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u x1
λp
1
0
u x2
λp
2
0
u xn
λp
n
0
p1x1 pn xn y
φ 1(x; p; y;λ ) 0 φ 2 (x; p; y;λ ) 0
φ n (x; p; y;λ ) 0 φ n1(x; p; y;λ ) 0
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ห้องสมุดไป่ตู้
f1 f1 f1
x1 x2
xm
fi x j
i1,2...n
j 1,2...m
f 2 x1
f 2 x2
f 2
xm
fn x1
f n x2
fn xm
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需求函数的存在性
• 如果假设效用函数符合边际效用递减的性质,可 以证明雅可比矩阵秩为n+1,根据隐函数定理,
(x1, x2 ,, xn ) 可以表示为价格和收入的函数。
x1 d1( p1,, pn ; y) x2 d2 ( p1,, pn ; y)
an1x1 an2 x2 anm xm yn
或Ax=y ,如果A的秩是n,可以得到:
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隐函数
x1 g1(xn1,, xm ; y1,, yn ) x2 g2 (xn1,, xm ; y1,, yn )
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专题二: 凹函数、凸函数
Topic2: Concave and Convex Function
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雅可比矩阵 Jocobi Matrix
• 效用函数为 u(x1, x2, …, xn) • 价格向量 p=(p1, p2, …, pn) T • x=(x1, x2, …, xn) T • 收入 y, 在均衡状态下:
xn gn (xn1,, xm ; y1,, yn )
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推广-隐函数定理
• 隐函数定理:如果 m>n,函数 f 可微,雅可比矩 阵的秩为n, 则存在n个可微函数使得,
如果 f 是线性函数,该系统表现为:
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隐函数
a11x1 a12 x2 a1m xm y1 a21x1 a22 x2 a2m xm y2
0
p1
0 λ
0 pn
x1 xn 1
0
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海森矩阵 Hessian Matrix
2 f
x12
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隐函数定理 Implicit Function
• F (x, f (x))≡0,且f ( x0)= y0 • f (x) 连续, • f (x) 有连续导数且
f '(x) Fx (x, y) Fy (x, y)
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隐函数
函数 f :Rm Rn, m>n f (x)= (f 1 (x) , f 2 (x), …, f n (x))T ,
f1(x1, x2 ,, xn ,, xm ) y1 f2 (x1, x2 ,, xn ,, xm ) y2 fn (x1, x2 ,, xn ,, xm ) yn
要素需求函数的存在性
• 如果函数f的海森矩阵非奇异,可以证明上述雅 可比矩阵也非奇异,根据隐函数定理,
(x1, x2 ,, xn ) 可以表示为价格和成本的函数。
x1 d1(w1,, wn ; c) x2 d2 (w1,, wn ; c)
xn dn (w1,, wn ; c)
需求函数的存在性
• 在前面效用函数的例子中,把价格和收入作为给 定变量,则雅可比行列式为
2u 2u
x12
xnx1
2u x1xn
2u xn 2
p1 pn
p1
pn
0
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回顾:凹函数 Concave
• 凹函数:集合S为凸集,x1、x2 S,(0,1), 有 f ( x1 + (1-) x2) f (x1)+ (1-) f ( x2)
B
C
A
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凹函数另一定义
• 凹函数:集合S为凸集,x1、x2 S,有 f ( x2) f (x1)+ f '(x1) (x2 - x1)
C A
x1
1
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x2
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如果
• (1) 函数F (x,y)在(x0,y0)附近连续, • (2)偏导数Fx (x,y)和Fy (x,y) 存在且连续, • (3)F (x0,y0)=0, • (4) Fy (x0,y0) ≠0, 则 F (x,y)=0唯一确定一个隐函数 y=f (x) ,使得
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经济数学 Mathematics for Economists
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专题一:雅可比矩阵
Topic1: Jocobi Matrix
2 f 2 f
x12
xnx1
2 f x1xn
2 f xn 2
w1 wn
w1
wn
0
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p1
pn
φ 1
y
φ n1
y
φ 1 λ
φ n1
λ
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雅可比矩阵 Jocobi Matrix
u x1
Hf
(x)
2 f x1xn
2 f xnx1
2 f xn 2
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隐函数定理 Implicit Function
xn dn ( p1,, pn ; y)
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要素需求函数的存在性
• 生产函数为 f (x1, x2, …, xn) • 生产要素价格向量
w=(w1, w2, …, wn) T • 给定成本 c,
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反函数 Inverse Function
• 当n=m,如果存在g 使得
f1(x1, x2 ,, xn ) y1 f2 (x1, x2 ,, xn ) y2
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