Quasilinear Utility: Pareto Optimality Implikuje całkowitą maksymalizację użyteczności?


7

Czytam, że jeśli mamy quasilinearną użyteczność dla wszystkich konsumentów, wówczas jakakolwiek pareto optymalna alokacja maksymalizuje sumę poziomów użyteczności wszystkich konsumentów. To jest:

What we know:

1)ui(mi,xi)=mi+ϕi(xi)∀i=1,...,I
2)ϕi()is continous and strictly increasing (but not necessarily differentiable)
3)An allocation,xsatisfies¬∃x^s.t.m^i+ϕi(x^i)≥mi+ϕ(xi)∀i
andm^i+ϕi(x^i)>mi+ϕ(xi)for somei

What to show:

xsolvesmax∑i=1Imi+ϕi(xi)

Czy ktoś może to udowodnić? Każda pomoc byłaby bardzo mile widziana!

Edit: nie wiem, czy jest to właściwa ścieżka, ale dzięki ścisłemu zwiększaniu właściwości preferencje spełniają lokalne niezadowolenie, co oznacza, że ​​spełniają one pierwsze twierdzenie o dobrostanie. Teraz, gdybym mógł dowiedzieć się, czy wszystkie alokacje pareto optymalne są równowagami konkurencyjnymi z quasilinearną użytecznością, mógłbym coś zrobić! ϕ()


1
Czy na pewno pod jest taki sam jak pod ? Wydaje się, że brakuje ograniczenia budżetu / zasobów. I dzięki temu powinieneś być w stanie uzyskać to, co chcesz, sumując nierówności w (3) w stosunku do . mix^imixii
— Herr K.

@HerrK. To doskonały punkt i dość
— żenująca pomyłka

1
Czy są jakieś właściwości funkcji X? Na przykład, jeśli jest ściśle rosnący, ale wklęsły, wówczas przydział PO, w którym jeden agent bierze całkowite wyposażenie, powinien dać mniejszą całkowitą użyteczność niż równomierne podzielenie tego przydziału między dwóch agentów.
— 123

@ 123 nie ma innych założeń dotyczących niż te wymienione powyżej niestetyϕi()
— DornerA

Odpowiedzi:


2

Edycja: Skrzynie Edge są do bani; Zobacz komentarze. Zobacz także MWG rozdział 10 sekcja C, D.


Przypuszczać (x→∗,m→∗) rozwiązuje

max∑i=1Imi+ϕi(xi)

ale nie jest optymalna dla Pareto.

⟹∃ (xi′,mi′)s.t.ui(xi′,mi′)≥ui(xi∗,mi∗)∀ i=1,⋯,Iui(xi′,mi′)>ui(xi∗,mi∗)for some i

⟹∑i=1Imi′+ϕi(xi′)>∑i=1Imi∗+ϕi(xi∗)

co jest sprzecznością. Jeśli mamy rozwiązanie problemu maksymalizacji użyteczności, musi on być optymalny dla Pareto.

(Pamiętaj, że pochodzi to z ciągłych i rosnących właściwości )ϕ(⋅)


Załóżmy, że jest wykonalnym optymalnym przydziałem Pareto, ale nie rozwiązuje(x→∗,m→∗)

max∑i=1Imi+ϕi(xi)

Ponieważ traktujemy jako a stale rośnie, wiemy, że jest lokalnie niezadowolony. Alokacja Pareto powinna być po prostu wykonalna.miϕi(⋅)ui(⋅)

∃ (xi′,mi′)s.t.∑i=1Imi′+ϕi(xi′)>∑i=1Imi∗+ϕi(xi∗)⟹∑i=1Iϕi(xi′)>∑i=1Iϕi(xi∗)

Jeśli jest to prawdą, ponieważ ten alternatywny przydział daje po prostu jednostce więcej , dla wszystkich innych równych, wówczas alternatywny przydział jest niemożliwy. Mielibyśmy więc sprzeczność.x

Jeśli jest to prawdą, ponieważ w alternatywnym przydziale ktoś inny otrzymuje więcej a tylko jedna inna osoba jest przydzielana mniej, wówczas pierwotny przydział nie byłby optymalny dla Pareto. Załóżmy, że tak było. Jeśli wziąłeś pierwotną alokację i przesunąłeś na sposób nowej alokacji, to potrzebujesz odpowiedniej wymiany na dobro liczbowe, , aby utrzymać kto traci co najmniej na tym samym poziomie użyteczności. Ale handel tylko dobrem liczbowym nigdy nie może zmienić sumarycznej użyteczności zagregowanej . Z pierwotnego przydziału, jeśli możesz wymienić naxxmxmxi sprawić, by komuś było lepiej, nie raniąc nikogo, nie byłeś w optymalnej Pareto, a jeśli nie możesz zamienić na aby kogoś poprawić, nie możesz zwiększyć sumarycznej użyteczności agregatu, co oznacza, że ​​pierwotny przydział był rozwiązanie problemu maksymalizacji.mx

Ta logika ma zastosowanie bez względu na to, jak zmieniasz między wieloma osobami.x

◻


1
Widzę, że PO zaakceptował tę odpowiedź, ale nie świadczy to o jego prawdziwej propozycji. OP twierdzi, że każda alokacja PO rozwiązuje dany problem maksymalizacji. Ten dowód pokazuje, że rozwiązaniem problemu maksymalizacji jest PO. Jednak wynik ten wynika natychmiast z faktu, że funkcja użyteczności wyjaśnia, że ​​preferencje spełniają lokalne niezadowolenie. I wiemy, że niekoniecznie musi istnieć bijection pomiędzy punktami CE i PO Oryginalna propozycja jest prawdopodobnie fałszywa, w zależności od ograniczeń nałożonych na funkcję X. (Używanie telefonu tak trudno używać LaTex - przepraszam.)
— 123

2
Nie sądzę, aby ta propozycja była prawdziwa w standardowych środowiskach gospodarki opartej na czystej wymianie. Oto licznik: ekonomics.stackexchange.com/a/15146/11824
— Amit

2
@Amit myślę, że masz rację. Wydaje się jednak, że stwierdzenie to zawiera dodatkowy warunek, że przydział PO jest taki, że dla wszystkich konsumentów : . Lub alternatywnie, jeśli problem dopuszcza ujemne wartości dla . W takim przypadku Twój kontrprzykład nie byłby PO. (x,m)imi>0mi
— Giskard

2
@KitsuneCavalry Oto błąd: „Z pierwotnej alokacji, jeśli możesz wymienić na i uczynić kogoś lepszym, nie raniąc nikogo, nie byłeś w optymalnej Pareto, a jeśli nie możesz wymienić na aby zrobić komuś lepiej, nie można zwiększyć sumarycznej użyteczności agregatu ... ”lub nie można dokonać handlu, ponieważ naruszałoby to ograniczenie nieujemności. Boo, oszust! : D Oddaj 50 punktów: Dmxmx
— Giskard

1
@denesp Zgadzam się, że wynik zachodzi, jeśli pozwolimy, aby była dowolną liczbą rzeczywistą lub tylko ściśle dodatnią liczbą rzeczywistą dla wszystkich . mii
— Amit

3

Nie sądzę, aby było to prawdą w standardowej czystej gospodarce giełdowej, do której odnosi się pytanie. Rozważ następujący kontrprzykład: Załóżmy

I={1,2} i oraz .u1(x1,m1)=x1+m1u2(x2,m2)=x2+m2

i niech będzie zestaw możliwych do wykonania przydziałów

{((x1,m1),(x2,m2))∈R+2×R+2:x1+x2=2,m1+m2=2} .

Zauważ, że alokacja jest wydajna Pareto, ale nie maksymalizuje sumy narzędzi. Powodem jest to, że przydział daje wyższą sumę.a1=((x1,m1),(x2,m2))=((2,2),(0,0))a2=((1,1),(1,1))

u1(2,2)+u2(0,0)=2+2<2+2=u1(1,1)+u2(1,1) .


@DornerA twoje przemyślenia na ten temat?
— Giskard

1

Wydaje mi się, że masz na myśli następujący wynik: Każda alokacja PE maksymalizuje , ale trudno dokładnie wiedzieć, ponieważ nie jesteś konkretny wykonalność.∑i=1Iϕi(xi)

Pozwól, że uściślę. Dla każdego , . Alokacja to . Zestaw możliwych alokacji to . Użyteczność z to , gdzie stale rośnie.i∈{1,…,I}(xi,mi)∈R+×Ra=(xi,mi)i=1IF={(xi,mi)i=1I|(xi,mi)∈R+×R∀i∈{1,…,I},∑i=1Ixi≤cx,∑i=1Imi≤cm}i∈{1,…,I}a∈Fui(a)=mi+ϕi(xi)ϕi

Definicja alokacji PE jest standardowa: to PE, jeśli tak, że dla wszystkich i dla niektórych .a∈F∄a′∈Fui(a′)≥ui(a)iui(a′)>ui(a)i

Teraz twierdzę, że jeśli jest PE, to jest rozwiązaniem lub maksymalizacja w odniesieniu do , st .aamaxa∈F∑i=1Iϕi(xi)ximax(xi)i=1I∈R+I∑i=1Iϕi(xi)∑i=1Ixi≤cx

Nie zamierzam tutaj dowodzić tego twierdzenia, ale kluczowa idea jest prosta i wygląda następująco. Załóżmy, że to PE, ale nie rozwiązuje problemu maksymalizacji. Następnie możemy znaleźć inny możliwy taki, że . To prawda, że ​​w , w stosunku do , przychodzą agenci w gorszej sytuacji, ale możemy użyć pieniędzy, s, aby uczynić ich równie dobrymi jak pod , i nadal pozostać z pewnymi pieniędzmi, ponieważ zwiększyliśmy sumę użyteczności pochodzącej z s.a∗a′∑i=1Iϕi(xi′)>∑i=1Iϕi(xi∗)a′a∗mia∗xi

Innym sposobem na powiedzenie tego jest to, że suma użyteczności z to . Teraz każdy niepotrzebny przydział będzie miał pierwszy termin identyczny.a∈F∑i=1Imi+∑i=1Iϕi(xi)a∈F

Jeszcze innym sposobem myślenia o tym jest to, że s określają rozmiar ciasta i pieniędzy, s, określają redystrybucję. Przez quasi-liniowość, zmniejszenie o jedną jednostkę i zwiększenie o jedną jednostkę pozostawia niezmienioną. Nie dotyczy to i .ximimimjmi+mjxixj

Oznacza to również, że każdy który rozwiązuje problem maksymalizacji, to PE.a∈F


Czy przeczytałeś pozostałe dwie odpowiedzi? Jeden w zasadzie stwierdza to samo. Drugi zapewnia kontrprzykład.
— Giskard

1
@denesp Tak. Przeczytałem odpowiedzi i mówię coś innego. Dwie odpowiedzi mówią o maksymalizacji sumy narzędzi, mówię o maksymalizacji sumy z s. W kontrprzykładzie krytycznym założeniem jest, że . Jeśli dla , to co mówię, ma zastosowanie. Które założenie jest „standardowe” jest dyskusyjne. Zostałem wychowany przez MWG. ximi≥0 ∀i∈{1,2}mi∈Ri∈{1,2}
— Jan

1
Jeszcze jeden komentarz, Mas-Colell, Whinston, zielony rozdział 10, zwłaszcza części C, a jeszcze bardziej szczególnie część D, są dobrym podręcznikiem do zagadnienia, o które pyta OP.
— Jan
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.