図を使ったスルツキー方程式の導出(1)
12
x2
∆x1 x1B − x1A x1C − x1A x1C − x1B
= = A
(1) − A B
∆p1 p1A − p1B p1 − p1B p1 − p1
点A,B,Cの予算方程式
p1B x1C + p 2A x 2 = m C
C
B p1A x1A + p 2A x 2A = m A
B
x2
A
x2A
p1B x1B + p 2A x 2 = m A
B
C
C
x2
p1A
− p1B
p2A −
p2A
x1
x1A x1C x1B
13.
スルツキー方程式の導出(2)
13
[ p1A x1A + ( p1B x1A − p1B x1A ) + p2A x2A ] − ( p1B x1C + p2A x2 )
C
= 1A − p1B ) x1A + p1B ( x1A − x1C ) + p2A ( x2A − x2 )
(p C
= m A − mC
<p1B ( x1A − x C ) + p2A ( x2A − x C ) =
0 の証明>
(p − p1B ) x1A ≅ m A − m B
1 2
A
1
m A − mC
x ≅ AA
.
p1 − p1
1 B
x1C − x1B m A − mC (= ( x
x − x ) (m − m )
C B A C C
− x1B )
=
1 1 1
x1A .
p1A − p1B m A − mC (m − m ) ( p − p ) (m
A C
1
A B
1
A
−m C
)
需要の価格弾力性
15
需要の価格弾力性
需要量の%変化分
ηD (E ) = −
価格の%変化分
P* 1
= ⋅
−
D * 点Eでの接線の傾き P*
E
弾力性の決定要因
点Eの接線
接線の傾き
1)奢侈品かどうか?
D*
2)代替財が存在するかどうか?
3)所得額と比較して、その財への支出額
の割合が大きいか小さいか?
16.
収入と需要の価格弾力性
16
価格が下がる(上がる)時 ηD = 1
ηD > 1
価
格
ηD < 1
弾力性=1 収入は変化しない。
E
A
弾力性>1 収入は増加(減少)。
F
B
弾力性<1 収入は減少(増加)。
注) (OCEA)= ( ODFB) O C D
消費量
17.
これから必要な数学の準備
17
直線の方程式
1)傾き=βと切片=α:
y α +βx
=
2)点 (a , b)を通る、傾き=β の方程式:
( y − b) = β ( x − a )
3)点(a , b) と点 (c , d) を通る直線の方程式:
b−d
(=
y − a) ( x − b)
a−c
労働供給決定#2
24
図解 x
予算方程式
(消費財価格=1、Z=余暇時間)
= w( H − Z ) x
wL
∴ x = w( Z − H )
−
-w
傾き(-w),点(H,0) を通る直線。 Z
余暇時間 労働時間 H
応用例:労働賃金課税 =>予算線が反時計回りに回転 =>代替効果+所得効果
25.
付論:リスク(不確実)が存在する場合の選択
25
フォンノイマン=モルゲンシュテルンによる期待効用仮説
The Theory of Games and Economic Behavior (1947)
John von Neumann, 1903-1957 Oskar Morgenstern, 1902-1976
26.
期待効用仮説
26
確実な選択肢 x に対して効用u ( x) が対応し、リスクを含
む選択肢の選好順序は、効用の期待値(期待効用)の
大小に従う。すなはち、意思決定者は期待効用を最大に
する選択肢を選択する。
(例)確率 p で結果 x が起こり、確率 1 − p で結果 y が起
こる時、意思決定者は、以下の期待効用 u ( P) を最大に
するように行動する。
u ( P) = p × u ( x) + (1 − p ) × u ( y )
27.
期待効用仮説のための追加的仮定
27
独立性 P Q ならば 任意の確率 p に対して
pP + (1- p ) R pQ + (1- p ) R
である。
連続性 P Q R ならば、 pP + (1 − p) R と Q
が無差別となる確率 p が存在する。
存在定理:弱順序と上記追加仮定の下で、期待効用仮
説が成立する効用関数が存在し、それは正一次変換を
除いて一意に存在する。
注)正一次変換: v( y ) =au ( x) + b (a > 0)
パレート効率性とコア
35
第2部
Francis Ysidro Edgeworth (1845-1926) Vilfredo Pareto (1848-1923)
36.
純粋交換経済(2財・2人)
36
経済環境:A、Bの2人が財X,Yを市場で交換する経済を
考える。
記号:
• X A : AさんのX財の初期保有量 B : BさんのX財の初期保有量
X
•YA : AさんのY財の初期保有量 : BさんのY財の初期保有量
YB
• X さんのX財の消費量
A:A X B : BさんのX財の消費量
•YA : AさんのY財の消費量 YB : BさんのX財の消費量
1) = X A + X B
X
2) Y YA + YB
=
37.
個人Aの最適消費量の決定(個人Bも同じ)
37
無差別曲線と予算線
Yの消費量 <最適化の条件>
Y
pX
無差別曲線
MRS A =
PY
YA • 消費点 <予算方程式>
初期保有点 pX
YA
• (Y − YA ) =
− (X − X A)
予算線 pY
0A XA XA Xの消費量
X
p
傾き − X
pY
38.
ボックス図の作成
38
契約曲線上: MRS A = MRS B
契約曲線(パレート効率な点の集合)
0B X 0B
Y
合体 合体
0A X 0A Y
39.
ボックス図の名称に関する歴史
39
Vincent Tarascio (1976)”A Correction: On the Genealogy of
the So-called Edgeworth-Bowley Diagram,” Western
Economic Journal
“ Neither on that page nor anywhere else in mathematical
Psychics nor in the three volumes of Edgeworth’s Papers
Relating to Political Economy is a box diagram to be
found.”
“ in 1906 the box diagram appears in several placesss in
Pareto’s Manuale, and for the first time in its familiar
form in economic literature.”
個人B1とA1,A2との結託(個人B2の排除)
46
B1とA1、A2が結託 し、A1とA2が点Dの配分を実現 し、B1が点Gを実現。
XB 0B
F 点G、Dで,点Eより高い
無差別曲線が実現する。
コア
G •
E D
• 初期保有点
YA • YB
3人が結託することにより、
パレート改善となる。
0A XA
47.
個人B1の(A1,A2)への提案(個人B2の排除)
47
B1がKGで表わされるY財をA1、A2へあげる代わりに、A1からX財IJ, A2からJKを
貰う。=>B1の配分点が、点Iから点G へ移動。
XB 0B
F
G E D
初期保有点
YA
K I
• YB
J
0A XA
48.
個人B2の(A1,A2)への逆提案(個人B1の排除)
48
初期保有点Iを通り、より傾きの急な直線上で個人B1と同様の提案を個人B2が行う。
XB 0B
個人B2の提案 F B2の状態は変わらず、点D’で、
G’ B1の提案よりも高い無差別曲線
が実現。
E D’
個人B1の提案
初期保有点
YA
K
• YB
J I B2,A1,A2が結託すること
により、B1の提案よりも
パレート改善となる。
0A XA
49.
コアの収縮
49
個人B1の提案と個人B2による逆提案、さらに個人B1による逆提案という
プロセスを通じて、結局、どちらもこれ以上再提案ができないコア内のA
点に到達する。
XB 0B
収縮したコア
これ以上再提案 F
B 逆に、A1とA2がそれ
ができない状態。 • ぞれB1,B2に同様の
A
• 提案することにより達
E 成するコア内の点。
初期保有点
YA • YB
0A XA
「コルム三角形」関連文献(外国語)
57
Kolm, S.-C. (1970) La Valeur Publique (Paris,
Dunod)
Laffont,J-J. (1987) Fundamentals of Public
Economics (Cambridge, Mass., MIT Press).
Ley, E. (1996),”On the Private Provision of Public
Goods: A Diagrammatic Exposition,”
Investigations Economicas, 20:1, 105-123.
Thomson, W. (1999),”Economies with Public Goods:
An Elementary Treatment,” Journal of Public
Economic Theory, 1, 139-176.
コルム三角形とボックス図の比較
60
Bの無差別曲線
契約曲線
Aの無差別曲線 OB
共通予算線
契約曲線
効率的配分点
OA
OA OB OA
初期保有点
コルム三角形 ボックス図
61.
ボックス図の作成
61
契約曲線上: MRS A = MRS B
契約曲線(パレート効率な点の集合)
X 0B
Y 0B
合体 合体
0A Y
0A X
62.
Aの実行可能三角形の作図
62
実行可能点E コルム三角形上の点
gA
F F’
P Q
PPF G
* E E’
g
H
A
I
600
x* M xA 0A J
0A A w K
0 A x* PE QE ' E ' G 0A M 0A P JI
(*) = = =
A
(**) = =
0 A M PM QJ JI 0 A w 0 A F KH
63.
E’G=私的財消費量( 0 Ax* )
A
63
(1.1) 0 A x*
= = =
A PE QE ' E ' G
0 A M PM QJ JI
(1.2) 0A M 0A P
= =
JI
0 A w 0 A F KH
結果: 0 A x* E ' G
A
= E ' G = 0 A x*
0A w KH
KH= 0 A w
A
実行可能配分点Zの性質
65
実行可能条件: w = ( wA + wB ) ≥ g + ( x A + xB )
効率的配分: 実行可能条件の等号が成立。
F
D x 'A '
x x 'B
A
Z
g'
B C
E
66.
効率的配分の証明
66
実行可能条件を等号で
成立
( a × x ' A + a × x 'B + a × g ') /= a ( x ' A + x 'B + g ') / 2
2
wA + wB = x ' A + x 'B + g '
a
ただし、 は正三角形の一辺の長さ。
67.
コルム三角形と共通予算線の性質
67
まとめ
A
共通予算線 効率的配分点
契約曲線 Z
F
D
wA wB
B C
E
図4
公共財ゼロの配分点=初期保有点
68.
限界代替率(MRS)の定義
68
Aの予算線
g
MRS A ( Z ) g * /( wA − x* )
= A
g* Z
MRS A (= ( wA − x* ) / g *
Z) A
x*
A
wA
図1’
*)Bの限界代替率も同様に定義される。
69.
効率配分点Zの性質
69
契約曲線
wA − x* SW SW
= A
= x * *
xB
g* ZU RT A
Z
QW T
= wA
wB
QR S
B C
Q U W R
*)三角形TQRに関する平行線
の比から 図7
70.
契約曲線=パレート効率な点の集合
70
サムエルソン条件の証明
QW
MRS A (= g / ( wA − x )
Z) * *
A=
QR
WR
MRS B (= g / ( wB − x )
Z) * *
B=
QR
MRS A ( Z ) + MRS B ( Z ) = ) + (WR / QR) =
(QW / QR 1=
MRT
71.
共通予算線上の性質:GW/GJ=IW/IK
71
与えられた共通予算線上では、両者の負担率は一定である。
・⊿WXG & ⊿WZI *)この図の場合はA
がBよりも負担率が高
い。
IW/GW=IZ/GX
Aの負担率=GW/GJ
X
・正三角形の性質 Bの負担率=JW/GJ
Z
GJ=GX ,IK=IZ
G I W K J
72.
リンダール均衡(1)
72
・負担率の変更
同じ負担率で、Bの
W’ 方がAよりも多くの公
共財を欲している。
X
Bの負担率を上げ、A
の負担率を下げる。
Z
共通予算線が時計
方向へ回転する。
W
図8
73.
リンダール均衡(2)
73
・共通予算線の回転 WW’’共通予算線
W’ W’’ 同じ負担率でAがBよ
りもより多く公共財を
欲する。
Z’
X
X’ Aの負担率を上げBの
負担率を下げる。
Z
予算線が反時計回り
に回転。
W
74.
リンダール均衡(3)
74
リンダール機構:
AとBの負担率の変
W 更。
共通予算線が左右
Q
に回転する。
一定の負担率で同じ
量の公共財を欲する。
点Qでリンダール均
W 衡が実現。
図8
生産関数
76
Y
・生産関数:
F ( L, K )
生産要素投入と生産物
との技術関係を表す関数。
A’
Yo
切断面
(生産要素投入)
労働(L) F ()
資本(K) 産出物(Y) K
点Eの接線
Yの 産 量 線
o 等出曲
(その他要素) E
数式表現: Y = F ( L, K ) L
77.
等産出曲線
77
・等産出(量)曲線
Y = 20
生産関数のグラフを同じ生産水準 K
で切ることにより、無差別曲線と同じ Y = 10
性質の図が描かれる。 MRTS
・無差別曲線との違い
1)各生産水準は比較可能。
例:20単位の等産出量曲線は10単位
のそれの2倍の産出水準を表す。
2)各等産出量曲線上の任意の点の
接線の傾きの絶対値は限界技術変形率
(MRTS)と呼ばれている。その意味は、限界 L
代替率と同じ。
78.
規模の収穫と等産出量曲線
78
規模の収益性:すべての投入量を同じだけ増やしたとき産出量
がどれだけ変化するか Y = 40
Y = 30 Y = 30 Y = 40 Y = 30
Y = 10 Y = 10 Y = 10
Y = 40
Y = 20 Y = 20 Y = 20
規模に関する収穫逓増 規模に関する収穫一定 規模に関する収穫逓減
(2倍=>2倍以上の産出) (2倍=>2倍の産出) (2倍=>2倍以下の産出)
費用最小化問題
81
与えられた産出量水準 K
Y = Y1 等費用線 K =w L + C
−
(Y1)のもとで総費用(C)を r r
最小化する。
Kの要素価格:レンタル料(r)
Lの要素価格:賃金率(w)
費用最小点
w
費用最小化条件: MRTS =
r
等費用線(C):その直線上
の投入ペアが同じ総費用 w
−
r
をもたらす。 L
(消費者行動理論の予算線と
比較せよ!)
82.
2種類の費用曲線導出
82
短期費用曲線(K=K1で固定)と長期費用曲線
C
K Y = Y3
Y = Y2 短期総費用
Y = Y1 C3
長期総費用=短期総費用
C2
K1
C1 長期総費用
C2 C3
C1
Y
L Y1 Y2 Y3
短期費用曲線
84
各種費用概念 総費用
短期費用曲線
平均費用(AV): AF
=
OF
平均可変費用(AVC): =
AE
A
BE
固定費用(FC):
可変費用(VC)
B E
D
限界費用(MC):点Aでの接線の 固定費用(FC)
傾き。
o F Y
産出量
85.
利潤最大化(1)
85
利潤=販売額ー総費用
=価格×生産量 PY *
最大利潤
ー総費用 C (Y * )
π=P×Y ー C(Y)
MC
・利潤最大化条件
限界費用(MC)=価格(P) P
最大利潤
Y*
86.
利潤最大化(2)
86
MC,AC,AVC を使った図
P = P:正の利潤
1
A
P = P2:利潤ゼロ(損益分岐点)
P = P3:負の利潤 P1
操業停止=固定費が損失
P2
操業継続=固定費ー可変費用の一部
P = P4 :操業停止点 P3
操業停止=固定費が損失 P4
B
C
操業継続=固定費が損失
*)価格がこれ以下になると、操業停止
の方が費用が小さくなる。
**)供給曲線:ABCD O
87.
パレート効率とPPF
契約曲線
87 ボックス図
2財・2要素モデル OY
X財とY財を、労働Lと資本Kを X2
X3
使って生産するX企業、Y企 X1
業を想定。 Y3
Y2
<各企業の初期保有資源> 等産出量曲線
= L X + LY
L Y1
= K X + KY
K Ox
<生産量>
X財生産量: X Y パレート効率な点の集合
Y財生産量: Y Y1
Y2
*)契約曲線が生産可能性曲線
として描かれる。 限界変形率(MRT)
**)PPF上の接線の傾きの絶対 Y3
値は、限界変形率(MRT) と呼
X
ばれている。 X1 X2 X3
生産可能性曲線(PPF)
88.
生産可能性曲線(PPF)の応用
88
貿易理論 Y
生産点
PPF:一国の資源が与えられた下での貿易財の生産
無差別曲線:1国の財の選好
1国の選好
公共経済学 消費点
PPF:1国、1地方の資源が与えられた下での私的財(X)
と
X
公共財(Y)の生産
無差別曲線:1国、1地方の選好 Y
厚生経済学
2人・2財と生産を含むパレート効率性条件 OB
= MRS A MRS B
MRT =
OA X
89.
特殊ケース:1要素・1産出モデル
89
w
生産関数 Y 利潤最大化条件: MP =
p
投入物:L
産出物:Y 等利潤線
・等利潤線(π)
産出物価格:P
投入物価格:w
π
= pY − wL
w π 限界生産物(MP)
Y = L+
−
p p
L
*)限界生産物逓減法則:生産関数の接線の傾きが逓減する。
90.
1次同次生産関数
90
定義:すべての投入量をα(>0)倍
y
すると産出物がα倍となる。
・数式表現: α Y = F (α K , α L)
f (k )
・よく使われる表現
= F (k ,1) f (k )
y =
Y K
= =
y ,k
L L
数値例
コブ=ダグラス生産関数
Y = AK β L1− β
k
y = Ak β
独占理論(2)
94
1
図解 p 1 − =
MC
MC AC
ε
ε : 需要価格弾力性
P 市場需要曲線
利潤
産出量
限界収入曲線(MR)
95.
特殊ケース:1要素・1産出モデル
95
w
生産関数 Y 利潤最大化条件: MP =
p
投入物:L
産出物:Y 等利潤線
・等利潤線(π)
産出物価格:P
投入物価格:w
π
= pY − wL
w π 限界生産物(MP)
Y = L+
−
p p
L
*)限界生産物逓減法則:生産関数の接線の傾きが逓減する。
96.
1次同次生産関数
96
定義:すべての投入量をα(>0)倍
y
すると産出物がα倍となる。
・数式表現: α Y = F (α K , α L)
f (k )
・よく使われる表現
= F (k ,1) f (k )
y =
Y K
= =
y ,k
L L
数値例
コブ=ダグラス生産関数
Y = AK β L1− β k
y = Ak β
3.旧来の成長理論ソロー・モデル
125
Robert M. Solow, 1924-
(Nobel Memorial Prize: 1987)
主要業績
1)A Contribution to the Theory of
Economic Growth (1956)
2)Technical Change and the
Aggregate Production
Function(1957)
所属:MIT
6. 人的資本とルーカス・モデル
143
Gary S. Becker, 1930-
(Nobel Memorial Prize in 1991)
主要論文
1)Investment in Human Capital: A theoretical
analysis
(1962)
2)Human Capital (1964)
3)Human Capital and Personal Distribution
of Income (1967) 所属 シカゴ大学
Robert E. Lucas, Jr.,1937-
(Nobel Memorial Prize in 1995)
主要業績
1)An Equilibrium Model of the Business
Cycle (1975)
2)Econometric Policy Evaluation: A Critique
(1976)
3)On the Mechanics of Economic
Development (1988)
4)Making a Miracle (1993) 所属 シカゴ大学
6.3 ルーカス・モデル
148
モデルの特徴
1)人的資本の蓄積を通じた一人当たり生産量の持続的成長を説明。
2)消費財部門と人的資本部門(教育部門)の2部門モデル。
3)人的資本の経済全体への波及効果も考慮。
人的資本h の蓄積(教育部門)
hL :人的資本で測った労働投入
K :物的資本投入 Y :生産物
Ha :経済全体の人的資本ストックの平均
*)消費財部門の生産関数: (hL,K) に関して収穫一定、(hL,K,Ha) に関して収
穫逓増。
**)人的資本:hの蓄積により生産関数は、常に上方へシフトする。
149.
7. イノベーションと経済発展
149
Paul M. Romer 1955-
(Nobel Memorial Prize in ?)
•主要業績
1)Increasing Returns and Long-Run
Growth (1986)
2)Endogenous Technological Change
(1990)
3)New Goods, Old Theory, and the
Welfare Costs of Trade Restrictions
(1994)
•所属 スタンフォード大学
参考書: David Warsh 著 KNOWLEDGE and THE WEALTH of NATIONS
:A STORY of ECONOMIC DISCOVERY