Целевая функция потребления и моделирование поведения потребителей. Понятие бюджетного множества - Бюджетное множество
На уровне общества для описания поведения потребителей вводится целевая функция потребления. Целевая функция потребления - функция, выражающая уровень удовлетворения материальных потребностей общества. Целевая функция моделируется для решения задачи оптимизации. Целевая функция показывает, как различные значения входящих в нее переменных влияют на уровень удовлетворения материальных потребностей. Значение функции является критерием эффективности распределения бюджетных ресурсов. При описании поведения индивидуального потребителя роль целевой функции играет функция полезности.
Один из подходов к моделированию поведения индивидуального потребителя (а это может быть не обязательно физическое лицо, а любой участник рынка) базируется на предположении о том, что каждый потребитель принимает решения о потреблении и покупках, исходя из своей системы предпочтений.
Формулировка этого положения в математических терминах выглядит следующим образом.
Под товаром понимается некоторое благо или услуга, поступившие в продажу в определенное время и в определенном месте.
Будем считать, что имеется n различных товаров, количество i-го товара обозначается хI, тогда некоторый набор товаров обозначается Х = (x1,...,хN). Как известно, упорядоченный набор n чисел называется n-мерным вектором, так что Х есть n-мерный вектор. Будем рассматривать только неотрицательные количества товаров, так что хI ?0 для любого i=1,...,n или Х ?0 . Множество всех наборов товаров называется пространством товаров С. Это множество называется пространством потому, что в нем можно сложить любые два набора и умножить любой набор товаров на любое неотрицательное число. Возможность умножения набора товаров на любое неотрицательное число отражает предположение о безграничной делимости и умножении товаров (т. е. товары устроены наподобие сахарного песка, возможна его любая мера). Набор товаров можно трактовать как корзину, в которой лежат эти товары в соответствующих количествах. Аналогично интерпретируются и операции с наборами товаров.
Далее вводится понятие бюджетного множества. Пусть вектор цен есть Р. Зафиксируем какую - нибудь денежную сумму Q и назовем ее доходом.
Тогда множество наборов товаров стоимостью не более Q при данных ценах Р называется Бюджетным Множеством В; множество наборов товаров стоимости ровно Q называется границей G этого бюджетного множества.
Бюджетное множество и его граница зависят от цен и дохода, так что точнее было бы их обозначить B(P, Q) и G(P, Q).
Бюджетное множество и его границу можно определить с помощью обычных неравенств и равенств:
B(P, Q) = {( x1,...,хN) : x1,...,хN >0, р1Х1 +... + рNХN ? Q };
G(P, Q) = {( x1,...,хN) : x1,...,хN > 0, р1Х1 +... + рNХN = Q }.
Для случая двух товаров рис. 1.
Рис. 1 Бюджетное множество
Например, при Р = (2,3) и Q = 30 бюджетное множество B(P, Q) есть треугольник ОАВ, точка А имеет координату Q/р1 =15, точка В - Q/р2 =10. Отрезок АВ есть граница бюджетного множества, отрезок АВ перпендикулярен вектору цен. При увеличении Q граница бюджетного множества движется в направлении вектора цен. При изменении цен об изменении бюджетного множества можно судить по движению точек А(р1) =
Q/р1 , В(р2) = Q/р2 .
Одним из основных участников рынка является Домашнее Хозяйство, определяемое как некоторая группа индивидуумов, выступающая как единое целое, распределяющее свой доход на покупку и потребление товаров и услуг. Участник рынка, рассматриваемый с этой точки зрения, называется потребителем. Проблема рационального поведения потребителя заключается в решении вопроса о том, какие количества товаров или услуг он хочет и может приобрести при заданных ценах и его доходе.
Следует особо отметить, что существуют разные точки зрения на роль индивидов-потребителей. В неоклассической экономической теории эта роль является основной, определяющей. Вся остальная экономика вырастает из желаний и потребностей такого индивида.
При моделировании потребительского поведения формулируется аксиома потребителя, полностью описывающая его поведение в вопросах потребления. Эта аксиома чрезвычайно упрощает анализ поведения потребителя.
Выбор потребителем некоторого набора товаров во многом зависит от его вкусов и желаний. Потребитель различает наборы товаров, предпочитая один товар другому. Пусть запись Y Х означает, что потребитель предпочитает набор Х набору Y либо не делает между ними различий. Такое отношение называется слабым предпочтением. Оно формирует еще два отношения: отношение безразличия (или равноценности) - Х ? Y, если и только если Х УиУ Х, и отношение предпочтения (или строгого предпочтения) - Х Y, если неверно, что Х ? Y. Каковы свойства этих отношений?
Математики называют отношение рефлексивным, если Х Х для всякого X; симметричным, если Х Y влечет Y X; транзитивным, если Х Y и Y Z влечет Х Z; совершенным (или полным), если для любых двух наборов X, Y либо Х Y, либо Y X.
Аксиома Предпочтений гласит: 1) отношение слабого предпочтения рефлексивно, транзитивно и совершенно; 2) отношение равноценности рефлексивно, симметрично и транзитивно; 3) отношение предпочтения транзитивно; 4) для любого Х € С множество предпочтительности Рx ={Y: Х Y} выпукло; 5) каждый товар желателен для индивида: еслиХУ, то иУХ, а если к тому жеХ ? У (т. е. хi < уi для некоторого i), то Х Y.
Подчеркнем, что это именно аксиома, выражающая фундаментальные свойства системы предпочтений индивида, вообще говоря, живого человека. Что касается рефлексивности и совершенности, то они представляются вполне понятными. Ведь Рефлексивность означает, что любой набор товара равноценен сам себе. А совершенность означает, что индивид в состоянии сравнить по привлекательности любые два набора товаров.
Выпуклость Множества предпочтительности означает, что лучше иметь комбинацию товаров, пусть в меньших количествах, чем просто какой-то один из этих товаров (лучше иметь немножко соли, сахара, кофе, хлеба, чем Одну только соль, один только сахар и т. д., хотя бы и в большем количестве). Свойство Транзитивности, которым обладают отношения предпочтения и слабого предпочтения, не совсем очевидно, не очень наглядно и не сразу осознается потребителем. Но если потребителю объяснить, что получится, если его система предпочтений не транзитивна, то он согласится, что свойство транзитивности должно быть, и произведет необходимую переоценку привлекательности для него тех или иных наборов товаров.
Рассмотрим аргументы в пользу транзитивности на примере поведения некоего мистера Джонса. Джонс собирается купить дачу. При рассмотрении трех дач выясняется, что любая из них лучше другой по двум из трех важнейших свойств.
Свойство | |||
Дача |
Цена |
Размеры |
Удобства |
А |
Лучшая |
Худшие |
Средние |
В |
Средняя |
Лучшие |
Худшие |
С |
Худшая |
Средние |
Лучшие |
Поэтому, поразмыслив о том, к какому бы решению он пришел, если бы ему предложили любую пару вариантов, Джонс решает, что он бы В предпочел А, А предпочел С и С предпочел В. Все это кажется ему разумным, поскольку, размышляет он, в каждом сравнении предпочитаемая альтернатива является лучшей с точки зрения двух из трех интересующих его свойств. Например, А лучше В по стоимости и удобствам. Итак, налицо нарушение транзитивности. Безобидно ли это? Можно ли переубедить Джонса?
Разговаривать с людьми вроде Джонса, которые, единожды приняв решение, упорно отказываются изменить его, весьма занятно. Представьте себе, мистер Джонс, что вы только что приобрели права на дачу В, а агент (по торговле недвижимостью) предлагает вам А с небольшой наценкой. Если ваши предпочтения что-нибудь значат, то, конечно, вы согласитесь доплатить небольшую сумму за то, чтобы В сменить на А. Прекрасно, теперь у вас есть А. Предположим далее, что агент предлагает вам теперь С за такое же несущественное вознаграждение Конечно, вы соглашаетесь, и теперь у вас вместо А есть уже С Но зачем вам С, если за скромную сумму вы можете обменять С на 6 - в конце концов не Вы ли говорили, что В лучше, чем С?
Отношение безразличия рефлексивно, симметрично и транзитивно. Любое отношение, обладающее этими свойствами, называется Эквивалентностью. Любая эквивалентность на множестве разбивает это множество на непересекающиеся подмножества, называемые Классами Эквивалентности. Таким образом, отношение равноценности является эквивалентностью и разбивает пространство товаров на непересекающиеся подмножества, называемые классами равноценности (или безразличия), а в случае двух или трех товаров эти классы называются линиями, или поверхностями равноценности (или безразличия).
Кривые безразличия - уровни целевой функции потребления, изображенные на плоскости в виде кривых. Каждый отдельный класс равноценности состоит из наборов товаров, одинаково привлекательных для потребителя, - он не отдает предпочтения ни одному из этих наборов. При этом каждый набор из пространства товаров попадает в какой-нибудь из классов равноценности, именно в тот, где собраны наборы, одинаково ценные с ним (для данного индивида).
Типичная картина для двух видов товаров показана на рис. 2, где Кx, Ку - классы равноценности наборов X, Y соответственно (кривые безразличия); стрелка - указатель направления предпочтения; за штрихованное поле - множество предпочтительности Ру.
Рис. 2 Кривые безразличия
Система предпочтений потребителя указывает, какой из двух наборов предпочтительнее для него. Во многих случаях, однако, весьма желательно и удобно оценивать привлекательность набора товаров количественно, т. е. приписать каждому набору Х из пространства товаров С какое-то число u(Х). Получается функция u: С --> R. Главное требование к такой функции, чтобы она отражала отношение (слабого) предпочтения на С, т. е. удовлетворяла условиям:
U(X) ? u(Y), если и только если Х Y;
U(X) = u(Y), если и только если Х ~ Y, значит и
U(X) < u(Y), если и только если Х Y.
Такая функция называется Функцией Полезности. Видно, что функция полезности постоянна на каждом классе равноценности, так что ее наглядно и вполне правильно представить себе как функцию, "пересчитывающую" классы равноценности в сторону большего предпочтения наборов товаров.
Работать с функцией полезности гораздо удобней, чем с системой предпочтений. Однако математики выяснили, что если на систему предпочтений не накладывать никаких ограничений, кроме уже рассмотренных ранее, а именно транзитивность, совершенность и рефлексивность, то функция полезности может и не существовать. Тем не менее, при некоторых естественных условиях, наложенных на систему предпочтений, функция полезности существует.
При моделировании потребительского поведения большое внимание уделяется математическому описанию выбора при наличии товаров-заменителей.
Рассмотрим график, отражающий систему предпочтений индивида на наборах из двух товаров (рис. 3).
Рис. 3 Иллюстрация процесса замещения
Пусть MN - кривая безразличия. Предположим, что у индивида есть набор Х° = (Х10, X20) товаров. На графике видно, что уменьшение первого товара на ?Х1 можно компенсировать увеличением второго товара на величину ?X2. Компенсация означает, что набор X1 = (Х10 + ?X1, X20+?X2) имеет ту же ценность, что и набор Х°, т. е. обе точки находятся в одном классе равноценности. Отношение | ?X1/?X2| показывает, сколько единиц второго товара добавочно может компенсировать уменьшение первого товара на единицу. Поскольку ?X1 < 0, ?X2 > 0, то без знака абсолютной величины отношение можно записать так: -?X1/?X2. Если в этом отношении перейти к пределу, то получим предельную норму замещения первого товара вторым. В общем виде lim (-?X1/?X2) при ?X0 ->О называется предельной нормой замещения j-го товара k-м и обозначается M j K.
Предельная норма замещения j-го товара k-м равна отношению предельных полезностей этих товаров.
Вывод этот понятный и естественный: если предельная полезность первого товара равна, скажем, 6, а второго товара только 2, то при уменьшении первого товара на единицу для компенсации надо, конечно, увеличить количество второго товара на три единицы.
Для наличия у данного товара х других товаров-заменителей у, т. е. таких, по которым норма замещения МxУ не столь уж пренебрежительно мала, очень существенно следующее положение: если у товара х есть товары-заменители, то при повышении цены на него потребитель уменьшит его потребление и увеличит потребление товаров-заменителей. Например, для чая хорошим заменителем являются кофе и какао, соки, лимонад, так что при повышении цены на чай произойдет уменьшение его потребления и увеличится потребление его заменителей. В то же время для бензина хороших заменителей нет, поэтому при повышении на него цен просто происходит уменьшение его потребления, без увеличения потребления какого-нибудь его заменителя (в действительности происходят более сложные процессы - при повышении цены на бензин люди начинают меньше пользоваться автомобилями и другими транспортными средствами, использующими бензин, начинают больше ходить пешком, ездить на велосипеде и т. п.).
Следует обратить внимание на то, как меняется норма замещения первого товара вторым при движении по кривой равноценности слева--сверху, вниз--направо - эта норма (по абсолютной величине) от очень большой величины уменьшается до очень малой.
Понятия, связанные с замещением одного товара другим, являются весьма важными, хотя их не легко использовать на практике.
Использование предельных соотношений для анализа экономических закономерностей и поведения субъектов экономики является сущностью маржинализма - течения в экономической теории, зародившегося в середине XIX в. Одним из основоположников этого течения был К. Госсен. Сейчас маржинализм не является господствующим течением, но все еще весьма популярен.
Похожие статьи
-
Спрос бюджетный множество потребитель Для индивидуального потребителя может быть сформулирована задача оптимизации выбора. Потребитель, имея доход,...
-
ПОНЯТИЕ ФУНКЦИИ Если некоторому множеству значений поставлено по определенному правилу F во взаимнооднозначное соответствие некоторое множество, то тогда...
-
ФУНКЦИИ, Основные понятия - Свойства функций
Основные понятия При изучении различного рода явлений приходится иметь дело с совокупностью переменных величин, которые связаны между собой таким...
-
Вариации коэффициентов целевой функции ЗЛП приводят к изменению направления вектора градиента. Так как при этом не затрагивается допустимое множество, то...
-
Принцип сходимости, Предел функции. Теорема Гейне - Свойства функций
Рассмотрим вопрос о существовании пределов последовательностей концевых точек бесконечной системы промежутков, вложенных друг в друга. Лемма Кантора ....
-
Пусть { , , ..., } - множество возможных состояний некоторой физической системы. В любой момент времени система может находиться только в одном...
-
Выделим случай, когда входной сигнал X ( T ) является элементарной функцией 1( T ). Реакцию системы на воздействие 1( T ) можно компактно: [1] Где...
-
Вопросы: 1. Общее понятие о системах одновременных уравнений. 2. Структурная и приведенная формы модели. 3. Проблема идентификации. 4. Оценивание...
-
Понятие числовой последовательности - Свойства функций
Числовой последовательностью называется числовая функция, определенная на множестве натуральных чисел . Если функцию задать на множестве натуральных...
-
Моделирование поведения: от стохастического к нечеткому автомату Крылова
Моделирование поведения: от стохастического к нечеткому автомату Крылова Данная работа посвящена разработке новых автоматных моделей. Их прообразом...
-
Основные характеристики нечетких множеств, Примеры нечетких множеств - Нечеткая логика
Пусть M = [0,1] и A - нечеткое множество с элементами из универсального множества E и множеством принадлежностей M - Величина ?A(x) называется...
-
Функции и ее свойства - Методы решения системы линейных уравнений
В современной математике понятие множества является одним из основных. Универсальность этого понятия в том, что под него можно подвести любую...
-
Еще одним подходом к проблеме формализации алгоритма являются, так называемые, рекурсивные функции. Исторически этот подход возник первым, поэтому в...
-
Определение понятия "имитационное моделирование" - Имитационное моделирование в экономике
В современной литературе не существует единой точки зрения по вопросу о том, что понимать под имитационным моделированием. Так существуют различные...
-
Уравнение динамики теплообменника: Передаточные функции объекта получим по его уравнению динамики. Для этого запишем уравнение по заданному каналу. Затем...
-
Методы построения функций принадлежности нечетких множеств - Нечеткая логика
В приведенных выше примерах использованы прямые методы, когда эксперт или просто задает для любого x?E значение ?A(x), или определяет функцию...
-
Выбор математической формы функции при моделировании зависимости выпуска продукции от производственных факторов Постановка проблемы. Одним из важнейших...
-
Сложение, вычитание, умножение комплексных чисел в алгебраической форме производят по правилам соответствующих действий над многочленами. Четность и...
-
Перечислимость. - Рекурсивные функции
В предыдущем упражнении мы показали, что операции алгебры логики не выводят за пределы разрешимых предикатов. Но полный язык математической логики, как...
-
Лемма (о декартовом произведении)., Замечания и упражнения - Рекурсивные функции
Если А - эффективное множество, то Для любого эффективного множества B AB эффективно (и, следовательно, любое декартово произведение A1A2...Аn...
-
Бесконечные пределы - Свойства функций
Функция называется Бесконечно малой при (или, или ) если для сколь угодно малого положительного числа найдется такое положительное число (), что для всех...
-
Односторонние пределы, Пределы на бесконечности - Свойства функций
В определении предела функции предполагалось, что произвольным образом. Если при вычислении предела функции при считать, что, то получают Односторонний...
-
Моделирование в условиях противодействия, игровые модели - Основы теории систем и системного анализа
Как уже неоднократно отмечалось, системный анализ невозможен без учета взаимодействий данной системы с внешней средой. Ранее упоминалась необходимость...
-
Сходящиеся последовательности, Основные свойства сходящихся последовательностей: - Свойства функций
Говорят, что Последовательность сходится, если существует число такое, что для любого существует такое , что для любого , выполняется неравенство: ....
-
Например, если изучается модель спроса как соотношение цен и количества потребляемых товаров, то одновременно для прогнозирования спроса необходима...
-
Q(x) - соответствует площади боковой поверхности данного тела от точки А до точки х. Q(x)>х€[a, x]. Q (x+?x)>х€[a, x+?x], тогда ?Q=Q...
-
Несобственные интегралы, Интегрирование неограниченных функций - Определенные интегралы
При рассмотрении задачи интегрирования непрерывных и кусочно-непрерывных функций предполагалось, что эти подынтегральные функции являются ограниченными...
-
Счетные и несчетные множества - Методы решения системы линейных уравнений
Пусть, например, А и В Ї некоторые множества. Тогда их возможные взаимоотношения можно рассмотреть в виде таблицы: Диаграмма Венна Диаграмма Венна...
-
Ответ: Функция f называется четной если для любого х из ее области определения f(-x)=f(x) График четной функции симметричен относительно оси ординат....
-
Ответ: уравнение ax2+bx+c=0. Где а не равно нулю, называется квадратным. Чтобы его решить нужно вычислить дискриминант. D=b2 -4ac и сравнить его с нулем....
-
Теорема: Для того, чтобы ограниченная на сегменте функция была интегрируемой на этом сегменте, необходимо и достаточно, чтобы для любого нашлось такое...
-
Пусть имеется конечное число объектов, которые будем обозначать натуральными числами 1, 2, 3, ..., K и называть "носителем". Под кластеризованной...
-
Основные понятия теории экономико-математического моделирования Кибернетический подход к исследованию экономико-математических систем Обычно...
-
Методы математического моделирования экономики развиваются уже почти 200 лет. За это время созданы десятки тысяч моделей разной степени общности и...
-
Пусть функция определена в промежутке Х (рис.1). Исходя из некоторого значения независимой переменной, придадим ему приращение, не выводящее его из...
-
Основные понятия информационного моделирования - Понятие об информационном моделировании
Остановимся на информационных моделях, отражающих процессы возникновения, передачи, преобразования и использования информации в системах различной...
-
Понятие государственного бюджета. Принципы бюджетной системы Центральное место в финансовой системе любого государства занимает государственный бюджет -...
-
Табличное представление цен действий и состояний задачи имеет естественные ограничения по масштабируемости задачи на большую размерность. В дискретных...
-
Понятие многосекторной экономики Многосекторная экономика-- экономическая система, в которой на рыночной основе сосуществуют частная, государственная и...
-
Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа,...
Целевая функция потребления и моделирование поведения потребителей. Понятие бюджетного множества - Бюджетное множество