【經(jīng)濟學(xué)基礎(chǔ)Ep5】范里安《微觀經(jīng)濟學(xué):現(xiàn)代觀點》概念梳理P34:效用

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4 效用
概念——
效用:
作用:效用僅僅看作是描述偏好的一種方法;
定義:對消費束(x1,x2)的偏好超過對消費束(y1,y2)的偏好,就意味著消費束X的效用大于消費束Y的效用;
效用函數(shù):
含義:為每個可能的消費束指派一個數(shù)字的方法,它指派給受較多偏好的消費束的數(shù)字大于指派給受較少偏好的消費束的數(shù)字;
特征:效用指派的唯一重要特征在于它對消費束所進(jìn)行的排序——
效用函數(shù)的數(shù)值,只在對不用消費束進(jìn)行排序時才有意義;
任意兩個消費束之間的效用差額的大小是無關(guān)緊要的,
因為這種效用強調(diào)消費束的排列次序,所以它被稱作序數(shù)效用。
單調(diào)變換:
含義:單調(diào)變換是以保持?jǐn)?shù)字次序不變的方式將一組數(shù)字變換成另一組數(shù)字的方法;
方式:用把每個數(shù)字u轉(zhuǎn)換成其他某個數(shù)字f(u)的函數(shù)f(u)來表示一個單調(diào)變換;
性質(zhì):單調(diào)變換和單調(diào)函數(shù)在本質(zhì)上是同一回事;
例子:
乘以一個正數(shù);
加上任意數(shù);
u的奇次冪;
測度:通過考察兩個u值之間的f的變動除以u的變動的商,可以測度隨u變動的f(u)的變動率——

????????????????——對于單調(diào)變換來說,f(u2)-f(u1)同u2-u1的符號始終是一樣的,
????????????????——因此,單調(diào)函數(shù)的變動率總是正的。
規(guī)律:
內(nèi)容:如果f(u)是表示某種偏好的效用函數(shù)的任一單調(diào)變換,那么f(u(x1,x2))就一定也是一個表示那些相同偏好的效用函數(shù);
原理:一個效用函數(shù)的單調(diào)變換還是一個效用函數(shù),這個效用函數(shù)代表的偏好與原效用函數(shù)代表的偏好相同;
命題:

4.1 基數(shù)效用
概念:
含義:有一些效用理論對效用的數(shù)值賦予了重要意義,這些理論被稱作基數(shù)效用理論——在這種理論中,兩個消費束之間的效用差額的大小被認(rèn)為具有某種重要的意義;
局限:既然基數(shù)效用并不是描述選擇行為所必需的,而且,也沒有任何令人信服的方法來指派基數(shù)效用,所以我們將完全堅持序數(shù)效用的分析框架。
4.2 構(gòu)造效用函數(shù)
方法:
我們知道,效用函數(shù)是一種為無差異曲線標(biāo)記數(shù)字使得受較多偏好的無差異曲線得到較大數(shù)字的一種方法;
一種容易的做法是畫一條對頂線,沿著這條線測度每條無差異曲線離原點的距離,并以此標(biāo)記每條無差異曲線;
不難看出,如果偏好是單調(diào)的,這條經(jīng)過原點的直線就一定與每條無差異曲線只相交一次——
因此,每個消費束只能標(biāo)記一個數(shù)字,而且,處在較高位置的無差異曲線上的那些消費束將標(biāo)上較大的數(shù)字——這一切表明這就是一個效用函數(shù)。
結(jié)論:幾乎任何一種“合理”的偏好都能夠用效用函數(shù)表示。
4.3 效用函數(shù)的幾個例子
概念:使得u(x1,x2)等于一個常數(shù)的所有點(x1,x2)的集合稱作水平集。
a.例子:由效用推導(dǎo)出無差異曲線
前提:假設(shè)效用函數(shù)由u(x1,x2)=x1x2給出——
例子1:

????——將x2作為x1函數(shù)求解,滿足公式x2=k/x1
????——畫出k=1,2,3,…時的無差異曲線;
例子2:

????——效用函數(shù)v(x1,x2)是原先效用函數(shù)u(x1,x2)的單調(diào)變換,
????——這意味著v(x1,x2)的無差異曲線與u(x1,x2)的無差異曲線的性質(zhì)完全相同,
????——無差異曲線上標(biāo)記的數(shù)字有所不同——原先是1,2,3,...現(xiàn)在變成了1,4,9,...
????——v(x1,x2)=9的消費束的集合與滿足u(x1,x2)=3的消費束的集合完全相同
????——因為v(x1,x2)和u(x1,x2)以完全相同的次序?qū)θ肯M束進(jìn)行排列,描述同一偏好。
方法:
數(shù)學(xué)方法:已知無差異曲線,我們要找到這樣一個函數(shù),沿每條無差異曲線它都是一個常數(shù),并且對較高的無差異曲線指派較大的數(shù)字;
直觀方法:假定已知對偏好的描述,我們要盡量考慮消費者在試圖使什么實現(xiàn)最大化——哪一種商品組合能描述消費者的選擇行。
b.完全替代
效用函數(shù):
1比1完全替代:
函數(shù)1:u(x1,x2)=x1+x2;
函數(shù)2:u(x1,x2)=(x1+x2)^2;
不同于1比1的比例換取:u(x1,x2)=ax1+bx2——這里的a和b是用來測度商品1和商品2對于消費者的“價值”的某兩個正數(shù),典型的無差異曲線的斜率由-a/b給出。
c.完全互補
效用函數(shù):
1比1完全替代:u(x1,x2)=min{x1,x2};
不同于1比1的比例換取:u(x1,x2)=min{ax1,bx2}——式中的a和b是描述商品消費比例的正數(shù)。
d.逆線性偏好
圖線:
做法:假設(shè)消費者的無差異曲線都是相互之間垂直平移得到的;
效果:全部無差異曲線都是一條無差異曲線垂直“移動”的效果;
結(jié)論:無差異曲線的方程一定采取x2=k-v(x1)的形式,其中k是對不同的無差異曲線取不同的值的常數(shù);
規(guī)律:
每條無差異曲線的高度等于x1的某一函數(shù)-v(x1)再加上常數(shù)k;
較高的無差異曲線的k值較大;
減號只是為了方便,下面我們就會明白為什么用減號比較方便;
這里自然用k來為無差異曲線標(biāo)號——大致來說,k就是無差異曲線在縱軸方向的高度;
并解k并令它等于效用;
效用函數(shù):u(x1,x2)=k=v(x1)+x2;
含義:效用函數(shù)對商品2來說是線性的,但對商品1來說卻是非線性的——因此,它稱作擬線性效用,意味著“局部線性”的效用;
例子:
函數(shù)1:

函數(shù)2:

e.柯布-道格拉斯偏好
柯布-道格拉斯效用函數(shù):

說明:
c和d都是描述消費者偏好的正數(shù);
地位:柯布-道格拉斯偏好是良態(tài)無差異曲線的標(biāo)準(zhǔn)范例,
意義:事實上,描述它們的公式大約就是產(chǎn)生良態(tài)偏好的最簡單的代數(shù)表達(dá)式;
例子:
函數(shù)1:取效用的自然對數(shù),各項的乘積就會變成相加的和,因此我們就會有——

????????——由于取對數(shù)是一種單調(diào)變換,所以
????????——這個效用函數(shù)的無差異曲線看起來就像最初的柯布-道格拉斯函數(shù)的無差異曲線。
函數(shù)2:

????????——我們總是能夠?qū)虏?道格拉斯效用函數(shù)作單調(diào)變換而使指數(shù)和等于1。
4.4 邊際效用
邊際效用:
含義:考察這樣一個消費者,他(或她)正在消費某消費束(x1,x2),當(dāng)我們稍微給他(或她)一點商品1時,這個消費者的效用的變化率;
公式——
邊際效用:

????????——它測度與商品1數(shù)量的微小變動(Δx1)相聯(lián)系的效用變動(ΔU)率,
????????——商品2的數(shù)量在此計算中保持不變。
效用變動:

????????——為了計算同商品1的消費的微小變動聯(lián)系在一起的效用的變動,我們只需要
????????——使消費的變動量乘上這種商品的邊際效用。
4.5 邊際效用和邊際替代率
邊際替代率(MRS):
應(yīng)用:效用函數(shù)u(x1,x2)可以用來度量邊際替代率(MRS);
幾何分析:邊際替代率度量的是給定消費束上的無差異曲線的斜率——它可以被解釋為消費者恰好愿意用商品2代替商品1的比率;
意義:這種解釋使我們得到一個計算邊際替代率的簡單方法;
方法:考察在效用保持不變的條件下每種商品的消費的變化(Δx1,Δx2)——即我們沿著無差異曲線移動時消費的變化,那么一定有

4.6 通勤車票的效用
一種形式:

其中:
TW=乘公交車或自己駕車要用的全部步行時間;
TT=以分鐘計算的全部行車時間;
C=以美元計算的全部行車費用。