Модель поведения потребителя
Теория потребления — одна из основополагающих дисциплин микроэкономики. Она исследует экономические решения, в особенности в области потребления частными экономическими агентами.
Теория потребления основывается на допущении, что агент стремится к удовлетворению всех своих материальных и нематериальных потребностей. Удовлетворение потребностей является главным смыслом экономической деятельности. Чем лучше оно удается агенту, тем выше польза как экономическое понятие.
Благо в теории потребления — любой объект потребления, доставляющий определенное удовлетворение потребителю. Блага потребляются, как правило, в определенных наборах. Набор благ - совокупность конкретных видов благ в определенных объемах, потребляемых в данный период.
Необходимыми предпосылками теории потребительского выбора являются следующие аксиомы.
Аксиома полной упорядоченности предпочтений потребителя. Эта аксиома предполагает, что потребитель сам должен принимать решения относительно потребления и осуществлять их.
Аксиома транзитивности предпочтений потребителя. Чтобы принять определенное решение и реализовать его, потребитель должен последовательно переносить предпочтения с одних благ и их наборов на другие. Предположение о транзитивности гарантирует рациональность (согласованность) предпочтений. В ином случае поведение потребителя противоречиво. В этой связи говорят, что «предпочтения свернулись в кольцо», т. е. изменились вкусы.
Аксиома о ненасыщаемости потребностей гласит, что потребители всегда предпочитают большее количество любого блага меньшему (или «больше всегда лучше»).
Эти три предпосылки необходимы для того, чтобы определить функцию полезности.
Функция полезности — это целевая функция действий потребителя в потребительском выборе, выражающая процесс упорядочивания выбираемых потребителем наборов благ до уровня удовлетворения потребностей.
Полезность выражает меру удовлетворения, которое получает субъект от потребления благ. Полезность понятие сугубо индивидуальное: полезное для одного субъекта может быть бесполезно для другого. Полезность зависит от потребительских свойств благ и от самого процесса потребления, от того, кто и как удовлетворяет свои потребности. Полезность имеет свойство порядковой измеримости, когда альтернативы могут быть ранжированы, но не имеет свойства количественной измеримости.
Обозначим функцию полезности:
, , ,
где индекс - вид блага , , - количество -го блага;
числовое значение функции полезности.
Тогда предельная полезность — это приращение степени удовлетворения (полезности) при потреблении или использовании дополнительной единицы блага за определенный период времени. Предельной полезностью называют полезность, равную приращению общей полезности вследствие покупки дополнительной единицы данного блага:
, .
Свойства функции полезности:
1. , ;
2. , ;
3. , , .
Поверхность безразличия описывается уравнением , где C – любая константа. При n = 2 имеем , откуда .
Предельная норма замещения товаров выражается через отношение их предельных полезностей, взятое со знаком минус:
.
Модель поведения потребителя
Покупатель при выборе приобретаемых благ обладает определенными индивидуальными предпочтениями, но он ограничен в удовлетворении своих предпочтений бюджетным ограничением. Бюджетное ограничение — это фактор, ограничивающий покупательные возможности субъекта в виде цен на блага или уровня дохода.
Составим математическую модель задачи поведения потребителя для двух благ в виде:
1. Переменные , - вектор благ;
постоянные величины - цены на блага;
- доход потребителя.
2. Целевая функция: ;
3. Система ограничений (бюджетное ограничение):
Получили задачу на условный экстремум.
Решение этой задачи может быть выполнено несколькими способами.
1) Геометрический метод решения. Заключается в нахождении координат точки касания кривой безразличия с бюджетным ограничением.
2) Аналитическое решение для задачи с двумя переменными – приведение целевой функции к одной переменной (значения производных основных функций можно посмотреть в приложении 1).
3) Аналитическое решение (может быть использовано и для задачи с любым количеством переменных) - введение функции Лагранжа:
.
Рассмотрим применение всех способов далее на примерах.
Пример 1. Проверить, может ли функция: , при x1>1; x2>1 являться функцией полезности.
Решение.
Если x1>1; x2>1, то .
1. ; .
2. .
3. .
Ответ: условия функции полезности выполнены, можно использовать как функцию полезности.
Пример 2. Построить карту безразличия для функции полезности: , x1>0; x2>0.
Решение.
1. , (C = const); или
Рис. 1. Карта безразличия функции
Графически это гиперболы в первом квадранте, например
а) при C = 1 получаем ;
б) при С = 2 получаем (см. рис. 1).
Пример 3. Найти геометрическое решение задачи максимизации индивидуальной функции полезности при наличии бюджетных ограничений: , .
Решение.
1. Изпри p1 = 1, p2 = 3 и J = 5 получаем:
– это бюджетная прямая.
Запишем ее уравнение в отрезках .
2. Построим на системе координат (см. на рис. 2) бюджетную прямую – прямую АВ и кривую безразличия , то есть .
Рис. 2. Геометрическое решение
3. Решим систему уравнений графически.
откуда – гипербола.
1) при С = 1;
2) при ;
3) при .
Ответ: оптимальный набор благ x1 » 2; x2 » 1.
Пример 4. Найти аналитическое решение задачи максимизации индивидуальной функции полезности при наличии бюджетного ограничения , если и J=5.
Решение.
Известны:
Требуется найти значения .
Приведенем функцию полезности к зависимости от одной переменной.
1. Из выразим x2: .
2. Подставим найденное значение x2 в целевую функцию . Получим функцию одного аргумента x1:
.
3. Исследуем на экстремум с помощью производной по стандартной схеме:
;
если ;
;
.
Для проверки вида экстремума можно использовать вторую производную: , следовательно, это точка максимума.
4. Находим .
Ответ:оптимальный набор благ , .
Пример 5. Найти решение задачи максимизации функции полезности при наличии бюджетного ограничения , если и J=5 с помощью функции Лагранжа.
Решение.
Известны:
Требуется найти значения .
1. Составим функцию Лагранжа:
.
2. Найдем первые частные производные функции по переменным и приравняем их к нулю:
3. Разделим поэлементно первое уравнение на второе, получим:
, откуда следует
или
.
4. Используя третье равенство в последней системе уравнений, получим:
;
;
.
5. .
Ответ:оптимальный набор благ , .