《微观经济十八讲》第二章间接效用函数与支出函数
第二讲 间接效用函数与支出函数
• 假设消费者的偏好是良好性状的。
• A点为最初的选择，B点为征从量税的最优选 择，C点为征所得税的最优选择。可见，在政 府向消费者征收相同数量的税收条件下，消费 者在政府课征所得税时的境况要好些。
X2
征从量税的预算线
初始预算线
X2*
B• •C •A
征所得税的预算线
O
X1*
X1
思考：
➢ 在政府征收从量税和等额所得税的情况下，消费 者的境况有没有可能一样好？如果有，是在什么 情况下？ 有，折拗性偏好，例如：完全互补
y p1
p2
请求消费者的马歇尔需求函数。
求解
v(p1,p2,y ) p1
y(p1
p
2
)
2
,
v(
p1,p p 2
2
,y
)
y(p1
p 2 )2
v(p1,p2,y ) y
(p1
p 2 )1
利用罗尔恒等式
v(p ,y )
pi v(p ,y )
xi*
xi(p ,y )
y 0
v(p1,p2,y )
我们有x1(p1,p2,y )
p1 v(p1,p2,y )
y(p1 p 2 )2 (p1 p 2 )1
y
y(p1 p 2 )1
v(p1,p2,y )
x 2(p1,p2,y )
p 2 v(p1,p2,y )
y(p1 p 2 )2 (p1 p 2 )1
y
y(p1 p 2 )1
（三）间接效用函数的应用
• 可以分析价格和收入变动对消费者福利的影 响。
p ， *
u(x* )
i xi
0(偏好满足单调性），pi
平新乔课后习题详解(第2讲--间接效用函数与支出函数)
平新乔《微观经济学十八讲》第2讲 间接效用函数与支出函数1．设一个消费者的直接效用函数为12ln u q q α=+。
求该消费者的间接效用函数。
并且运用罗尔恒等式去计算其关于两种物品的需求函数。
并验证：这样得到的需求函数与从直接效用函数推得的需求函数是相同的。
解：（1）①当20y p α->时，消费者的效用最大化问题为：12122,112m ln ax q q s t q p p yq q q α..+=+构造拉格朗日函数：()121122ln L q q q y p p q αλ--=++L 对1q 、2q 和λ分别求偏导得：1110L p q q αλ∂=-=∂ ① 2210Lp q λ∂=-=∂ ② 11220q Ly p p q λ∂=--=∂ ③ 从①式和②式中消去λ后得：211p q p α*=④再把④式代入③式中得：222y p p q α*-=⑤ 从而解得马歇尔需求函数为：211p q p α*=222y p p q α*-=由⑤式可知：当20y p α->时，20q *>，消费者同时消费商品1和商品2。
将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数：()()2112122,,,ln p v p p y p q q y u p ααα**=+-=②当20y p α-≤时，消费者只消费商品1，为角点解的情况。
从而解得马歇尔需求函数为：11q y p *=20q *= 将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数：()()12121,,,ln v p p y u q p y q α**== （2）①当20y p α->时，此时的间接效用函数为：()()2112122,,,lnp v p p y p q q yu p ααα**=+-= 将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得：11v p p α∂=-∂ 2222v y p p p α∂=-∂ 21v y p ∂=∂ 由罗尔恒等式，得到：1112121v p p p v y p q p αα*∂∂=-==∂∂ 222222221y p v p p y p y q v p p αα*-∂∂-=-==∂∂②当20y p α-≤时，间接效用函数为()()12121,,,lnv p p y u q p yq α**==，将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得：11v p p α∂=-∂ 20v p ∂=∂ v y yα∂=∂ 由罗尔恒等式，得到：1111v p p y v y p yq αα*∂∂=-==∂∂ 2200v p v y y q α*∂∂=-==∂∂ （3）比较可知，通过效用最大化的方法和罗尔恒等式的方法得出的需求函数相同。
第二讲间接效用函数与支出函数D
* 故 v( p1 , p2 , m) = x1* x2
m = 4 p1 p2
2
p1 =0.25, p2 =1, m= 2
2 * x1 = 2 × 0.25 = 4 2 * x2 = =1 2 ×1
时
v( p1 , p2 , m) = v(0.5,1, 2) = 4
现在假设政府对商品1按0.25元/ 单位征收消费税，即
两边同时对pj偏微分
∂xi x j + ∑ pi =0 ∂p j i =1
n
∂ v = λ ∂ p j
∑
n
p
i=1
i
∂ x ∂ p
i j
故
∂v = −λ x j ∂p j
（1）
②再求分母
Q v( p, m) = u ( x( p, m))
对m求偏微分
∂v = ∂m
∑
n
i =1 n
∂u ( x ) ∂xi ∂xi ∂m ∂ xi pi ∂m
∂e( p, u ) ⋅ ∂pi
(1)
由谢泼特引理知
∂e = hi ( p , u ) ∂pi
且
hi ( p , u ) = x i ( p , e ( p , u )) = xi ( p , m )
即
∂e = xi ( p, m) ∂p i
代入(1)式变形即可得
∂x j ∂pi = ∂h j ( p, v( p, m)) ∂pi − xi ∂x j ( p, m) ∂m
第二讲间接效用函数与支出函数
•
Outline of Today’s Class
• • • • • 1.间接效用函数 2.罗伊（Roy identity）等式 3.支出最小化问题 支出最小化问题 4.支出函数 5.希克斯（补偿）需求函数
平新乔《微观经济学十八讲》课后习题详解(第2讲 间接效用函数与支出函数)
平新乔《微观经济学十八讲》第2讲 间接效用函数与支出函数跨考网独家整理最全经济学考研真题，经济学考研课后习题解析资料库，您可以在这里查阅历年经济学考研真题，经济学考研课后习题，经济学考研参考书等内容，更有跨考考研历年辅导的经济学学哥学姐的经济学考研经验，从前辈中获得的经验对初学者来说是宝贵的财富，这或许能帮你少走弯路，躲开一些陷阱。
以下内容为跨考网独家整理，如您还需更多考研资料，可选择经济学一对一在线咨询进行咨询。
1．设一个消费者的直接效用函数为12ln u q q α=+。
求该消费者的间接效用函数。
并且运用罗尔恒等式去计算其关于两种物品的需求函数。
并验证：这样得到的需求函数与从直接效用函数推得的需求函数是相同的。
解：（1）①当20y p α->时，消费者的效用最大化问题为：12122,112m ln ax q q s t q p p yq q q α..+=+构造拉格朗日函数：()121122ln L q q q y p p q αλ--=++L 对1q 、2q 和λ分别求偏导得：1110L p q q αλ∂=-=∂ ① 2210Lp q λ∂=-=∂ ② 11220q Ly p p q λ∂=--=∂ ③ 从①式和②式中消去λ后得：211p q p α*=④再把④式代入③式中得：222y p p q α*-=⑤ 从而解得马歇尔需求函数为：211p q p α*=222y p p q α*-= 由⑤式可知：当20y p α->时，20q *>，消费者同时消费商品1和商品2。
将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数：()()2112122,,,ln p v p p y p q q y u p ααα**=+-=②当20y p α-≤时，消费者只消费商品1，为角点解的情况。
从而解得马歇尔需求函数为：11q y p *=20q *= 将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数：()()12121,,,lnv p p y u q p y q α**== （2）①当20y p α->时，此时的间接效用函数为：()()2112122,,,lnp v p p y p q q yu p ααα**=+-= 将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得：11v p p α∂=-∂ 2222v y p p p α∂=-∂ 21v y p ∂=∂ 由罗尔恒等式，得到：1112121v p p p v y p q p αα*∂∂=-==∂∂ 22222221y p v p p y p y q v p p αα*-∂∂-=-==∂∂②当20y p α-≤时，间接效用函数为()()12121,,,lnv p p y u q p yq α**==，将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得：11v p p α∂=-∂ 20v p ∂=∂ v y yα∂=∂ 由罗尔恒等式，得到：1111v p p y v y p y q αα*∂∂=-==∂∂ 2200v p v y yq α*∂∂=-==∂∂ （3）比较可知，通过效用最大化的方法和罗尔恒等式的方法得出的需求函数相同。
微观经济学讲义-第二讲_图文_图文
(α＞0,β＞0)
中指数的经济含义。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析44
由（iv），（v）我们可知 代入（vi）可以求得
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析36
• （4）： 由（3）直接代入支出函数得 ，进而
故谢泼特引理得证。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析37
华东理工大学商学院 Email:dosun@
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析6
关于(p,y)是零次齐次的。 对于y是严格递增的。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析7
对于p是严格递减的。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析42
三、预算份额
• 如果收入为y，消费的商品数量为
(x1,x2,…,xn)，价格为(p1,p2,…,pn)，则
称
为购买xi的收入份额，或
预算份额。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析43
例：Cobb—Douglass效用函数
U(X1,X2)=
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析15
华东理工大学商学院 Email:dosun@
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微观经济分析16
如果初始状态：v(0.25,1,2)=2。若政府要征收 0.5元的所得税，则消费者收入y会从2下降为 1.5元。用间接效用函数来衡量，开征0.5元的 所得税会使消费者的间接效用从2下降至1.5。 如果政府的税收总量仍为0.5，但考虑的是开征 商品税，则效果会有所不同。设政府只对X1（ 例如酒）开征商品税，由于开征商品税会使税
间接效用函数
一、间接效用函数
• 2.间接效用函数
• （1）基本概念
• 若 v(p,y)ux成(p 立,y，)则
就v为( p间, 接y )效用函数。
• 间接效用函数表示收入和价格两个变量下消费者
的最优消费时的效用。
• 间接效用函数的存在对于说明政府水平的福利影 响有比较便利的条件
一、间接效用函数
• （2）间接效用函数的性质
p 1 2
x1
1
y
p
1
1
p 1 1
p 1 2
1
p1 p2
1
一、间接效用函数
令
r 1
x1 x2
y
p
r 1 1
p
r 1
p
r 2
y
p
r 1 2
p
r 1
p
r 2
一、间接效用函数
• （3）马歇尔需求函数的性质 • A.在价格和收入上，需求函数是零次齐次的。
即对于任意给定的p、y，都有a>0，使得 成立。 x(ap,ay)x(p,y) • B.瓦尔拉斯定理。即最优的消费束都在预算线 的上界。 xR,pxy
w
| x x ( p ,w )
v( p,w ) p
L (x,
p
)
| x x ( p , w )
x
二、支出函数
• 1.支出函数： • 这是个支出最小化问题，选择合适的x使得满足
约束条件
m in
px
s .t
u (x) u
L = p x - u ( x ) - u
L
xi L pi pj
u ( x 1 ,x 2 ) ( x 1 x 2 ) 1 , 0 1 , 求 x i x i ( p 1 ,p 2 ,y ) , i 1 ,2
平新乔微观经济学十八讲02
5
代 5 入 4 式,得 x 2 的需求函数:
x2 =
y 3 p2
2
6
代 5,6 两式入效用函数中,得到当效用最大化时有间接效用函数:
2y y v( p, y ) = u ( x1 , x 2 ) = x x 2 = 3p 3p 2 1
2 1
2
第二讲 间接效用……
又消费者效用最大化意味着
(x1 , x2 ) ∈ R+2 . 已 知 北 京 的 物 价 为 ( p1a , p 2a ) , 上 海 的 物 价 为 ( p1b , p 2b ) , 并 且
a b p1a p 2 = p1b p 2 , 但 a b p1a ≠ p1b , p 2 ≠ p 2
. 又 知 广 州 的 物 价 为
u = x1 x2 u′ ln u u ′ = ln u 2 p1 p2 e = 2 p1 p2 e = 2 p1 p2u u ′ = ln x1 + ln x2 e′( p1 , p 2 , u ′) = e( p1 , p 2 , u )
根据 5.1 与 5.2 的结果,得到
6
设某消费者的间接效用函数为 v( p1 , p2 , m ) =
y = e( p, v( p, y ))
即可得到支出函数:
e( p, u ) = e( p, v( p, y )) = y = 108 p12 p 2 u
3 考虑下列间接效用函数
(
)
1 3
=
3 2 p12 p 2 u 2
(
)
1 3
v( p1 , p 2 , m ) =
这里 m 表示收入,问:
m p1 + p 2
由 1 式,2 式,得 e( p1 , p2 , u )
第二章间接效用函数与支出函数
希克斯需求曲线和马歇尔需求曲线
P1
h( p1 , u0 )
p1 '
p
0 1
x1 ( p1 , m0 )
0 h( p1 ' , u0 ) h( p1 , u0 )
x1 ( p1 ' , m0 )
X1
区别
• 希克斯需求曲线反映的是效用不变情况下，价格变化引起 的需求量的变化。体现的仅是替代效应。 • 马歇尔需求曲线反映的是价格变化引起的需求量的变化。 包括替代效应和收入效应。 • 所以马歇尔需求曲线一般来说要比希克斯需求曲线平缓。
支出最小化问题的基本模型
min px h p, u s.t , U x u
希克斯需求函数或 补偿需求函数
特点：完全不可观察的，效用是非客观的
支出最小化的求解过程
补偿的含义？
• 观察价格变化后，保持效用不变的话，支出最小时的支出 要比原来的支出大，说明价格上涨，要想效用不改变，必 须进行一定的货币补偿。
罗伊恒等式证明过程
• 可使用包络定理证明（详见16页） • 另一种证明
罗伊恒等式
• 证明过程可以反映价格和收入变动对均衡解的影响。 • 从恒等式可以倒推出马歇尔需求函数。
间接效用函数的应用
• 间接效用函数描述的是（价格，收入）变化对效用最大化 时的效用的影响。 • 当消费者的决策环境变化了，通过间接效用函数可以直接 了解它的影响。 • 尤其对于消费政策变化的影响分析，非常有效。例如：收 入补贴政策（改变收入）；商品税政策（改变某一商品价 格）等。
A B x2* C
x1*
x1
思考
• 如果政府对穷人的救济方式有： 发放收入和食物折扣券这两种方式 在政府开支是一样的情况下，哪种方式对穷人福利的增加 更多？
平新乔十八讲课后习题答案
1-6-1
第一讲 偏好、效用与消费者的基本问题
让我们首先来看一个例子，而在例子结束时，也就是我们回答此问题结束之际；
假设生产 a 单位的产出要固定用用上 a1 单位的 x1 与 a2 单位的 x2 ，那么此技术的生产函
越靠上的曲线所代表的效用水平就越高。
(3)
Y
y =−2 x3
Y
y = 2x
X
对于李楠而言汽水 x 与冰棍 y 是完全替代 的；三杯汽水 x 与两根冰棍 y 所带来的效用水
平是一样的，她的效用曲线拥有负的斜率；对
于一定量的汽水 x 而言，越多的冰棍 y 越好，
所以越靠上的曲线所代表的效用水平就越高；
她效用函数可用 u(x, y) = 3x + 2 y 表示。
ψ (x,λ) = x1 + λ(m − p1x1 − p2x2 )
∂ψ ∂x1
= 1 − λp1
=0
∂ψ ∂x2
= −λp2
=0
∂ψ ∂λ
=m−
p1x1 −
p2 x2
=0
由上式可得马歇尔需求函数： x1
=
m p1
； x2
=0
10
max = u(x)
x
s.t. m = p1x1 + p2x2
构造拉氏方程： ψ (x, λ) = Ax1α x12−α + λ(m − p1x1 − p2x2 )
∂ψ ∂x1
= 20(x1 +
x2 ) − λp1
=0
∂ψ ∂x2
=
20( x1
平新乔《微观经济学十八讲》第2讲 间接效用函数与支出函数
平新乔《微观经济学十八讲》第2讲 间接效用函数与支出函数跨考网独家整理最全经济学考研真题，经济学考研课后习题解析资料库，您可以在这里查阅历年经济学考研真题，经济学考研课后习题，经济学考研参考书等内容，更有跨考考研历年辅导的经济学学哥学姐的经济学考研经验，从前辈中获得的经验对初学者来说是宝贵的财富，这或许能帮你少走弯路，躲开一些陷阱。
以下内容为跨考网独家整理，如您还需更多考研资料，可选择经济学一对一在线咨询进行咨询。
1．设一个消费者的直接效用函数为12ln u q q α=+。
求该消费者的间接效用函数。
并且运用罗尔恒等式去计算其关于两种物品的需求函数。
并验证：这样得到的需求函数与从直接效用函数推得的需求函数是相同的。
解：（1）①当20y p α->时，消费者的效用最大化问题为：12122,112m ln ax q q s t q p p yq q q α..+=+构造拉格朗日函数：()121122ln L q q q y p p q αλ--=++L 对1q 、2q 和λ分别求偏导得：1110L p q q αλ∂=-=∂ ① 2210Lp q λ∂=-=∂ ② 11220q Ly p p q λ∂=--=∂ ③ 从①式和②式中消去λ后得：211p q p α*=④再把④式代入③式中得：222y p p q α*-=⑤ 从而解得马歇尔需求函数为：211p q p α*=222y p p q α*-= 由⑤式可知：当20y p α->时，20q *>，消费者同时消费商品1和商品2。
将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数：()()2112122,,,ln p v p p y p q q y u p ααα**=+-=②当20y p α-≤时，消费者只消费商品1，为角点解的情况。
从而解得马歇尔需求函数为：11q y p *=20q *=将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数：()()12121,,,lnv p p y u q p yq α**== （2）①当20y p α->时，此时的间接效用函数为：()()2112122,,,lnp v p p y p q q yu p ααα**=+-= 将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得：11v p p α∂=-∂ 2222v y p p p α∂=-∂ 21v y p ∂=∂ 由罗尔恒等式，得到：1112121v p p p v y p q p αα*∂∂=-==∂∂ 222222221y p v p p y p y q v p p αα*-∂∂-=-==∂∂②当20y p α-≤时，间接效用函数为()()12121,,,lnv p p y u q p yq α**==，将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得：11v p p α∂=-∂ 20v p ∂=∂ v y y α∂=∂ 由罗尔恒等式，得到：1111v p p y v y p y q αα*∂∂=-==∂∂ 2200v p v y yq α*∂∂=-==∂∂ （3）比较可知，通过效用最大化的方法和罗尔恒等式的方法得出的需求函数相同。
经济学第二讲笔记
意义：控制消费者的消费行为实质上可以通过 p《价 格政策，价格改革》及 y《收入政策》 二、间接效用函数的性质 如果 u(x)在Rn + 是连续且严格递增的，则 v(p,y)= max u(x) x∈ Rn + st: px≤y 有
n 1、在Rn ++ × R + 是连续的
2、关于（p,y）是零次齐次的 3、对于 y 严格递增 4、对于 p 严格递减 5、满足罗尔恒等式 即 v(p,y)在点（p0 ,y 0 ）可等且
= =
1
x 2 1
1
−1 2
x2 - p1 λ = 0
−1
1 2
⋯⋯① ⋯⋯②
1 2 2 x x 2 1 2
- p2 λ = 0
= y − p1 x1 − p2 x2 = 0 ⋯ ⋯ ③
x2 x1
由①②有 即
= p1
2
p
x 2 = p 1 x1
2
p
代入③有
∗ x1 = 2p ∗ x2 = 2p y
y
ρ
+ 1]
有
p 1 ρ −1 p2
ρ ρ −1 ρ
= u[
+ 1]
−1 ρ 1 ρ −1
=u[p1
+ p2 ] . p2
γ −1 p2 )γ .
1
ρ −1 ρ −1 ρ
γ =u(p1
+
p2
γ−1
⋯⑥
代⑥给④有
h x1 =up1
1 ρ −1
. p2
−1 ρ −1
γ (p1
+
γ −1 p2 )γ .
1
p2
3、总效应<TE> SE + IE= TE 讨论题： 住房由福利分房改为货币分房，分析其效应 配合上图
微观经济学讲义第二讲
先期预习
• （直接）效用函数 • 预算支出
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析2
一、间接效用函数
• 定义：直接效用函数U(x)，即效用是消费计划 X=(X1,…,Xn)的函数。对于给定的y及p，可以从 U(x)求出消费者的最优消费量，即需求函数。 最优消费量对应着最大化效用，由此，可把最 大化了的效用看作是价格集p和收入y的函数：
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析21
• 希克斯需求函数 ➢马歇尔需求函数是指给定价格和收入，
消费者如何选择才能使其效用最大？即 由
➢而由
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析22
➢“补偿”是表示为保持效用水平不变， 收入的变化被用以“补偿”价格的变化 。因为Hicks需求函数依赖于不可直 接观测的效用，所以它本身也是不可 直观可测的，而马歇尔需求函数是可 测的。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析14
• 间接效用函数的应用
在研究税收对消费者效用的影响时非 常有用。例如，政府要取得同样大小 的税收，可以选择开征所得税（收入 税），也可以选择开征某种商品税， 但两种政策对消费者的效用影响不一 样。以下列子将说明所得税有时对于 消费者的效用的影响比较小。
v(p,y)就称为间接效用函数，间接效用函数是一 个非常有用的分析工具。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
微观经济分析3
• 政策含义：
有了间接函数，那么，控制消费者的 消费行为就可以通过控制价格p和收入 y来实现，即通过收入政策和价格政策 的实现。
华东理工大学商学院 Email:dosun@
平新乔微观经济学十八讲》答案
p1c + p2 s = M
（**）
s = 2M
c= M
综合*与**式，可以得到， p1 + 2 p2 ， p1 + 2 p 2
6
第一讲 偏好、效用……
s′ = 2M
c′ = M
如果价格变成
p1′
和
p
′
2
，同样可以得到
p1′ + 2 p2′ ，
p1′ + 2 p2′ ．咖啡和糖的
消费比例不会发生变化．
2 x12
因此 x1 的边际效用是递减的．同理， x2 的边际效用也是递减的．i
4.2. 请给出一个效用函数形式，使该形式不具备边际效用递减的性质．
答：可能的一个效用函数是 u(x1, x2 ) = x1 + x2 ．
5. 常见的常替代弹性效用函数形式为
请证明：
( )1
u(x1 , x2 ) = α1 x1ρ + α 2 x2 ρ ρ
lim
ρ →−∞
t
(
x1
,
x2 )
=
x2
5
第一讲 偏好、效用……
当 x1 = x2 时，有 t(x1, x2 ) ≡ x1 = x2 综上所述，当 ρ → −∞ 时，原效用函数描述的偏好关系趋近于
u(x1, x2 ) = min{x1, x2} 所描述的偏好关系．
如果α1 与α 2 满足α1 + α 2 = 1 ，那么当 ρ → −∞ 时，同时有效用函数
为 p1′ 和 p2′ ，对她关于咖啡和糖的消费会发生什么影响？
解：咖啡和糖对茜茜而言是完全互补品（perfect complements），即她的效用函数可以表 示为（假设她的偏好满足单调性）：
平新乔十八讲课后习题答案
;
因为 x1 为常数，把之代入（3）式得：
x2
=
m
− αp2 p2
2-11-1
（1） （2） （3）
第二讲 间接效用函数与支出函数
x2
•
•
• m = p1x1 + p2x2
x1
=
αp2 p1
u = α ln x1 + x2
效用函数为拟线 性 曲 线 u = v(x1) + x2
可知，其中 x 1 的需
把上两式分别代入（3）式得马歇尔需求函数：
11，（1） u′ = 2
x1
=
αm p1
；
√
x2
=
(1 − α )m p2
（2） u′ = 2v−3(v > 0) √
（3） u′ = −2v−3(v > 0) ×
（4） u′ = v−1(v > 0) √
（5） u′ = ve−v (v > 0) √
（6） u′ = 2v(v > 0) √
⎫ ⎬
⎩ a1 a2 ⎭
当a
=1则
y
=
Min
⎧ ⎨
x1
;
x2
⎫ ⎬
，而当 a
不指定时，则存
⎩ a1 a2 ⎭
在多种表示形式（但它们都无伤大雅），萧锋的效用函数也可 写为 u(x, y) = min(2x, y) ；
2
x2
u(x1, x2 ) = max(x1, x2 )
10 = x1 + 2x2
• x1
（2）
lim ln u(x)
ρ →0
=
lim
ρ →0
1 ρ
ln(α1x1ρ
《微观经济十八讲》第二章间接效用函数与支出函数
运用包络定理，可得到：
e( p, u ) L( x* , * ) h xi xi ( p, u ) * pi pi
例：
min( p1 x1 p2 x2 )
x1 , x2
1
由u( x1 , x2 ) ( x1 x2 ) , 0 1),求支出函数.
* 1
* x1 2 。说明政府开征 p1从0.25涨到0.5元后， 商品税后，消费者仍会购买2单位的商品X1， 政府的税收也是0.5元。
(2) p1 0.5, 代入v( p1, p2 , y), 新的间接效用函数为:
y 2 (2) v ( p1 , p2 , y) 1.41 1.5 0.5 0.5 0.5 2( p1 ) ( p2 ) 2(0.5) 1
五、对偶性问题
就是指在经济学中具有成对意义的一些概念和问 题。在需求分析中的主要的对偶关系有：
(1) x( p, y ) h p, v ( p, y ) (2) h( p, u ) x p, e( p, u ) (3)e p, v ( p, y ) y (4)v p, e( p, u ) u
两式相除，就可以得到ห้องสมุดไป่ตู้尔恒等式。
3.间接效用函数的应用:政府税收对效用的影响 设效用函数为: u( x1 , x2 ) x1 x2 最大化问题为: max x1 x2
s.t. p1x1 p2 x2 y
L x1 x2 ( y p1 x1 p2 x2 )
L 0 x1 L 0 x2
L 0
因此，可得到:
* x2 p1 p1 * 即x2 x1 * x1 p2 p2
y y * x , x2 2 p1 2 p2
间接效用函数与支出函数
(2)
∂ψ ∂x j
= α j Ax1α1 LL xαj j −1L xnα n
− λp j1 = 0
(3)
∂ψ ∂x1
=
αn
Ax1α1
xα 2 2
LLL
xnα
n
−1
−
λpn
=0
(4)
∑ ∂ψ
∂λ
n
=m−
i =1
pi xi
=0
(5)
由 (2) 得: (3)
xi
=
αi pjxj α j pi
;
把上两式分别代入（5）式得:
1
1
1
( ) e( p,u) =
p1⎜⎜⎝⎛
2up2 p1
⎟⎟⎠⎞3
+
p2 ⎜⎜⎝⎛
up12 4 p22
⎟⎟⎠⎞ 3
=
2up12 p2
1 3
+
⎜⎜⎝⎛
up12 p2 4
⎟⎟⎠⎞
3
1
e(
p,u)
=
3⎜⎜⎝⎛
up12 p2 4
⎟⎟⎠⎞ 3
也可根据间接效用函数与支出函数互为倒函数的关系直接得出：
1
v( p, m)
=
αim
n
pi α j
j =1
；因为
n
αj
j =1
=
1 ；所以
xi
(
p,
m)
=
αim pi
；
我们还可以通过对其效用函数进行单调变化，进而可方便的得出其马歇尔需求函数；
n
∑ ln u(x) = ln A + αi ⋅ ln xi i =1
（2）把上所得的马歇尔需求函数代入目标函数得间接效用函数：
- 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)。
两式相除，就可以得到罗尔恒等式。
3.间接效用函数的应用:政府税收对效用的影响 设效用函数为: u( x1 , x2 ) x1 x2 最大化问题为: max x1 x2
s.t. p1x1 p2 x2 y
L x1 x2 ( y p1 x1 p2 x2 )
L 0 x1 L 0 x2
2.间接效用函数的性质
n （1）在价格和收入上 (R R预算集的定义域) 是连续的。
当价格和收入有微小变化时，最大化的效用 也会有微小的变化。因为如果u（x）是连续的， 则最大化（一阶导数）的值一定也是连续的。
（2）它对于价格和收入是零次齐次的，即价 格和收入的同比例变化并不影响效用水平。
1 1
1 1
令r
1
, 可得到:
1
1 h p1 1 x2 u p2
ux2 ( p1r p )
1 1 r r 2
r p2 1
x u( p p )
h 1 r 1
1 1 r r 2
p
s.t. u ( x1 x2 )1/ x1 0, x2 0
1
L ( x1 , x2 , ) p1 x1 p2 x2 [u ( x1 x2 ) ]
1 L p1 ( x1 x2 ) x1 1 0 x1 1 1 L p2 ( x1 x2 ) x2 1 0 x2 1
h e( p, u) p1x1h ( p, u) p2 x2 ( p, u) e*
e( p , u ) min( p x ) n
xR
s.t.
u ( x) u
L=p x- u ( x ) - u L u ( x ) pi 0 xi xi L u ( x ) - u 0 pi u ( x ) xi pj u ( x ) x j
x2
h 0 0 x2 ( p1 , p2 , u) h 1 0 x2 ( p1 , p2 , u)
A
B
0 p1 0 p2 1 p1 0 p2
价格变动的 替代效应
o
x1
希克斯需求曲线
0 x1h ( p1 , p2 , u)
p1
p10 p
1 1
A’
C’
o
h 1
h x2 ( p, u)
2
, u ( x ) u
x
u O
x ( p, u)
h 1
e2 p1
e* p1
e1 p1
x1
二、希克斯需求函数
希克斯的需求函一般记为： ( p, u ) h
即为达到既定的效用水平u，选择的最小支出 时消费者对x的需求。
希克斯的需求函数又称补偿性需求函数。 一是某商品价格下降，效用增加，可假定把 消费者收入减少（负的补偿），使其效用水 平与以前一样。 二是某商品价格上升，效用减少，此时增加 消费者的收入，使其效用水平也不变。 这两种情况下，消费者的选择会发生何种变 化？
* 1
* x1 2 。说明政府开征 p1从0.25涨到0.5元后， 商品税后，消费者仍会购买2单位的商品X1， 政府的税收也是0.5元。
(2) p1 0.5, 代入v( p1, p2 , y), 新的间接效用函数为:
y 2 (2) v ( p1 , p2 , y) 1.41 1.5 0.5 0.5 0.5 2( p1 ) ( p2 ) 2(0.5) 1
xR
其中， x x* ( p, y) 因此，
v( p, y ) / y max u ( x) / y n
L( x, ) u( x) ( y p x)
xR
L( x* , * ) u( x* ) * pi 0, (i 1, 2, n) xi xi
需要证明，对于所有的t>0，都有：
v( p, y) v(tp, ty),即v(tp, ty) tv( p, y)
证明：v(tp, ty) max u ( x), s.t. tp x y n
xR
max u ( x), s.t. p x y n
xR
（3）在收入上y是严格递增的，而在价格p上 则是严格递减的。 v( p, y) max u ( x), s.t. p x y n
将x*与λ*代入L(· )。因此：
v( p, y) L( x* , * ) * y y
u( x* ) 由于， 0(u()严格递增), pi 0 xi 因此， * 0 v( p, y ) 0 y
（4）满足罗尔恒等式。
如果间接效用函数 v( p, y ) 在点上( p , y ) 是可导的，且： 一定存在 v( p, y ) 0
y
v( p, y) x j ( p, y) p j
v( p, y) , j 1, 2,, n y
这个证明要用到包络定理。
由max u f ( p, y ) s.t px y 得，L(x, )=u(x)+(y-px) v ( p, y ) L ( x , ) |x x ( p , y ) y y v ( p, y ) L ( x , ) |x x ( p , y ) x p p
L u ( x1 x2 ) 0
1
p1 x1 p2 x2
1
,
1
p1 x1 x2 , u=(x1 x2 ) p2 把x1代入u , 得 :
p1 1 p1 1 u x2 x2 x2 1 p2 p2
运用包络定理，可得到：
e( p, u ) L( x* , * ) h xi xi ( p, u ) * pi pi
例：
min( p1 x1 p2 x2 )
x1 , x2
1
由u( x1 , x2 ) ( x1 x2 ) , 0 1),求支出函数.
若政府征收0.5元的所得税，消费者收入降为 1.5元，间接效用也从2降为1.5。 现考虑政府对X1征收商品税0.25元，此时,p1 会从0.25涨到0.5元。 问题1：商品税使政府能征到0.5元的税收吗? 问题2：商品税对消费者的间接效用的影响有 多大？
y , y 2(收入不变) （1）x 2 p1
1.基本概念 间接效用函数表示收入和价格两个变量下 消费者的最优消费时的效用，或最大化效用与 价格集和收入集之间的函数关系。
v( p, y) max u( x) x ( p, y) n
xR
s.t. p x y
间接效用函数的存在对于说明政府政策对消 费者福利的影响有比较便利的条件，如控制价 格和收入政策。
p
r 1 1
up2 ( p p )
r 1
1 1 r r 2
p
r 1 2
u( p p )
r 1
1 r r 2
求上式对于p1的偏导，可直接验证谢泼特引理。
四、预算份额
如果收入为y，消费的商品数量和价格分别为：
( x1, x2 ,, xn )和( p1, p2 , pn ) pi xi 则称： Si 为购买xi的收入（预算）份额。 y 如果i=1,2，则 p1 x1 S1 S2 1 S1 y
可见，开征商品税对消费者的间接效用的负 面作用大于开征所得税。 原因：一是价格提高减少了消费者的实际购 买力；二是改变了商品的相对价格。开征所得 税只产生第一方面的影响。
§2.支出函数
一、支出函数的定义
支出函数：这是个支出最小化问题，选择合适 的x使得满足约束条件。 如果在价格为p时为满足特定效用水平u所必需 的最低花费为e(p,u),则：
x ( p , p , u) x ( p , p , u )
0 1
0 2
h 1
1 1
0 2
x1
三、谢泼特引理
如果u(· )是连续且严格递增的，则当p>>0时， 支出函数 e( p, u ) 在点 e( p0 , u 0 ) 对于p可微，且
e( p 0 , u 0 ) xi xih ( p 0 , u 0 ) , (i 1, 2,, n) pi
第二章 间接效用函数与支出函数
§1.间接效用函数
一、相对价格变化与收入变化对最优 消费量的影响
x2
y p2 p1 p2 y p1
p1' p2
y p1'
x1
x2
y' p2 y p2
收入变化的影响
y p1
y' p1
x1
x2
x0
x1
x2
x1
价格和收入变化对最优消费量的影响
二、间接效用函数
五、对偶性问题
就是指在经济学中具有成对意义的一些概念和问 题。在需求分析中的主要的对偶关系有：
(1) x( p, y ) h p, v ( p, y ) (2) h( p, u ) x p, e( p, u ) (3)e p, v ( p, y ) y (4)v p, e( p, u ) u
求出的Βιβλιοθήκη 小解称为希克斯需求函数。记为：xi xih ( p, u), i 1, 2,...n
代入支出px得最小支出函数。记为：