符号表示根据教材Hugh Gravelle的《Microeconomics》。这里写的都不是课本的严格定义,而是方便理解和复习的口头表达。
消费
基础定义与公式
$x$ :消费束。$u$ :效用。
效用函数:$u(x)$ ,如果买 $x$ 这些东西的话所得的效用。
边际效用:$u_i$ 表示 $\frac{\partial u}{\partial x_i}$ ,多购买一点 $x_i$ 会提升多少效用。
边际替代率:$MRS_{ij}$ ,物品 $i$ 对物品 $j$ 的替代率(达到同样的 $u$,多一点 $x_i$ 要少多少 $x_j$),一般取 $i>j$。
例如物品2对物品1的替代率为,
$$
MRS_{21}=-\frac{dx_2}{dx_1} \bigg|_{u不变}
$$
由效用函数推导可以得到,
$$
MRS_{ij}=\frac{u_j}{u_i}
$$
若已知价格,则
$$
MRS_{ij}=\frac{u_j}{u_i}=\frac{p_j}{p_i}
$$
常用这个结论推导下面的各个函数。会简单些。也可用拉格朗日乘数法,构造 $L=u(x)+\lambda(m-\sum p_ix_i)$。
普通需求函数(马歇尔需求函数):$D_i(p,M)$ ,已知价格和总收入,求消费束
补偿需求函数(希克斯需求函数):$H_i(p,u)$ ,已知价格,给定效用,求消费束
支出函数:$m(p,u)$ ,已知价格,给定效用,求最小支出
间接效用函数:$u^*(p,M)$ ,已知价格和总收入,求效用最大值
变化
补偿变化CV:在新价格下维持原效用水平所需的收入变化量。
等价变化EV:在初始价格下达到新效用水平所需的收入变化量。
消费者剩余CS:效用变化。
其它概念
正常商品:当消费者收入增加时,其需求量也会增加的商品,即普通需求函数对价格的偏导>0
$$
\frac{\partial D_i(p,m)}{\partial m}>0
$$
谢泼德引理:支出函数对价格的偏导数等于对应商品的补偿需求函数
$$
\frac{\partial m(p,u)}{\partial p_i}=H_i(p,u)
$$
斯勒茨基方程:$H_i(p,u)=D_i(p,m(p,u))$ 对 $p_j$ 求偏导,得到的式子结合谢泼德引理整理,得
$$
\frac{\partial D_i}{\partial p_j}=\frac{\partial H_i}{\partial p_j}-x_j\frac{\partial D_i}{\partial m}
$$
其中 $\frac{\partial H_i}{\partial p_j}$ 代表了效用不变情况下买 $i$ 的量随 $p_j$ 的变化趋势,是替代效应。右边是收入效应,表示降价相当于收入增加多少,$\Delta x^{income}=\frac{\partial D_i}{\partial m}\cdot\Delta m$ ,易知 $\Delta m=-\Delta p_jx_j$,那么整体对 $p_j$ 求偏导即可得到上式。
生产
生产函数 $y=f(z)$
边际产出 $MP_i=\frac{\partial f}{\partial z_i}=f_i(z)$
生产力假设:至少有一种投入的边际产出为正
等产量曲线
边际技术替代率(投入1对投入2的)
$$
MRTS_{21}=-\frac{dz_2}{dz_1} \bigg|_{dy=0}=\frac {f_1(z)}{f_2(z)}=\frac{MP_1}{MP_2}
$$
脊线:某种投入的边际产出为0
替代弹性:注意是1除以2还是2除以1!从定义出发考虑
$$
\sigma=\frac{z_2/z_1的变化百分率}{MRTS_{21}的变化百分率}=\frac{d(z_2/z_1)}{(z_2/z_1)}\cdot\frac{(f_1/f_2)}{d(f_1/f_2)}=\frac{d(z_2/z_1)}{d(f_1/f_2)}\cdot\frac{(f_1/f_2)}{(z_2/z_1)}
$$
成本
成本函数 $C(y_1,y_2,p)$ 表示产出 $y_1$ 个第一种商品和 $y_2$ 个第二种商品,价格为 $p$ 时候的最低成本。
多家厂商的成本最小化:拉格朗日法、库恩-塔克条件(KKT条件)
多产品的规模经济:设规模系数为 $t$,成本产出弹性 $E_t^c=\frac{dC}{dt}\cdot\frac{t}C<1$。感性理解:弹性高的含义是随着规模变化,成本的比例变化快。
范围经济:在一定值域内,一起产出比分开产出的东西更少。
相关数学
Hessian矩阵判凸性:主子式的行列式全正则正定、凸,正负交替(1阶主子式是负的)则负定、凹
KKT(库恩-塔克条件): 拉格朗日函数的梯度为0,$\lambda g(X^*)=0$(即 $\lambda$ 和 $g(X^*)$ 中至少一个为 $0$),$\lambda\ge0$,$g(X^*)\le0$
拟凸/拟凹 (可能用在凸组合?相关的问题上?多个厂家、多种要素之类的情况?)待学
利润
这块没出作业题,不学了
霍特林引理(类似谢泼德引理):利润与价格的变化率等于生产量
$$
\frac{\partial \Pi(p)}{\partial p_i}=-y_i(p)
$$
市场均衡
单个市场
供给和需求,中微的东西,没学过,不会
多个市场
瓦尔拉斯均衡
初始禀赋在交易后变成均衡状态。均衡时候两个人对不同商品的边际替代率相等。每种商品的总量不变。买东西花的钱和卖东西赚的钱相等。
比如这里就是1商品和2商品,两个市场
$$
\begin{cases}
\frac{MU_1^a}{MU_2^a}=\frac{MU_1^b}{MU_2^b}\Longrightarrow\frac{(x_2^a)^2}{2x_1^ax_2^a}=\frac{2x_1^b x_2^b}{(x_1^b)^2}\\
x_1^a+x_1^b=10\\
x_2^a+x_2^b=20\\
p_1w_1^a+p_2w_2^a=p_1x_1^a+p_2x_2^a\\
p_1w_1^b+p_2w_2^b=p_1x_1^b+p_2x_2^b\\
\frac{p_1}{p_2}=\frac{(x_2^a)^2}{2x_1^ax_2^a}=\frac{x_2^a}{2x_1^a}
\end{cases}
$$
比较难解,但是多花点时间也能算出来。
帕累托改进(得到帕累托更优配置):没有人变差、至少一个人变好。一般是一个区间
垄断市场
没出作业题,不学了
价格歧视 non-linear pricing
寡头市场
没出作业题,不学了
Cournot模型
Stückelberg模型
不确定条件下的决策
若 $s$ 情况的概率为 $\pi_s$ ,在 $s$ 情况下的效用为 $v_s$,则期望 $P^j$ 的期望效用为
$$
\bar v^j=\sum_{s=1}^S\pi_sv_s^j
$$
根据效用函数的凸性,可以将决策者分为风险厌恶、风险中性、风险偏好三种类型。
绝对风险回避系数(绝对风险厌恶的普拉特-阿罗系数):
$$
A(\bar y)=-\frac{v’’(\bar y)}{v’(\bar y)}
$$
由于钱越多效用越高,所以 $v’(\bar y)$ 一定是正的。当函数是凸的时候,$v’’(\bar y)$ 为正,$A(\bar y)$ 为负,更喜欢风险。
相对风险回避系数(相对风险厌恶的普拉特-阿罗系数):
$$
R(y)=\frac{-v’’(y)y}{v’(y)}
$$
可以体现财富比例
保险
费率 $p$,购买量为 $q$。预期效用最大化。光看式子是没什么难的。