Аудит / Институциональная экономика / Информационные технологии в экономике / История экономики / Логистика / Макроэкономика / Международная экономика / Микроэкономика / Мировая экономика / Операционный анализ / Оптимизация / Страхование / Управленческий учет / Экономика / Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям) / Экономическая теория / Экономический анализ Главная Экономика Экономический анализ
Маракулин В. М.. Равновесный анализ математических моделей экономики с нестандартными ценами., 2001

2.2.3 Доказательство теорем существования


Доказательство теоремы 2.2.1. Прежде всего отметим, что, с целью упростить изложение и в силу предположения 0 G intQ, мы можем считать, без ограничения общности, что Q является шаром единичного радиуса в (L')N. Более того, в силу предположений A1, A2, поскольку пространство L предполагалось конечномерным, мы можем также считать, что X является компактным подмножеством в L (в противном случае в нижеизложенных рассуждениях можно стандартным образом заменить X пересечением этого множества с любой компактной выпуклой окрестностью множества A(X)).
Рассмотрим следующие аппроксимации бюджетных ограничений экономических агентов. Пусть даны е = (ei,...,en) ^ 0, текущее со-стояние экономики x G X и набор допустимых индивидуальных цен q = (qi,.., qn) G Q. В качестве новых доходов примем величину
ai(x, q) = т (q)ei + ai(x, q), где для любого фиксированного 0 < в < 1/ (п +1) положим
т(q) = (e -||q||)+ + ?min(e,\\q0 ||).
N
Здесь по определению для всякого действительного y величина y+ = y для y > 0 и y+ = 0 - иначе. Сразу отметим, что по построению 0 < т(q) < 1, откуда в силу ei > 0 и предположений A5, A7 следует, что функции ai(.) непрерывны и удовлетворяют условию Слейтера.
На следующем этапе мы переходим к построению точечно- множественного отображения, неподвижные точки которого реализуют е-равновесные состояния абстрактной экономики. Положим
Xi = X, Yi = B = {y G L |||y||2 < ?ей}, г GN
N
и
K = ПYi xQ*nXi.
NN
Множество K является непустым выпуклым компактом.
Далее определим отображения, действующие из K в себя. Для каждого г G N и к = (yi, ..., yn, q, xi,..., xn) G K, xi G Xi, q G Q положим
ФДк) = ^i(q) = { y' G Yi | qiy' < Чmin(e, MD ж (?ej) }.
N
Из построения с очевидностью следует, что эти точечно-множественные отображения имеют замкнутый график и непустые выпуклые значения для всех к G K.
С целью использовать закон Вальраса A6, рассмотрим согласованное с T проектирование g : LN ^ L и определим xo = g(xi,..., xn) . Далее, для ф,,(к) = фi(xo, xi, q) положим:
6-(K) = i {z' G Xi I qiz' af(xo,q),
\ {z' G Xi | qiz' Заметьте, что правая часть каждого из использованных здесь "бюджетных ограничений" зависит от состояния xo = g(xi,... ,xn), - это не случайно, и является необходимым элементом конструкции. Поскольку каждая функция a.f(.) непрерывна и по построению удовлетворяет условию Слейтера, то соответствие
к ^ {z' G Xi | qiz' < a1(xo, q)}
является полунепрерывным снизу и обладает непустыми, относительно открытыми и выпуклыми значениями. Отсюда, в силу A3, легко заключить, что и отображение к ^ ф^1(к) будет полунепрерывно снизу и иметь открытые в Xi и выпуклые значения. Заметим, однако, что отображение фi(.) может иметь пустые значения. Положим
Ui =dom ф^.) = {к | ф^к) = 0}.
Теперь уже отображение ф^. имеет в своей области определения непустые значения и, следовательно, удовлетворяет теореме Майкла (о существовании непрерывного селектора). Выберем любой непрерывный селектор ff и положим Ф(к)
{ff(n)}, при к G Ui, Xi, при к GUi. Из построения (т. к. Ui открыто в силу A3 и условия Слейтера) легко следует, что данное отображение имеет замкнутый график и принимает непустые выпуклые значения.
Последнее, завершающее конструкцию отображение соответствует тому, что иногда называется "ценообразующим органом" и определяет реакцию рынка на текущий стратегический выбор экономических агентов:
Г(к) = W eA(Q) \ ? q'i(yi + Xi - ш) > ? qH(yi + Xi - ш) V q" e A(Q)}.
N N
"Собирая" построенные отображения в одно по формуле
H(к) = Л Щк) х Г(к) х Л Фi(к), к eK, NN
мы получаем точечно-множественное отображение, которое имеет замкнутый график и непустые выпуклые значения в K при любом к e K (в силу вышеуказанных свойств построенных отображений). Следовательно, применима классическая теорема Какутани, и отображение H(.) имеет неподвижную точку в K. Пусть
к e H(к).
На финальном этапе мы исследуем свойства этой неподвижной точки.
Прежде всего заметим, что неравенство qiXi > ai(Xo,q) невозможно по определению отображений ф-^(.) и $i(.). Следовательно, должно быть
qiXi < [(в - \\q\\)+ + ?min(e,\\qj\\Ж + a.i(Xo,q) V i e N. (2.2.11)
N
Далее, для какого-либо i e N также невозможно
/Ф(к) e {z' e Xi \ qiz' < al(X0,q)}^\ co Vi(xH) = 0,
ибо это противоречит предположению A4 (выпуклость и иррефлексивность предпочтений). Следовательно, последнее пересечение должно быть пусто, откуда, в силу A3(i) и условия Слейтера для af(.), заключаем
{z' e Xi \ qiz' < aei(X0,q)}['] co Pi(Xi) = 0 V i eN. (2.2.12)
Далее, из построения ФД.) и свойства неподвижной точки yi e Ф^к) заключаем \\yj\2 < ?з и
ш < Чmin(e, \\qi\\2) Х (??j) Vi eN.
N Теперь просуммируем по i G N данные неравенства и неравенства из (2.2.11). В результате, после соответствующих сокращений и простейших преобразований, а также используя A6 (закон Вальраса), выполненный в силу (2.2.12) и a.i(xo,q) - af(xo,q) "в точке" xo = g(x\, .. . ,xn), получим
J2qixi + ? qiyi <
N N
[(вЧШ++? \ \qj ||)] ? е-? min(e,\\q, ||)) ? ei+? ai(xo,q),
N N N N N
откуда следует
?qi(Xi + yi) - (в - ||q||)+ E^i ^E^
N N N
?qi(Xi + yi - w) - (в - ||q||)+?' NN Далее рассмотрим величину, стоящую в последнем соотношении слева. Предположим, что Х^ЛА qi(xi + yi - w) > 0. Из построения отображения Г(.) и свойств неподвижной точки следует, что функционал Q(q,y,x) = qi(xi+yi-w) достигает максимума на q при ограничениях q G A(Q). Однако по предположению Q является шаром единичного радиуса в (L')N, поэтому с необходимостью получаем ||q|| = 1, откуда следует (в - ||q||)+ = 0 (по выбору в < 1/(n + 1)). Таким образом, сделанное предположение неверно, и можно заключить, что
?qi(xi + Vi - w) < ? qi(xi + yi - w) = 0 V q e A(Q). NN
Более того, последнее соотношение выполняется тогда и только тогда, когда
? qi(Xi + Vi - w) = 0 Vq G E(L) = {q G (L')N | ker ? qi(.) D kerF(.)}.
NN
Анализ данной формулы позволяет сделать все необходимые выводы. Действительно, если положить qi = -qj = q' и qk =0 для всех прочих k = i,j, то можно заключить
q'(Vi + Xi) = q'(yj + Xj) V q' G L' yk + Xk = x V k GN .
Продолжая, для всех q' G L', удовлетворяющих kerq'(.) D kerF(.), для z' = x - w должно быть
((q', .., q'), (z',..., z')} =0 ^ q'z' = 0 ^ z' G kerF(.) ^ x - w G kerF(.).
В итоге, суммируя сказанное, получаем
x = yi + xi Уi GN & F(x) = F(ш),
что в силу ||yi||2 <^j\f ?j и ввиду соотношений (2.2.11), (2.2.12) и реализует (x, q) как е-равновесие абстрактной модели с тотальными внешними влияниями относительно "аппроксимаций": zo = xo = g(xi,... ,xn), zi = xi, i G N. ?
<< Предыдушая Следующая >>
= К содержанию =
Похожие документы: "2.2.3 Доказательство теорем существования"
  1. Приложение 5.A Теоремы существования равновесия 5.A.1 Существование равновесия в экономике обмена
    доказательства существования неподвижной точки остается показать, что отображение g(-) имеет замкнутый график. Предположим, что последовательности {pn} ? S1-1 и {qn} ? S1-1 с пределами p0 и q0 соответственно таковы, что qn ? g(pn). Покажем, что q0 ? g(p0). Возможны две ситуации: (1) p0 ? S+-1, (2) p0 ?S1-1\S+-1. В случае p0 ? S+-1 существует N, такое что при n > N выполнено pn ? S+-1. Возьмем
  2. 3. Спиноза
    доказательств, а затем и до казываются, а лправа, постановления и нравы я зову постижи мыми и ясными, хотя они не могут быть доказаны математиче ски. Законы природы он характеризовал как лрешения Бога, от крытые естественным светом, т. е. раскрытые человеческим разумом, а не данные в Божественном откровении. Вместе с тем законы и правила природы, по которым извечно все проис-ходит, это лсила и
  3. Равновесие Нэша в смешанных стратегиях
    доказательства Теорем 1 и 2 (стр. 15). Теорема 1 утверждает следующее: j Если х = (хл, ..., хт) - равновесие Нэша в некоторой иг- ! ре, то ни одна из стратегий не может быть отброшена в j результате применения процедуры последовательного ! отбрасывания строго доминируемых стратегий. Если использовать только что введенные обозначения, то Теорема 1 утверждает, что если х* - равновесие Нэша в
  4. 2.Аинамические игры с совершенной информацией
    доказательства теоремы состоит в том, что задача оптимизации на конечном множестве альтернатив всегда имеет хотя бы одно решение; если же целевая функция принимает различные значения на множестве альтернатив, то решение этой задачи единственно. Кроме того, каждая из редуцированных игр, получаемых с помощью обратной индукции, будет конечной и с различными выигрышами, если выигрыши были различными
  5. 1. Характеристика Парето- оптимальных состояний в квазилинейных экономиках
    теорема. j Теорема 8. j 1) Пусть j {(Ж1! Zl), ХХХ) (Хт, Zm), 0)l, rl), ХХХ) (Уп, Гп)} j Парето-оптимальное состояние в квазилинейной эконо- j мике Е\. Тогда набор ! (Ж), ..., хт, у1,..., уп) \ является решением задачи (W). j 2) Обратно, пусть I (Ж), ..., Хт, У), ..., уп) j является решением задачи (W). j Тогда существуют такие ..., zm, ги ..., гп), что т ), (iiu n), жжж, (yn, - j
  6. 2. Характеристика поведения потребителей в квазилинейных экономиках
    теорема. | Теорема 13. j Предположим, что г>;(-) - вогнутая функция, а (ж j - решение задачи потребителя С2(р) (соответствующей экономике ?2), такое что z{ >0. Тогда х{ является решением следующей задачи У к _ (й)_ И обратно, пусть xt - решение задачи (й) и pxt < Р/р), тогда существует такое z.t ' 0, что (ж,. ;;,) - решение задачи С2(р). Доказательство. Доказательство оставляется в качестве
  7. Существование равновесия при монополии
    доказательства состоит в том, чтобы выделить множество лвозможных монопольных выпусков, показать его ограниченность (при данных предположениях относительно функций спроса и издержек), а затем использовать теорему Вейерштрасса о существовании экстремумов непрерывной функции на ком-пактном множестве. Другими словами, мы доказываем, что при естественных условиях относительно функций издержек и
  8. Сравнительная статика
    теорема может быть получена непосредственным использованием условий первого и второго порядка. Условие первого порядка для случая постоянных предельных издержек (с'(у) =с) имеет следующий вид: М / / М i . / Hi У Р (у )+Р{У )=с. Оно задает в виде неявной функции зависимость объема производства, выбираемого монополистом, от величины предельных издержек у* = у(с). В предположении существования
  9. Анализ благосостояния в условиях монополии
    доказательство Теоремы 18. j Теорема 20. j Если обратная функция спроса р(у) порождается реше- j нием задачи репрезентативного потребителя и убывает, j у" - объем производства, выбранный монополией, а ! у > 0 - Парето-оптимальный объем производства, то : 1 м л ! 1. у < у. \ 2. Если, кроме того, функция спроса и функция из- ! держек дифференцируемы и р'(у*) < О, то у* < у. Доказательство.
  10. 3-й тип ценовой дискриминации: лсегментация рынка
    доказательстве воспользуйтесь неравенством Коши-Буняковского: (xlVl + - +