斯勒茨基方程
- 格式:doc
- 大小:139.50 KB
- 文档页数:5
斯勒茨基方程
一、斯勒茨基方程要解决的问题
研究斯勒茨基方程主要目的是要解决两个问题:一是将价格变化的总效应分解为两部分,即替代效应和收入效应。
二是要解决希克斯替代效应(或希克斯需求)的不可度量问题。
解决不可度量问题也有两种方法:第一种方法是用斯勒斯基替代效应替代希克斯效应;第二种方法是通过马歇尔需求来求希克斯需求,这就是方程要解决的问题。
其表明希克斯替代效应(或者希克斯需求)等于马歇尔需求减去收入效应。
二、斯勒茨基方程的推导——方法一
即根据斯勒斯基需求和希克斯需求的定义,可以直接利用微分方法得出方程的解:
1.根据斯勒斯基需求的定义推导方程 假设原价格为),(21p p 时的需求为),(21x x ,故2211x p x p m +=。
当新价格为),(21p p 时,使得原消费束),(21x x 仍然支付得起的需求即为斯勒斯基需求,表示为),,,(21211x x p p x s ,这时使得原消费束支付得起的收入为:2211x p x p m +=。
根据斯勒斯基需求的定义有如下恒等式:
),,(),,,(221121121211x p x p x x x x x p p x s +≡
由于二者的购买力相同,即2211x p x p +的购买力与2211X p X p +的购买力相同,所以从购买角度看可以将上式写成:),,(),,,(21121211m p p x x x p p x s ≡。
对其求关于1p 的微分可以得到:
121112111
2111211121211),,(),,(),,(),,(),,,(x m m p p x p m p p x p m m m p p x p m p p x p x x p p x s ⋅∂∂+∂∂=∂∂⋅∂∂+∂∂=∂∂ 移项后得到:12111212111211),,(),,,(),,(x m
m p p x p x x p p x p m p p x s ⋅∂∂-∂∂=∂∂ 总效应 替代效应 收入效应
(马歇尔需求) (斯勒茨基需求)
2.根据希克斯需求定义推导方程:
希克斯需求是指在新价格条件下,维持原有效用水平不变时的需求。
由于效
用最大化和支出最小化之间的对偶性,它一定等于在新价格下维持原效用水平不变的最小支出时需求,因此有恒等式:
),,(),,(211211m P P X u P P X h ≡
其中,m 是维持原效用水平的最小支出,它可以通过求支出最小化来得到,即),,(21u P P e m =。
求上式的关于1p 的一阶导数得:
121112111
21112111211),,(),,(),,(),,(),,(x m m p p x p m p p x p m m m p p x p m p p x p u p p x h ⋅∂∂+∂∂=∂∂⋅∂∂+∂∂=∂∂
移项后可以得到:
121112111211),,(),,(),,(x m
m p p x p u p p x p m p p x h ⋅∂∂-∂∂=∂∂ 马歇尔需求 希克斯需求 收入效应
(三)斯勒茨基方程的推导——方法二
即利用效用最大化的一阶导数条件来求解斯勒斯基方程。
首先,跟据效用最大化问题
⎪⎩⎪⎨⎧=+m
x p x p t s x x u x x 221121, ..),( max 21 设拉格朗日函数)(),(221121x p x p m x x u L ---=λ,并求其一阶导数条件,得:
0),(11
211=-∂∂=∂∂P X X X u X L λ 0),(22
212=-∂∂=∂∂p x x x u x L λ 02211=--=∂∂x p x p m L λ
其次,对一阶导数求全微分,即考察在满足一阶导数的前提下,所有变量得变化可能对均衡的影响。
0),(),(0),(),(22221111222
2212112212112
1212112212=----=--∂∂+∂∂∂=--∂∂∂+∂∂dx p x dp dx p x dp dm dP d P x x x u dx x x x x u dP d P x x x x u dx x x x u λλλλ 令:122122*********
2212221221211),(,),(,),(,),(x x x x u u x x x x u u x x x u u x x x u u ∂∂∂=∂∂∂=∂∂=∂∂=,整理后可以得到:
2
21122112
22221211
1212111 x dp x dp dm dx p dx p dp d p dx u dx u dp d p dx u dx u ++-=--=-+=-+λλλλ
方程组中有三个未知数:λd dx dx ,,21,将等式右边看作常数,这样可以考察价格变化时,21,x x 的变化。
再次,利用克莱姆法则求解1dx 和2dx :设
0 21222211
1211p p p u u p u u D ----=
即加边海赛矩阵(或系数矩阵和替代矩阵)。
分别将前面等式右边的常数项替代各列系数矩阵中的向量,并用第一列展开,得
22211221221
12111p x dp x dp dm p u p dp p u p dp D -++---=λλ
)(221131221111x dp x dp dm D dp D dp D ++-++=λλ 其中,0 22
2111p p u D --= ,2211
123121
1221 , 0 p u p u D p p u D --=--=,22111231 P u P u D --=分
别为第i 行第一列代数余子式。
)
(
221132222112221112
2211
1112x dp x dp dm D dp D dp D x dp x dp dm p p dp u p dp u D ++-++=++----=λλλλ 其中,22111132111122122112 , 0 , 0 p u p u D p p u D p p u D --=--=--=
分别为i 行第二列代
数于子式。
根据克莱姆法则:
))((1))((12211322221212222113122111111X dP X dP dm D dP D dP D D D D dX X dP X dP dm D dP D dP D D D D dX ++-++==++-++==λλλλ (1)由于m 是给定的,故dm =0。
假定P 1变化而P 2不变,有dP 2=0。
对D
D dx 11=两边除以dp 1,得:
1311111x D D D D p x +=∂∂λ (2)假定价格m p p 不变化,而21,变化,对D
D dx 11=两边除以dm 得: D
D m x 311=∂∂ 其表示的是x 1相对于收入m 的变化率,或者说每增加或减少一元钱所带来的需求x 1的变化。
带入上式得:
111111x m
x D D p x ∂∂+=∂∂λ (3)在希克斯替代效应条件下,效用水平不变,故02211=+=dx u dx u du ,即1221dx dx u u -=。
根据消费者均衡条件2121p p u u =,所以有:1221dX dX P P -=,即02211=+dX P dX P 。
又根据二阶导数的最后一个方程,当02211=+dX P dX P 时,02211=++-X dP X dP dm 。
因此,假定p 2不变,u 为常数时:
D
x dp x dp dm D dp D dp D p x )(22113122111111++-++=∂∂λλ 由于0,02211221=++-=X dP X dP dm dP D λ,故D D P X 1111λ=∂∂。
所以,D
D 11λ就是维持原效用水平不变的替代效应。
由此可得: 111111)()(x m
x p x p x p u 常数常数==∂∂-∂∂=∂∂ 马歇尔需求=希克斯需求+收入效应。