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微观经济学

基于微观经济学原始课堂笔记整理的中文通用学习资料,覆盖消费者选择、不确定性、市场与厂商行为、福利经济学和博弈论。

原笔记信息

复习 / 预习建议

  • 先用“速览”建立主线:个人选择从偏好、预算、最优化出发,市场分析从需求供给、福利和厂商行为出发,博弈论处理策略互动。
  • 预习时先理解术语和图形含义,再回到原笔记看例子;复习时优先记定义、条件、公式和关键结论。
  • 消费者理论重点串联预算线、偏好公理、无差异曲线、效用、MRS、UMP、Slutsky 分解和显示偏好弱公理。
  • 市场和厂商部分要把图形与公式对应起来:剩余、税收无谓损失、利润最大化、成本最小化、关停/退出、垄断和价格歧视。
  • 博弈论部分按“占优策略 -> 最优反应 -> 纳什均衡 -> 混合策略 -> 序贯博弈 -> 重复博弈”的顺序做题查漏。

速览

  • 经济学核心问题是选择与权衡:机会成本、边际分析、激励、贸易、市场协调、政府纠偏、生产率、通胀与失业短期权衡构成基础框架。
  • 消费者选择由预算约束和偏好共同决定;内点解满足无差异曲线与预算线相切,常写作 MRSx1,x2=p1/p2MRS_{x_1,x_2}=-p_1/p_2
  • 效用函数只表达排序,普通效用可做任意保序单调变换;但期望效用要求概率线性,只能做正仿射变换。
  • Slutsky 恒等式把价格变化导致的需求变化拆成替代效应和收入效应;正常品一定是普通品,足够强的劣等品才可能成为吉芬品。
  • 市场福利常用消费者剩余、生产者剩余和无谓损失衡量;拟线性偏好或小幅价格变化时,消费者剩余更适合近似福利变化。
  • 厂商理论中,利润最大化满足“价格等于边际成本”,成本最小化满足“经济替代率等于技术替代率”。
  • 完全竞争厂商是价格接受者;垄断者有市场势力,通常价格更高、产量更低,且不存在像竞争厂商那样的供给曲线。
  • 博弈论的重点是策略互动:占优/被占优策略、最优反应、纳什均衡、混合策略均衡、逆向归纳、子博弈精炼均衡和重复博弈中的惩罚机制。

知识点整理

经济学原则与住房市场

本章先建立微观经济学的观察方式:个人和社会都在约束下选择,市场价格通常协调分散决策,但外部性、市场势力等情形会让政府干预有讨论空间。预习时把这些原则看成后面消费者、厂商、福利和博弈分析的共同语言;复习时重点检查“权衡、机会成本、边际、激励、市场失灵、帕累托效率”这些概念能否准确区分。

十个经济学原则

  • 人们面临权衡取舍,社会也面对效率与平等/公平之间的权衡。
  • 某物的成本是为了得到它而放弃的东西,即机会成本(opportunity cost)。
  • 理性人考虑边际量:当边际收益大于边际成本时,行动才值得。
  • 人们会响应激励(incentive),但激励效果不一定符合政策设计者预期。
  • 贸易不是零和游戏;贸易允许各方专门化于自己更擅长或机会成本更低的生产,从而让总消费增加。
  • 市场通常是组织经济活动的好方式;价格系统通过买卖双方互动、价值和成本信号,引导家庭与厂商决策。
  • 政府有时能改善市场结果,尤其在产权保护、效率和公平方面;市场失灵(market failure)可能来自外部性和市场势力。
  • 一国生活水平取决于生产商品和服务的能力;政府印钱太多会带来通货膨胀;短期内社会面临通胀与失业的权衡。

竞争市场、保留价格与帕累托效率

  • 竞争市场有大量买方和卖方,单个参与者对市场价格影响可忽略;完全竞争中买卖双方都是价格接受者。
  • 均衡意味着没有人能通过改变行为获益。
  • 保留价格表示商品在某个消费者眼中的价值,取决于其愿意支付的金额。
  • 帕累托改进(Pareto improvement):能让至少一人变好且无人变差的改变。
  • 帕累托效率(Pareto efficiency):不存在任何帕累托改进的配置;若还能帕累托改进,则该配置帕累托无效率。

1. 下列哪种情形最符合“帕累托改进”的定义?

消费者行为初探

这一章回答“消费者如何在预算约束下选择最优消费束”。逻辑顺序是:先用预算线描述买得起什么,再用偏好和效用描述喜欢什么,最后用相切条件或角点条件找出最优选择。预习时先抓图形直觉,复习时再回到 MRS、拉格朗日条件和 Cobb-Douglas 需求公式。

预算线

  • 预算线(budget line)是花费恰好等于收入 mm 的消费束集合: x1p1+x2p2=mx_1p_1+x_2p_2=m
  • 这条式子的直觉是“商品 1 的支出 + 商品 2 的支出 = 可用收入”;所有低于或等于这条线的点都是可负担消费束,其中线上点恰好花完预算。
  • mm 改变时,预算线平行移动;相对价格 p1/p2p_1/p_2 改变时,预算线绕端点旋转或移动一个端点。
  • 从量税(quantity tax)使价格变为 p+tp+t;从价税(ad valorem tax/VAT)使价格变为 (1+r)p(1+r)p
  • 从量补贴、从价补贴会反向改变相对价格;总额税/总额补贴只改变可支配收入,因此预算线整体内移或外移。

偏好关系

  • 弱偏好 xyx\succeq y:消费者认为 xx 至少和 yy 一样好。
  • 严格偏好 xyx\succ y:消费者严格更喜欢 xx
  • 无差异 xyx\sim y:消费者认为二者同样好。
  • 完备性:任意 x,yx,y 都能比较,即 xyx\succeq yyxy\succeq x 至少一个成立。
  • 反身性:任意 xx 都满足 xxx\succeq x
  • 传递性:若 xyx\succeq yyzy\succeq z,则 xzx\succeq z
  • 完备且传递的偏好称为理性偏好;框架效应可能违反完备性,“money pump”体现传递性失败的风险。

无差异曲线与效用

  • 单调性:更多通常更好。
  • 凸性:平均组合优于极端组合,可解释为边际替代率递减;但牛奶和橙汁混合等例子可能不满足凸性。
  • 无差异曲线不能相交,否则会推出某些商品数量变化不影响满意度的矛盾。
  • 完全替代品(perfect substitutes):只关心两种商品总量,无差异曲线为斜率不变的直线;例:u(x1,x2)=x1+x2u(x_1,x_2)=x_1+x_2
  • 完全互补品(perfect complements):总按固定比例消费,无差异曲线呈 L 型;例:u(x1,x2)=min(x1,x2)u(x_1,x_2)=\min(x_1,x_2)
  • 厌恶品会使无差异曲线斜率为正;中性品使无差异曲线为竖线;餍足偏好围绕 bliss point 展开。
  • 效用函数满足 xy    u(x)u(y)x\succeq y\iff u(x)\geq u(y),普通消费者理论中的效用是序数概念,只保留排序。
  • 单调变换只要保持顺序,就不改变偏好排序,也不改变 MRS。

边际效用与边际替代率

  • 边际效用: MUi=uxiMU_i=\frac{\partial u}{\partial x_i}
  • 它表示在其他商品数量不变时,多一点商品 ii 带来的效用变化;因为效用函数本身可被单调变换,边际效用数值不能脱离具体效用函数解释。
  • 边际替代率(marginal rate of substitution, MRS)表示维持同一效用水平时,消费者愿意用一种商品替代另一种商品的比率。
  • dU=0dU=0 得: MRSx1,x2=dx2dx1=MU1MU2MRS_{x_1,x_2}=\frac{dx_2}{dx_1}=-\frac{MU_1}{MU_2}
  • 凸性无差异曲线中,随着 x1x_1 增加,MRS 的绝对值递减。

最优化与 UMP

  • 内点解:最优消费束位于无差异曲线与预算线相切处: MRSx1,x2=p1p2MRS_{x_1,x_2}=-\frac{p_1}{p_2}
  • 直觉是“主观愿意交换的比率”等于“市场允许交换的比率”;若二者不等,消费者还能沿预算线换一种组合提高效用。
  • 角点解:当无差异曲线很陡或偏好/约束导致切点不在可行内部时,最优点可能在预算线端点。
  • Cobb-Douglas 效用 u(x1,x2)=x1cx2du(x_1,x_2)=x_1^cx_2^dc,d>0c,d>0 时: x1=cmc+d1p1,x2=dmc+d1p2x_1=\frac{c m}{c+d}\frac{1}{p_1},\quad x_2=\frac{d m}{c+d}\frac{1}{p_2}
  • 效用最大化问题(utility maximization problem, UMP): maxxu(x),ixipim\max_{\vec x}u(\vec x),\quad \sum_i x_ip_i\leq m 在单调偏好下预算约束通常取等号。
  • 拉格朗日一阶条件: uxipiλ=0,mipixi=0\frac{\partial u}{\partial x_i}-p_i\lambda=0,\quad m-\sum_i p_ix_i=0
  • 等边际法则: λ=MUipi\lambda=\frac{MU_i}{p_i} 含义是每种商品多花一单位钱带来的效用变化率相等。
  • λ=dudm\lambda=\frac{du}{dm},表示最优点处财富的边际效用。

所得税与从量税下的预算线比较

  • 在征收总量相等时,所得税下消费者可选择更高无差异曲线上的点,因此优于从量税。

2. Cobb-Douglas 效用 $u(x_1,x_2)=x_1^cx_2^d$ 且 $c,d>0$ 的内点最优消费中,商品 1 的需求为哪一项?

需求、比较静态与 Slutsky 恒等式

本章把单个最优选择推广成“价格、收入变化时需求如何变”。需求函数是消费者选择问题的输出,比较静态观察外生变量改变后的需求变化,Slutsky 分解进一步说明价格效应为什么可拆成替代效应和收入效应。预习时先理解正常品、劣等品、普通品、吉芬品的分类,复习时重点掌握 WARP 和 Slutsky 恒等式的方向判断。

需求函数与比较静态

  • 需求函数给出在价格和收入下每种商品的最优数量: x=x(p,m)\vec x=x(\vec p,m)
  • 正常品:收入增加时需求增加,Δx/Δm>0\Delta x/\Delta m>0
  • 劣等品:收入增加时需求减少,Δx/Δm<0\Delta x/\Delta m<0;是否为劣等品取决于考察的收入水平。
  • 普通品:价格上升时需求下降,Δx/Δp<0\Delta x/\Delta p<0
  • 吉芬品:价格上升时需求反而上升,Δx/Δp>0\Delta x/\Delta p>0

显示偏好

  • 显示偏好原理(revealed preference):若消费者在某价格和预算下选择了 xx,而 yy 也买得起,则 xx 直接显示偏好于 yy
  • 显示偏好可传递,但“显示偏好”不等同于真实“偏好”;只有当消费者总是选择自己可负担的最佳消费束时,显示偏好才推出偏好。
  • 显示偏好弱公理(WARP):若购买 xxyy 可负担,则购买 yyxx 不应再可负担。

Slutsky 分解

  • 价格变化可拆成两步:先让预算线绕原最优点旋转,再平移到新预算线。

Slutsky 分解中的替代效应和收入效应

  • 需求变化分解为替代效应和收入效应: Δx1=Δx1s+Δx1n\Delta x_1=\Delta x_1^s+\Delta x_1^n Δx1s=x1(p,m)x1(p,m),Δx1n=x1(p,m)x1(p,m)\Delta x_1^s=x_1(p',m')-x_1(p,m),\quad \Delta x_1^n=x_1(p',m)-x_1(p',m')
  • 替代效应来自相对价格改变:商品变贵时,人会倾向于换向相对便宜的商品;收入效应来自购买力改变:即使名义收入不变,价格改变也会改变“实际变富或变穷”的感觉。
  • 由 WARP,替代效应方向与价格变化相反。
  • 降价并补偿到原消费束可负担时,相当于 m<mm'<m;正常品的收入效应会进一步增加需求,劣等品的收入效应方向相反。
  • 需求定律:如果收入增加会使某商品需求增加,则该商品价格上升时需求一定下降。也就是正常品一定是普通品;只有足够强的劣等品才可能是吉芬品。
  • 特殊情况:完全替代品的变化有时仅由替代效应决定;完全互补品中 Δx=Δxn\Delta x=\Delta x^n

3. 关于 Slutsky 恒等式,下列哪项表述正确?

不确定下的行为

这一章从确定环境下的消费选择转向风险和时间。风险部分关注“概率已知时怎样比较彩票”,时间部分关注“不同时间的消费怎样折现到一起”。预习时要先分清 EV、EU、CE、风险厌恶和贴现因子;复习时重点检查哪些效用变换被允许、风险厌恶如何用凹性和 Pratt-Arrow 指标表达。

期望值、期望效用与随机占优

  • 风险(risk)指概率已知;若能通过天气预报等来源获得概率,就能把不确定问题转化为风险问题。
  • 期望值(expected value, EV)用概率加权结果: P(E1)x1++P(En)xnP(E_1)x_1+\cdots+P(E_n)x_n
  • 期望效用(expected utility, EU)/ vNM 效用要求对彩票概率线性: U(α)=U(ipixi)=ipiu(xi)U(\alpha)=U(\sum_i p_ix_i)=\sum_i p_i u(x_i)
  • 这里的关键不是“把结果加权平均”本身,而是偏好在彩票概率上满足线性结构;这就是它比普通序数效用更严格的地方。
  • 普通效用只关心排序,期望效用还关心概率线性;因此 vNM 效用只能做正仿射变换 u(.)=ku(.)+b,k>0u(.)=ku(.)+b,k>0
  • 独立性公理(independence axiom):若 xyx\succeq y,则把二者分别与同一个第三种彩票 CC 以同样权重混合后,偏好关系不变。
  • 一阶随机占优(FOSD):A FOSD B 表示 FA(x)FB(x)F_A(x)\leq F_B(x) 对所有 xx 成立,且某些 xx 严格成立;等价于 A 在每个门槛上至少有同样高概率获得不低于该门槛的结果。
  • 二阶随机占优(SOSD):B 是 A 的均值保留展开时,A 二阶随机占优 B;在 EU 下,厌恶均值保留展开等价于风险厌恶,等价于效用函数凹。

风险态度、保险与风险厌恶度量

  • 确定性等值(certainty equivalent, CE):使个体在彩票和确定金额之间无差异的金额。
  • 概率溢价(probability premium):在 x+εx+\varepsilonxεx-\varepsilon 间的彩票中,为使个体与确定结果 xx 无差异,胜率相对公平赔率需要增加的幅度。
  • 风险厌恶:效用函数凹,CE<CVCE<CV,概率溢价 π>0\pi>0
  • 风险中性:效用函数线性,CE=CVCE=CVπ=0\pi=0
  • 风险偏好:效用函数凸,CE>CVCE>CVπ<0\pi<0
  • 风险厌恶消费者购买保险的条件: UC(W0l)(1p)UC(W0)+pUC(W0L)U_C(W_0-l)\geq (1-p)U_C(W_0)+pU_C(W_0-L)
  • 风险中性保险公司售卖保险的条件: lpLl\geq pL 因此保险价格需要落在双方都接受的区间内。
  • 绝对风险厌恶度: rA=U(a)U(a)r_A=-\frac{U''(a)}{U'(a)} 其符号判断风险态度,大小不受正仿射变换影响。
  • 分母 U(a)U'(a) 把凹性的大小按边际效用标准化,因此同一个偏好在正仿射变换后不会改变风险厌恶度。
  • 相对风险厌恶度: rR=aU(a)U(a)=arAr_R=-a\frac{U''(a)}{U'(a)}=ar_A 用财富百分比变化衡量边际效用下降,具有单位无关性。
  • CARA 家族中 rA=θr_A=\theta,与财富无关;CRRA 家族中 rR=1θr_R=1-\theta,与财富无关。

前景理论与贴现效用

  • 前景理论(prospect theory)强调损失厌恶、参照依赖、价值函数敏感性递减,以及小概率高估/中大概率低估的逆 S 型概率权重。
  • 损失厌恶:在 0 附近存在“折点”,λu(α)=u(α),α>0,λ>1\lambda u(\alpha)=|u(-\alpha)|,\alpha>0,\lambda>1
  • 贴现效用: UT(c0,,cT)=t=0TD(t)u(ct),D(t)=1(1+r)tU^T(c_0,\ldots,c_T)=\sum_{t=0}^T D(t)u(c_t),\quad D(t)=\frac{1}{(1+r)^t}
  • u(ct)u(c_t) 是即时效用函数;D(t)D(t) 是贴现因子,rr 是贴现率。
  • 贴现模型包含效用独立、消费独立、即时效用平稳、常数贴现、正贴现和无参照依赖等假设。
  • 准双曲贴现(quasi-hyperbolic discounting): D(t)={1t=0βδt, β<1t>0D(t)= \begin{cases} 1&t=0\\ \beta\delta^t,\ \beta<1&t>0 \end{cases} 当前到下一期的贴现大于未来各期间的贴现,可能导致动态不一致和拖延。
  • 天真型认为未来偏好与现在一致;成熟型能预测未来偏好变化;现实中多数人在二者之间。

4. 在期望效用理论中,为什么 vNM 效用只能做正仿射变换?

市场、剩余与弹性

本章从个体需求走向市场层面:先用消费者剩余和生产者剩余衡量交易收益,再看价格管制、税收如何造成福利变化,最后用弹性描述需求对价格的敏感程度。预习时先把图形面积对应到“谁得到了什么、谁损失了什么”;复习时重点掌握消费者剩余适用条件、无谓损失和弹性与总收益的关系。

准线性偏好与消费者剩余

  • 准线性偏好(quasi-linear preferences): u(x1,x2)=v(x1)+x2u(x_1,x_2)=v(x_1)+x_2
  • 收入增加不改变商品 1 的需求,额外收入全部进入商品 2,因此商品 1 的收入效应为 0。
  • 消费者剩余(consumer surplus)是支付意愿与实际支付价格之差。
  • 在需求曲线图上,它通常表现为需求曲线下方、价格线以上的面积;可以理解为消费者“愿意付但没有付出去”的福利。

需求曲线下方的消费者剩余

  • 价格上升时,剩余损失可分为:继续购买原有部分因价格提高而损失的矩形区域,以及消费减少带来的三角形损失。
  • 等价变差 EV:价格变化后,在原价格下达到新价格效用所需的货币变化。
  • 补偿变差 CV:价格变化后,在新价格下维持原价格效用所需的货币变化。
  • 若商品无收入效应,或价格变化很小,可用消费者剩余衡量福利变化;拟线性偏好下 EV=CV=Consumer surplusEV=CV=\text{Consumer surplus}

生产者剩余、价格管制与税收

  • 生产者剩余(producer surplus)可由供给曲线上方、市场价格下方的面积衡量;由于生产者没有预算约束中的收入效应,该衡量较准确。
  • 价格上限使市场数量从无干预下的 q0q_0 降到 qcq_c,阴影区域通常是剩余损失的下界,因为有限数量未必分配给支付意愿最高的人。

价格上限造成的福利损失

  • 配给制可用同样思路分析;若配给券可交易,则券价约为 pepcp_e-p_c,购买总价格等于 pep_e
  • 税收由买方缴还是卖方缴不影响基本结果,关键条件是: PD(q)PS(q)=tP_D(q)-P_S(q)=t
  • 这说明税收真正改变的是买方支付价和卖方收到价之间的楔子,而不是税单名义上写给谁。
  • 政府获得税收收入,税收造成的无谓损失(deadweight loss)是社会成本。

税收归宿和无谓损失

市场需求与弹性

  • 市场需求/总需求是所有消费者个体需求之和: x1(p,m1,,mn)=i=1nxi1(p,mi)x^1(\vec p,m_1,\ldots,m_n)=\sum_{i=1}^n x_i^1(\vec p,m_i)
  • 一般而言,总需求依赖收入分配;若可用代表性消费者表示,需要满足各消费者收入变化对各商品需求的边际影响一致。
  • 弹性是单位无关的敏感性指标: E=% change in one variable% change in another variableE=\frac{\text{\% change in one variable}}{\text{\% change in another variable}}
  • 需求价格弹性: ε=Δq/qΔp/p=pqΔqΔp\varepsilon=\frac{\Delta q/q}{\Delta p/p}=\frac{p}{q}\frac{\Delta q}{\Delta p} 通常取绝对值。
  • 替代品越近、商品定义越窄、越像奢侈品、时间越长,需求价格弹性通常越高。
  • 中点法用变化量除以起止值平均数,避免从不同起点计算百分比变化得到不同答案。
  • 特殊需求曲线:完全无弹性 elasticity=0elasticity=0;单位弹性 elasticity=1elasticity=1;完全弹性 elasticity=elasticity=\infty
  • 总收益 R=pqR=pq,近似有: ΔRΔp=q[1ε(p)]\frac{\Delta R}{\Delta p}=q[1-\varepsilon(p)]ε>1|\varepsilon|>1,涨价会使收益下降;若 ε<1|\varepsilon|<1,涨价会使收益上升。

5. 当需求价格弹性绝对值小于 1 时,价格上升对总收益的影响通常是什么?

厂商行为与竞争市场

本章把“消费者如何选择”换成“厂商如何生产和供给”。厂商面对技术约束和投入价格,先决定怎样以最低成本生产给定产量,再决定生产多少以最大化利润。预习时把等产量线类比成消费者理论中的无差异曲线;复习时重点区分利润最大化、成本最小化、短期关停和长期退出。

生产函数、等产量线与规模报酬

  • 单一产出厂商的生产函数: Q=f(x)Q=f(\vec x) 其中 x\vec x 是劳动、资本、机器、土地等投入向量,生产函数表示技术约束。
  • 等产量线(isoquant curve)表示在相同产出水平 yy 下的投入组合。
  • 它和无差异曲线很像:无差异曲线固定效用,等产量线固定产量;二者都用斜率表达两种对象之间的替代关系。
  • 边际技术替代率(MRTS): MRTS=dx2dx1=MP1MP2MRTS=\frac{dx_2}{dx_1}=-\frac{MP_1}{MP_2} 其中 MPiMP_i 为投入 ii 的边际产出。
  • 规模报酬不变(CRS): f(tx)=tf(x),t>0f(t\vec x)=tf(\vec x),\quad t>0
  • 规模报酬递增(IRS):t>1t>1f(tx)>tf(x)f(t\vec x)>tf(\vec x)
  • 规模报酬递减(DRS):t>1t>1f(tx)<tf(x)f(t\vec x)<tf(\vec x)

利润最大化与成本最小化

  • 价格接受厂商的利润最大化问题: maxxpf(x)wx\max_{\vec x} p f(\vec x)-\vec w\cdot\vec x
  • 一阶条件: pf(x)xi=wip\frac{\partial f(\vec x)}{\partial x_i}=w_i 即每种投入的边际产值等于投入价格。
  • 两种投入之间: wkwl=MPkMPl\frac{w_k}{w_l}=\frac{MP_k}{MP_l} 每花一元在不同投入上的边际产出相等。
  • 成本最小化问题: minxwx,f(x)=y\min_{\vec x}\vec w\cdot\vec x,\quad f(\vec x)=y
  • 这里产量 yy 是给定目标,厂商只在不同投入组合之间选择成本最低的一组;这与利润最大化中同时选择产量和投入不同。
  • 最优条件: wi=λMPi,wiwj=MPiMPjw_i=\lambda MP_i,\quad \frac{w_i}{w_j}=\frac{MP_i}{MP_j} 即等成本线与等产量线相切。

成本最小化中的等产量线和等成本线

  • 用成本函数重写厂商问题: maxypycost(w,y)\max_y py-cost(w,y) 最优时: p=costy=MCp=\frac{\partial cost}{\partial y}=MC

成本几何、短期与长期

  • 平均成本: AC(y)=C(y)yAC(y)=\frac{C(y)}{y}
  • 边际成本: MC=C(y)MC=C'(y)
  • DRS 技术下,C(q)C'(q)AC(q)AC(q) 都递增。
  • CRS 技术下,C(q)=AC(q)C'(q)=AC(q)
  • 先 IRS 后 DRS 时:AC(0)=MC(0)AC(0)=MC(0)MC<ACMC<AC 时 AC 下降,MC>ACMC>AC 时 AC 上升;二者在 AC 最小点相交。
  • 平均成本分解: AC=AVC+AFCAC=AVC+AFC
  • 短期与长期的关键差异是是否存在已承诺、不可调整的投入;短期资本固定,厂商不能让 MRTS 等于投入价格比;长期可以选择成本最小化投入组合。
  • 长期总成本 LTC 是所有短期总成本 STC 的下包络;长期平均成本 LAC 是所有短期平均成本 SAC 的下包络。
  • 多厂商总供给是个体供给之和,总利润与各厂商分别利润最大化结果相同,关键前提是价格接受。

完全竞争厂商

  • 竞争厂商把市场价格视为给定;高于市场价卖不出去,低于市场价不理性。
  • 短期成本: c(y)=cv(y)+cfc(y)=c_v(y)+c_f
  • 短期生产条件: pycv(y)0,pAVCpy-c_v(y)\geq0,\quad p\geq AVC
  • 同时满足利润最大化条件 p=MCp=MC,短期供给为: y={0p<minAVCMC1(p)pminAVCy= \begin{cases} 0& p<\min AVC\\ MC^{-1}(p)& p\geq\min AVC \end{cases}

竞争厂商短期关停决策

  • 长期退出条件要考虑全部成本: pyc(y)0,pATCpy-c(y)\geq0,\quad p\geq ATCp<ATCp<ATC,厂商退出;若 p>ATCp>ATC,新厂商进入。
  • 长期均衡中进入或退出完成,剩余厂商经济利润为 0;长期行业供给在 p=minACp=\min AC 处水平。

6. 完全竞争厂商短期继续生产的关键价格条件是什么?

垄断、价格歧视与交换

本章先分析完全竞争之外的市场势力,再进入纯交换经济和福利定理。垄断部分说明价格制定者如何选择产量和价格;交换与福利部分说明市场均衡何时有效率,以及效率和分配为什么不是同一件事。预习时先理解“市场势力”和“帕累托效率”的图形含义;复习时重点区分垄断的 MR=MCMR=MC、竞争的 p=MCp=MC、福利第一/第二定理。

垄断

  • 垄断是某产品没有相近替代品且只有唯一卖方的市场结构。
  • 与完全竞争的关键区别:垄断者有市场势力,可以影响价格;竞争厂商没有市场势力。
  • 垄断者利润最大化: maxyp(y)yc(y)\max_y p(y)y-c(y) 一阶条件: MR=MCMR=MC
  • 垄断者增加产量会压低市场价格,因此边际收益 MRMR 不等于价格 pp;这正是它和完全竞争厂商的一处核心差别。
  • 竞争厂商是价格接受者,有供给曲线;垄断者是价格制定者,不存在类似竞争厂商的供给曲线。
  • 与竞争相比,垄断通常价格更高、产量更低,厂商更好、消费者更差。

垄断产量与竞争产量比较

垄断形成原因与价格歧视

  • 最低效率规模(minimum efficient scale, MES)相对需求规模越大,越可能形成垄断结构;若需求相对 MES 很大,更可能出现竞争市场。
  • 多个企业也可能通过合谋限制产量,形成卡特尔(cartel),通常违法。
  • 历史原因或关键资源归属也可能导致单一企业占据市场。
  • 价格歧视(price discrimination)是对不同购买者收取不同价格,核心依据是支付意愿(WTP)。
  • 一级价格歧视:逐个消费者歧视,理想形式是按每个消费者 WTP 收费,但实施成本高。
  • 二级价格歧视:厂商不能直接观察消费者类型,通过数量、质量、套餐等机制引导自选择。
  • 三级价格歧视:厂商已知年龄、职业等群体信息,对不同群体定不同价格。
  • 普通垄断不能价格歧视时,最优供给可能只服务大市场;价格歧视改变不同需求群体的服务方式和福利分配。

纯交换与 Edgeworth 盒

  • 纯交换模型没有生产,只有若干消费者、偏好、初始禀赋和相互交易。
  • 两人两商品下,初始禀赋为 wA,wBw_A,w_B,消费配置为 xA,xBx_A,x_B,各自效用为 uA(xA),uB(xB)u_A(x_A),u_B(x_B)
  • Edgeworth 盒用于在二维图中表示分配、偏好和禀赋。
  • 镜片状区域内的配置能让双方相对初始禀赋都更好;契约曲线上无差异曲线相切,不再存在帕累托改进。
  • 帕累托有效配置可写成在保持一方效用不变时最大化另一方效用: maxuA(xA1,xA2)\max u_A(x_A^1,x_A^2) uB(xB1,xB2)=uˉ,xA1+xB1=w1,xA2+xB2=w2u_B(x_B^1,x_B^2)=\bar u,\quad x_A^1+x_B^1=w^1,\quad x_A^2+x_B^2=w^2
  • 一阶条件给出: MRSA=MRSBMRS_A=MRS_B
  • 帕累托集是所有帕累托最优配置集合;契约曲线是帕累托集中双方都至少不低于初始禀赋效用的部分。

Edgeworth 盒中的契约曲线

Walrasian 均衡与福利经济学定理

  • 在价格向量 p=(p1,p2)\vec p=(p_1,p_2) 下,消费者财富等于其禀赋的市场价值: pwi=p1wi1+p2wi2\vec p\cdot \vec w_i=p^1w_i^1+p^2w_i^2
  • 预算线经过禀赋点,斜率由价格比决定;只有预算线上的配置能在给定价格下被双方同时负担。
  • Walrasian/竞争均衡:价格向量 pp^* 与配置 xx^* 满足每个消费者在其预算集内都选择最优配置。
  • 在 Edgeworth 盒里,可把价格看成穿过初始禀赋点的一条预算线;均衡要求两个人在同一价格下各自最优,并且两人的选择能同时满足资源约束。
  • 均衡发生在双方无差异曲线相切处;随价格变化,需求点形成 offer curve,两个消费者 offer curve 在非禀赋点相交对应均衡。
  • 福利经济学第一定理:若 (x,p)(\vec x,\vec p) 是 Walrasian 均衡,则 x\vec x 帕累托有效。
  • 隐含假设包括:每个主体只关心自身效用、没有外部性、每个消费者相对市场足够小且是价格接受者。
  • 第一定理说明市场能用价格信息低成本实现效率,但帕累托效率不关心平等/公平;干预的福利理由主要来自分配目标。
  • 福利经济学第二定理:在凸性假设下,规划者可通过总额财富再分配实现任意目标帕累托最优配置,然后让市场运行。

第二福利定理中的再分配与市场均衡

  • 第二定理意味着分配与效率可分离;但现实中按禀赋征税存在信息和实践困难,若按选择征税会造成扭曲,因此只能达到“次优”。
  • 福利评价函数例子:古典效用主义 iui\sum_i u_i;加权效用和 iαiui\sum_i \alpha_i u_i;罗尔斯式 miniui\min_i u_i;尼采式 maxiui\max_i u_i

7. 福利经济学第一定理的核心结论是什么?

博弈论基础

博弈论部分处理“我的最优行动取决于别人怎样行动”的问题。先从占优策略和最优反应入手,再定义纳什均衡,最后用 Cournot、Bertrand、Location Model 等例子理解不同策略互动。预习时先会读收益矩阵和反应函数;复习时重点检查 NE 是否是“互为最优反应”,以及占优、弱占优、协调和替代关系的区别。

占优策略、共同知识与最优反应

  • 博弈论研究策略性互动(strategic interactions):结果不仅取决于自己的行动,也取决于他人的行动。
  • 策略是参与博弈的完整行动计划。
  • 严格占优(strictly dominant):无论别人怎么做,策略 α\alpha 的收益都严格高于策略 β\beta
  • 严格被占优(strictly dominated):某策略总被另一策略严格击败。
  • 囚徒困境中,confess 是双方占优策略,因此都会 confess;但双方 remain silent 对二人更好,体现个人理性与群体理性的冲突。
  • 解决囚徒困境的可能方式包括沟通/合谋、合同执行、重复互动和声誉约束。
  • 完全信息:所有人都知道博弈结构和收益函数。
  • 共同知识(common knowledge):所有人知道某事实,所有人也知道所有人知道,如此无限递归。
  • 最优反应(best response):给定别人策略 sis_{-i},策略 s^i\hat s_i 使自己收益不低于任何其他可选策略: ui(s^i,si)ui(si,si)u_i(\hat s_i,s_{-i})\geq u_i(s_i',s_{-i})
  • 理性人不会选择对任何信念都不是最优反应的策略。
  • Partnership Game 中最优反应为: BR1(s2)=1+bs2,BR2(s1)=1+bs1BR_1(s_2)=1+bs_2,\quad BR_2(s_1)=1+bs_1 投入越多越鼓励对方投入,属于战略性互补;迭代最优反应收敛到 s^1=s^2=1/(1b)\hat s_1=\hat s_2=1/(1-b)

纳什均衡与典型静态博弈

  • 纳什均衡(Nash equilibrium, NE):策略组合 (s1,,sN)(s_1^*,\ldots,s_N^*) 中,每个 sis_i^* 都是对其他人策略 sis_{-i}^* 的最优反应。
  • 判断 NE 时不要问“整体是不是最好”,而要逐个玩家问:在别人策略固定时,他有没有单方面改得更好的选择。
  • NE 不意味着人一定会玩该策略;它的重要性在于无人能在别人不变时严格改进,且均衡信念具有自我实现性。
  • 严格被占优策略不可能在 NE 中被使用;弱被占优策略可能出现在 NE 中。
  • Investment Game 有两个 NE:全部 invest、无人 invest。它不是囚徒困境,因为没有占优策略,是协调博弈,沟通可能帮助实现帕累托改进。
  • Cournot 双寡头中,企业选择产量,价格为 p=ab(q1+q2)p=a-b(q_1+q_2),成本为 cqicq_i,最优反应: BRi=ac2bqj2BR_i=\frac{a-c}{2b}-\frac{q_j}{2} 产量是战略性替代。
  • Cournot 均衡: q1=q2=ac3b,q=2(ac)3bq_1^*=q_2^*=\frac{a-c}{3b},\quad q^*=\frac{2(a-c)}{3b}
  • 行业产量排序: ac2b<2(ac)3b<acb\frac{a-c}{2b}<\frac{2(a-c)}{3b}<\frac{a-c}{b} 即垄断产量 < 双寡头产量 < 完全竞争产量。
  • Bertrand 竞争中,企业选择价格并互相压价;同质产品、无切换成本时唯一 NE 是: p1=p2=cp_1=p_2=c
  • Location Model 说明即使社会中每个人都更喜欢融合而非隔离,隔离也可能成为稳定均衡;50%/50%50\%/50\% 是均衡但不稳定,存在临界点。

8. Cournot 双寡头模型中,若两家企业成本相同且需求为 $p=a-b(q_1+q_2)$,每家企业的均衡产量是多少?

混合策略、序贯博弈与重复博弈

本章继续扩展博弈分析:当没有纯策略均衡时引入随机化;当行动有先后和信息差时用逆向归纳;当互动重复发生时,未来惩罚和奖励会改变当前激励。预习时先理解“为什么要混合”“为什么承诺有用”;复习时重点掌握混合均衡的无差异条件、SPE 对不可置信威胁的排除,以及重复博弈中折现因子的作用。

混合策略

  • 石头剪刀布没有纯策略 NE;双方都以 (1/3,1/3,1/3)(1/3,1/3,1/3) 随机化时,任意纯策略期望收益都为 0,构成混合策略均衡。
  • 混合策略(mixed strategy)是对纯策略的随机化,pi(si)p_i(s_i) 表示纯策略 sis_i 被赋予的概率。
  • 混合策略收益是各纯策略期望收益的加权平均。
  • 混合策略 NE:每个玩家的混合策略都是对其他人混合策略的最优反应。
  • 若混合策略中某个纯策略以正概率出现,则该纯策略本身必须也是对对方混合策略的最优反应;因此均衡混合中所有正概率纯策略应带来相同期望收益。
  • 求混合均衡时,常用方法是让对手在其被混合的纯策略之间无差异;否则对手会只选择期望收益更高的纯策略,混合就不能稳定。
  • Tax Payer and Audit Officer 中,加重逃税处罚只会降低审计员审计概率,不会降低纳税人作弊概率。

序贯博弈、承诺与逆向归纳

  • 逆向归纳(backward induction):从博弈末端往前推,作为先行动者要“look forward and work back”。

序贯投资博弈的博弈树

  • 委托代理问题:代理人有动机做出损害委托人的行为,可能使双方都更差。
  • 解决方式包括法律/合同和激励设计;“小份额的大蛋糕可能大于大份额的小蛋糕”。
  • 放弃某些选择可能改变对手行为;关键是对方必须知道这种承诺。
  • Stackelberg 模型是类似 Cournot 的序贯产量竞争,企业 1 先决策,企业 2 观察后行动: q1=ac2b,q2=ac4bq_1^*=\frac{a-c}{2b},\quad q_2^*=\frac{a-c}{4b}
  • 与 Cournot 相比,Stackelberg 总产量更高,先行动企业利润增加,后行动企业利润减少。
  • 同时/序贯不只是时间问题,更是信息问题:谁知道什么、谁知道别人会知道什么。

扩展式、不可置信威胁与子博弈

  • 扩展式博弈可转为标准式;玩家策略必须写成完整计划,包括未来可能到达的节点行动。
  • 不可置信威胁(incredible threat)是对威胁者自己不利、只有在非理性声誉等条件下才可能被相信的威胁。
  • 讨价还价两期模型中,第二期玩家 2 会只给玩家 1 最低可接受额;玩家 1 在第一期预见到第二期结果后,会给玩家 2 δ\delta,结果为 (1δ,δ)(1-\delta,\delta)
  • 完美信息(perfect information):每个决策节点上,行动者知道自己位于哪个节点以及如何到达。
  • 完全信息不同于完美信息;完全信息强调收益、策略和类型为共同知识。
  • 信息集(information set)是玩家无法区分的一组节点;完美信息博弈中所有信息集都只含一个节点。
  • 不完全信息下,纯策略必须指定每个信息集上的行动。
  • 子博弈(subgame)需满足:从单一节点开始,包含该节点所有后继,不切断任何信息集。
  • 子博弈精炼纳什均衡(SPE):一个 NE 在每个子博弈中都诱导出 NE。
  • 逆向归纳是寻找 SPE 的常用方法。

子博弈示例

重复博弈

  • 有限重复博弈可从最后一期反推;若阶段博弈有唯一 NE,则有限重复博弈中每一期都玩该阶段 NE 是唯一 SPE。
  • 重复囚徒困境中,最后一局一定选择 (D,D)(D,D),继续向前反推,有限重复的 SPE 是每一局都 (D,D)(D,D)
  • 若阶段博弈有多个 NE,可以用一个 NE 作为奖励、另一个 NE 作为惩罚,从而在有限重复中支持某些帕累托改进结果。
  • 无限囚徒困境中,每一局后以 δ\delta 概率继续,δ\delta 为折现因子。
  • ALLD:双方永远背叛是 SPE。
  • GRIM:只要无人背叛就合作,一旦有人背叛则永远背叛;当 δ13\delta\geq \frac{1}{3} 时,合作可被支持。
  • 这里的 δ\delta 越大,未来收益越重要,背叛后失去未来合作的代价越高,因此合作越容易维持。
  • 较短惩罚需要更高的 δ\delta 才能维持合作;关系越长,惩罚机制越容易可信。
  • Tit-for-tat:先合作,此后复制对方上一轮行动;Generous Tit-for-tat 在对方背叛后仍以正概率合作。

9. 混合策略均衡中,一个以正概率被使用的纯策略必须满足什么条件?

10. 子博弈精炼纳什均衡相对普通纳什均衡额外要求什么?

易错点 / 高频考点

  • 平等、平均和公平不要混用;原笔记中 equality 偏向“平均”,equity 偏向“公平”。
  • 机会成本不是会计支出,而是为了得到某物放弃的最佳替代。
  • 普通效用是序数概念,可做单调变换;vNM 期望效用因为概率线性,只能做正仿射变换。
  • MRS 的符号常写为负数,但也常取绝对值;考试时要看题目约定。
  • 内点解才用相切条件;完全替代、角点解等情况不能机械套 MRS=p1/p2MRS=-p_1/p_2
  • 正常品一定是普通品;劣等品不一定是吉芬品,只有收入效应足够强并压过替代效应时才可能是吉芬品。
  • 显示偏好不等同于真实偏好;从选择推出偏好需要“消费者选择可负担最佳消费束”的前提。
  • 消费者剩余衡量福利变化需要条件,拟线性偏好或小价格变化下最稳妥。
  • 税由买方缴还是卖方缴不改变税收归宿的核心条件,关键是买方支付价和卖方收到价相差 tt
  • 厂商短期关停看 AVC,长期退出看 ATC;固定成本在短期决策中已沉没,但长期要计入。
  • 垄断者满足 MR=MCMR=MC,不是 p=MCp=MC;垄断者没有竞争厂商意义上的供给曲线。
  • 第一福利定理讲竞争均衡有效率,不讲公平;第二福利定理依赖凸性和总额再分配,现实征税可能产生扭曲。
  • 严格被占优策略不可能出现在 NE;弱被占优策略可能出现在 NE。
  • Cournot 是产量竞争,反应是战略性替代;Bertrand 是价格竞争,同质商品下均衡价格等于边际成本。
  • 序贯博弈的关键是信息和承诺,不只是行动时间;SPE 用于排除不可置信威胁。
  • 有限重复且阶段博弈唯一 NE 时,逆向归纳通常得到每期都玩阶段 NE;无限重复中合作能否维持取决于折现因子和惩罚可信度。