(15 分)考虑一个 CES 效用函数:
\[ u(x,y)=a\frac{x^{\delta}}{\delta}+b\frac{y^{\delta}}{\delta} \]
其中 \(a>0\),\(b>0\),\(\delta\leq 0\)。
(1)(5 分)证明:该效用函数是位似函数。
(2)(5 分)随着 \(\frac{y}{x}\) 的上升,两种商品的边际替代率 \(\mathrm{MRS}_{x,y}\) 如何变化?
(3)(5 分)证明:当 \(\delta=0\) 时,该效用函数等价为 \(v(x,y)=x^ay^b\)。
参考答案要点 ›
(1)边际效用为 \(MU_x=ax^{\delta-1}\)、\(MU_y=by^{\delta-1}\),故 \[ \mathrm{MRS}_{x,y}=\frac{MU_x}{MU_y}=\frac{a}{b}\left(\frac{y}{x}\right)^{1-\delta}. \] MRS 只取决于消费比例 \(y/x\),不取决于消费束的绝对规模,因此偏好是位似的。
(2) \[ \frac{\partial \mathrm{MRS}_{x,y}}{\partial(y/x)} =\frac{a}{b}(1-\delta)\left(\frac{y}{x}\right)^{-\delta}>0. \] 因而在 \(\delta\leq0\) 时,\(y/x\) 上升会使 \(\mathrm{MRS}_{x,y}\) 上升。
(3)先作不改变偏好排序的归一化: \[ \widetilde u_\delta=a\frac{x^\delta-1}{\delta}+b\frac{y^\delta-1}{\delta}. \] 当 \(\delta\to0\) 时,\((x^\delta-1)/\delta\to\ln x\),故 \(\widetilde u_\delta\to a\ln x+b\ln y=\ln(x^ay^b)\)。对数是严格递增变换,所以极限偏好等价于 \(v(x,y)=x^ay^b\)。