宏观经济学 数学基础-2-最优控制

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第一部分 高级宏观经济学的数学基础

高级宏观经济学中许多模型用到了动态最优化理论。这一部分主要介绍动态最优

化理论的基本原理和方法,作为学习高级宏观经济学的必要准备知识。

动态最优化理论主要包括变分法、最优控制论和动态规划。

第二讲 最优控制

一、动态最优化与静态最优化

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二、基本的最优控制问题与最大值原理

1、最优化原理

又设影子价格,或者换言之,对于x0而言,x0的一个单位的额外变化带来的估值为:

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2、庞特里亚金最大值原理

【1】对u求导的一阶条件:

【2】对x

求导的一阶条件: ——称作“共态方程”

【3】状态方程:哈密尔顿函数对求导:

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3、最优控制的必要条件和充分条件

定理1(必要条件):

定理2(充要条件):

3、例题

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三、基本问题的扩展

1、不同终值条件

注: 6

2、自治问题与含贴现的问题

如果t不进入目标函数f或状态方程g,这样一个动态最优化问题就被叫做自治问

题。自治问题的哈密尔顿函数中t并不以独立的自变量出现,此时哈密尔顿函数的形

式为:

3、含贴现的无限界期自治问题

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四、经济学应用:连续时间的新古典增长模型

模型设定:

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模型的解:

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由(11.15)有: