Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Функціональне відображення поведінки споживача
1. Геометричне подання зміни попиту при зміні доходу й цін
Припустимо змінюється доход (). Його збільшення або зменшення еквівалентно паралельному зсуву бюджетної прямої. Зі зміною доходу змінюється й попит на товари. На кожній бюджетній прямій можна знайти точку рівноваги, в якій забезпечується максимум функції корисності . Нехай цими точками є точки , , , на рис. 1. З'єднавши їх, одержимо криву . Така крива називається кривою доход-споживання, або кривою Енгеля. На рис. 1. крива Енгеля відображує зміну попиту споживача (при зростанні його доходу) у випадку, коли жоден з товарів не є малоцінним. За умови, що 1 – малоцінний, а 2 – цінний товари, крива Енгеля приймає вигляд, зображений на рис. 2.
Рисунок 1. Рисунок 2
Припустимо, що змінюється ціна товару 1. Установимо, як змінюється попит на товари 1 і 2. Розглянемо бюджетну пряму (рис. 2)
.
Нехай зменшується. Тоді точка переходить у точку , а точка – у точку – нову точку рівноваги, в якій споживачеві забезпечується новий максимум функції корисності . Зменшимо ціну . Тоді точка переміститься в точку , а точка займе положення точки й т.д. З'єднавши точки , , , , одержимо криву ціни-споживання (або криву цін) як геометричне місце точок, які характеризують зміну попиту двох товарів при зміні ціни . На відміну від лінії доход-споживання, що виходить із початку координат, лінія ціна-споживання починається в точці .
Рисунок 3
Проаналізуємо більш детально процес переходу з точки в точку при зміні ціни (рис. 4). Позначимо вихідну бюджетну лінію через , а змінену – через . Проведемо пряму паралельно прямій лінії цін так, щоб вона мала точку дотику з кривою байдужності 1. Нехай точкою дотику буде точка . Як у точці , так й у точці споживачеві забезпечується один і той самий рівень корисності, оскільки ці точки належать одній кривій байдужності. Перехід із точки в розглянемо поетапно: спочатку з в точку , потім із точки у точку . Перехід з А в точку В не супроводжується зміною корисності. Ціна першого товару знизилася, тому попит на нього зменшився – відбулася заміна одного товару іншим, що відповідає ефекту заміни. Перехід із точки у точку відповідає ефекту доходу й обумовлений зміною реального доходу при зміні цін.
Рисунок 4
2 Аналіз математичної моделі поведінки споживача. Функція попиту споживача
При будь-яких додатних цінах і доході розв’язок задачі поведінку споживача, існує й єдиний.
Очевидно, що цей розв’язок залежить від і , тобто вибір споживача є функцією, що залежить від цін і доходу. Ця функція називається функцією попиту або в розгорнутому вигляді:
.
Цей запис означає, що при цінах і доході вибирається споживчих благ у кількостях .
Основною властивістю функції попиту є її однорідність щодо всіх цін і доходу, тобто значення попиту інваріантні відносно пропорційних змін й :
, де .
Ця властивість виражає той факт, що вибір споживача залежить тільки від співвідношення цін на товари, а не від масштабу цін.
Аналіз моделі поведінки споживача полягає у вивченні чутливості розв’язку до зміни її параметрів і . Цей підхід у математичній економіці називається методом порівняльної статистики.
Розглянемо задачу, в якій рівняння являють собою умови першого порядку й можуть бути розв’язані відносно оптимальних кількостей усіх продуктів і оптимального множника Лагранжа , тобто розв’язок подається у вигляді функції попиту та функції попиту та доходу . Поставимо й в
або в розгорнутому вигляді
(1)
Позначимо і .
Отже перейдемо до аналізу математичної моделі поведінки споживача відносно зміни її параметрів і : 1. Розглянемо вплив зміни доходу на розв’язок задачі споживання. Для цього продиференцюємо (1) по , тоді одержимо(2)
де і відображають ступінь чутливості стосовно зміни .
Позначимо , тоді в матричному позначенні рівняння (2) матимуть такий вигляд:
,
де матриця коефіцієнтів є матрицею Гессе, що облямована цінами, тобто
, де – вектор-рядок.
Припустимо, що . Розв’язок (2) знайдемо за методом Крамера. При фіксованому значенні одержимо
де – алгебраїчні доповнення елементів , відповідно.
Якщо , то -й товар називається коштовним (цінним), при збільшенні доходу попит на цей товар також збільшується. На випадок, коли -й товар називається малоцінним.
2. Розглянемо вплив зміни ціни одного товару, наприклад , на поведінку споживача. Диференціюючи (1) по , одержимо:(3)
де – дельта Кронекера . Запишемо систему (3) у такому вигляді:
.
Якщо матриця коефіцієнтів невироджена, тобто, тоді маємо при фіксованому такий розв’язок, який називають рівнянням Слуцького
(4)
Рівняння (4) є основним рівнянням у теорії цінності. Вираз називається коефіцієнтом Слуцького. З рівняння Слуцького випливає, що при змінюванні ціни на -й товар зміна попиту на -й товар наведена двома доданками, перший одержав назву ефекту заміни, другий – ефекту доходу. Отже: « Загальний ефект = вплив заміни + вплив доходу». Наприклад, при зниженні ціни на -й товар відбувається зростання доходу (ефект доходу), але він іде не повністю на закупівлю -го товару – частина його витрачається на закупівлю інших товарів (ефект заміни).
Нехай розв’язок (4) справедливий для всіх та таких, що , тоді матриця розміром симетрична й від’ємно визначена, тобто .
Можна встановити властивості цієї матриці.
Діагональні елементи виражають чистий ефект заміщення, тобто визначають зміну , яка є результатом варіації ціни , за умови, що доход підтримується на такому рівні, що значення залишається незмінним.
При товари та прийнято вважати взаємозамінюючими, при – взаємодоповнюючими, а при – незалежними.
3 Коефіцієнт еластичності
Коефіцієнтом еластичності функції одного аргументу називається величина, отримана в результаті ділення відносного приросту функції на відносний приріст аргументу. Позначаючи еластичність через , маємо за означенням
,
де – приріст аргументу;
– викликаний ним приріст функції.
Звичайно праву частину помножують і ділять на 100% та говорять, що коефіцієнт еластичності показує, на скільки відсотків змінюється значення функції при зміні аргументу на 1%.
При маємо
.
Якщо функція є функцією декількох аргументів, то говорять про часткові коефіцієнти еластичності
.
Функція попиту є векторною функцією, її можна розглядати як сукупність функцій попиту на окремі товари , кожна з яких є функцією від змінної. Отже, для кожної з цих функцій існує частковий коефіцієнт еластичності.
Залежно від типу аргументу розрізняють коефіцієнти еластичності за цінами й доходом.
Величини , що показують, на скільки відсотків зміниться попит на -й товар у розрахунку зміни ціни -го товару на 1%, називають коефіцієнтами еластичності за цінами (якщо – то перехресними коефіцієнтами).
Показники , що характеризують аналогічно зміну попиту від доходу, називаються еластичністю за доходом.
4 Алгоритми розв’язання задачі споживання
Умови Куна-Такера дають повну характеристику розв’язку, однак не містять конструктивного методу його пошуку. Одними з алгоритмів розв’язання задачі нелінійного програмування (ЗНП) є градієнтні методи.
Процес знаходження розв’язку ЗНП градієнтними методами полягає в тому, що, починаючи з деякої точки , здійснюється послідовний перехід до деяких інших точок, поки не буде знайдений прийнятний розв’язок задачі. При цьому градієнтні методи розділяють на два класи.
До першого класу відносять методи, в яких точки , що досліджуються, не виходять за межі області припустимих розв’язків задачі. Найпоширенішим з таких є метод Франка-Вульфа.
До другого класу методів відносять методи, під час використання яких досліджувані точки можуть як належати, так і не належати області припустимих значень (метод Ероу-Гурвіца, метод штрафних функцій).
Під час знаходження розв’язку задачі градієнтними методами ітераційний процес здійснюється до того моменту, поки градієнт функції в черговій точці не стане дорівнювати нулю або ж поки
,
де – достатньо мале позитивне число, що характеризує точність отриманого розв’язку.
Для чисельного розв’язування задачі споживача використовуватимемо метод Франка-Вульфа.
Нехай потрібно знайти максимальне значення функції корисності за умови .
Характерною рисою даного методу є те, що обмеженням в задачі є лінійна нерівність. Ця особливість є основною для заміни нелінійної цільової функції лінійною поблизу досліджуваної точки, завдяки чому розв’язування задачі зводиться до послідовного розв’язання задач лінійного програмування.
Наприкінці першого розділу наведемо алгоритм методу Франка-Вульфа:
1. Процес знаходження розв’язку задачі починається з визначення точки, що належить області припустимих розв’язків задачі.
2. Знайдемо градієнт цільової функції в точці
.
3. Побудуємо лінійну функцію
.
4. Знайдемо максимум при обмеженні , тобто розв’яжемо задачу лінійного програмування (ЗЛП), звідки визначимо вектор , що доставляє максимум .
5. Визначимо значення оптимального кроку обчислення за формулою
.
6. Обчислимо компоненти нового припустимого розв’язку за формулою
.
7. Знайдемо значення , .
8. Порівняємо отримані , з точністю . Якщо , тоді і алгоритм переходить до пункту 2, якщо , тоді отримано оптимальний розв’язок задачі і при .