Essays on Computational and Analytical Macro Modeling

This dissertation examines how the introduction of a Central Bank Digital Currency (CBDC) interacts with household behavior, the structure of the banking sector, and macroeconomic dynamics. As payments become increasingly digital and private platforms gain importance, central banks face the challenge of preserving their role in the monetary system. The thesis studies both the structural consequences of CBDC for monetary policy and banking, and the behavioral forces that shape its adoption and economic impact. Using a Dynamic Stochastic General Equilibrium framework, the analysis explores how CBDC affects bank funding, credit provision, and monetary transmission in an economy with market power in deposit markets and heterogeneous liquidity preferences among households. In this setting, CBDC competes imperfectly with deposits and cash. The results show that its effects are not neutral. They depend on the competitiveness of the banking sector, the strength of depositor relationships, and the degree of substitutability between payment instruments. CBDC can weaken the transmission of monetary policy, alter funding conditions, and redistribute profits within the financial sector. The risk of disintermediation therefore depends on institutional features and household behavior rather than arising mechanically. To capture adoption dynamics and coordination frictions that are difficult to represent in representative agent models, the thesis also develops an agent based macroeconomic framework in which heterogeneous consumers and firms interact across goods, labor, credit, and payment markets. In this environment, the introduction of CBDC can initially generate a decline in economic activity because consumers and firms adjust slowly and fail to coordinate on its use. Over time, as expectations adapt and acceptance spreads, payment efficiency improves and the economy may reach a higher level of output. The transition depends crucially on behavioral inertia, perceived features of the new instrument, and policy communication. In addition, the dissertation proposes a machine learning based calibration strategy for large agent based models, improving their empirical discipline and practical relevance for policy analysis. Overall, the findings suggest that the economic consequences of CBDC depend on the interaction between banking market structure, monetary policy, and deeply rooted patterns of household behavior. CBDC is not simply a technological innovation but a structural change within a monetary system shaped by trust, habits, and market power.

Questa tesi analizza come l’introduzione di una Central Bank Digital Currency (CBDC) interagisca con il comportamento delle famiglie, la struttura del settore bancario e le dinamiche macroeconomiche. Con la crescente digitalizzazione dei pagamenti e l’aumento dell’importanza delle piattaforme private, le banche centrali si trovano di fronte alla sfida di preservare il proprio ruolo nel sistema monetario. La tesi studia sia le conseguenze strutturali della CBDC per la politica monetaria e il sistema bancario, sia le forze comportamentali che ne determinano l’adozione e l’impatto economico. Attraverso un modello Dynamic Stochastic General Equilibrium, l’analisi esamina come la CBDC influenzi la raccolta bancaria, l’offerta di credito e la trasmissione della politica monetaria in un’economia caratterizzata da potere di mercato nei depositi e da preferenze eterogenee per la liquidità tra le famiglie. In questo contesto, la CBDC compete in modo imperfetto con depositi e contante. I risultati mostrano che i suoi effetti non sono neutrali. Essi dipendono dal grado di concorrenza nel settore bancario, dalla solidità delle relazioni tra banche e depositanti e dal grado di sostituibilità tra strumenti di pagamento. La CBDC può indebolire la trasmissione della politica monetaria, modificare le condizioni di finanziamento e ridistribuire i profitti all’interno del settore finanziario. Il rischio di disintermediazione dipende quindi dalle caratteristiche istituzionali e dal comportamento delle famiglie, piuttosto che manifestarsi automaticamente. Per cogliere le dinamiche di adozione e le frizioni di coordinamento difficili da rappresentare nei modelli con agente rappresentativo, la tesi sviluppa anche un modello macroeconomico ad agenti eterogenei in cui consumatori e imprese interagiscono nei mercati dei beni, del lavoro, del credito e dei pagamenti. In questo contesto, l’introduzione della CBDC può inizialmente generare una contrazione dell’attività economica, poiché consumatori e imprese si adattano lentamente e non riescono a coordinarsi nel suo utilizzo. Nel tempo, con l’adattamento delle aspettative e la diffusione dell’accettazione, l’efficienza dei pagamenti migliora e l’economia può raggiungere un livello di produzione più elevato. La transizione dipende in modo cruciale dall’inerzia comportamentale, dalle caratteristiche percepite del nuovo strumento e dalla comunicazione delle politiche. Inoltre, la tesi propone una strategia di calibrazione basata su tecniche di machine learning per modelli ad agenti di grandi dimensioni, rafforzandone la disciplina empirica e la rilevanza per l’analisi delle politiche economiche. Nel complesso, i risultati suggeriscono che le conseguenze economiche della CBDC dipendono dall’interazione tra struttura del mercato bancario, politica monetaria e modelli comportamentali radicati delle famiglie. La CBDC non è semplicemente un’innovazione tecnologica, ma un cambiamento strutturale all’interno di un sistema monetario plasmato da fiducia, abitudini e potere di mercato.