Teoria popytu. Popyt indywidualny konsumenta

Podobne dokumenty
Metoda mnożników Lagrange a i jej zastosowania w ekonomii

Metoda mnożników Lagrange a i jej zastosowania w ekonomii

Ekonomia. matematyczna. Materia y do çwiczeƒ. Joanna Górka Witold Orzeszko Marcin Wata

C~A C > B C~C Podaj relacje indyferencji, silnej i słabej preferencji. Zapisz zbiór koszyków indyferentnych

*** Teoria popytu konsumenta *** I. Pole preferencji konsumenta 1. Przestrze«towarów 2. Relacja preferencji konsumenta 3. Optymalny koszyk towarów

Ekonomia matematyczna - 1.2

RELACJE I ODWZOROWANIA

Mikroekonomia A.3. Mikołaj Czajkowski

Relacje. Relacje / strona 1 z 18

Teoria wyboru konsumenta. Marta Lubieniecka Tomasz Szemraj

Zadania z ekonomii matematycznej Teoria konsumenta

Podstawy logiki i teorii mnogości Informatyka, I rok. Semestr letni 2013/14. Tomasz Połacik

IVa. Relacje - abstrakcyjne własności

Użyteczność W. W. Norton & Company, Inc.

9 Funkcje Użyteczności

Wstęp do Matematyki (2)

Matematyka z el. statystyki, # 4 /Geodezja i kartografia I/

ANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ

Podstawy teorii zachowania konsumentów. mgr Katarzyna Godek

Matematyka dyskretna. 1. Relacje

3. Funkcje wielu zmiennych

Rachunek Różniczkowy

Przestrzeń unitarna. Jacek Kłopotowski. 23 października Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej SGH

x = (x 1, x 2,..., x n ), p = (p 1, p 2,..., p n )

Pochodne cząstkowe i ich zastosowanie. Ekstrema lokalne funkcji

domykanie relacji, relacja równoważności, rozkłady zbiorów

5. Badanie przebiegu zmienności funkcji - monotoniczność i wypukłość

1 Relacje i odwzorowania

RÓWNOWAGA KONSUMENTA PODSTAWOWE ZAŁOŻENIA DECYZJE KONSUMENTA TEORIA UŻYTECZNOŚCI KRAŃCOWEJ TEORIE OPTIMUM KONSUMENTA

Decyzje konsumenta I WYBIERZ POPRAWNE ODPOWIEDZI

Zbiory wypukłe i stożki

Spis treści. Wstęp Konstrukcja modelu matematycznego... 1

Wykład 7. Informatyka Stosowana. 21 listopada Informatyka Stosowana Wykład 7 21 listopada / 27

Prawdopodobieństwo i statystyka

Matematyka z el. statystyki, # 1 /Geodezja i kartografia I/

IX Wojewódzki Konkurs Matematyczny "W Świecie Matematyki im. Prof. Włodzimierza Krysickiego Etap drugi - 21 lutego 2017 r.

Modelowanie sytuacji decyzyjnej

Rynek W. W. Norton & Company, Inc.

1 Zbiory i działania na zbiorach.

IV. Relacje. Grzegorz Kosiorowski. Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie. rzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie) IV.

Nazwisko i Imię zł 100 zł 129 zł 260 zł 929 zł 3. Jeżeli wraz ze wzrostem dochodu, maleje popyt na dane dobro to jest to: (2 pkt)

Mikroekonomia. Wykład 4

Teoria popytu konsumpcyjnego

Teoria produkcji pojęcie, prawa, izokwanty. Funkcja produkcji pojęcie, przykłady.

19 Własności iloczynu skalarnego: norma, kąt i odległość

Informacja o przestrzeniach Hilberta

ANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ

Relacje. opracował Maciej Grzesiak. 17 października 2011

Logika I. Wykład 3. Relacje i funkcje

ZASTOSOWANIE ZASADY MAKSIMUM PONTRIAGINA DO ZAGADNIENIA

Analiza portfelowa w czasie ciagłym dla ogólnych cen zakupu i sp. ze stałymi kosztami za transakcje

Użyteczność całkowita

Programowanie liniowe

Funkcje rzeczywiste jednej. Matematyka Studium doktoranckie KAE SGH Semestr letni 2008/2009 R. Łochowski

1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia

Teoria automatów i języków formalnych. Określenie relacji

SIMR 2016/2017, Analiza 2, wykład 1, Przestrzeń wektorowa

PROGRAMOWANIE KWADRATOWE

METODY MATEMATYCZNE I STATYSTYCZNE W INŻYNIERII CHEMICZNEJ

Funkcje dwóch zmiennych, pochodne cząstkowe

Szymon G l ab. Struktury losowe II Graf losowy. Instytut Matematyki, Politechnika Lódzka

Relacje. 1 Iloczyn kartezjański. 2 Własności relacji

13. Funkcje wielu zmiennych pochodne, gradient, Jacobian, ekstrema lokalne.

Zadania z Analizy Funkcjonalnej I Które z poniższych przestrzeni metrycznych są przestrzeniami unormowanymi?

II. FUNKCJE WIELU ZMIENNYCH

Teoretyczne podstawy programowania liniowego

Programowanie liniowe

Teoria wyboru konsumenta (model zachowań konsumenta) Gabriela Przesławska Uniwersytet Wrocławski Instytut Nauk Ekonomicznych Zakład Polityki

Mikroekonomia. Wykład 5

Korzystając z własności metryki łatwo wykazać, że dla dowolnych x, y, z X zachodzi

Rozważmy funkcję f : X Y. Dla dowolnego zbioru A X określamy. Dla dowolnego zbioru B Y określamy jego przeciwobraz:

Mikroekonomia A.4. Mikołaj Czajkowski

1 Pochodne wyższych rzędów

Całki krzywoliniowe. SNM - Elementy analizy wektorowej - 1

Programowanie liniowe

Met Me ody numer yczne Wykład ykład Dr inż. Mic hał ha Łanc Łan zon Instyt Ins ut Elektr Elektr echn iki echn i Elektrot Elektr echn olo echn

Wstęp do matematyki. Marcin Orchel

Zdzisław Dzedzej. Politechnika Gdańska. Gdańsk, 2013

Zbiory. Specjalnym zbiorem jest zbiór pusty nie zawierajacy żadnych elementów. Oznaczamy go symbolem.

2.7 Przestrzenie unormowane skończenie wymiarowe

4b. Badanie przebiegu zmienności funkcji - monotoniczność i wypukłość

1 Podstawowe oznaczenia

y(t) = y 0 + R sin t, t R. z(t) = h 2π t

1. Relacja preferencji

1. Wstęp do logiki. Matematyka jest nauką dedukcyjną. Nowe pojęcia definiujemy za pomocą pojęć pierwotnych lub pojęć uprzednio wprowadzonych.

Uogólniona Metoda Momentów

IX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. - funkcja dwóch zmiennych,

Ubezpieczenia majątkowe

Akwizycja i przetwarzanie sygnałów cyfrowych

Analiza matematyczna - Przykładowe zestawy egzaminacyjne

Zadania z Analizy Funkcjonalnej I Które z poniższych przestrzeni metrycznych są przestrzeniami unormowanymi?

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Geometria Lista 0 Zadanie 1

1 Rozwiązywanie układów równań. Wyznaczniki. 2 Wektory kilka faktów użytkowych

FUNKCJE. (odwzorowania) Funkcje 1

Definicja macierzy Typy i właściwości macierzy Działania na macierzach Wyznacznik macierzy Macierz odwrotna Normy macierzy RACHUNEK MACIERZOWY

Temperatura w atmosferze (czy innym ośrodku) jako funkcja dł. i szer. geogr. oraz wysokości.

RACHUNEK MACIERZOWY. METODY OBLICZENIOWE Budownictwo, studia I stopnia, semestr 6. Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Zaawansowane metody numeryczne

BOGDAN ZARĘBSKI ZASTOSOWANIE ZASADY ABSTRAKCJI DO KONSTRUKCJI LICZB CAŁKOWITYCH

Transkrypt:

Teoria popytu Popyt indywidualny konsumenta

Koszyk towarów Definicja 1 Wektor x=(x 1,x 2,x 3,...,x n ) taki, że x i 0 dla każdego i,w którym i-ta współrzędna oznacza ilość towaru nr i, którą konsument może kupić nazywamy koszykiem towarów (wiązka towarów). Każda współrzędna wektora x jest wyrażona w jednostkach naturalnych. X (ozn.) zbiór wszystkich dostępnych koszyków na rynku (przestrzeń towarów).

Przykład Rynek oferuje trzy towary A, B, C w ilościach 10,100,1000 odpowiednio. Przykładowe koszyki x=(10,5,1), y=(0,100,0). Przestrzeń towarów X={(x 1,x 2,x 3 ): 0 x 1 10; 0 x 2 100; 0 x 3 1000}

Metryka w przestrzeni towarów Niech x=(x 1,x 2,x 3,...,x n ) oraz y=(y 1,y 2,y 3,...,y n ) będą koszykami towarów z przestrzeni X. Metryki w przestrzeni towarów: d(x,y)=max x i y i i metryka euklidesowa n d(x,y)= i=1 x i y i 2

Pojęcie relacji Definicja 0.0 Relacją dwuargumentową określoną w zbiorze X i przyjmująca wartości w zbiorze Y nazywamy (X,Y dowolne zbiory) nazywamy każdy podzbiór iloczynu kartezjańskiego X Y. Oznaczenia: Jeżeli R jest relacją i (x,y)ϵr to mówimy, że element x jest w relacji z elementem y, możliwym jest zapis xry.

Właściwości relacji Niech R oznacza relację określoną w zbiorze X X. Relacja R jest 1. zwrotna gdy x X xrx, 2. symetryczna gdy x, y X xry yrx, 3. antysymetryczna gdy x, y X xry yrx x =y, 4. przechodnia gdy x, y, z X xry yrz xrz, 5. zupełna gdy x, y X xry yrx.

Relacje porządkujące Def 0.1 Relacja R określona w zbiorze X X jest relacją częściowego porządku gdy jest to relacja zwrotna, przechodnia i antysymetryczna. Def 0.2 Relacja R określona w zbiorze X X, która jest relacją częściowego porządku oraz dodatkowo jest relacją zupełną nazywa się relacją porządku.

Relacja preferencji Definicja 2. Relacja jest relacją słabej preferencji jeżeli jest: a) zwrotna, b) przechodnia, c) zupełna. Jeżeli koszyk x y, to koszyk x jest słabo preferowany względem y, inaczej koszyk x jest nie gorszy od koszyka y. Zwrotność relacji słabej preferencji oznacza, że x x.

Pole preferencji, silna preferencja. Polem preferencji konsumenta nazywamy parę X przestrzeń towarów oraz relacja słabej preferencji określona w zbiorze X X. Definicja 3. Dwa koszyki x i y są równoważne (inaczej indyferentne) (ozn. x~y) wtedy, gdy x y oraz y x. Koszyk x jest silnie preferowany nad koszyk y wtedy, gdy x y i jednocześnie ~(y x) (ozn. x>y).

Zbiory koszyków Niech x oznacza ustalony koszyk w przestrzeni towarów X. Zbiór koszyków nie gorszych niż x: K x ={y: yϵx, y x} (K >x ={y: yϵx, y>x} zbiór koszyków lepszych) Zbiór koszyków nie lepszych niż x K x ={y: yϵx, x y} (K <x ={y: yϵx, y<x} zbiór koszyków gorszych) Zbiór koszyków indyferentnych względem x K ~x ={y: yϵx, x~y} (zbiór obojętności) Właściwości: K x K x =K ~x

Monotoniczność relacji preferencji Relację preferencji nazywamy monotoniczną, gdy dla każdych dwóch koszyków x=(x 1,x 2,x 3,...,x n ) oraz y=(y 1,y 2,y 3,...,y n ) z przestrzeni X zachodzi implikacja: x y i x i >y i

Definicja 4. Ciągłość relacji preferencji. Relacja słabej preferencji jest ciągła wtedy, gdy dla każdych dwóch koszyków x i y z przestrzeni towarów X takich, że x>y istnieją otoczenia U x oraz U y takie, że dowolny element x z otoczenia U x jest w relacji silnej preferencji z dowolnym elementem y z otoczenia U y czyli x >y.

Twierdzenie 1. Relacja słabej preferencji jest ciągła wtedy i tylko wtedy gdy dla każdego koszyka x, zbiory: zbiór koszyków nie gorszych niż x (ozn. K x ) i zbiór koszyków nie lepszych niż x (ozn. K x ) są zbiorami domkniętymi.

Przykład relacji preferencji Niech x=(x 1,x 2 ) oraz y=(y 1,y 2 ) oznaczają koszyki towarów z przestrzeni X. Relacja > x>y x 1 >y 1 lub (x 1 =y 1 oraz x 2 >y 2 ) Zbiór koszyków nie gorszych K >x ={y: yϵx, y>x}={(y 1,y 2 ): y 1 >x 1 lub (x 1 =y 1 oraz y 2 >x 2 ) Zbiór koszyków nie lepszych K <x ={y: yϵx, x>y}={(y 1,y 2 ): x 1 >y 1 lub (x 1 =y 1 oraz x 2 >y 2 ) Relacja > zdefiniowana powyżej nie jest ciągła.

Relacja wypukła Zbiór A w przestrzeni X nazywamy wypukłym wtedy, gdy x, y A α, β R + α + β = 1 αx + βy A Definicja 5. Relację nazywamy relacją wypukłą w przestrzeni X wtedy, gdy x, y, z X α, β R + α + β = 1 x y y z αx + βy z Twierdzenie 2. Relacja słabej preferencji jest wypukła wtedy i tylko wtedy, gdy zbiór koszyków nie gorszych od koszyka x jest zbiorem wypukłym dla dowolnego koszyka x z przestrzeni towarów X.

Koszyk optymalny Niech A oznacza pewien zbiór zawarty w przestrzeni towarów X, (X, ) oznacza pole preferencji konsumenta. Definicja 6. Koszyk x w przestrzeni X nazywamy optymalnym w zbiorze A gdy y A x y

Zagadnienie koszyka optymalnego Twierdzenie 3. Jeżeli relacja preferencji (słabej preferencji) jest ciągła w przestrzeni towarów x i zbiór A jest zbiorem zwartym to w zbiorze A istnieje co najmniej jeden optymalny koszyk towarów w zbiorze A. Twierdzenie 4. Jeżeli relacja preferencji jest ciągła i wypukła w wypukłej przestrzeni towarów X a zbiór A jest zwarty i wypukły to w zbiorze A istnieje co najmniej jeden koszyk optymalny. Zbiór wszystkich koszyków optymalnych jest w tym przypadku zwartym i wypukłym podzbiorem zbioru A. Twierdzenie 5. Jeżeli relacja słabej preferencji jest ciągła i wypukła w wypukłej przestrzeni towarów X i zbiór A jest zwarty i wypukły to w zbiorze A istnieje dokładnie jeden optymalny koszyk towarów.

Funkcja użyteczności Definicja 6. Funkcję wielu zmiennych U: R n R określoną na przestrzeni towarów X nazywamy funkcją użyteczności konsumenta związaną z relacją > wtedy, gdy 1) x, y X x y U(x) U(y), 2) x, y X x > y U x > U(y). Twierdzenie 6 (Debreu). Jeżeli relacja preferencji jest ciągła, to istnieje ciągła funkcja użyteczności, związana z tą relacją. Twierdzenie 7. Złożenie dowolnej funkcji rosnącej (jednej zmiennej) z funkcją użyteczności związaną z pewną relacją jest także funkcją użyteczności powiązaną z tą relacją.

Postulaty dot. funkcji użyteczności Postulat niedosytu Funkcja U(x)=U(x 1,x 2,x 3,...,x n ) traktowana jako funkcja jednej wybranej zmiennej x i jest rosnąca przy ustalonych wartościach pozostałych zmiennych. Dla dowolnego koszyka x z przestrzeni towarów X krańcowa stopa użyteczności towaru x i jest dodatnia (ew. nieujemna). U x i > 0 Postulat lokalnego niedosytu Funkcja U(x)=U(x 1,x 2,x 3,...,x n ) nie ma lokalnych maksimów. W każdym otoczeniu dowolnego punktu x z przestrzeni towarów X istnieje punkt x taki, że U(x )>U(x). Prawo Gossena Krańcowa użyteczność każdego towaru maleje w miarę jak wzrasta jego spożycie. 2 U x i 2 < 0

Właściwości funkcji użyteczności Twierdzenie 7. Jeżeli relacja preferencji odpowiadająca funkcji użyteczności U(x) jest wypukła i spełniony jest postulat niedosytu to funkcja użyteczności spełnia prawo Gossena. Dodatkowo lim x i + U x i = 0 oraz lim xi 0 U x i = +.

Rachunek marginalny Krańcową stopą użyteczności danego towaru nazywamy wyrażenie postaci MU i (x)= U x i (x) Krańcową stopą substytucji i-tego towaru przez towar j-ty w koszyku nazywamy MRS ij (x)= U x i (x) U x j (x) = MUi(x) MU j (x)

Elastycznością substytucji i-tego towaru przez towar j-ty w koszyku nazywamy MRS i (x)= U x i (x) U x j (x) x i x j = MRS ij x i x j

Zbiór budżetowy Definicja 7. Niech x oznacza pewien koszyk z przestrzeni towarów X. Niech p i oznacza cenę jednostkową przypisaną do towaru x i z koszyka x. Wartością koszyka x nazywamy liczbę p x określoną jako n i=1 x i p i. Jeżeli I jest liczbą nieujemną, to zbiór koszyków o wartości mniejszej od I nazywamy zbiorem budżetowym (zbiór dopuszczalnych planów konsumpcji - wartość koszyka nie przekracza dochodu I). Oznaczenia: B(p,I)={x: x jest elementem przestrzeni X takim, że p x <I}

Zagadnienie Maksymalizacji Użyteczności Konsumenta Koszyk x w przestrzeni towarów X nazywamy optymalnym wtedy gdy spełnione są warunki: U(x )=max U x oraz p x <I x Zatem koszyk x należy do zbioru B(p,I).

Wybór optymalnego planu konsumpcji Twierdzenie 7. Jeżeli relacja preferencji odpowiadająca funkcji użyteczności U(x) jest ciągła i wypukła oraz spełniony jest postulat niedosytu to rozwiązaniem zagadnienia optymalizacji użyteczności konsumenta jest każde z rozwiązań układu równań: grad U(x)-λp=0 oraz I- p x =0. W postaci skalarnej: U x i (x)- λ p i =0 przy warunku p x=i.