希克斯需求函数是支出最小化 问题的解,代回目标函数可以得到支出函数 。
性质
希克斯需求函数 x H ( p , u ¯ ) 关于 p 零次齐次。
u ( x H ( p , u ¯ ) ) = u ¯
如果 ≿ 是凸的,则 u ( ⋅ ) 是拟凹的,x H ( p , m ) 是凸集;如果 ≿ 是严格凸的,则 u ( ⋅ ) 是严格拟凹的,x H ( p , m ) 是单值。
希克斯广义需求定律
保持效用为 u ¯ ,考虑两个价格向量 p 和 p ′ ,对应的希克斯需求向量为 x 和 x ′ ,根据支出最小化 可知
p ⋅ x ≤ p ⋅ x ′ p ′ ⋅ x ′ ≤ p ′ ⋅ x 两式相加整理可得
p ⋅ ( x − x ′ ) ≤ p ′ ⋅ ( x − x ′ ) ( p − p ′ ) ⋅ ( x − x ′ ) ≤ 0 微分类比(differential analogue)
d p ⋅ d x ≤ 0
On average, goods whose prices go up are consumed less (and the opposite is also true). Equivalently, the cross-good correlation between price changes and demand changes cannot be positive. So the law of demand comes right out of cost minimization.
比较静态分析
齐次性
支出函数 关于价格是 1 次齐次的,支出函数的导数是希克斯需求函数。因此,根据齐次函数#导数性质 ,希克斯需求函数关于价格是 0 次齐次的,根据齐次函数#欧拉定理 可得
∑ j = 1 n ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j p j = 0 ∑ j = 1 n ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j p j x j = 0 ∑ j = 1 n ε j i H = 0 任意商品的希克斯需求关于其他商品价格的弹性 之和为零。
对称性
支出函数的交叉偏导数恒等式应用 Shephard's lemma
∂ 2 e ( p , u ¯ ) ∂ p i ∂ p j ≡ ∂ 2 e ( p , u ¯ ) ∂ p j ∂ p i ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j = ∂ x j H ( p , u ¯ ) ∂ p i ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j p j x i p i x i m = ∂ x j H ( p , u ¯ ) ∂ p i p i x j p j x j m ε j i H s i = ε i j H s j s i s j = ε i j H ε j i H 如果 i 的平均消费倾向比 j 更大,则 p i 的变动对 x j H 的影响比 p j 的变动对 x i H 的影响也更大。简而言之,平时花钱越多的商品价格的变动影响越大。
加权和
将支出最小化 得到的马歇尔需求函数代回约束条件
u ( x 1 H ( p , u ¯ ) , … , x n H ( p , u ¯ ) ) = u ¯ 等式两边对 p j 求导并代入支出最小化 的一阶条件
∑ i = 1 n ∂ u ∂ x i ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j = 0 ∑ i = 1 n p i μ ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j = 0 ∑ i = 1 n p i x i m p j x i ∂ x i H ( p , u ¯ ) ∂ p j = 0 ∑ i = 1 n s i ε j i H = 0 任意商品的价格对其他商品的弹性加权和为零。
小结
齐次性
对称性
加权和
知1、2可以推3;知2、3可以推1(2式对 j 求和);但知 1、3 不可以推 2