with the data than other theories. 
Development or growth accounting has helped us learn a great deal about the 
proximate determinants of income differences. But they do not uncover the ultimate causes 
why some countries are much richer than others. They also have nothing to say on the causes of 
low factor accumulation, or low levels of efficiency. Indeed, the most likely scenario is that the 
same ultimate causes explain both. Furthermore, it has nothing to say on the way factor 
accumulation and efficiency influence each other, as they most probably do. The alternative 
growth accounting is a powerful tool to getting started thinking about the fundamental causes 
of long run economic growth differences across countries. 
As Klenow and Rodriguez‐Clare (1997a) said, more work should be done to empirically 
distinguish between theories of endogenous growth; to accomplish this, a quantitative approach 
avoids misspecification in empirical work and fully exploits the quantitative implications of 
candidate models. Banerjee and Duflo (2005), moreover, show that even a series of convincing 
micro‐empirical studies is not enough to give an overall explanation for aggregate growth, and 
that a promising alternative is to build macroeconomic models. 
 
77 
 
Numerous studies show that the neoclassical growth model with wedges is a useful 
workhorse in accounting for various macroeconomic events  Cole and Ohanian (2004), 
McGrattan and Ohanian (2006) and Chen et al. (2007)). These findings suggest that the 
“Business Cycle Accounting” idea, together with neoclassical models, is a good way to organize 
the increasingly available data on various dimensions and aspects of economic growth. 
 
 
78 
 
References 
Acemoglu, Daron, “Introduction to Modern Economic Growth,” Levine’s Bibliography 
122247000000001721, UCLA Department of Economics November 2007. 
‐‐‐‐, Simon Johnson, and James A. Robinson, “The Colonial Origins of Comparative Development: 
An Empirical Investigation,” American Economic Review, December 2001, 91 (5), 1369–1401. 
Banerjee, Abhijit V. and Esther Duflo, “Growth Theory through the Lens of Development 
Economics,” in Philippe Aghion and Steven Durlauf, eds., Handbook of Economic Growth, Vol. 1 
of Handbook of Economic Growth, Elsevier, December 2005, chapter 7, pp. 473–552. 
Barro, Robert J and Jong‐Wha Lee, “International Data on Educational Attainment: Updates and 
Implications,” Oxford Economic Papers, July 2001, 53 (3), 541–63. 
Ben‐Porath, Yoram, “The Production of Human Capital and the Life Cycle of Earnings,” Journal of 
Political Economy, 1967, 75, 352. 
Bond, Eric W., Ping Wang, and Chong K. Yip, “A General Two‐Sector Model of Endogenous 
Growth with Human and Physical Capital: Balanced Growth and Transitional Dynamics,” Journal 
of Economic Theory, January 1996, 68 (1), 149–173. 
Bosworth, Barry P., Susan M. Collins, and Georgetown University, “The Empirics of Growth: An 
Update,” Brookings Papers on Economic Activity, 2003, 34 (2003‐2), 113–206. 
Caselli, Francesco, “Accounting for Cross‐Country Income Differences,” in Philippe Aghion and 
Steven Durlauf, eds., Handbook of Economic Growth, Vol. 1 of Handbook of Economic Growth, 
Elsevier, June 2005, chapter 9, pp. 679–741. 
Chang, Yongsung, Joao Gomes, and Frank Schorfheide, “Learning by Doing as a Propagation 
Mechanism,” Macroeconomics 0204002, EconWPA May 2002. 
Chari, V. V., Patrick J. Kehoe, and Ellen R. McGrattan, “Business Cycle Accounting,” Econometrica, 
05 2007, 75 (3), 781–836. 
Chen, Kaiji, Ayse Imrohoroglu, and Selahattin Imrohoroglu, “The Japanese saving rate between 
1960 and 2000: productivity, policy changes, and demographics,” Economic Theory, July 2007, 
32 (1), 87–104. 
Cole, Harold L. and Lee E. Ohanian, “New Deal Policies and the Persistence of the Great 
Depression: A General Equilibrium Analysis,” Journal of Political Economy, August 2004, 112 (4), 
779–816. 
‐‐‐‐, ‐‐‐‐, Alvaro Riascos, and James Jr Schmitz, “Latin America in the rearview mirror,” Journal of 
Monetary Economics, January 2005, 52 (1), 69–107. 
 
79 
 
Dougherty, Sean M., Robert Inklaar, Robert H. McGuckin, and Bart van Ark, “International 
Comparisons of R&D Expenditure: Does an R&D PPP Make a Difference?,” NBERWorking Papers 
12829, National Bureau of Economic Research, Inc Jan 2007. 
Durlauf, Steven N., Paul A. Johnson, and Jonathan R.W. Temple, “Growth Econometrics,” in 
Philippe Aghion and Steven Durlauf, eds., Handbook of Economic Growth, Vol. 1 of Handbook of 
Economic Growth, Elsevier, 2005, chapter 8, pp. 555–677. 
Gollin, Douglas, “Getting Income Shares Right,” Journal of Political Economy, April 2002, 110 (2), 
458–474. 
Hall, Robert E. and Charles I. Jones, “Why Do Some Countries Produce So Much More Output 
Per Worker Than Others?,” The Quarterly Journal of Economics, February 1999, 114 (1), 83–116. 
Hansen, Gary D. and Selahattin Imrohoroglu, “Business cycle fluctuations and the life cycle: How 
important is on‐the‐job skill accumulation?,” Journal of Economic Theory, November 2009, 144 
(6), 2293–2309. 
Hanushek, Eric A. and Dennis D. Kimko, “Schooling, Labor‐Force Quality, and the Growth of 
Nations,” American Economic Review, December 2000, 90 (5), 1184–1208. 
Kehoe, Timothy J. and Edward C. Prescott, Great depressions of the twentieth century, Federal 
Reserve Bank of Minneapolis, 2007. 
Kendrick, John W., The Formation and Stocks of Total Capital, NBER, 1976. 
Klenow, Peter and Andres Rodriguez‐Clare, “Economic growth: A review essay,” Journal of 
Monetary Economics, December 1997, 40 (3), 597–617. 
‐‐‐‐ and ‐‐‐‐, “The Neoclassical Revival in Growth Economics: Has It Gone Too Far?,” in “NBER 
Macroeconomics Annual 1997, Volume 12” NBER Chapters, National Bureau of Economic 
Research, Inc, 1997, pp. 73–114. 
‐‐‐‐ and ‐‐‐‐, “Externalities and Growth,” in Philippe Aghion and Steven Durlauf, eds., Handbook 
of Economic Growth, Vol. 1 of Handbook of Economic Growth, Elsevier, June 2005, chapter 11, 
pp. 817–861. 
Lucas, Robert E., “On the mechanics of economic development,” Journal of Monetary Economics, 
July 1988, 22 (1), 3–42. 
‐‐‐‐, “Macroeconomic Priorities,” American Economic Review, March 2003, 93 (1), 1–14. 
Maddison, Angus, The World Economy: Historical Statistics, OECD Publishing, 2003. 
McGrattan, Ellen R. and James Jr. Schmitz, “Explaining cross‐country income differences,” in J. B. 
Taylor and M. Woodford, eds., Handbook of Macroeconomics, Vol. 1 of Handbook of 
Macroeconomics, Elsevier, June 1999, chapter 10, pp. 669–737. 
 
80 
 
‐‐‐‐ and Lee E. Ohanian, “Does Neoclassical Theory Account for the Effects of Big Fiscal Shocks? 
Evidence FromWorldWar II,” NBERWorking Papers 12130, National Bureau of Economic 
Research, Inc April 2006. 
Mincer, Jacob A., Schooling, Experience, and Earnings number minc74‐1. In ‘NBER Books.’, 
National Bureau of Economic Research, Inc, 1974. 
Mulligan, Casey B and Xavier Sala i Martin, “Transitional Dynamics in Two‐Sector Models of 
Endogenous Growth,” The Quarterly Journal of Economics, August 1993, 108 (3), 739–73. 
Parente, Stephen and Edward Prescott, “What a Country Must Do to Catch Up to the Industrial 
Leaders,” in Leszek Balcerowicz and Stanley Fischer, eds., Living Standards and the Wealth of 
Nations, MIT Press, April 2006, chapter 1, pp. 17–39. 
Prescott, Edward C, “Needed: A Theory of Total Factor Productivity,” International Economic 
Review, August 1998, 39 (3), 525–51. 
Prescott, Edward C., “Prosperity and Depression,” American Economic Review, May 2002, 92 (2), 
1–15. 
Pritchett, Lant, “Divergence, Big Time,” Journal of Economic Perspectives, Summer 1997, 11 (3), 
3–17. 
‐‐‐‐, Does Learning to Add up Add up? The Returns to Schooling in Aggregate Data, Vol. 1 of 
Handbook of the Economics of Education, Elsevier, March 2006 
Psacharopoulos, George, “Returns to investment in education : a global update,” Policy 
Research Working Paper Series 1067, TheWorld Bank January 1993. 
Rebelo, Sergio, “Long‐Run Policy Analysis and Long‐Run Growth,” Journal of Political Economy, 
June 1991, 99 (3), 500–521. 
Rodrik, Dani, Arvind Subramanian, and Francesco Trebbi, “Institutions Rule: The Primacy of 
Institutions Over Geography and Integration in Economic Development,” Journal of Economic 
Growth, 06 2004, 9 (2), 131–165. 
Romer, Paul M, “Endogenous Technological Change,” Journal of Political Economy, October 
1990, 98 (5), S71–102. 
Solow, Robert M., “Technical Change and the Aggregate Production Function,” Review of 
Economics and Statistics, 1957, 39 (3), 312–320. 
Sturgill, Brad, “Cross‐country Variation in Factor Shares and its Implications for Development 
Accounting,” Technical Report 2009.  
 
81 
 
Appendix A: Variables in the Cross‐country Dataset 
This appendix explains how to create relevant variables for the cross‐country dataset 
used in the paper.
22
 
The long‐run growth rates come from the per capita GDP estimates by Maddison (2003). 
I compute the annual growth rates for each country year by year, and assume the long‐run 
growth rate equals the average of those annual growth rates. The sample sizes are quite large. 
The longest series have 188 years, and include those for Australia, Chile, Denmark, France, the 
Netherlands, and Sweden. The countries with the shortest series have 58 years, most of which 
are countries that became independent after the Second World War. And usually this length can 
be regarded as long enough for a country to converge. 
The long‐run population growth rates are from the midyear population estimates of the 
Total Economy Database. Similarly, I compute the annual growth rates over time and take the 
average. The length of the series of each country is 58. The Total Economy Database also has 
estimates for employment over time. To obtain a measure of employment‐population ratios, I 
divide employment by midyear population and take their average. 
As for the shares of employment in education, I divide employment in education by 
total employment obtained from the ILO, and then take their average. To compute the shares of 
education output, I use value added of education and value added of the total economy in 
                                                            
22
 The dataset includes Argentina, Australia, Austria, Belgium, Bangladesh, Bulgaria, Bahrain, Brazil, 
Canada, Switzerland, Chile, China, Costa Rica, Germany, Denmark, Dominican Republic, Ecuador, Egypt, 
Spain, Ethiopia, Finland, France, United Kingdom, Greece, Guatemala, Hungary, Ireland, Iran, Iraq, Israel, 
Italy, Japan, Republic of Korea, Mexico, Malaysia, the Netherlands, Norway, New Zealand, Peru, the 
Philippines, Poland, Portugal, Romania, Sweden, Thailand, Turkey, Uganda, Uruguay, United States, and 
Vietnam. 
 
82 
 
constant prices obtained from the National Accounts Official Country Data (Table 2.2) by the 
United Nations Statistics Division, and the public spending on education as a percentage of GDP 
is obtained from the World Development Indicators (WDI). I divide value added of education by 
value added of the total economy, take the average of them, and add it to the average 
percentage of public spending on education. 
To construct investment‐capital ratios for physical capital, I use the assumed condition 


, together with estimates of growth rates and population growth rates, and 
calibrated values of depreciation rates. Similarly, 
 can be constructed. 
The final goods output‐capital ratios are computed by the following formula, 
1




where 

 is the share of investment in GDP, which is obtained from the Penn World Table 6.3 
(CI), 


 is the share of education output in the total economy, and 
 is the investment‐
capital ratio for capital. The last two variables are both known from previous calculations. 
Similarly, the final goods consumption‐capital ratios can be calculated from the following 
formula, 




1



where 


 is the share of consumption (CC) in GDP from the Penn World Table 6.3. 
 
83 
 
Variables  Raw variables from sources  Data sources 
Long‐run growth rate  Per capita GDP  Maddison‐GGDC 
Employment‐population  Employment, population  TED‐GGDC 
Capital allocation  Value added by industry  UNSD 
 Public spending on 
education 
WDI 
Labor allocation  Employment by industry  ILO 
Investment‐capital (derived)  Population growth  TED‐GGDC 
Final goods output‐capital 
(derived) 
Investment share in GDP  PWT 6.3 
Final goods consumption‐capital 
(derived) 
Consumption share in GDP  PWT 6.3 
Relative price of human capital 
(derived) 
Education expenditure  UNSD 
Physical capital‐human capital 
(derived) 
Schooling years  Barro‐Lee 2001 
Table A1: Data Sources 
The method of estimating human capital and its relative price in terms of final goods is 
detailed in the text. The data on schooling years are from Barro and Lee (2001). In particular, I 
use the average schooling years in the total population over age 25. 
The physical capital‐human capital ratio is derived using the following formula, 
1
 
 
 
84 
 
Appendix B: Data for Calibrating Parameters 
The method of calibrating the parameters in the model is detailed in the text. Here I 
explain how to construct the necessary data using the US national income and product accounts 
(NIPA), with the detailed formula for each variable. 
  Output per person ( ) 
Real GDP without the software investment 
‐ Real value added in private education industry 
‐ Real value added in private health care industry 
‐ Real government expenditures on education 
‐ Real government expenditures on health 
‐ Real total R&D output 
+ Real business sector R&D output 
+ Real R&D output of FFRDC administered by business sector 
‐ Sales tax deflated by the PCE deflator 
+ Services from consumer durables deflated by the PCE durable deflator 
+ Depreciation from consumer durables deflated by the PCE durable deflator 
All divided by non‐institutional population, 16‐64. 
From the above formula, the products of both private and public education and health 
care activities are removed from GDP. Since R&D outlays in the business sector are counted as 
 
85 
 
expenses but not products and, thus, are excluded from GDP,
23
 only R&D outputs of the 
households and institutions sector and the general government sector are removed from GDP. 
Since NIPA records investments in capital very well, I follow the standard procedure in 
Chari et al. (2007) to generate it. 
 Investment in capital per person ( ) 
Real gross private domestic investment 
+ Real government gross investment 
+ Real personal consumption expenditures on durables 
‐ Sales tax deflated by the PCE deflator _ share of durables in PCE 
All divided by non‐institutional population, 16‐64. 
As for government consumption, NIPA estimates include government expenditures on 
R&D, education and health care, so the part counted as government consumption of these 
items should be removed to make consistent measures. Total government expenditures of these 
items are known, but not the portions of counted as government consumption. I assume that 
they have the same portion as the total government expenditure. 
  Government consumption per person ( ) 
Real government consumption 
+ Real net exports of goods and services 
                                                            
23
 Federal funded R&D centers (FFRDC) are administered by either business sector or public universities 
and colleges. Outputs of those administered by business sector are recorded like business R&D outputs, 
so they are not included in the conventional GDP estimates. 
 
86 
 
‐ Real government expenditures on education _ consumption share 
‐ Real Government expenditures on health _ consumption share 
‐ Real Federal R&D output _ consumption share 
‐ Real State and local government R&D output _ consumption share 
All divided by non‐institutional population, 16‐64. 
Investment in labor‐augmented technology is counted in terms of final goods. Three 
categories of spending are included: education, health care, and R&D. 
  Gross investment in education per person ( ) 
Real value added of private education industry (SIC: M) 
+ Real government expenditures on education 
All divided by non‐institutional population, 16‐64. 
 Gross investment in health care per person ( ) 
Real value added of private health care (SIC: N) and social assistance industry (O) 
+ Real government expenditures on health 
All divided by non‐institutional population, 16‐64. 
Investment in and depreciation of R&D are available in table 2.4, 1959‐2004 R&D data, 
BEA. The investment of labor‐augmented technology h is the sum of investment series of 
education, health care, and R&D.
24
 
                                                            
24
 A common concern is the double‐counting of the intersection of R&D investments and education or 
health investments. Since only R&D investments by government and household sectors are accounted in 
 
87 
 
To calculate share of capital stock devoted to producing final goods  , we need to know 
capital stock used in the technology sector first. Here are a few places worth noticing: (1) Capital 
stock consists of fixed assets, consumption durables, and inventories. Since fixed assets are 
majority, I only count fixed assets used in technology sector. (2) Fixed assets mainly include 
equipment and structures. There are estimates of government structures in education and 
health care, but estimates of government equipment are not available in national accounts. 
Thus when computing government fixed assets used in education and health care, the ratio of 
government structures in education and health over total government structures is assumed to 
be close to the corresponding ratio of government fixed assets. (3) The capital expenditure on 
R&D for the U.S. is not publicly accessible. I use an OECD data to estimate shares of capital 
expenditure in total R&D expenditure,
25
 and assume this is a good approximate for the U.S. The 
OECD collects capital expenditures on R&D for 36 countries.20 The data reveals capital 
expenditure shares from 1981 to 2004. For those before 1981, instead I use its simple average, 
13%. 
When both R&D expenditure and shares of capital expenditure in R&D expenditure are 
available, I form a series of capital investment in R&D. Following Caselli (2005), its initial stock 
0  is set to  0 , where 0  is the initial investment, and   is its average growth 
rate. Thus the share   can be inferred once   is known. 
  Capital stock in technology sector (1  
                                                                                                                                                                                 
NIPA, and compared with business R&D investments, their magnitude is small, I did not make further 
assumptions to separate them out. 
25
 Dougherty et al. (2007) report an estimate of 9%, which is lower than our estimates. Their estimate 
seems based on data of France, Germany, Japan, the Netherlands, and the United Kingdom. 
 
88 
 
Real gross stock of fixed assets in private education and health industries 
+ Real gross stock of government fixed assets 
 share of gross stock of government structures in education and health 
+ Real gross stock of capital used in R&D activities 
Forming share of labor devoted to producing final goods   is similar. One thing worth 
noticing is that the number of employees in education and health care hired by government is 
unknown. Assuming that the cost structures of education and health care are similar in both 
private and public sectors, ratios of government expenditure over private output are close to 
employment ratios. The number of government employees in education and health care is 
inferred by this assumption. 
  Number of workers in the technology sector (1  
Number of mathematicians and scientists 
+ Full‐time equivalent employees in private education and health industries 
 (1+ ratio of government expenditure over private output) 
Since non‐institutional population, 16‐64, is observable, its growth rate n can be 
computed directly. Per person consumption is gauged by the following formula, and  is its 
average growth rate. 
 Consumption per person ( ) 
GDP‐ Constructed investment in capital‐ Constructed government consumption 
All divided by non‐institutional population, 16‐64. 
Asset Metadata
Creator Zhao, Hongchun (author) 
Core Title Inter-temporal allocation of human capital and economic performance 
Contributor Electronically uploaded by the author (provenance) 
School College of Letters, Arts and Sciences 
Degree Doctor of Philosophy 
Degree Program Economics 
Publication Date 05/27/2011 
Defense Date 04/05/2011 
Publisher University of Southern California (original), University of Southern California. Libraries (digital) 
Tag growth accounting,human capital,macroeconomic model testing,oai:digitallibrary.usc.edu:usctheses,OAI-PMH Harvest,prototype economy 
Language English
Advisor Nugent, Jeffrey B. (committee chair), Betts, Caroline M. (committee member), Imrohoroglu, Selahattin (committee member), Joines, Doug (committee member), Ohanian, Lee (committee member) 
Creator Email hongchuz@usc.edu,zhcpku@gmail.com 
Permanent Link (DOI) https://doi.org/10.25549/usctheses-c127-613486 
Unique identifier UC1409937 
Identifier usctheses-c127-613486 (legacy record id) 
Legacy Identifier etd-ZhaoHongch-8-0.pdf 
Dmrecord 613486 
Document Type Dissertation 
Rights Zhao, Hongchun 
Type texts
Source University of Southern California (contributing entity), University of Southern California Dissertations and Theses (collection) 
Access Conditions The author retains rights to his/her dissertation, thesis or other graduate work according to U.S. copyright law.  Electronic access is being provided by the USC Libraries in agreement with the a... 
Repository Name University of Southern California Digital Library
Repository Location USC Digital Library, University of Southern California, University Park Campus MC 2810, 3434 South Grand Avenue, 2nd Floor, Los Angeles, California 90089-2810, USA
Repository Email uscdl@usc.edu
Abstract (if available)
Abstract Differences in economic growth across countries have been substantial in history. Industrial countries have grown at a remarkably stable rate since 1870, but the growth rates of other countries have varied considerably. Why countries grow at divergent rates over time? Which countries will become industrial leaders in the twenty-first century, and what will their long term trends look like? I extend the “Business Cycle Accounting” framework of Chari, Kehoe and McGrattan (2007) to provide a platform for addressing these questions.

Using the “Business Cycle Accounting” idea of Chari, Kehoe, and McGrattan (2007), I develop an accounting method that decomposes economic growth, and other endogenous variables of interest, into effects of exogenous wedges in a prototype economy. Furthermore, a number of endogenous growth theories can be shown to be equivalent to the prototype economy, with specific implications on wedges. Thus, potential theoretical explanations connect to the relevance of the various wedges, whose values are recoverable from available data. By using data for fifty countries, our results show that the wedge associated with the inter-temporal allocation of the broadly defined human capital, or the human capital investment wedge, is important in explaining growth.

Based on this accounting method, an empirical testing procedure that fully explores a theory’s implications is applied to the US data. I choose two endogenous growth models which both are equivalent to the human capital investment wedge in the prototype economy, but imply different functional forms and determinants of the human capital wedge. One is a model on the openness to foreign direct investment by McGrattan and Prescott (2010), and the other is an international knowledge spillover model by Klenow and Rodriguez-Clare (2005). Results suggest that McGrattan and Prescott’s model is more consistent with data. 
Tags
growth accounting
human capital
macroeconomic model testing
prototype economy
Linked assets
University of Southern California Dissertations and Theses
doctype icon
University of Southern California Dissertations and Theses 
Action button