Функціональне відображення поведінки споживача
1. Геометричне подання зміни попиту при зміні доходу й цін
Припустимо змінюється доход (

). Його збільшення або зменшення еквівалентно паралельному зсуву бюджетної прямої. Зі зміною доходу змінюється й попит на товари. На кожній бюджетній прямій можна знайти точку рівноваги, в якій забезпечується максимум функції корисності

. Нехай цими точками є точки

,

,

,

на рис. 1. З'єднавши їх, одержимо криву

. Така крива називається кривою доход-споживання, або кривою Енгеля. На рис. 1. крива Енгеля відображує зміну попиту споживача (при зростанні його доходу) у випадку, коли жоден з товарів не є малоцінним. За умови, що 1 – малоцінний, а 2 – цінний товари, крива Енгеля приймає вигляд, зображений на рис. 2.

Рисунок 1. Рисунок 2
Припустимо, що змінюється ціна товару 1. Установимо, як змінюється попит на товари 1 і 2. Розглянемо бюджетну пряму (рис. 2)

.
Нехай

зменшується. Тоді точка

переходить у точку

, а точка

– у точку

– нову точку рівноваги, в якій споживачеві забезпечується новий максимум функції корисності

. Зменшимо ціну

. Тоді точка

переміститься в точку

, а точка

займе положення точки

й т.д. З'єднавши точки

,

,

,

,

одержимо криву ціни-споживання (або криву цін) як геометричне місце точок, які характеризують зміну попиту двох товарів при зміні ціни

. На відміну від лінії доход-споживання, що виходить із початку координат, лінія ціна-споживання починається в точці

.

Рисунок 3
Проаналізуємо більш детально процес переходу з точки

в точку

при зміні ціни

(рис. 4). Позначимо вихідну бюджетну лінію через

, а змінену – через

. Проведемо пряму

паралельно прямій лінії цін

так, щоб вона мала точку дотику з кривою байдужності 1. Нехай точкою дотику буде точка

. Як у точці

, так й у точці

споживачеві забезпечується один і той самий рівень корисності, оскільки ці точки належать одній кривій байдужності. Перехід із точки

в

розглянемо поетапно: спочатку з

в точку

, потім із точки

у точку

. Перехід з А в точку В не супроводжується зміною корисності. Ціна першого товару знизилася, тому попит на нього зменшився – відбулася заміна одного товару іншим, що відповідає ефекту заміни. Перехід із точки

у точку

відповідає ефекту доходу й обумовлений зміною реального доходу при зміні цін.

Рисунок 4
2 Аналіз математичної моделі поведінки споживача. Функція попиту споживача
При будь-яких додатних цінах

і доході

розв’язок задачі поведінку споживача, існує й єдиний.
Очевидно, що цей розв’язок залежить від

і

, тобто вибір споживача є функцією, що залежить від цін і доходу. Ця функція називається функцією попиту

або в розгорнутому вигляді:

.
Цей запис означає, що при цінах

і доході

вибирається споживчих благ у кількостях

.
Основною властивістю функції попиту є її однорідність щодо всіх цін і доходу, тобто значення попиту інваріантні відносно пропорційних змін

й

:

, де

.
Ця властивість виражає той факт, що вибір споживача залежить тільки від співвідношення цін на товари, а не від масштабу цін.
Аналіз моделі поведінки споживача полягає у вивченні чутливості розв’язку до зміни її параметрів

і

. Цей підхід у математичній економіці називається методом порівняльної статистики.
Розглянемо задачу, в якій рівняння являють собою

умови першого порядку й можуть бути розв’язані відносно оптимальних кількостей усіх продуктів

і оптимального множника Лагранжа

, тобто розв’язок подається у вигляді функції попиту

та функції попиту та доходу

. Поставимо

й

в

або в розгорнутому вигляді

(1)
Позначимо

і

.
Отже перейдемо до аналізу математичної моделі поведінки споживача відносно зміни її параметрів
і
: 1. Розглянемо вплив зміни доходу
на розв’язок задачі споживання. Для цього продиференцюємо (1) по
, тоді одержимо 
(2)