马歇尔需求函数表示消费者在预算约束下,对不同商品的需求量与该商品价格之间的关系。求解马歇尔需求函数主要有以下几种方法:
直接功效函数法
已知直接功效函数(即效用函数对商品数量的偏导数),通过功效最大化原则,建立拉格朗日函数并求解。具体地,设效用函数为 \(U(X,Y)\),其中 \(X\) 和 \(Y\) 分别表示两种商品,则拉格朗日函数为:
\[
L = U(X,Y) - \lambda (PX \cdot X + PY \cdot Y - M)
\]
通过对 \(L\) 分别对 \(X\)、\(Y\) 和 \(\lambda\) 求偏导数,并令其等于零,可以解得马歇尔需求函数 \(D_i = D_i(P,M)\),其中 \(D_i\) 表示对第 \(i\) 种商品的需求量。
间接功效函数法
已知间接功效函数(即效用函数对商品价格的偏导数),通过罗伊恒等式求解。罗伊恒等式为:
\[
\frac{\partial U}{\partial P_i} = - \frac{M}{P_i} \frac{\partial D_i}{\partial M}
\]
解得:
\[
D_i = \frac{M}{P_i} \cdot \frac{\partial U}{\partial P_i}
\]
其中 \(M\) 是预算收入,\(\frac{\partial U}{\partial P_i}\) 是效用函数对第 \(i\) 种商品价格的偏导数。
希克斯需求函数法
已知间接功效函数和希克斯需求函数,通过代入求解。希克斯需求函数表示为 \(H_i = H_i(P,U)\),其中 \(H_i\) 是对第 \(i\) 种商品的需求量。将间接功效函数代入希克斯需求函数,即可得到马歇尔需求函数:
\[
D_i = \frac{\partial U}{\partial P_i}
\]
其中 \(U\) 是效用函数,\(P\) 是价格向量,\(\frac{\partial U}{\partial P_i}\) 是效用函数对第 \(i\) 种商品价格的偏导数。
建议
在实际应用中,通常使用直接功效函数法或间接功效函数法,因为这两种方法直接涉及到效用函数和价格向量,便于计算和理解。希克斯需求函数法虽然直观,但需要额外的效用函数信息,计算相对复杂。根据具体问题的已知条件选择合适的方法即可。