- •1.1 Краткий исторический обзор
- •1.2 Математические методы и моделирование экономических процессов
- •1.3 Этапы математического моделирования
- •1.4 Классификация математических моделей
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2. Модели производства
- •2.1 Производственные функции
- •2.1.1 Понятие производственной функции одной переменной
- •2.1.3 Формальные свойства производственных функций
- •2.1.4 Характеристики производственной функции
- •2.2 Задача производителя
- •2.3 Учет налогов
- •2.4 Функции спроса на ресурсы
- •2.5 Модели ценообразования
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 3. Функция полезности
- •3.1. Множество благ
- •3.2. Функция полезности и ее свойства
- •3.3. Предельная полезность и предельная норма замещения благ
- •3.4. Оптимальный выбор благ потребителем
- •3.4.1. Модель задачи оптимального выбора
- •3.5. Взаимная задача к задаче оптимального выбора благ потребителем
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 4. Балансовые модели
- •4.2 Экономико-математическая модель межотраслевого баланса
- •4.3 Коэффициенты прямых и полных материальных затрат
- •4.4 Агрегирование показателей межотраслевого баланса
- •4.5 Анализ экономических показателей
- •4.5.1 Модель затрат труда
- •4.5.2 Модель фондоемкости продукции
- •4.6. Динамическая модель межотраслевого баланса
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 5. Моделирование финансовых операций
- •5.1. Наращение и дисконтирование
- •5.1.1 Проценты и процентные ставки
- •5.1.2 Наращение по простым процентам
- •5.1.3. Сложные проценты
- •5.1.4. Номинальная и эффективная ставки процентов
- •5.1.6. Учет инфляции при наращении процентов
- •5.1.7. Эквивалентность простых и сложных процентных ставок
- •5.1.8. Дисконтирование и наращение по учетной ставке
- •5.1.9. Наращение по учетной ставке
- •5.1.10. Сравнение методов наращения
- •5.1.11. Сравнение методов дисконтирования
- •5.2. Потоки платежей, ренты
- •5.2.1. Основные определения
- •Ренты бывают постоянные и переменные.
- •5.3. Наращенная сумма потока платежей
- •5.3.1. Наращенная сумма годовой ренты
- •5.3.2.Наращенная сумма годовой ренты с начислением процентов m раз в год
- •5.4. Современная величина потока платежей
- •5.4.1. Современная величина годовой ренты
- •5.4.2. Современная величина годовой ренты с начислением процентов m раз в год
- •5.4.3. Современная величина p – срочной ренты ( m = 1)
- •5.4.4. Современная величина p – срочной ренты при начислении процентов m раз в год
- •5.5 Доходность финансовой операции
- •5.5.1. Различные виды доходности операций
- •5.5.2. Учет налогов и инфляции
- •5.5.3. Поток платежей и его доходность
- •5.5.4. Мгновенная доходность
- •5.6. Кредитные расчеты
- •5.6.1. Показатель полной доходности финансово-кредитной операции
- •5.6.2. Баланс финансово-кредитной операции
- •5.6.3. Определение полной доходности ссудных операций с удержанием комиссионных
- •5.6.4. Методы сравнения и анализа коммерческих контрактов
- •5.6.5. Планирование погашения долгосрочной задолженности
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 6. Математическое и компьютерное моделирование
- •6.1. Классификация видов моделирования
- •6.2. Достоинства и недостатки имитационного моделирования
- •6.3. Типовые задачи имитационного моделирования
- •6.4. Социально-экономические процессы как объекты моделирования
- •6.5. Примеры задач имитационного моделирования
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 7. Сущность метода имитационного моделирования
- •7.1. Метод имитационного моделирования и его особенности
- •7.2. Процесс имитации
- •7.3. Формулирование модели
- •7.4. Оценка адекватности модели
- •7.5. Экспериментирование с использованием имитационной модели
- •7.6. Понятие о модельном времени. Механизм продвижения модельного времени
- •7.7. Интерпретация и реализация результатов моделирования
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 8. Имитационная модель глобальной системы
- •8.1. Основные компоненты динамической мировой модели
- •8.2. Концепция «петля обратной связи»
- •8.3. Основные петли «обратных связей» в мировой модели
- •8.4. Основные переменные в мировой модели
- •8.5. Структура модели мировой системы
- •8.6. Основные результаты экспериментов на модели мировой системы
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 9. Метод Монте-Карло и проверка статистических гипотез
- •Тема 10. Моделирование случайных событий
- •10.1. Моделирование простого события
- •10.2 Моделирование полной группы несовместных событий
- •10.3 Моделирование дискретной случайной величины
- •10.4 Моделирование непрерывных случайных величин
- •10.4.1. Метод обратной функции
- •10.4.2. Моделирование случайных величин с показательным распределением
- •10.4.3. Моделирование случайных величин с равномерным распределением на произвольном интервале (a, b)
- •10.4.4 Моделирование случайных величин с нормальным распределением
- •10.4.5. Моделирование случайных величин с усеченным нормальным распределением
- •10.4.6 Моделирование случайных величин с произвольным распределением
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 11. Системы массового обслуживания
- •11.1. Основные понятия. Классификация СМО
- •11.2 Понятие марковского случайного процесса
- •11.3 Потоки событий
- •11.4. Уравнения Колмогорова. Предельные вероятности состояний
- •11.5. Процесс гибели и размножения
- •11.6. CMО с отказами
- •11.7. СМО с ожиданием (очередью)
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 12. Модели управления запасами
- •12.1. Основные понятия
- •12.2. Статическая детерминированная модель без дефицита
- •12.3. Статическая детерминированная модель с дефицитом
- •12.4. Стохастические модели управления запасами
- •12.5. Стохастические модели управления запасами с фиксированным временем задержки поставок
- •Вопросы для самопроверки
- •ЛИТЕРАТУРА
36
3.3. Предельная полезность и предельная норма замещения благ
В теории потребительского выбора большую роль играют предельные полезности благ, которые выражают дополнительное удовлетворение от потребления одной дополнительной единицы блага. Математически этот факт описывается частными производными функции полезности. Установим содержательный смысл частных
производных функции полезности. Пусть количество
j
-го блага изменилось на величину
x |
j |
, а количества остальных |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
функции полезности |
u |
j |
u |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
причем x |
j |
0. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
благ
x1,
не изменились. Это вызывает частное приращение
x |
,..., x |
j |
x |
j |
,..., x |
u x , x |
,..., x |
j |
,..., x |
, |
|
2 |
|
|
n |
1 |
2 |
|
n |
|
Величина
единицу |
j -го |
u |
j |
0 |
|
|
указывает на изменение полезности |
||
x |
|
||
j |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
u |
j |
блага. Переходя к пределу, получим |
|
||
x |
|
||
|
x j 0 |
j |
|
|
|
|
на дополнительную
|
u |
0 |
. Частная |
|
x |
|
|||
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
производная
u |
|
x |
j |
|
называется предельной полезностью
j
-го блага.
Пример 3.1. Дана функция полезности u(x |
, x |
) a ln x |
a ln x |
. Предельная |
||
1 |
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
|
a |
|
|
|
u |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
полезность первого блага равна |
|
1 |
, а второго – |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
. ► |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
x |
x |
x |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Пример 3.2. Для функции полезности u(x , x ) ax |
|
|
x |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
будем иметь |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
u |
a x |
1 |
x |
|
2 |
|
|
|
|
|
u |
a |
|
|
x |
|
x |
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||
|
1 |
|
– для первого блага, |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
– для второго блага. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
x |
|
1 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим вопрос о взаимозаменяемости благ. Пусть объемы потребляемых благ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
изменились |
соответственно на малые |
величины |
x , x |
,..., x |
. Тогда |
полным |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
приращением полезности является величина u |
u |
dx |
|
|
|
u |
dx |
.... |
u |
dx |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
1 |
|
|
|
|
x2 |
2 |
|
|
n |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xn |
– полный дифференциал функции полезности. Пусть уровень полезности не изменяется, т.е. изменение набора благ происходит так, что сохраняется одна и та же поверхность
безразличия u(x |
,..., x |
) c . Предположим, что количество всех благ, кроме |
|||||
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
го, которые взаимозаменяемы, не изменяются. Тогда получим |
|||||||
|
|
|
u |
dx |
|
u |
dx 0. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
k |
|
|
l |
|
|
|
xk |
|
xl |
k
-го и
l
-
Отсюда имеем
37
n |
dxk |
xk |
|
u / xl |
. |
|
|
||||
kl |
dxl |
xl |
|
u / xk |
|
|
|
|
|
|
x |
|
Величина |
n |
k |
называется коэффициентом |
|
|
||||
|
kl |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
эквивалентной замены благ, который обратно пропорционален
полезностей этих благ, взятому с обратным знаком. Поскольку
n |
0 |
, |
т.е. |
увеличение |
kl |
|
|
|
|
(нормой) предельной
отношению предельных
u 0, j 1, n, то
xl
потребления
одного блага вызывает уменьшение другого для сохранения одного и того же уровня полезности.
Пример 3.3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для функции полезности |
u(x |
, x |
) a ln x |
a ln x |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
1 |
1 |
2 |
2 |
n |
|
x |
|
|
/ x |
|
x |
|
. ► |
|
|
|
|||
2 |
|
1 |
1 |
|
1 |
2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
21 |
|
x |
|
|
|
/ x |
|
|
x |
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
имеем
Пример 3.4.
|
u(x , x |
) ax |
|
x |
|
2 |
|
|
Для функции полезности |
1 |
|
получим |
|||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
|
|
n |
|
x |
||
1 |
2 |
|||
|
|
|||
21 |
|
x |
||
|
|
|||
|
|
2 |
1 |
. ►
Изучение изменения нормы предельной заменяемости одних благ другими играет важную роль при изучении закономерностей потребления: если потребность в определенном благе удовлетворяется незначительно, то относительная полезность этого блага по отношению к другим для сохранения одного и того же уровня полезности высока.
Рассмотрим теперь смысл вторых частных производных функции полезности.
2u
Вторые частные производные характеризуют изменение предельной полезности
xi x j
u |
|
x |
j |
|
блага
j
при изменении потребления этого же блага. Пусть |
2u |
|
0 , т.е. |
x x |
|
||
|
i |
j |
предельная полезность любого блага уменьшается по мере того, как его потребление увеличивается. Это свойство называют законом Госсена – законом убывания предельной полезности. Таким образом, предполагаем, что функция полезности дважды
дифференцируема, имеет непрерывные частные производные, а матрица Гессе H , образованная из вторых частных производных, является отрицательно определенной (ее главные миноры нечетного порядка отрицательны, а четного положительны для любого
набора x (x1 ,..., xn ). Это требование относительно функции полезности означает, что функция полезности строго вогнута.
Пример 3.5.