1.5

Demands with Endowments

        假定消费者持有商品作为禀赋

    ①消费者有禀赋m=(m_1,...,m_K)

    ②消费者可以以价格p出售禀赋,因此有财富w=pm

    ③消费者的效应最大化问题(UMP)为:

\max_{x\in\mathbb R_+^K}u(x)\qquad s.t.\quad px=pm

    ④UMP的解为x(p,pm)

        若x_k>m_k,则消费者购买一些商品k

        若x_k<m_k,则消费者出售一些商品k


        商品jx_j(p,pm)对价格p_k约分,得:

\frac{dx_j(p,pm)}{dp_k}=\frac{\partial x_j(p,pm)}{\partial p_k}|_{pm\;is\;constant}+\frac{\partial x_j(p,pm)}{\partial w}m_k

        回忆Slutsky等式,得:

\frac{\partial x_j(p,w)}{\partial p_k}=\frac{\partial h_j(p,u)}{\partial p_k}-\frac{x_j(p,w)}{\partial w}x_k

        代入,得:

\frac{dx_j(p,pm)}{dp_k}=\frac{\partial h_j(p,u)}{\partial p_k}-\frac{\partial x_j(p,pm)}{\partial w}(x_k-m_k)


        考虑劳动力供给:

    ①劳动量为l,且a为单位劳动的工资

    ②消费量为c,且p为单位消费的价格

    ③消费者解决效用最大化问题:\max_{c,l}\mu(c,l)\qquad s.t. \quad pc=al+m

        记总时间为\overline L,则有闲暇L=\overline L-l,有效用函数u(c,\overline L-l)=\mu(c,l)

        消费者解决效用最大化问题:\max_{c,L}u(c,L)\qquad s.t.\quad pc+aL=a\overline L+m

        得\frac{dL(a,p,m)}{da}=\frac{\partial L(a,p,u)}{\partial a}+\frac{\partial L(a,p,m)}{\partial m}(\overline L-L )


WARP: Revisited

定义:(WARP)

        称需求函数x(p,w)满足显示偏好弱定理:

\forall (p,w)\&(p^\prime,w^\prime),px(p^\prime,w^\prime)\leq w,x(p^\prime,x^\prime)\ne x(p,w)\Rightarrow p^\prime x(p,w)>w^\prime

        即对于价格改变dp,有dp\cdot dx\leq0

        其中dx=[D_px(p,w)+D_wx(p,w)x(p,w)^T]dp,得矩阵的半负定性


Welfare Evaluation

问题:

        价格改变时对消费者的福利有什么影响?


        为了获得客观货币度量,我们达到最大效用时的支出差别

e(\overline p,v(p^1,w))-e(\overline p,v(p^0,w)),\forall \overline p\gg0

        考虑由价格改变导致的两种福利改变:等价改变(equivalent variation, EV)和补偿改变(compensating variation, CV)


        令u^0=v(p^0,w),u^1=v(p^1,w),则e(p^0,u^0)=e(p^1,u^1)=w

等价改变(EV):初始价格向量

        EV(p^0,p^1,w)=e(p^0,u^1)-e(p^0,u^0)=e(p^0,u^1)-w

        满足:v(p^0,w+EV)=u^1

补偿改变(CV):最终价格向量

        CV(p^0,p^1,w)=e(p^1,u^1)-e(p^1,u^0)=w-e(p^1,u^0)

        满足:v(p^1,w-CV)=u^0


        假定价格p^0\rightarrow p^1,我们有:EV>0\Leftrightarrow CV>0\Leftrightarrow x(p^1,w)\succ x(p^0,w)

        令p^0=(p_1^0,\overline p_{-1}),p^1=(p_1^1,\overline p_{-1}),假定p_1^0>p_1^1,则:

EV=e(p^0,u^1)-w=e(p^0,u^1)-e(p^1,u^1)=\int_{p_1^1}^{p_1^0}h_1(p_1,\overline p_{-1},u^1)dp_1

CV=w-e(p^1,u^0)=e(p^0,u^0)-e(p^1,u^0)=\int_{p_1^1}^{p_1^0}h_1(p_1,\overline p_{-1},u^0)dp_1


        利用Marshallian需求函数来定义Marshallian消费者供给(CS):

        \Delta CS=CS(p^1,w)-CS(p^0,w)=\int_{p_1^1}^{p_1^0}x_1(p_1,\overline p_{-1},w)dp_1

        假定p_1^1<p_1^0且1是正常品,则对于价格p_1\in(p_1^1,p_1^0),有:

x_1(p^0,w)=h_1(p^0,u^0)<x_1(p_1,\overline p_{-1},w)<x_1(p^1,w)=h_1(p^1,u^1)

        注意到\frac{\partial x_1}{\partial p_1}=\frac{\partial h_1}{\partial p_1}-\frac{\partial x_1}{\partial w}x_1,得x_1(p,w)h_1(p,u)更加倾斜

        比较图中区域,得EV>\Delta CS>CV

        若商品1是劣质品,则上述不等式反置

        若效用函数对于商品1是拟线性的,则上述不等式取等号

事实上,h_1(p_1,\overline p_{-1},u^0)=x_1(p_1,\overline p_{-1},w)=h_1(p_1,\overline p_{-1},u^1)

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