Некоторые прикладные модели экономических процессов (стр. 3 из 4)

Рис. 1.

Из основных свойств целевой функции потребления отметим следующие:

1) функция U(Y) является возрастающей функцией всех своих аргументов, т.е. увеличение потребления любого блага при неизменном уровне потребления всех других благ увеличивает значение данной функции. Поэтому более удаленная от начала координат кривая безразличия соответствует большему значению целевой функции потребления, а сам процесс максимизации этой функции на некотором ограниченном множестве допустимых векторов У можно интерпретировать как нахождение допустимой точки, принадлежащей кривой безразличия, максимально удаленной от начала координат;

2) кривые безразличия не могут пересекаться, т.е. через одну точку пространства благ (товаров, услуг) можно провести только одну поверхность безразличия. В противном случае один и тот же набор благ одновременно соответствовал бы нескольким разным уровням материального благосостояния;

3) кривые безразличия имеют отрицательный наклон каждой оси координат, при этом абсолютный наклон кривых уменьшается при движении в положительном направлении по каждой оси, т.е. кривые безразличия являются выпуклыми кривыми.

Перейдем к вопросу моделирования поведения потребителей в условиях товарно-денежных отношений на базе целевой функции потребления. В основе модели поведения потребителей лежит гипотеза, что потребители, осуществляя выбор товаров при установленных ценах и имеющемся доходе, стремятся максимизировать уровень удовлетворения своих потребностей. Пусть в пространстве п видов товаров исследуется поведение совокупности потребителей. Обозначим спрос потребителей через вектор У = (у1,у2..уn), а цены на различные товары.— через вектор Р = (р1,р2,—,Ра)- При величине дохода D потребители могут выбирать только такие комбинации товаров, которые удовлетворяют бюджетному ограничению ....

Предположим, что предпочтение потребителей на множестве товаров выражается целевой функцией потребления U(Y). Тогда простейшая модель поведения потребителей : в векторной форме записи будет иметь вид:

U(Y) ®max;

PY£D

У>0. (1)

Геометрическая интерпретация модели (1) для двух агрегированных групп товаров представлена на рис.2.

Рис.2.

Линия АВ (в других вариантах А1В1, А2В2) соответствует бюджетному ограничению и называется бюджетной линией Выбор потребителей ограничен треугольником АОВ (А1ОВ1, А2ОВ2). Набор товаров М, соответствующий точке касания прямой АВ с наиболее отдаленной кривой безразличия, является оптимальным решением (в других вариантах это точки К и Л ).Легко заметить, что линии АВ и А1В1 соответствуют одному и тому же размеру дохода и разным ценам на товары у1 и у2.•Линия А2В2 соответствует большему размеру дохода.

Опираясь на некоторые выводы теории нелинейного программирования, можно определить математические условия оптимальности решений для модели (1). С задачей нелинейного программирования связывается так называемая функция Лагранжа, которая для задачи (1) имеет вид:

L(Y,l)=U(Y)+l(D-PY),

Где множитель Лагранжа l, является оптимальной оценкой дохода.

0бозначим частные производные функции U(Y)через Ui:

Ui=¶U(Y)/¶yi.

Эти производные интерпретируются как предельные полезные эффекты (предельные полезности) соответствующих потребительских благ и характеризуют прирост целевой функции потребления при увеличении использования 1-го блага (товара) на некоторую условную .«малую единицу».

Необходимыми условиями того, что вектор Y° будет оптимальным решением ,

являются условия Куна—Таккера:

Ui(Y°)£l°pi: i=`1,`n,

При этом

Ui(Y°)=l°pi, если у° > 0 (товар приобретается), (2)

Ui(Y°)>l°pi,если yi°=0(товар не приобретается),PY°=D.

Последнее из соотношений (2) соответствует полному использованию дохода,и для этого случая очевидно неравенство l°>0.•

Из условий оптимальности(2) следует, что

Ui(Y°)/pi=l°, yi°>0.

Это означает, что потребители должны выбирать товары таким образом, чтобы отношение предельной полезности к цене товара было одинаковым для всех приобретаемых товаров. Другими словами, в оптимальном наборе предельные полезности выбираемых товаров должны быть пропорциональны ценам.

Функции покупательского спроса

Функциями покупательского спроса (далее будем называть их просто функциями спроса) называются функции, отражающие зависимость объема спроса на отдельные товары и ; услуги от комплекса факторов, влияющих на него.Такие функции применяются в аналитических моделях спроса и ; потребления и строятся на основе информации о структуре доходов населения, ценах на товары, составе семей и других факторах. Рассмотрим построение функций спроса в зависимости от двух факторов — дохода и цен.

Пусть в модели (1) цены и доход рассматриваются как меняющиеся параметры. Переменную дохода будем обозначать Z. Тогда решением оптимизационной задачи (1) будет векторная функция У°=Y°(P,Z),компонентами которой являются функции спроса на определенный товар от цен и дохода:

yi°=fi(P,Z).

Рассмотрим частный случай, когда вектор цен остается неизменным, а изменяется только доход. Для двух товаров этот случай представлен на рис. 3. Если по оси абсцисс отложить количество единиц товара у1, которое можно приобрести на имеющийся доход Z (точка В), а по оси ординат — то же самое для товара y2 (точка А), то прямая линия АВ, называемая бюджетной линией, показывает любую комбинацию количеств этих двух товаров, которую можно купить за сумму денег Z. При увеличении дохода бюджетные линии перемещаются параллельно самим себе, удаляясь от начала координат. Вместе с ними перемещаются соответствующие кривые безразличия. Точками оптимума спроса потребителей для соответствующих размеров дохода будут в данном случае точки М1, М2, М3. При нулевом доходе спрос на оба товара нулевой. Кривая, соединяющая точки 0, М1, М2, М3, является графическим отображением векторной функции спроса от дохода при заданном векторе цен.

Рис.3.

Однофакторные функции спроса от дохода широко применяются при анализе покупательского спроса. Соответствующие этим функциям кривые yi=fi(Z) называются кривыми Энгеля (по имени изучавшего, их немецкого экономиста). Формы этих кривых для различных товаров могут быть различны. Если спрос на данный, товар возрастает примерно пропорционально доходу, то функция будет линейной, как в рассмотренном выше примере. Такой характер имеет, например, спрос на одежду, фрукты и др. Кривая Энгеля для этого случая представлена на рис. 4а.

Если по мере роста дохода спрос на данную группу товаров возрастает все более высокими темпами, то кривая Энгеля•будет выпуклой (рис. 46). Так ведет себя спрос на предметы роскоши.

Если рост значений спроса, начиная с определенного момента, по мере насыщения спроса отстает от роста дохода, то кривая Энгеля имеет вид вогнутой кривой (рис. 4в). Например, такой характер имеет спрос на товары первой необходимости

Рис.4.

Тот же принцип разграничения групп товаров по типам функций спроса от дохода использовал шведский экономист Л. Торнквист, который предложил специальные виды функции спроса (функции Торнквиста) для трех групп товаров: первой необходимости, второй необходимости, предметов роскоши.

Функция Торнквиста для товаров первой необходимости имеет вид:

Y=aiZ/Z+C1,

и отражает тот факт, что рост спроса на эти первоочередные товары с ростом дохода постепенно замедляется и имеет предел a1 (кривая спроса асимптотически приближается к прямой линии y=a1), график функции является вогнутой кривой I на рис.5.

Функция спроса по Торнквисту на товары второй необходимости выражается формулой

Y=a2(Z-b2)/Z=C2, где Z³b2.

Эта функция также имеет предел а2, но более высокого уровня; при этом спрос на эту группу товаров появляется лишь после того, как доход достигнет величины b2; график функции – вогнутая кривая II на рис. 5.

Наконец, функция Торнквиста для предметов роскоши имеет вид

Y=a3Z(Z-b3)/(Z+C3), где Z³b3.

Эта функция не имеет предела. Спрос на эти товары возникает только после того, как доход превысит величину b3, и далее быстро возрастает, так что график функции – выпуклая кривая III на рис. 5.

Кроме указанных функций, в аналитических моделях покупательского спроса используются также другие функции: степенные, S-образные и т.д.

Рис.5

Важную роль в анализе, изменения спроса при небольших изменениях дохода играют коэффициенты эластичности. Коэффициент эластичности .спроса от дохода показывает относительное изменение спроса при изменении дохода (при прочих не изменяющихся факторах). Вычисляется по формуле:

EiZ=(dyi/dZ)(Z/yi),

где EiZ – коэффициент эластичности для i-го товара (группы товаров) по доходу Z; yi – cпрос на этот товар, являющийся функцией дохода: yi=f(Z).

Например, если спрос на товар описывается функцией Торнквиста для товаров первой необходимости, то формула дает следующее выражение для коэффициента эластичности спроса от дохода:

EiZ=С1/(Z+C1).

Во многих экономико-математических моделях эластичность функций относят к проценту прироста независимой переменной. Таким образом, коэффициент эластичности спроса от дохода показывает, на сколько процентов, изменится спрос на товар при изменении дохода на 1%.

Коэффициенты эластичности спроса от дохода различны по величине для разных товаров, вплоть до отрицательных значений, когда с ростом доходов потребление уменьшается. Принято выделять четыре группы товаров в зависимости от коэффициента эластичности спроса на них от дохода: