Практикум "Математические модели в экономике": семинары и домашние задания, страница 4

Рассмотрим множество- множество векторов, которые удовлетворяют (2)

Задача: выявить общие условия для этих задач и найти решение.

Итак, задача:

A.  f(x) – max!

  (то есть, в этом случае ресурсы зафиксированы и мы двигаем кривую безразличия)

B.  g(x) – min!

( в этом случае, напротив, мы изменяем количество используемых ресурсов для достижения нужной кривой безразличия)

Теорема взаимности.

Если для каждого оптимального x* из задачи A выполнено условие q(x*)=Q, а в задаче B задано, что G=f(x*)? Тогда решения задач A и B совпадают.

Задача 1.1.3

Имеется три продукта, потребляемы в пропорции 50, 30, 20%. Единственным ограниченным ресурсом является труд, удельные затраты которого на производство различных видов продукции составляют соответственно 1; 2; 4,5 единиц. В прямой задаче требуется максимизировать общий фонд потребления при заданном лимите труда в 100 ед.

Если обозначить через x1, x2, x3 объемы производства соответственно первого, второго и третьего продуктов, а через z – общий фонд потребления, то прямая задача будет выглядеть следующим образом.

Найти неотрицательные величины x1, x2, x3, z из условий:

z – max!

x1≥0.5z

x2≥0.3z

x3≥0.2z

x1+2x2+4.5x3≤100 (ограничение по труду)

РЕШЕНИЕ:

Очевидно,

z=50 x1=25, x2=15, x3=10.

Строим двойственную задачу:

z – max!

x1≥0.5z                 |*v1

x2≥0.3z                 |*v2

x3≥0.2z                 |*v3

x1+2x2+4.5x3≤100 |*w

100w – min!

-v1+w=0

-v2+2w=0

-v3+4.5w=0

0.5v1+0.3v2+0.2v3=1

Откуда, v1=0,5, v2=1, v3=2.25, w=0.5

Для взаимной задачи:

q=x1+2x2+4.5x3 – min!

x1≥0.5z   |*v1

x2≥0.3z   |*v2

x3≥0.2z   |*v3

z≥d         |*w

q=2z=100=2dàd=50

В прямой задаче, если d>50, то снижается уровень полезности целевой функции q(x)/ И наоборот.

Двойственная задача:

wd – max!

v1=1

v2=2

v3=4.5

-1.5v1-1.3v2-0.2v3+w=0àw=2

Задача 1.1.4

Имеется два продукта. Один из них потребляется домашними хозяйствами. xij – объем i-го продукта, которое использует в производстве j-ое домашнее хозяйство, y- объем потребления.

Найти все параметры системы:

y – max!

x11x21 - y≥10  |*v1

x12x22≥5         |*v2

x11+x12≤10     |*w1

x21+x22≤8       |*w2

xij≥0

РЕШЕНИЕ:

Записываем Лагранжиан:

Аналогично, дифференцируем по каждой переменной и придем к системе:

Откуда получаем:

Ответ: v2=3, w2=7.5, w1=6, v1=1, x21=6, x11=7.5, x22=2, x21=2.5, y=35


1.2. Модели частичного равновесия (принцип рациональности в поведении отдельных хозяйственных субъектов)

1.2.1. Моделирование сферы потребления

1.2.1.1. Целевая функция потребления

Основные соотношения, которые понадобятся в этой теме:

u(x) – max!

px≤ R  |*λ – показывает как изменится целевая функция, при изменении правой части ограничений (иначе говоря – предельная полезность денег)

,

! Если все 5 аксиом (смотри лекции) выполнены, то целевая функция имеет следующий вид:

1)

2) Линейная функция:

3) Функции Леонтьева (блага комплементарны):

4) Если не выполнена пятая аксиома, то функция, очевидно, имеет вид:

x12+x2  Решение на осях!

5) Квазилинейная:

Линейна по одному параметру, например, x1+lgx2

1.2.1.2. Классическая модель потребителя

Задача 2[6]

а) Нужно решить задачу для каждого в отдельности:

В силу вида кривой полезности, решение будет угловым, и u1=x2=6.67; u2=x1=5

б) В общем виде – 4/p1<3.5/p2 (только второй товар) и 5/p1<2/p2 (только первый товар), откуда наборы сохранятся, если 1.14<p1/p2<2.5

Задача 3[7]

U(x1,x2)=min{x1,x22}; U(x*1,x*2)=9

а) p1=2; R/2=p1=2àR=4; p2=2

Предельная полезность денег = λ

б) R=4,4, но поскольку доля в доходе на расход на оба блага одинакова, то полезность индивида не изменится.

Задача 4

U=min(2x1+x2;x1+2x2); x*1=x*2=4; P1/p2 и R - ?

u`x1 =min{2;1}=1= u`x2=min{1;2}àp1=p2àR=8p1

Задача 5

Рассмотрим функцию

Тогда, а) ЧТД; б) функция спроса:

Задача 6

а) u=x1αx21-α; p1=2; p2=3; x1=10, x2=5

б) Нужно приравнять отношение цен MRS. Если параметры во всех точках не меняются, то функция может быть функцией полезности. В данном случае, во второй таблице в первом случае, α12, но во втором α1=6/5α2 поэтому, это не функция благосостояния.

Задача 7