微积分在微观经济学中的应用
微积分在经济学中的应用
微积分在经济学中的应用微积分是数学中的重要分支,也是应用最广泛的数学工具之一。
它的特点是能够对连续变化的量进行研究,因此在经济学中的应用非常广泛。
本文将从宏观经济学和微观经济学两个层面,探讨微积分在经济学中的重要性和应用。
一、宏观经济学中的微积分应用宏观经济学是对整个经济系统进行研究的学科,它关注的是经济的总体运行规律和宏观经济变量之间的关系。
微积分在宏观经济学中的应用主要体现在以下几个方面:1. 经济增长模型经济增长是宏观经济学中的核心问题之一。
微积分可以帮助我们建立经济增长模型,探讨经济增长率和各种因素之间的关系。
例如,通过对经济生产函数进行微积分运算,可以得到边际产出、边际投入和边际技术效率等重要经济指标,进而研究经济增长的规律和影响因素。
2. 国民收入计算国民收入是衡量一个国家经济发展水平的重要指标。
微积分在国民收入计算中发挥了重要作用。
它可以帮助我们对经济数据进行求和、积分等运算,从而准确计算出国民收入和国内生产总值等宏观经济指标。
3. 经济周期分析经济周期是宏观经济波动的一种表现形式,对其进行研究有助于把握经济的发展趋势和规律。
微积分可以帮助我们对经济数据进行趋势分析、峰值检测等,从而辅助预测经济周期的起伏和变化。
二、微观经济学中的微积分应用微观经济学是研究个体经济单位之间的行为和相互关系的学科,微积分在微观经济学中的应用主要体现在以下几个方面:1. 边际分析边际分析是微观经济学的基础理论之一,而微积分是边际分析的重要工具。
通过微积分的求导和积分运算,我们可以准确计算出边际成本、边际效用和边际收益等经济指标,从而帮助决策者做出最优决策。
2. 弹性分析弹性是衡量市场供求关系敏感度的指标,对于分析市场需求和供给的变化尤为重要。
微积分可以帮助我们计算和分析价格弹性、收入弹性和交叉弹性等,从而更好地理解市场的运行机制和市场参与者的行为。
3. 市场均衡分析市场均衡是微观经济学中的重要概念,用于描述市场上供给和需求的平衡状态。
微积分在经济中的应用
微积分在经济中的应用微积分是数学中的一个重要分支,它研究的是函数的变化率和函数的积分。
在经济领域中,微积分也有着广泛的应用。
本文将介绍微积分在经济中的应用。
一、边际分析和最优化边际分析是微积分在经济中的一个重要应用。
它研究的是在一定范围内的最优解。
通过计算边际成本和边际收益,可以找到最优的生产量或价格,从而获得最大利润。
例如,对于一个厂商来说,如果其生产成本为每单位100元,销售价格为每单位150元,那么如果生产100单位的产品,总利润为5000元。
但如果每单位生产成本下降到80元,销售价格不变,那么生产150单位的产品可以获得最大利润7500元。
因此,厂商应该选择生产150单位的产品。
二、弹性分析弹性分析是微积分在经济中的另一个重要应用。
它研究的是函数对于自变量的敏感程度。
在经济学中,弹性分析可以帮助我们理解价格的变动对于需求和供给的影响。
例如,需求弹性和供给弹性可以帮助我们理解市场均衡价格的变动。
如果需求缺乏弹性,那么价格的上升可能会导致销售量的下降幅度小于价格上升的幅度,从而厂商的利润会增加。
因此,厂商可能会选择提高价格。
相反,如果需求富有弹性,那么价格的上升可能会导致销售量的下降幅度大于价格上升的幅度,从而厂商的利润会减少。
因此,厂商可能会选择降低价格。
三、微分方程微分方程是微积分中的一个重要概念,它可以用来描述变量之间的依赖关系。
在经济领域中,微分方程可以用来描述市场均衡价格的变动。
例如,在供求定理中,我们可以建立一个微分方程来描述价格和销售量之间的关系。
如果供给函数为s(p),需求函数为d(p),那么我们可以建立如下微分方程:dp/dt = s(p) - d(p)其中,t表示时间,p表示价格。
该方程表示的是在时间内价格的变动量等于供给量与需求量之差。
通过求解这个微分方程,我们可以预测市场均衡价格的变动。
总之,微积分在经济中有着广泛的应用,它可以帮助我们更好地理解经济现象和解决实际问题。
微积分在经济学中的应用分析
微积分在经济学中的应用分析微积分是数学中的一大分支,它主要研究函数的极限、导数、微分和积分等数学概念和运算。
微积分的应用非常广泛,涉及到各个领域,包括物理学、化学、工程学、生物学等,其中经济学是其中一个重要的应用领域。
下面将分析微积分在经济学中的应用。
1. 一元微积分一元微积分主要研究一个自变量的函数的极限、导数和积分,其中导数和积分的应用在经济学中尤为重要。
导数的应用导数是函数在某一点处的斜率,它在经济学中有着重要的应用。
例如,在生产函数中,均线产品的产量和使用的生产要素之间存在着一定的关系,这种关系可以用生产函数来描述。
生产函数的一般形式为:q=f(k, l)其中,q表示产量,k和l分别表示生产要素的数量(例如资本和劳动力)。
假设生产函数中资本和劳动力的价格分别为r和w,则资本k和劳动力l的成本可以表示为:C=rk+wl函数C也是q的函数,它表示单位产量的成本。
假设某一时刻,资本和劳动力的数量分别为k和l,单位时间内的产量为q,则单位时间内的成本可以表示为:C(q)=r(k(q))+w(l(q))其中,k(q)和l(q)分别表示产量为q时,需要使用的资本和劳动力的数量。
成本函数的导数c'(q)表示在某一产量下,单位产量的成本变化量,称为边际成本。
在实际中,企业为了最大化利润需要选择边际成本等于边际收益的产量。
因此,成本函数的导数在经济学中具有重要的应用。
积分的应用积分是导数的逆运算,它在经济学中有着重要的应用。
例如,在宏观经济学中,净出口是指某国对外贸易出口和进口之差,它可以表示为:NX = X-M其中,X表示出口,M表示进口。
某一时刻净出口的值可以表示为:在某一时刻t,储蓄和投资的数量分别为S(t)和I(t),则国内生产总值(GDP)可以表示为:GDP = C+I+G+NX其中,C表示消费支出,G表示政府支出。
从这个方程可以看出,GDP是储蓄、投资、消费和净出口之和。
净出口的值可以通过计算出口和进口之和,然后去掉进口即可得到。
微积分在经济学中的应用
微积分在经济学中的应用广泛且深入,其基本概念和方法为经济分析提供了有力的工具。
微积分在经济学中的运用,主要体现在建立经济模型、分析经济变量之间的关系、预测经济趋势、优化经济决策以及与数据分析的结合等方面。
以下是关于微积分在经济学中应用的一些详细内容。
一、微积分的核心概念及其在经济学中的应用微积分主要由极限、导数、积分等核心概念构成。
这些概念在经济学中都有广泛的应用。
1. 极限:在经济学中,极限常常被用来描述经济变量的长期趋势。
例如,在经济增长理论中,极限概念被用来探讨一个国家或地区的经济增长潜力。
2. 导数:导数是微积分中一个非常重要的概念,它描述了函数在某一点的变化率。
在经济学中,导数常被用于描述经济变量之间的边际关系,如边际成本、边际收益等。
这些概念在决策分析、定价策略、资源优化等方面有着广泛的应用。
3. 积分:积分是微积分的另一个核心概念,它描述了函数在某一区间内的累积变化。
在经济学中,积分常被用于计算总成本、总收入等经济指标。
此外,在经济预测和规划中,积分也发挥着重要作用。
二、微积分在经济模型建立中的应用微积分在经济模型的建立中扮演着至关重要的角色。
通过建立含有导数、积分等微积分元素的经济模型,我们可以更准确地描述经济现象,揭示经济变量之间的关系。
例如,在宏观经济学中,常使用微积分来建立经济增长模型。
通过引入导数来描述经济增长率的变化,可以更准确地预测经济未来的发展趋势。
在微观经济学中,微积分也被广泛用于建立需求曲线、供给曲线等模型,以分析市场价格与数量之间的关系。
三、微积分在优化经济决策中的应用微积分在优化经济决策中也发挥着重要作用。
通过求解含有微积分元素的优化问题,我们可以找到实现经济目标的最优方案。
例如,在生产决策中,企业常使用微积分来优化生产成本。
通过求解边际成本等于边际收益的条件,企业可以确定最佳的生产规模,以实现利润最大化。
在投资决策中,微积分也可帮助投资者分析投资项目的风险和收益,以找到最优的投资组合。
微积分在经济学中的应用分析
微积分在经济学中的应用分析微积分是数学中的一个重要分支,它主要研究极限、导数、积分和无穷级数等概念,是分析、几何和代数等数学分支的基础。
在经济学中,微积分有着广泛的应用,它可以帮助经济学家分析经济现象、预测经济走势、优化经济政策等,为经济学领域的研究和实践提供了重要的数学工具。
微积分在经济学中的应用之一是用来分析经济现象。
经济学家常常需要通过建立数学模型来描述经济中的各种现象和规律,而微积分作为数学的重要工具,可以帮助他们进行精确的分析。
在微观经济学中,经济学家可以利用微积分来推导供求曲线、成本曲线、收益曲线等与市场供求关系相关的数学模型,从而更好地理解市场运行机制。
在宏观经济学中,微积分也可以用来建立宏观经济模型,分析国民经济的总量关系和增长趋势,为宏观经济政策的制定提供理论支持。
微积分在经济学中的应用还包括经济预测和决策优化。
在经济学研究和实践中,人们常常需要通过对经济变量的变化趋势进行预测,以便作出正确的决策。
微积分可以通过对经济数据进行分析,建立数学模型,并利用微积分的概念和方法进行推导和计算,从而实现对经济走势的预测。
微积分也可以用来对决策进行优化。
对于生产企业来说,可以利用微积分的方法对生产成本、产量、利润等多个变量进行优化,从而实现最大化利润的目标。
对于政府来说,也可以利用微积分的方法对税收政策、货币政策等进行优化,实现国民经济的稳定和发展。
微积分在交易和投资领域也有着重要的应用。
金融市场是一个充满风险和不确定性的市场,投资者需要通过对市场数据和走势的分析来做出投资决策。
微积分可以帮助投资者对金融市场的波动和变化进行量化分析,从而更好地理解市场的规律,找到投资机会并进行风险管理。
微积分也可以应用于金融衍生品的定价和风险管理,为各种金融工具的设计和交易提供数学基础。
微积分在经济学中的应用是多方面的,它不仅可以帮助经济学家分析经济现象,预测经济走势,优化经济政策,还可以帮助投资者进行风险管理和决策优化。
微积分在经济学中的应用分析
微积分在经济学中的应用分析微积分作为数学的一个分支,广泛应用于各个学科领域,其中包括经济学。
在经济学中,微积分的应用不仅帮助我们理解经济现象,还帮助我们分析经济问题和制定经济政策。
本文将从微积分在边际分析、最优化、模型建立和解决实际经济问题等方面进行分析,探讨微积分在经济学中的重要作用。
一、微积分在边际分析中的应用边际分析是微观经济学中一个重要的概念,它主要用来分析经济单元(如企业、消费者)在某一活动中产生的额外收益和额外成本。
微积分帮助我们理解和应用边际分析,通过导数来计算边际成本和边际收益。
我们来看企业的生产决策。
假设某企业的生产函数为Y=f(X),其中Y表示产出,X表示投入。
企业在决定增加一单位投入时,产出将如何变化呢?这就涉及到边际产出的计算,即f’(X),其中f’(X)表示对生产函数进行微分得到的边际产出。
通过计算边际产出,企业可以评估增加一单位投入所带来的额外产出,从而最大化产出与成本之间的关系。
微积分也可以用于消费者的边际效用分析。
假设某消费者的效用函数为U=g(X),其中U表示效用,X表示消费量。
消费者在做出消费决策时,需要考虑增加一单位消费对效用的变化,即边际效用。
通过效用函数的微分g’(X),消费者可以评估增加一单位消费所获得的额外效用,从而最大化效用与消费之间的关系。
最优化是微积分在经济学中的另一个重要应用领域,它主要用来分析在给定约束条件下,如何使某一目标函数达到最优状态。
在经济学中,最优化经常出现在生产决策、消费决策和资源配置等方面。
以生产决策为例,假设某企业的产出为Y,生产成本为C,企业的利润π为π=Y-C。
企业在决定生产量时,需要最大化利润函数π关于生产量Y的函数。
这涉及到利润函数π的微分,即π’(Y),通过对利润函数进行微分,企业可以找到最大化利润的生产量,从而实现最优化生产决策。
三、微积分在模型建立和解决实际经济问题中的应用微积分还广泛用于经济学模型的建立和解决实际经济问题。
数学中的微积分应用
数学中的微积分应用微积分是数学中的一门重要学科,它研究的是函数的变化和积分的概念。
微积分不仅仅是理论的研究,更是实际问题解决的有力工具。
在各个领域中,微积分都有广泛的应用,下面我们来看看微积分在不同领域中的应用。
一、物理学中的微积分应用物理学是微积分最直接的应用领域之一。
微积分的概念和方法在物理学中起到了至关重要的作用。
例如,牛顿的运动定律中就包含了速度、加速度和位移的概念,这些概念都是通过微积分来描述的。
在动力学中,微积分被用来描述物体的速度和加速度之间的关系。
通过对速度和加速度的积分,可以得到物体的位移和位置函数。
这种方法不仅适用于平凡的直线运动,也适用于复杂的曲线运动。
在热力学中,微积分也有广泛的应用。
热力学研究的是物体的热量和能量变化。
通过微积分,可以求解热量的传导方程和热量的变化率。
这对于工程领域中的热传导问题和能源的优化利用具有重要意义。
微积分还可以用来解决流体力学中的问题,如流体的速度分布、压力分布和流量等。
二、经济学中的微积分应用微积分在经济学中的应用也非常广泛。
经济学研究的是人类的资源配置和经济行为。
通过微积分,可以对供求关系、市场均衡和经济增长等问题进行分析。
在微观经济学中,微积分被用来描述市场的需求和供给曲线。
通过对需求和供给曲线的微分和积分,可以求解市场的均衡价格和数量。
这对于制定经济政策和预测市场走势具有重要意义。
在宏观经济学中,微积分可以用来描述经济增长和经济周期。
通过对产出、消费和投资等变量的微分和积分,可以求解经济增长率和经济波动的周期。
这对于制定宏观经济政策和应对经济危机具有重要意义。
三、工程学中的微积分应用工程学是微积分应用最广泛的领域之一。
无论是土木工程、电子工程还是航空航天工程,微积分都是不可或缺的工具。
在土木工程中,微积分被用来解决结构和材料的力学问题。
通过微积分,可以求解建筑物和桥梁的强度和稳定性。
微积分还可以用来解决流体力学中的问题,如水流的速度和压力分布,以及管道和水坝的设计等。
微积分的实际的意义
微积分的实际的意义
微积分的实际意义
微积分是数学中的一个重要分支,它是研究函数的变化规律和量的变化率的学科。
微积分在现代科学和工程技术中有着广泛的应用,它不仅是理论研究的基础,也是实际问题的解决工具。
微积分的实际意义主要体现在以下几个方面:
1. 物理学中的应用
微积分在物理学中有着广泛的应用,例如在运动学中,微积分可以用来描述物体的运动状态和速度加速度等物理量的变化规律。
在力学中,微积分可以用来求解物体的运动轨迹和力的作用等问题。
在电磁学中,微积分可以用来描述电场和磁场的变化规律和电磁波的传播等问题。
2. 工程技术中的应用
微积分在工程技术中也有着广泛的应用,例如在机械工程中,微积分可以用来求解机械系统的运动状态和力的作用等问题。
在电子工程中,微积分可以用来描述电路中电流和电压的变化规律和信号的传输等问题。
在化学工程中,微积分可以用来描述化学反应的速率和反应物的浓度等问题。
3. 经济学中的应用
微积分在经济学中也有着广泛的应用,例如在微观经济学中,微积分可以用来描述市场供求关系和价格变化等问题。
在宏观经济学中,微积分可以用来描述经济增长和通货膨胀等问题。
4. 生物学中的应用
微积分在生物学中也有着广泛的应用,例如在生物医学中,微积分可以用来描述生物体内的代谢和生理功能等问题。
在生态学中,微积分可以用来描述生态系统的稳定性和物种的数量变化等问题。
微积分在现代科学和工程技术中有着广泛的应用,它不仅是理论研究的基础,也是实际问题的解决工具。
因此,学好微积分对于从事科学研究和工程技术的人员来说是非常重要的。
认识微积分:什么是微积分?微积分有哪些应用?
**微积分:概念揭示与广泛应用****一、微积分的基本概念**微积分,作为数学的一个重要分支,主要研究变化率和累积量的问题。
它包含微分学和积分学两个主要部分,这两部分相互独立又彼此紧密相连。
微分学研究的是事物瞬时变化率的问题,而积分学则关注总量或总体变化的累积。
1. 微分学:微分学关心的是函数在某一点的局部行为,即函数在某一点的切线斜率或变化率。
导数(differential coefficient)是微分学的核心概念,它描述了函数在某一点附近的小变化所带来的函数值的大致变化量。
通过导数,我们可以分析函数的单调性、极值点、拐点等特性。
2. 积分学:积分学则是对微分学的逆操作,它关心的是函数的累积效应。
定积分(definite integral)和不定积分(indefinite integral)是积分学的两大基石。
定积分求解的是函数在某一区间内与x轴围成的面积,而不定积分则更关注于寻找一个原函数,其导数等于给定的函数。
**二、微积分的发展历程**微积分的发展历程充满了科学与哲学的碰撞与融合。
古希腊的欧几里得和阿基米德等人的工作为微积分的诞生奠定了基础。
然而,微积分的真正发展始于17世纪,当时,牛顿和莱布尼茨分别独立地发展出了微积分的理论体系。
牛顿从运动学的角度出发,用差分法和幂级数来研究微积分;而莱布尼茨则从几何学的视角,引入了积分符号“∫”,使积分运算更加系统化和标准化。
这两位数学巨匠的工作相互补充,共同推动了微积分学的迅速发展。
**三、微积分的应用领域**微积分在现代社会中的应用无处不在,它已经渗透到科学、工程、经济、医学等众多领域,成为了现代社会不可或缺的数学工具。
1. 科学研究:微积分在科学研究中发挥着不可替代的作用。
在天文学中,微积分被用来描述天体运动的轨迹和速度;在物理学中,微积分被用来描述物体的加速度、力、能量等物理量;在生物学中,微积分则被用来研究生物种群的增长规律等。
2. 工程技术:在工程技术领域,微积分同样发挥着至关重要的作用。
高等数学中的微积分应用
高等数学中的微积分应用引言:微积分是数学中的一个重要分支,它的应用广泛而深入。
在高等数学中,微积分是一门必修课程,学习者通过掌握微积分的原理和应用,能够更好地理解和解决实际问题。
本文将从几个典型的应用领域入手,介绍微积分在实际中的应用。
一、物理学中的微积分应用物理学是微积分的一个重要应用领域。
在物理学中,微积分被用于描述和解决各种物理现象。
例如,通过微积分可以求解物体的运动轨迹、速度和加速度等问题。
在力学中,微积分被应用于求解物体的质心、力矩和功等问题。
在电磁学中,微积分被用于求解电场和磁场的分布、电流和磁感应强度等问题。
微积分的应用使物理学的理论更加具体和可行,为科学研究提供了强有力的工具。
二、经济学中的微积分应用微积分在经济学中也有广泛的应用。
在经济学中,微积分被用于描述和解决各种经济现象。
例如,通过微积分可以求解供求曲线的交点,从而确定市场均衡点。
在微观经济学中,微积分被应用于求解边际效用、边际成本和边际收益等问题。
在宏观经济学中,微积分被用于求解经济增长率和通货膨胀率等问题。
微积分的应用使经济学的分析更加精确和深入,为经济决策提供了科学依据。
三、生物学中的微积分应用微积分在生物学中也有重要的应用。
在生物学中,微积分被用于描述和解决各种生物现象。
例如,通过微积分可以求解细胞的增长速率和分裂速率等问题。
在遗传学中,微积分被应用于求解基因频率和遗传变异等问题。
在生态学中,微积分被用于求解种群的增长率和竞争关系等问题。
微积分的应用使生物学的研究更加精细和全面,为生物科学的发展提供了新的思路。
四、工程学中的微积分应用微积分在工程学中也有广泛的应用。
在工程学中,微积分被用于描述和解决各种工程问题。
例如,通过微积分可以求解物体的变形和应力分布等问题。
在电子工程中,微积分被应用于求解电路的电流和电压等问题。
在机械工程中,微积分被用于求解机械系统的运动和能量等问题。
微积分的应用使工程学的设计更加精确和可靠,为工程技术的发展提供了强有力的支持。
微积分在经济学中的应用
微积分在经济学中的应用微积分在经济学中的应用The Application of Calculus in Economics王猛统计与应用数学学院统计学专业2006(0)班 200672016指导教师:柴彩春摘要:经济学与数学是有着十分密切关系的两个学科,经济学中的很多经济现象经济理论都能够用数学知识去解释。
现代化经济理论已经从过去的经济定性分析发展成为量性分析和定性分析相结合。
微积分作为数学知识的基础,是学习经济学的必备知识,在这里我要介绍一下微积分知识在经济学中的一些基本的应用。
微积分在经济领域中的应用,主要是研究在这一领域中出现的一些函数关系,因此必须了解一些经济分析中常见的函数。
价格函数、需求函数、成本函数、收益函数等等。
还有弹性的经济分析,需求弹性、收益弹性等等。
最优化问题是经济管理活动的核心,各种最优化问题也是微积分中最关心的问题之一。
这些重要的经济理论都可以用微积分的一些内容解释,所以说微积分在经济学中的应用是十分有效的。
关键词:导数;积分;需求函数;弹性函数;价格函数;弹性;极限Abstract: There is a very close relationship between economics and mathematics. Many phenomena and theories in economics can be explained by mathematical ideal. In the past, we studied economics by the theory of qualitative analysis. But now , the theory of quantitative and qualitative analysis have been combined together to help us studing modern economics. Calculus is a necessary subject when we emulate the knowledge of economics for it is the foundation of mathematics. Now, I would Introduce some basic applications about the knowledge of calculus in economics. We will mainly research some functions in this area, therefore we must understand some common functions about it, just like price function, demand function, cost function, revenue function, etc. There are also flexible economic analysis,demand elasticity, income elasticity, etc that we should get. Optimization is the core problem of economy and management activities and it is also the one of the most concerned problems in calculus. All of these important economic theories can be explained by some of the elements in calculus, so we can say that calculus is doing a big help when we study economics.Key words: Derivative; integration; marginal cost function; elastic;flexible; functions; the ultimate1.引言微积分的产生是数学上的伟大创造。
微积分在经济学中的应用
微积分在经济学中的应用微积分是数学中的一个重要分支,它的理论和方法在经济学中有着广泛的应用。
通过微积分的工具,经济学家们能够更好地分析经济现象,做出准确的判断和预测。
本文将探讨微积分在经济学中的具体应用,包括边际分析、优化问题以及经济增长等方面。
一、边际分析微积分在经济学中的第一个应用是边际分析。
边际分析是经济学中非常重要的一个概念,它指的是在某一变量增加(或减少)一个单位时,对应的效用、成本或产出的变化量。
对于经济学家来说,理解和运用边际分析是解决许多经济问题的基础。
在微积分的框架下,我们可以通过求导来计算边际效用、边际成本以及边际产出等。
例如,在消费者选择理论中,消费者的效用函数通常是连续可微的函数,通过对效用函数求导,我们可以得到消费者对不同商品的边际效用,这有助于我们理解消费者如何做出最优消费决策。
二、优化问题微积分在经济学中的另一个重要应用是解决优化问题。
在经济学中,我们经常遇到需要最大化或最小化某个变量的问题,而微积分正是解决这类问题的重要工具。
以生产函数为例,生产函数描述了输入因素与产出之间的关系。
当我们想要最大化产出时,可以使用微积分的方法来求解最优的输入组合。
通过对生产函数进行求导,我们可以得到产出对于各个输入因素的边际产出,然后将边际产出相等的条件与约束条件结合,进而得到最优解。
类似地,在消费者选择理论中,我们可以通过微积分来解决消费者的最优消费问题。
通过构建约束条件和效用函数,结合拉格朗日乘子法等微积分工具,我们可以求解出消费者在预算约束下获得最大满足的消费组合。
三、经济增长微积分在经济增长理论中也有着重要的应用。
经济增长理论研究经济体长期内产出的增长问题,而微积分则提供了分析经济增长模型的数学工具。
在经济增长模型中,我们常常需要研究产出、储蓄、投资等变量之间的关系。
通过构建微分方程组,我们可以描述经济体产出、资本积累以及人口增长等变量的变化规律。
利用微积分的方法,我们可以得到这些变量的稳定状态,分析经济体是否能够实现长期稳定增长。
论微积分在经济分析中的应用
微积分在经济分析中的应用摘要微积分作为数学的一个重要分支,在经济学中有着广泛的应用。
本文将讨论微积分在经济分析中的应用,包括边际分析、最优化问题、弹性和总量增长等方面。
引言经济学研究的对象是人们如何分配稀缺资源以满足无限的需求。
通过数学工具的运用,特别是微积分的应用,能够帮助经济学家更好地理解和解释经济现象。
微积分作为一种工具,可以帮助我们分析经济变量之间的相互关系,并帮助我们找到最优解。
边际分析边际分析是微积分在经济学中最常用的应用之一。
例如,边际成本和边际收益是一个企业决策中重要的概念。
当企业在生产过程中增加一单位的产出时,产生的额外成本就是边际成本。
通过微积分的方法,可以计算出边际成本函数,并通过边际成本和边际收益的比较,帮助企业确定最优的产出水平。
另一个经济学中常用的概念是边际效用。
边际效用指的是消费者获得的额外满足程度,当消费者消费一单位的产品时,获得的额外满足程度即为边际效用。
通过微积分的方法,可以计算出边际效用函数,并通过边际效用和产品价格的比较,帮助消费者做出最优消费决策。
最优化问题最优化问题是经济学中另一个重要的应用领域。
最优化问题是指在约束条件下寻找某个目标函数的最大值或最小值。
例如,在企业的生产过程中,企业需要制定一个生产计划,以最大化利润。
通过微积分的方法,可以建立企业的生产函数和利润函数,并通过最优化问题的求解方法,帮助企业确定最优的生产方案。
在经济学中,最优化问题还可以应用于消费者的最优消费决策、政府的最优税收策略等方面。
通过结合微积分的方法,可以帮助解决这些最优化问题,使经济主体能够在给定的条件下实现最优效果。
弹性分析弹性是表示经济变量之间相互依赖程度的一个重要指标。
例如,需求曲线的价格弹性可以衡量消费者对产品价格变化的敏感程度。
通过微积分的方法,可以计算出价格弹性,并帮助企业预测产品的需求变化情况。
除了价格弹性,还有收入弹性、交叉价格弹性等,它们对于经济分析和决策都有着重要的意义。
微积分在经济学中的应用分析
微积分在经济学中的应用分析微积分在经济学中具有广泛的应用,能够帮助经济学家分析和解决各种经济问题。
以下将对微积分在经济学中的应用进行分析。
微积分在经济学中常用于对经济变量的变化进行分析。
经济变量常常存在着变化趋势,如价格的上升或下降、产量的增加或减少等。
微积分中的导数就是用来描述变化速率的工具,可以帮助经济学家理解和解释各种变化趋势。
在价格理论中,供给函数和需求函数的导数可以告诉我们价格变化对供给和需求的影响程度,从而帮助我们预测市场价格的变动趋势。
微积分在经济学中还常用于求解最优化问题。
最优化问题是经济学中重要的研究对象,例如企业如何最大化利润、消费者如何最大化效用等。
微积分中的极值和微分可以帮助我们求解这些问题。
通过求解一阶和二阶导数等相关条件,经济学家可以找到函数的极值点,并判断是极大值还是极小值。
这样可以帮助我们找到最优的决策方案,提高经济效益。
在企业经济学中,微积分可以帮助我们找到利润最大化的产量和价格,从而指导企业的生产和销售策略。
微积分还可以帮助我们理解和解释经济学中的各种曲线。
经济学中经常使用各种曲线来描述经济现象,如需求曲线、供给曲线、边际收益曲线等。
微积分中的积分和微分可以帮助我们计算曲线下的面积、判断曲线的凹凸性、计算边际效果等。
通过对曲线的分析,经济学家可以更好地理解和解释经济现象,并从而制定更有效的政策和决策。
在税收政策中,经济学家可以通过对需求曲线和供给曲线的面积计算,得出税收对消费者和生产者的分摊程度,从而判断税收政策的公平性和效果。
微积分在经济学中具有重要的应用价值。
它可以帮助经济学家分析经济变量的变化趋势、求解最优化问题、理解和解释各种曲线,从而更好地理解和解决各种经济问题。
对于经济研究和决策而言,掌握微积分的应用方法和技巧至关重要。
微积分是经济学家必备的工具之一。
微积分在经济金融学中的应用
微积分在经济金融学中的应用微积分是数学的一门重要分支,它与经济金融学之间存在着十分密切的联系。
在经济金融学领域中,微积分广泛应用于各种分析与计算中,为了更好地理解其中的应用,我们需要首先了解微积分的基本概念。
一、微积分基本概念在微积分中,我们首先需要了解的是导数和积分这两个概念。
导数是指函数在某一点处的瞬时变化率,用来描述一个函数的变化程度。
而积分则是描述一个函数所代表的曲线下的面积,或者是一个函数的变化总量。
这两个概念在经济金融学领域中都有着广泛的应用。
比如,我们可以用导数来计算某一经济变量的变化速度,并通过积分来求出一段时间内该变量的总变化情况。
另外,微积分中还有一些与导数和积分相关的重要定理,比如拉格朗日中值定理和柯西中值定理等,它们在经济金融学中也有着重要的应用。
二、微积分在经济学中的应用在经济学中,微积分有着广泛的应用。
以微观经济学为例,我们可以利用微积分来研究消费者和生产者行为。
对于消费者行为,我们可以用边际效用和边际成本来描述消费者的消费行为。
而这些概念都可以通过微积分的方法来计算。
例如,消费者的边际效用可以通过将总效用对所消费的物品数量求导得到,而边际成本可以通过将总成本对所生产的物品数量求导得到。
对于生产者行为,我们可以利用生产函数进行研究。
生产函数是将生产所需要的所有生产要素与所生产出的产品之间的关系进行描述的函数。
通过对生产函数求导,我们可以得到边际生产率,从而为企业决策提供参考。
此外,在经济学中还有一些重要的微积分工具,比如无限小量和微分方程。
无限小量可以用来研究经济变量的微小变化情况,而微分方程则可以用来描述一些复杂的经济现象,并为其中的数学模型提供支持。
三、微积分在金融学中的应用在金融学中,微积分同样有着广泛的应用。
以资本市场理论为例,我们可以利用微积分来分析股票投资中的风险与回报之间的关系。
通过对股票价格的微分,我们可以求出股票的收益率。
而通过对这些股票收益率进行方差分析,我们可以了解股票的回报变化情况。
微积分在经济学中的应用分析
微积分在经济学中的应用分析微积分是数学中的一个重要分支,它主要研究变化量和变化率,是分析问题和解决问题的有效工具。
在经济学领域,微积分也被广泛应用,帮助经济学家分析经济现象和制定经济政策。
本文将从微积分在边际分析、优化理论和经济模型中的应用等方面进行分析和讨论。
微积分在经济学中的应用之一就是边际分析。
边际分析是微观经济学中一个重要的理论工具,它主要用来分析单位数量变化对总量的影响。
微积分通过求导数的方法,可以帮助经济学家计算出边际成本、边际收益和边际产品等重要指标,从而判断生产或消费决策的合理性。
在企业生产决策中,微积分可以帮助经济学家计算出边际成本和边际收益,并通过比较边际收益和边际成本的大小来确定最优生产规模。
在消费决策中,微积分可以帮助经济学家计算边际效用,并通过比较边际效用和价格的关系来确定最优消费组合。
边际分析是微积分在经济学中的一个重要应用领域。
微积分在经济学中的应用还体现在优化理论中。
优化理论是微积分的一个重要应用领域,它主要用来研究如何找到一个函数的最大值或最小值。
在经济学中,许多经济问题都可以通过优化理论来解决,比如确定生产要素的最优配置、确定消费者最优选择、制定最优经济政策等。
微积分通过求解极值的方法,可以帮助经济学家找到函数的最大值或最小值,从而为经济决策提供理论支持。
在生产中,微积分可以帮助经济学家找到企业利润函数的最大值点,从而确定最优的生产要素配置。
在消费中,微积分可以帮助经济学家找到消费者效用函数的最大值点,从而确定最优的消费选择。
优化理论是微积分在经济学中的又一个重要应用领域。
微积分在经济学中的应用还体现在经济模型中。
经济模型是经济学家用来研究经济现象和解释经济规律的重要工具,而微积分则是经济模型中常用的数学方法。
在宏观经济模型中,微积分可以帮助经济学家构建动态的经济增长模型和商业周期模型;在微观经济模型中,微积分可以帮助经济学家构建生产函数、需求函数和成本函数等。
微积分在经济学中的应用
微积分在经济学中的应用微积分在经济学中的应用【摘要】微积分是高等数学伟大的成就之一,在日常生活的各个领域都有着广泛的应用。
利用高等数学微积分的数学定量来分析和解决各领域方面的理由己成为经济学中的一个重要部分,它使经济学由定性走向定量化,这使得微积分在经济领域中的作用越来越明显。
【关键词】微积分;经济学;边际分析微积分是高等数学的伟大成就。
微积分产生于生产技术和理论科学,同时又影响着科技的发展。
在经济学的领域内,将一些经济理由利用相关模型转化为数学理由,用数学的策略对经济学理由进行研究和分析,把经济活动中的实际理由利用微积分的策略进行量化,在此基础上得到的结果具有科学的量化依据。
1.微积分在经济学中的应用1.1边际分析经济学中的边际理由,是指每一个自变量的变动导致因变量变动多少的理由,所以边际函数就是对一个经济函数的因变量求导,得出,其中在某一点的值就是该点的边际值。
例1:已知某工厂某种产品的收益 (元)与销售量 (吨)的函数关系是,求销售60吨该产品时的边际收益,并说明其经济含义。
解:根据题意得,销售这种产品吨的总收益函数为。
因而,销售60吨该产品的边际收益是元。
其经济学含义是:当该产品的销售量为60吨时,销售量再增加一吨(即 =1)所增加的总收益是188元。
这个理由看起来很简单,但是在实际生活中的应用作用很大。
又如:例2:某工厂生产某种机械产品,每月的总成本C(千元)与产量x(件)之间的函数关系为,若每件产品的销售价为2万元,求每月生产6件、9件、156件、24件时的边际利润,并说明其经济含义。
解:根据题意得,该厂每月生产x件机械产品的总收入函数为。
因此,该厂生产的x件产品的利润函数为:,由此可得边际利润函数为,那么每月该厂生产6件、9件、15件、24件时的边际利润分别是: (千元/件), (千元/件), (千元/件), (千元/件)。
这个经济学的含义是:当该厂月产量为6件时,若再增产1件,此时的利润将会增加18000元;当该厂的月产量为9件时,若再增产1件,利润将增加12000元,有所降低;当月产量增加到15件时,再增产1件,利润反而不会增加;当月产量为24件时,若再增产1件,此时的利润反而会相应的减少18000元。
微积分在微观经济学中的应用
1 引言微积分广泛地应用在自然科学、社会科学及应用科学等各个领域,用来解决那些仅靠代数学不能有效解决的问题.经济学作为社会科学“皇冠上的明珠”,其与微积分的联系也尤为紧密,我们就拿微观经济学为例.微观经济学就是研究社会资源配置以及社会微观个体的经济关系的一门科学,从它诞生之日便与数学结下了不解之缘.自威廉-斯坦利与卡尔-门格尔等人的“边际革命”将边际分析引入经济学分析起,微积分在经济学研究中的作用越来越重要,它为解决以“变量”为研究对象的大量问题提供了一种深刻的思想方法,就是运用定量分析方法研究经济理论的有效工具.微积分以其特有的严密性为微观经济学理论提供了科学的论证与精确的数理分析,严格的量化的论证与分析提高了经济学理论的科学性.微观经济学这一百多来的发展实践证明:将现代的数学方法例如微积分引入到微观经济学领域,大大地推动了经济学的研究与发展.本文主要结合微观经济学中的典型的经济模型与经济问题,探讨微积分在微观经济学研究中的具体运用,以提高用高等数学中的方法来处理复杂经济现象的能力.下面研究主要集中在诸如边际分析、弹性分析、成本问题、收入问题、消费者剩余与生产者剩余这些方面,从而让我们对微积分这个分析工具在经济学中的运用有个更加清晰全面的认识.2 经济学中常用函数[1]在引入微积分在微观经济学中的运用之前,先来简要介绍下经济学中的几个常用的函数.需要注意的就是,由于在现实中许多经济函数并不就是连续函数,为了能够进行微积分运算,我们不妨先假设它们就是连续且可微函数.2、1 需求函数需求函数就是反映在每一可能的价格水平下消费者对某种商品愿意并且能够购买的有效需求量Q 与该商品的价格P 之间一一对应关系的函数,记作()d Q Q P =.2、2 供给函数供给函数就是反映在每一可能的价格水平下生产者对某种商品愿意并且能够提供的有效供给量Q 与该商品的价格P 之间一一对应关系的函数,记作()S Q Q P =.2、3 效用函数效用函数就是反映消费者在消费中所获得的效用与所消费的商品组合之间数量关系的函数.它被用以衡量消费者从消费既定的商品组合中所获得满足的程度.其表达式就是:(),,...U U x y z =式中,,...x y z 分别代表消费者所拥有或消费的各种商品的数量.2、4 产量函数产量函数又称作生产函数,它反映厂商在生产过程中投入的一种或者几种要素量与最大产量之间的关系.需要指出的就是,产量又可以分为总产量、平均产量与边际产量,分别记为,,TP AP MP ,对应的产量函数分别就是()TP TP x =, ()AP AP x =,其中x 表示一种或几种要素组合.2、5 成本函数成本函数反映的就是在厂商的生产过程中投入的成本TC 与产品数量Q 之间的关系的函数,由于成本函数就是建立在生产函数的基础上的,而生产理论中将生产分为短期与长期两种,短期生产有可变要素投入与不变要素投入之分,因此通常认为短期成本函数也分为可变成本与固定成本,记作()()12TC TC Q C C Q ==+,其中1C 为固定成本,()2C Q 为可变成本.2、6 收益函数收益函数反映的就是厂商销售商品的数量Q 与收益R 之间的关系,记作()()R R Q P Q Q ==⋅,其中()P Q 为商品的价格函数.3 导数在微观经济学中的应用3、1 导数与边际分析[9]函数()y f x =的导函数0()limx y y f x x ∆→∆''==∆就是函数的变化率,在经济学中称做()f x 的边际函数,导数值()0f x '称为()f x 在0x x =处的边际值.经济学中的边际经济变量都就是用增加某一个经济变量一单位从而对另一个经济变量带来的影响就是多少,如效用函数、产量函数、成本函数、收益函数,它们的导数分别称作边际效用、边际替代率、边际产量、边际成本、边际收益.3、2 导数与最优化分析最优化分析包括最大化分析与最小化分析,微观经济学就是从单个经济个体的角度来研究资源最优配置的学科,作为理性的经济人必然会依据自己的效用偏好,在既定的资源约束条件下做出一个最优的经济决策,这就就是最优化的实质.在理论上有生产者利润最大化、消费者效用最大化、生产要素组合最优化.如何实现给定条件下的最优化,其基本分析工具就是微积分,如一阶导数.(1)生产者利润最大化生产者就是以利润最大化为目的进行生产的,因此,理性的厂商在生产过程中必然会选择一个最优的生产点.厂商的利润等式为:()()()L Q TR Q TC Q =-.由微积分知识可得,满足上式利润最大化的条件就是:()()()0L Q TR Q TC Q MR MC ''=-=-=,即厂商应该选择最优的产量使得边际收益MR 等于边际成本MC ,这样,厂商才能获得最大的利润.将利润最大化的均衡条件简称为MR MC =.这个均衡条件有时也被称为利润最大或亏损最小的均衡条件.生产者往往依据最优化原理来做出生产决策,确定最优产量.具体而言,当生产者将产量定在()()MR Q MC Q =时,即边际成本等于边际收益下的产量为最优产量.3、3 导数与弹性分析在前面我们已经知道,导数就是函数的变化率,但它只就是绝对变化率,而有时我们在比较不同函数的变量对其自变量波动的灵敏程度时,还需要知道它的相对变化率,即应变量y 的相对改变量与自变量x 的相对改变量之比.这也就就是我们要介绍的将导数引入弹性分析问题.在微观经济学中,典型的弹性问题有需求弹性,需求的收入弹性,需求的交叉弹性,供给弹性等.3、4 偏导数与效用分析在效用论中效用就是指消费者在消费商品时所感受到的满足程度,它就是消费者对商品满足自己欲望的能力的一种主观心理评价.但就是偏导数引入,仍然可以对效用进行定量分析,即提出效用函数,其中最典型的就是柯布—道格拉斯函数, U x y αβ=,商品x 与商品y 的价格分别为x P 与y P ,消费者的收入为M,α与β为常数,且α+β=1,接下来分析:(1)该消费者关于商品x 与商品y 的需求函数;(2)证明当商品x 与y 的价格以及消费者的收入同时变动一个比例时,消费者对两商品的需求关系维持不变.(3)证明消费者效用函数中的参数α与β分别为商品x 与商品y 的消费指出占消费者收入的份额.分析如下:(1)由消费者的效用函数U x y αβ=,算得: 1x U MU x y x αβα-∂==∂,1y MU x y αββ-=消费者的预算约束线方程x y P x P y M ⋅⋅+=.根据我们上面分析的消费者效用最大化的均衡条件:x x y y MU P MU P =---------------①x y P x P y M ⋅⋅+=-------------②得 11/x y P x y x y P αβαβαβ--= ------------③x y P x P y M ⋅⋅+= -------------------④解方程组可得:/,/x y x M P y M P αβ==,即为消费者关于商品x 与商品y 的需求函数、(2)当商品x 与y 的价格以及消费者的收入同时变动一个比例时,相当于消费者的预算线变为x y P x P y M λλλ⋅⋅+=,其中λ为一非零常数.此时消费者效用最大化的均衡条件变为: 11/x yP x y x y P αβαβαβ--=------------① x y P x P y M λλλ⋅⋅+= -------------②由于λ≠0,故方程化为11/x y P x y x y P αβαβαβ--=-----------③x y P x P y M ⋅⋅+= --------------------④显然,其解就就是/,/x y x M P y M P αβ==,这表明,消费者在这种情况下对两商品的需求关系维持不变.(3)由消费者的需求函数/,/x y x M P y M P αβ==可得:/x P x M α=⋅,/y P y M β=⋅上述两式正就是商品x 与商品y 的消费支出占消费者收入的份额,故结论被证实.6 小结通过本文的粗浅分析,我们可以认识到仅仅就是微积分在微观经济学中的运用就已经很广泛而且深入、因此,要想掌握好本科阶段学习的经济学理论,学好高等数学便就是一个十分必要的环节,无论就是高等代数、线性代数还就是概率论与数理统计等,都应该给予很高的重视,这样才能深入探究西方经济学、国际经济学、计量经济学等经济学学科,为今后的进一步学习研究打下良好的基础、 同样,对企业经营者来说,对其经营环节进行定量分析也就是非常必要的.数学这个分析工具的运用,不仅可以给企业经营者提供精确的数值化的经营成果信息,还可以为企业经营者做出合理的经营预测提供新的思路与手段,这也就是数学应用性的具体体现.因此,作为一个合格的企业经营者,在日常经营管理活动中应该积极运用相应的数学分析方法,例如本文所分析的微积分法,从而为科学的经营决策提供可靠依据。
大学数学微积分的应用
大学数学微积分的应用在大学数学中,微积分是一门重要的学科,它研究的是函数的变化和积分。
微积分不仅仅是一门理论学科,更是一门实用的学科,它在各个领域中都有广泛的应用。
本文将以实例的形式,介绍一些大学数学微积分的应用。
1. 物理学中的微积分应用在物理学中,微积分被广泛应用于描述物体的运动和变化。
以运动学为例,我们可以利用微积分的概念来求解物体的速度和加速度。
对于一维直线运动,我们可以将物体的位移对时间求导得到物体的速度;再将速度对时间求导得到物体的加速度。
这些导数的概念和计算方法正是微积分的核心内容。
在动力学中,微积分也能够帮助我们解决一些更加复杂的问题,例如求解质点在力场中的运动轨迹等。
2. 经济学中的微积分应用微积分在经济学中也有着重要的应用。
以边际分析为例,微积分可以帮助我们确定边际成本和边际收益,从而找到最优的经济决策。
在微观经济学中,我们经常需要计算供求关系曲线下的面积来求解总消费、总收入等问题,这就需要运用到了积分的概念。
在宏观经济学中,微积分也可以用于求解经济增长率、通胀率等指标。
3. 工程学中的微积分应用在工程学中,微积分被广泛应用于各个领域,如机械工程、电气工程、土木工程等。
以电路分析为例,微积分可以帮助我们计算电流和电压的变化规律,从而设计出符合要求的电路系统。
在结构力学中,微积分可以用于计算材料的应力应变、变形等问题。
在工程优化中,微积分也是一个重要的工具,可以帮助我们找到最优解。
4. 生物学中的微积分应用在生物学中,微积分也有大量的应用。
以生物动力学为例,微积分可以帮助我们研究生物体内部的变化和运动。
例如,我们可以通过微积分的方法来计算细胞内的物质转运速率、酶的反应速率等。
在生态学中,微积分可以用于建立物种数量与时间的关系模型,帮助我们更好地理解生态系统的运作规律。
5. 计算机科学中的微积分应用在计算机科学中,微积分也有一定的应用。
以图像处理为例,微积分可以帮助我们进行图像的平滑、增强和边缘检测等操作。
微积分在经济学中的应用分析
微积分在经济学中的应用分析引言:微积分是数学中的一个重要分支,它是研究极限、导数、积分等概念和方法的学科。
微积分作为一门工具性科学,广泛应用于各个领域,其中包括经济学。
本文将对微积分在经济学中的应用进行分析,探讨其在经济学研究、经济决策等方面的重要性。
一、微积分在经济学理论建模中的应用1.极限的应用微积分的极限概念在经济学理论建模中有着重要的应用。
例如,在边际效用理论中,经济学家通过计算边际效用的极限值来研究消费者的最优选择。
这一思想也应用于生产函数中,用于研究生产的最优方法。
通过极限的概念,可以更好地理解和描述经济现象的变化趋势和特点。
2.导数的应用经济学中经常需要研究各种函数的变化率,而导数是研究函数变化率的重要工具。
例如,边际成本和边际收益的概念在经济学中是至关重要的,它们可以通过求函数的导数来计算。
在微分方程的应用中,导数也起着重要的作用,用于描述经济系统中各个参与者的行为和决策过程。
3.积分的应用积分是微积分中的另一个重要概念,在经济学中也有广泛的应用。
例如,经济学家经常需要计算经济指标的总量,如国内生产总值(GDP)、消费总额等,这些都需要用积分的方法进行计算。
此外,在经济学中还常常需要研究函数的面积、曲线下的总量等问题,这些都是积分的应用领域。
二、微积分在经济决策中的应用1.边际分析微积分的边际分析在经济决策中有着重要的应用。
边际分析研究的是单位增加或减少一个单位的一些因素所带来的效果。
通过边际分析,经济学家可以评估各种资源的边际收益和边际成本,从而做出最优的决策。
例如,在生产决策中,经济学家可以通过分析单位产品的边际成本和边际收益来确定生产量的最优水平。
2.优化问题微积分的优化方法在经济决策中也有广泛的应用。
经济学家常常需要在给定的约束条件下,找到使一些目标函数达到最大或最小的最优解。
这类问题可以转化为数学上的最优化问题,并通过微积分的方法进行求解。
例如,在消费者决策中,经济学家可以通过优化方法确定消费者在有限预算约束下的最优消费组合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
微积分在微观经济学中
的应用
Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
1 引言
微积分广泛地应用在自然科学、社会科学及应用科学等各个领域,用来解决那些仅靠代数学不能有效解决的问题.经济学作为社会科学“皇冠上的明珠”,其与微积分的联系也尤为紧密,我们就拿微观经济学为例.微观经济学是研究社会资源配置以及社会微观个体的经济关系的一门科学,从它诞生之日便和数学结下了不解之缘.自威廉-斯坦利和卡尔-门格尔等人的“边际革命”将边际分析引入经济学分析起,微积分在经济学研究中的作用越来越重要,它为解决以“变量”为研究对象的大量问题提供了一种深刻的思想方法,是运用定量分析方法研究经济理论的有效工具.微积分以其特有的严密性为微观经济学理论提供了科学的论证和精确的数理分析,严格的量化的论证与分析提高了经济学理论的科学性.微观经济学这一百多来的发展实践证明:将现代的数学方法例如微积分引入到微观经济学领域,大大地推动了经济学的研究和发展.
本文主要结合微观经济学中的典型的经济模型和经济问题,探讨微积分在微观经济学研究中的具体运用,以提高用高等数学中的方法来处理复杂经济现象的能力.下面研究主要集中在诸如边际分析、弹性分析、成本问题、收入问题、消费者剩余和生产者剩余这些方面,从而让我们对微积分这个分析工具在经济学中的运用有个更加清晰全面的认识.
2经济学中常用函数[1]
在引入微积分在微观经济学中的运用之前,先来简要介绍下经济学中的几个常用的函数.需要注意的是,由于在现实中许多经济函数并不是连续函数,为了能够进行微积分运算,我们不妨先假设它们是连续且可微函数.
需求函数
需求函数是反映在每一可能的价格水平下消费者对某种商品愿意并且能够购买的有效需求量Q与该商品的价格P之间一一对应关系的函数,记作()
d
=.
Q Q P
供给函数
供给函数是反映在每一可能的价格水平下生产者对某种商品愿意并且能够提供的有效供给量Q与该商品的价格P之间一一对应关系的函数,记作()
S
=.
Q Q P
效用函数
效用函数是反映消费者在消费中所获得的效用与所消费的商品组合之间数量关系的函数.它被用以衡量消费者从消费既定的商品组合中所获得满足的程度.其表达式是:(),,...U U x y z =式中,,...x y z 分别代表消费者所拥有或消费的各种商品的数量.
产量函数
产量函数又称作生产函数,它反映厂商在生产过程中投入的一种或者几种要素量与最大产量之间的关系.需要指出的是,产量又可以分为总产量、平均产量和边际产量,分别记为,,TP AP MP ,对应的产量函数分别是()TP TP x =, ()AP AP x =,其中x 表示一种或几种要素组合.
成本函数
成本函数反映的是在厂商的生产过程中投入的成本TC 与产品数量Q 之间的关系的函数,由于成本函数是建立在生产函数的基础上的,而生产理论中将生产分为短期和长期两种,短期生产有可变要素投入和不变要素投入之分,因此通常认为短期成本函数也分为可变成本与固定成本,记作
()()12TC TC Q C C Q ==+,其中1C 为固定成本,()2C Q 为可变成本.
收益函数
收益函数反映的是厂商销售商品的数量Q 与收益R 之间的关系,记作()()R R Q P Q Q ==⋅,其中()P Q 为商品的价格函数.
3 导数在微观经济学中的应用
导数与边际分析[9]
函数()y f x =的导函数0()lim x y
y f x x ∆→∆''==∆是函数的变化率,在经济学中称做
()f x 的边际函数,导数值()0f x '称为()f x 在0x x =处的边际值.经济学中的边际经济变量都是用增加某一个经济变量一单位从而对另一个经济变量带来的影响是多少,如效用函数、产量函数、成本函数、收益函数,它们的导数分别称作边际效用、边际替代率、边际产量、边际成本、边际收益.
导数与最优化分析
最优化分析包括最大化分析和最小化分析,微观经济学是从单个经济个体的角度来研究资源最优配置的学科,作为理性的经济人必然会依据自己的效用偏好,在既定的资源约束条件下做出一个最优的经济决策,这就是最优化的实质.在理论上有生产者利润最大化、消费者效用最大化、生产要素组合最优
化.如何实现给定条件下的最优化,其基本分析工具是微积分,如一阶导数.
(1)生产者利润最大化
生产者是以利润最大化为目的进行生产的,因此,理性的厂商在生产过程中必然会选择一个最优的生产点.厂商的利润等式为:
()()()L Q TR Q TC Q =-.由微积分知识可得,满足上式利润最大化的条件是:()()()0L Q TR Q TC Q MR MC ''=-=-=,即厂商应该选择最优的产量使得边际收益MR 等于边际成本MC ,这样,厂商才能获得最大的利润.将利润最大化的均衡条件简称为MR MC =.这个均衡条件有时也被称为利润最大或亏损最小的均衡条件.生产者往往依据最优化原理来做出生产决策,确定最优产量.具体而言,当生产者将产量定在()()MR Q MC Q =时,即边际成本等于边际收益下的产量为最优产量.
导数与弹性分析
在前面我们已经知道,导数是函数的变化率,但它只是绝对变化率,而有时我们在比较不同函数的变量对其自变量波动的灵敏程度时,还需要知道它的相对变化率,即应变量y 的相对改变量与自变量x 的相对改变量之比.这也就是我们要介绍的将导数引入弹性分析问题.
在微观经济学中,典型的弹性问题有需求弹性,需求的收入弹性,需求的交叉弹性,供给弹性等.
偏导数与效用分析
在效用论中效用是指消费者在消费商品时所感受到的满足程度,它是消费者对商品满足自己欲望的能力的一种主观心理评价.但是偏导数引入,仍然可以对效用进行定量分析,即提出效用函数,其中最典型的是柯布—道格拉斯函数, U x y αβ=,商品x 和商品y 的价格分别为x P 和y P ,消费者的收入为M ,α和β为常数,且α+β=1,接下来分析:
(1)该消费者关于商品x 和商品y 的需求函数;
(2)证明当商品x 和y 的价格以及消费者的收入同时变动一个比例时,消费者对
两商品的需求关系维持不变.
(3)证明消费者效用函数中的参数α和β分别为商品x 和商品y 的消费指出占消
费者收入的份额.
分析如下:
(1)由消费者的效用函数U x y αβ=,算得: 1x U MU x y x αβα-∂==∂,1y MU x y αββ-=
消费者的预算约束线方程x y P x P y M ⋅⋅+=.
根据我们上面分析的消费者效用最大化的均衡条件: x x y y
MU P MU P =---------------① x y P x P y M ⋅⋅+=-------------②
得 11/x y P x y x y P αβαβαβ--= ------------③
x y P x P y M ⋅⋅+= -------------------④
解方程组可得:/,/x y x M P y M P αβ==,
即为消费者关于商品x 和商品y 的需求函数.
(2)当商品x 和y 的价格以及消费者的收入同时变动一个比例时,相当于消费者
的预算线变为x y P x P y M λλλ⋅⋅+=,其中λ为一非零常数.
此时消费者效用最大化的均衡条件变为: 11/x y
P x y x y P αβαβαβ--=------------① x y P x P y M λλλ⋅⋅+= -------------②
由于λ≠0,故方程化为
11/x y P x y x y P αβαβαβ--=-----------③
x y P x P y M ⋅⋅+= --------------------④
显然,其解就是/,/x y x M P y M P αβ==,
这表明,消费者在这种情况下对两商品的需求关系维持不变.
(3)由消费者的需求函数/,/x y x M P y M P αβ==可得:
/x P x M α=⋅,/y P y M β=⋅
上述两式正是商品x 和商品y 的消费支出占消费者收入的份额,故结论被证实.
6 小结
通过本文的粗浅分析,我们可以认识到仅仅是微积分在微观经济学中的运用就已经很广泛而且深入.因此,要想掌握好本科阶段学习的经济学理论,学好高等
数学便是一个十分必要的环节,无论是高等代数、线性代数还是概率论与数理统计等,都应该给予很高的重视,这样才能深入探究西方经济学、国际经济学、计量经济学等经济学学科,为今后的进一步学习研究打下良好的基础.
同样,对企业经营者来说,对其经营环节进行定量分析也是非常必要的.数学这个分析工具的运用,不仅可以给企业经营者提供精确的数值化的经营成果信息,还可以为企业经营者做出合理的经营预测提供新的思路和手段,这也是数学应用性的具体体现.因此,作为一个合格的企业经营者,在日常经营管理活动中应该积极运用相应的数学分析方法,例如本文所分析的微积分法,从而为科学的经营决策提供可靠依据。