經濟學理論模型在設計函數形式時應該注意哪些問題?

舉個例子,一個生產函數寫成f(x,y,z)=x^alpha y^eta  z不限範圍,會不會很古怪或者錯誤?(α、β在推導時兩者之和小於等於1才滿足條件,算是模型的一個小推論)。


謝謝 @白小經 的邀請。

經濟學的的函數形式,以及函數性質,剛剛讀文獻的時候都會覺得很神秘,我也覺得——怎麼他們就知道把函數設置成這個樣子呢?

後來多看文獻,自己也寫了一些,溫水煮青蛙被煮熟了,倒也不覺其異。其實主要是就是兩點:

  • 現實中的原因,如果隨便代入幾個數字進去就有一個荒謬的結果,那是會被人攻擊的,所以至少要有一部分是貼合現實,這個函數性質的方方面面,在你所研究的這個問題上「看上去像那麼回事」。
  • 數學上的原因,一般這個稱之為技術假設,目的是為了讓模型能夠被算出來。能算出來解析解當然最好,實在不行也要能描述出幾個特性出來。

就拿你舉的例子來說:f(x, y, z) = x^alpha y^eta z - p_1 x - p_2 y - p_3 z 來說,如果這是一個利潤函數,裡面的x y z應該都是某種輸入,p是價格,然後f是個凈產出。如果你把其中一個參數,比如alpha 設定成大於1的,當然不是不可以,但是這意味著函數是x的凸函數,二階導數大於0.frac{partial^2 f}{partial x^2} = alpha (alpha - 1) x^{alpha - 2}y^{eta}z >0 。對x的投入越多越好,比如你往一群程序猿中間投一個妹子做鼓勵師,效率加成為10%,投兩個可能加成是30%,投三個加成為80%,投N個… 什麼Windows, OSX都是一天寫完加調試加debug^_^ 在很小的規模內或許是可行的,但是這個邊際生產率遞增,顯然和我們在現實中的觀察不一致的。

數學上說,一個凸函數,只有極小值,沒有極大值,而經濟學的收益最大化需要我們求極大值,怎麼求呢?這個時候問題就變得很沒趣,只要我們不斷的投入x,這個函數給我們創造的產出會越來越多,根本不存在一個最優的組合。這個數學上沒有問題,就說到無窮遠就好了,但是這個問題有什麼意義呢?最後得出的結論就是企業應該不斷的擴大擴大x的投入,然後生產出無窮多的產品。

除非x的價格可變,也是買越多,價格越貴,比如說f(x, y, z) = x^alpha y^eta z - p_1 x^2 - p_2 y - p_3 z, 1<alpha<2 , 這樣的話,函數又凹回去了, 又可以求最大值了。

有些套路是約定俗成的,當大家都知道怎麼回事的時候,用起來幾乎不需要解釋,不需要刻意的justify,所以越來越多的人會採用相似的設定。比如你例子中的柯布-道格拉斯函數就是一例,審稿人除非有特別的理由,一般不會去質疑你為什麼用這個形式。再比如當effort是線性的時候,effort成本往往就設成二次方,這樣求導的時候,正好能得出一個漂亮的解析解... 這都是很直觀的技術假設。

再舉一個稍微複雜一點的例子:

委託代理問題經常會要求 Inverse Hazard Rate frac{1-F(	heta)}{f(	heta)} 隨著代理人的類型	heta單調。開始接觸的時候可能會覺得不知所以,但是如果你真的去解那個動態優化問題,就會發現如果這個東西不單調,就無法保證代理人的產出隨著代理人類型的不同而單調變化,從而無法保證你求的解是全局最優的。有兩種可能,第一你可能需要分情況討論不單調的時候是什麼產出水平(Bunching),這樣還算好的,因為只是麻煩了一點,還能得出有意義的結論;第二就是可能會導致整個模型不tractable,得不出一個漂亮的結論來說些什麼,那麼這個時候建模的意義又何在呢?

一切都是套路,多看看就好了,看得多了,自己也就有自己的套路了。

還有就是,學點latex寫寫公式還是挺方便的:-)


1. 看上去像真的,或者看上去像文獻

2. 好算,有解析/closed form/tractable解

第二點有時候比第一點重要,視人而定


1,文獻怎麼寫的。

2,普遍接受的假設怎麼寫的。

3,最後,也是最重要的,推導過程中,為了推導能進行,為了結果更好,而又能說服大家而進行的假設。


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