第三讲 消费者理论II

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3. 消费者的最优选择
基于经济学的基本假设,消费者会选择可负担的效用值最高的消费束。能使消费 者获得最大效用的消费束就称为消费者的最优选择,或最优消费束。因为我们假 设消费者的收入会全部用于消费,所以最优选择一定会在预算线上,否则便可通 过增加商品的数量来增加效用。
将效用函数作为目标函数,最优选择问题可以表示为有约束的最优化问题,如下 式所示,

且P ∆x + ∆ = 0,可以得出− = 。)

下面我们思考一下当价格和收入变化时,预算线会发生怎样的变化。
中国政法大学商学院 刘婷文
收入变化。 当收入增加时,将收入全部用于购买商品 1 和商品 2 的数量增 加,且价格不变预算线的斜率不变,所以预算线会向外(右侧)平行移动。 同理,当收入减少时候,预算线回向内(左侧)平行移动。
{( , )|P + = } 其中,P + = 称为预算线的表达式。我们可以将预算线画在坐标系中, 横截距和总截距分别代表将收入全部购买商品 1 和商品 2 的数量。如下图所示, 预算线将所有消费束的集合(第一象限,包括坐标轴)分为三个部分:(1)预算 线右侧的点表示负担不起的消费束(支出>收入);(2)左侧的点表示负担的起并 有剩余的消费束(支出<收入);(3)线上的点表示恰好可以负担的消费束(支出 =收入)。
我们可以很容易地将此条件扩展到 n 种商品上:当消费者面对 n 种商品的选择, 最大化效用的条件是每种商品所支付的最后一块钱所带来的边际效用相等。
以上三个角度在本质上其实是一样的,都是在比较改变最后一单位(边际)的利 与弊,得到的是收益,放弃的是成本。更一般化而言,经济学的基本假设告诉我 们要从成本和收益两个角度去考虑问题,这里的分析表明最优选择应使边际收益 等于边际成本。
例 2:设某消费者的效用函数为 U= xαxβ, 商品 1 和商品 2 的价格分别为
p , p , 消费者收入为 M, α, β 为常量。请求解最优消费束。
对于这种给出效用函数的题目,我们直接使用最优条件求解即可。首先,最优 选择应该预算线上 —— 条件 1。其次,由效用函数分别对 x1 和 x2 求偏导可 以得到 MU1 和 MU2 的表达式,最优选择应满足边际效用之比等于价格之比,即 MRS12 = P1/P2 ——条件 2。条件 1 和 2 即为关于两个未知数,x1 和 x2,的两个 方程,从中可以求解最优选择。
Max , U(x , x ) s. t. p + =
我们可以将约束条件带入目标函数,或使用拉格朗日函数求解最优选择。最优选 择应满足 MRS12=P1/P2 ,或 MU1/MU2=P1/P2 ,即,商品 1 对商品 2 的替代率等于两者 的价格之比,或者是两种商品的边际效用之比等于价格之比。这里的数学推导比 较简单,我们便不再详述,关键需要掌握的是该最优条件背后的经济含义。
下面,我们来看两道例题。
例 1:小明喜欢包子和油条,他的等优曲线凸向原点,且不与坐标轴相交。油条 价格为 1 元,包子为 3 元。小明将收入都花费在这两者上,并且他目前所选择的 物品组合意味着油条对包子的边际替代率为 2。请问:小明的消费组合是否是最 优的? 如果不是,他应该怎么改变呢?
在此问题中,油条的市场(相对)价格为 1/3 个包子,即增加 1 单位油条,需要 放弃 1/3 个包子,而油条对包子的边际替代率为 2,两者不相等,显然不是最优
中国政法大学商学院 刘婷文
点的特征)。在切点(点 E)处,消费者获得了最大效用——预算线上的其它消费 束效用较低;效用更高的消费束负担不起。无差异曲线切线斜率的绝对值为 MRS12, 其值会随着消费束的变化而变化,预算线斜率的绝对值为 P1/P2,在切点处,MRS12 恰等于 P1/P2,即为选择的最优条件——与最优化问题一致。
2. 预算线 预算线是从支出方面对消费者选择进行约束。很显然,消费者负担不起的消费束, 即使效用更高,也是无法选择的。 预算线:在给定消费者收入和商品价格的条件下,消费者的全部收入所能购买到 的消费束的集合。 在此,我们假设没有借贷市场,所以全部收入只能用于商品消费。我们仍以两种 商品进行分析,假设两种商品的价格分别为 P1 和 P2,消费者收入为 m,总支出 恰好等于收入的消费束的集合可以表示为,
预算线斜率的绝对值为 P1/P2,表示两种商品在市场上的交换比率——一单位的 商品 1 的(相对)价格为 P1/P2 单位的商品 2。表现为,在支出不变的前提下, P1/P2 是在市场上增加一单位商品 1 需要付出/放弃的商品 2 的数量,或者说, 是付出/放弃一单位商品 1 可以换来的商品 2 的数量。(注:这里的解释都是以商 品 1 在横轴为前提的。) (假设商品 1 和商品 2 变化的数量为∆x 和∆x ,支出不变,两者变化方向相反,
从角度 2 看,油条在小明的心中所值(2 个包子)大于其在市场上的价格(1/3 个包子),或者说,在小明心中,增加一根油条的边际收益(2 个包子)大于 边际成本(1/3 个包子),所以小明会选择增加油条的数量。
从角度 3 看,油条对包子的 MRS 大于两者价格之比可以转化为油条对包子的 边际效用之比大于两者的价格之比,说明 MU(油条)/P(油条)>MU(包子)/P(包 子),即,在油条上所花费的最后一块钱的边际效用大于在包子上所花费的最 后一块钱的边际效用,所以增加油条的支出会带来效用的增加。
一种商品的价格发生变化。我们可以先假设商品 1 的价格增加,将收入全部 用于购买商品 1 的数量减少,横截距减少,纵截距不变,所以预算线会以纵 轴交点为轴向内(左侧)旋转。或者,商品 1 价格的增加,提高了用商品 2 表示的商品 1 的(相对)价格,预算线斜率的绝对值增加,纵截距不变,所 以预算线会向内(左侧)旋转。同理,当商品 1 的价格减少时,预算线会以 纵轴交点为轴向外(右侧)旋转。若商品 2 的价格变化呢?商品 2 价格增加, 预算线会以横轴交点为轴向内(左侧)旋转;价格降低,会向外(右侧)旋 转。
(3)从边际效用的角度去理解
MU1/MU2=P1/P2 等价于 MU1/P1 = MU2/P2 ,边际效用与价格之比可以称为用价格标准 化的边际效用,代表对商品支付的最后一块钱所能带来的边际效用。如果 MRS12 > P1/P2 (MU1/P1 > MU2/P2),说明把最后一块钱花在商品 1 上的边际效用高于商品 2。如果我们将商品 1 的支出增加一块钱,商品 2 的支出减少一块钱,效用的变 化为 MU1/P1- MU2/P2 >0,所以增加商品 1 会带来效用的增加。反之,减少商品 1 会带来效用的增加。当两种商品增加最后一块钱所带来的效用相等时,效用达到 最大值。
那么,为什么满足 MRS12=P1/P2 条件的消费束可以最大化效用呢? 我们可以从三 个不同的角度去理解此条件背后的经济含义。
(1)从边际替代率的定义去理解
首先,假设消费者持有的消费束满足 MRS12 > P1/P2 。不失一般性的,我们可以 令 MRS12 = 5,P1/P2=1,前者意味着如果效用不变,消费者增加一单位商品 1 愿 意放弃五单位的商品 2,后者表示在市场上,增加一单位商品 1 需要放弃一单位 商品 2。消费者在此条件下可以通过市场交易增加效用吗?假设消费者选择增加 商品 1 的持有,用一单位的商品 2 换得了一单位的商品 1。交易之后,除了可以 保持效用不变外,还会发现多出了四单位的商品 2,这是因为消费者本愿意放弃 五单位商品 2,但是通过市场交换可以少放弃四单位。增加的四单位商品 2 可以 带来效用的增加。所以,消费者会在市场上用商品 2 交换商品 1,随着商品 1 数 量的增加,MRS12 下降,交易会持续到 MRS12=P1/P2 为止。
中国政法大学商学院 刘婷文
选择。那小明应该如何调整油条和包子的数量呢?
从角度 1 看,增加一根油条,小明愿意放弃 2 个包子,而在市场上只需要放 弃 1/3 个包子,所以用 1/3 个包子换得油条后,不但可以维持效用不变,还 可以多出 5/3 个包子,多出的包子会带来效用的增加。所以小明会增加油条, 减少包子的数量。
两种商品的价格发生பைடு நூலகம்化。若两种商品的价格同比例变化,这等价于收入的 变化。因为同比例变化不会影响商品的交换比率,所以预算线的斜率不变。 价格同比例上升,相当于收入下降;价格同比例降低,相当于收入的上升。 若两种商品价格变化的比例不同,则预算线的斜率和截距都会改变。
收入和两种商品的价格同比例变化,预算线无变化。
我们还可以从无差异曲线的角度来分析消费者的最优选择问题。因为收入和价格 是给定的,所以,在坐标系中,预算线的位置是固定的。在给定的预算线下,哪 个消费束所对应的效用最高呢?我们知道预算线上的每一点都会有一条无差异 曲线通过,因此,最大化效用含义着,最优选择应在离原点最远的那条无差异曲 线上。那么,哪条无差异曲线离原点最远呢?显然,如下图所示,和预算线相切, 或者说能使预算线成为切线,的无差异曲线离原点最远(源于无差异曲线凸向原
之所以以此题为例,是因为对于题中类型的效用函数,商品的最优选择会出现 一个有意思的特征:两种商品各自的消费支出占收入之比(p1x1/M 和 p2x2/M)是 一个常量,分别为α/(α + β)和β/(α + β)。
两种特殊情况:完全替代品和完全互补品的最优选择
对于完全替代品,两种商品的边际替代率为定值,假设商品 1 和 2 的替代比率为 a:b (a 个商品 1 相当于 b 个商品 2), 则商品 1 对商品 2 的边际替代率为 b/a。 两商品的价格之比也为定值。当 b/a > p1/p2 时,增加商品 1 的数量会带来效 用的增加,因为这个关系不会随商品数量的变化而改变,所以消费者将所有收入 用于购买商品 1,我们可以称这个解为角解。同理,当 b/a < p1/p2 时,消费者 会将所有收入用于购买商品 2。那若 b/a = p1/p2 呢? 在这种情况下,消费者 在预算线上调整商品 1 和 2 的数量,不会带来效用水平的变化,即,无差异曲线 与预算线重合,所以预算线上的所有消费束皆为最优选择。
商品在消费者的心中所值也可以理解为该商品能够给消费者带来的收益,MRS12 代 表增加一单位商品 1 的收益(用商品 2 表示)——称为边际收益,P1/P2 代表增 加一单位商品 1 所需要付出的成本——称为边际成本。因此,当边际收益大于边 际成本时,应选择购买,当边际收益小于边际成本时,应选择卖出,直至边际收 益等于边际成本为止,即,MRS12=P1/P2。
其次,假设 MRS12 < P1/P2 。不失一般性的,令 MRS12 = 1,P1/P2=5。这时,在效 用不变的前提下,增加一单位商品 1 消费者所愿意放弃的商品 2 的数量小于在市 场上需要放弃的数量——消费者需要用五单位的商品 2 换得一单位商品 1,而他 只愿意放弃一单位的商品 2,所以如果增加商品 1 的数量,必然会降低效用。那 如果减少商品 1 的数量呢? 一单位商品 1 在市场上可以换来五单位的商品 2, 而消费者只需要增加一单位的商品 2 就可以保持效用不变,所以多出来的四单位 商品 2 会使效用增加。因此,消费者会持续的用商品 1 换取商品 2,直至 MRS12 提 高到等于 P1/P2 为止。
(2)从代价角度去理解
MRS12 可以理解为消费者用商品 2 表示商品 1 的心理价格,或者说,是商品 1 在 消费者内心中的价值,P1/P2 是市场上用商品 2 表示商品 1 的(相对)价格。市
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场价格是给定的,消费者会通过比较商品的心理价格和市场价格来决定是购买还 是出售。如果消费者认为商品所值(心理价格)大于其市场价格,即 MRS12 > P1/P2, 那么,他会选择增加持有。如,消费者认为商品 1 价值五单位的商品 2,但在市 场上只需付出一单位的商品 2 就可换得,所以通过交换,消费者相当于多赚了四 单位的商品 2,效用会相应增加。同理,如果消费者认为商品所值(心理价格) 小于其市场价格,即 MRS12 < P1/P2 ,那么,他会选择减少持有。如,消费者认为 一单位商品 1 就值一单位的商品 2,但是市场上却愿意为之出价五单位的商品 2, 那么,卖出商品 1 显然是划算的,因为可以多得到四单位的商品 2。简言之,与 我们内心对商品的评估相比,市场价格低则买入,市场价格高则卖出,买卖交易 直到商品的内心所值和市场价格价格相等为止,即,MRS12=P1/P2。
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