1.7

Basic Concepts

        一般均衡理论模型:同质参与者均为价格接受者;市场规模外生给定,所有市场被考虑一次

        Pareto最优:无法严格地提升某一方的福利

        比较均衡:所有参与者作出最优决策,价格使得需求和供给匹配


设定:

        经济中包含I个消费者,J个企业,K种商品

        每个企业有生产集Y_j\subset\mathbb R^K

        每个消费者被以下四个信息描述:

    ①偏好关系\succeq_i

    ②消费集X_i\subset\mathbb R^K

    ③个人禀赋w_i\in X_i

    ④消费者i占有企业j份额\theta_{ij}\in[0,1]

        记为(\{X_i,\succeq_i,w_i,(\theta_{i1},...,\theta_{iJ})\}_{i=1}^I,\{Y_j\}_{j=1}^J)

        分配(x,y)\in\mathbb R^{K(I+J)},满足x_i\in X_i,y_j\in Y_j

        可行约束:\sum_{i=1}^Ix_i\leq\sum_{i=1}^Iw_i+\sum_{j=1}^Jy_j

        可行集:\{(x,y)\in X\times Y:\sum_{i=1}^Ix_i\leq w+\sum_{j=1}^Jy_j\}\subset\mathbb R^{K(I+J)}


定义:

    ①分配(x^\prime,y^\prime)Pareto占优于(x,y),若x_i^\prime\succeq_i x_i,\forall i\&x_i^\prime\succ _ix_i,\exists i

    ②分配(x,y)为Pareto最优,若不存在Pareto占优于(x,y)的分配(x^\prime,y^\prime)

    ③分配(x,y)是个人理性的,若x_i\succeq_i w_i,\forall i

P.S.Pareto最优未必为个人理性的


Exchange Economy

        先考虑消费者和商品的问题,而生产者缺席

        总禀赋w=(w_1,...,w_I),个人禀赋w_i=(w_{i1},...,w_{iK})

        总消费x=(x_1,...,x_I),个人消费x_i=(x_{i1},...,x_{iK})

        可行约束:\sum_{i=1}^Ix_i\leq\sum_{i=1}^Iw_i


        Walrasian均衡:

        给定价格p=(p_1,...,p_K),消费者的效用最大化问题(UMP):

\max_{x_i}u_i(x_i)\qquad s.t.\quad px_i=pw_i

        解得消费者需求函数x_i(p,pw_i)


定义:

        商品k的超额需求函数为z_k(p)=\sum_{i=1}^Ix_{ik}(p,pw_i)-\sum_{i=1}^Iw_{ik}

        市场的超额需求函数为z(p)=(z_1(p),...,z_K(p))

定理:

        假定效用函数u_i连续严格递增且对商品严格拟凹,则对p\gg0,超额需求函数满足:

    ①连续性:z(p)对价格p连续

    ②0阶齐次性:z(\lambda p)=z(p),\forall \lambda>0

    ③Walras法则:p\cdot z(p)=0

定义:

        分配价格对(x,p)称为Walrasian比较均衡,若z(p)=0

推论:

        若K-1个市场出清且p_K>0,则第K个市场亦出清


        由齐次性,可将价格标准化至S^{K-1}=\{p\in\mathbb R_+^K|\sum_{i=1}^Kp_k=1\},且效用函数性状良好时,必有Walrasian比较均衡存在,即\exists p^*\gg0,z(p^*)=0


        Edgeworth Box

定义:

        分配价格对(x^*,p^*)是Walrasian均衡,若\forall i\in I,有:

    ①市场出清:\sum_{i=1}^Ix_i^*=\sum_{i=1}^Iw_i

    ②每个消费者作出预算约束下的最优选择:x_i^\prime\succ_ix_i^*\Rightarrow px_i^\prime>pw_i

定理:(福利经济学第一定理)

        假定每一个消费者的偏好关系局部非餍足,则满足Walrasian均衡的分配-价格对(x^*,p^*)为Pareto最优


定义:

        分配价格对(x^*,p^*)是带转移的Walrasian均衡,若\forall i\in I,有:

    ①市场出清:\sum_{i=1}^Ix_i^*=\sum_{i=1}^Iw_i

    ②效用最大化:x_i^*=\arg\max_{x_i}u_i(x_i)\qquad s.t.\quad p\cdot x_i\leq p\cdot w_i+t_i

    ③预算均衡:\sum_{i=1}^It_i=0

定理:(福利经济学第二定理)

        假定x^*为Pareto最优分配且每个消费者持有的每种商品份额为正w_{ik}>0;效用函数u_i连续、严格递增且严格拟凹

        则x^*为初始禀赋为w_i的带有转移的Walrasian均衡


Production Economy

        现在同时考虑消费和生产的一般均衡:

    ①I个消费者最大化其效用

    ②J个生产者最大化其利润

    ③消费者和生产者均为价格接受者

    ④生产者的利润在消费者间分配


        总产量集Y=\sum_{j\in J}Y_j=\{y|y=\sum_{j\in J}y_j,\;where\;y_j\in Y_j\}

        总供给函数y(p)=\sum_{j\in J}y_j(p)

        最大化生产者总利润与最大化每个生产者的利润等价


        每个消费者的预算约束p\cdot x_i\leq p\cdot w_i+\sum_{j\in J}\theta_{ij}p\cdot y_j(p)

        总需求函数x(p)=\sum_{i\in I}x_i(p)

        总超额需求函数z(p)=x(p)-y(p)-w


定理:(生产与消费经济下的Walras法则)

        若效用函数u_i严格递增,则\forall p,p\cdot z(p)=0 

定义:分配价格对(x,y,p)称为Walrasian均衡,若z(p)=0

定理:

    ①(第一福利经济学定理)

        每一个Walrasian均衡为Pareto最优

    ②(第二福利经济学定理)

        每一个Pareto最优可以由带有转移的Walrasian均衡得到

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