微積分在微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的應(yīng)用范文

時(shí)間:2023-08-23 16:11:46

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微積分在微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的應(yīng)用

篇1

關(guān)鍵詞:導(dǎo)數(shù);邊際分析;需求彈性;Logistic模型

隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)的不斷進(jìn)步,數(shù)學(xué)這門學(xué)科與各行各業(yè)的聯(lián)系越來越密切。作為高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容之一的微分學(xué),它在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛,也是經(jīng)濟(jì)工作者和決策者進(jìn)行實(shí)踐和研究的重要工具之一。在這里從導(dǎo)數(shù)的概念出發(fā)介紹了邊際分析和需求彈性分析,然后介紹了Logistic模型在微觀經(jīng)濟(jì)應(yīng)用。

1導(dǎo)數(shù)的概念在微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用

導(dǎo)數(shù)的概念反映了因變量隨自變量變化的快慢,把導(dǎo)數(shù)這一概念放到經(jīng)濟(jì)學(xué)中,就是邊際函數(shù)的概念,在經(jīng)濟(jì)學(xué)中涉及到邊際成本,邊際效益,邊際利潤(rùn)等。y=f(x)在x=x0處可導(dǎo),該點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)定義為,當(dāng)x=1時(shí),即x0改變了一個(gè)單位,且x=1相對(duì)與x0是一個(gè)很小的量時(shí),近似得到f(x0+1)≈f(x0)+f '(x0),可以看到邊際函數(shù)反映了一個(gè)經(jīng)濟(jì)變量變化一個(gè)單位后會(huì)引起另一個(gè)經(jīng)濟(jì)變量變化f '(x0)個(gè)單位。例如,已知總收益函數(shù)為R(Q),Q表示銷售量,邊際收益MR=R'(Q),在Q=Q0時(shí),MR|Q=Q0=R'(Q0)表示當(dāng)銷售量為Q0 時(shí),再銷售一個(gè)單位的商品總收益會(huì)改變R'(Q0)個(gè)單位。

函數(shù)y=f(x)在x=x0處可導(dǎo),函數(shù)值的相對(duì)該變量與自變量的相對(duì)該變量之比 ,稱為f(x)從x0到x0+x兩點(diǎn)間的平均相對(duì)變化率,也稱為兩點(diǎn)間的弧彈性,當(dāng)x0時(shí), 的極限稱為f(x)在x=x0處的相對(duì)變化率,也稱為x=x0的點(diǎn)彈性,記為 。因?yàn)閥=f(x)在x=x0處可導(dǎo),且f '(x0)≠0,有

當(dāng)自變量變化1%時(shí),因變量近似地變化了,從中可以看到,彈性反映一個(gè)變量隨另一個(gè)變量變化的靈敏程度,它是微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中一個(gè)重要的概念。

作為生產(chǎn)者在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)他會(huì)考慮商品價(jià)格對(duì)消費(fèi)者需求量的影響程度來判斷當(dāng)價(jià)格上漲或下跌時(shí),總收益會(huì)增加還是減少來安排下一步的生產(chǎn)。例如商品的需求函數(shù)Q=Q(P),P為價(jià)格,Q表示消費(fèi)者的需求量,因?yàn)镼=Q(P)是隨價(jià)格P的單調(diào)遞減函數(shù),所以Q'(P)

當(dāng)價(jià)格為P0時(shí),若η|p=p0

2Logistic模型在經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用

微分方程在經(jīng)濟(jì)理論研究上經(jīng)常用到,在這里只討論Logistic方程在經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用。Logistic方程描述了一種阻滯增長(zhǎng)模型,是荷蘭生物數(shù)學(xué)家Verhulst于19世紀(jì)中葉提出的。

方程右端的因子rx體現(xiàn)了變量x隨時(shí)間t增長(zhǎng)的增長(zhǎng)趨勢(shì),而因子 體現(xiàn)其他因素會(huì)對(duì)x增長(zhǎng)的阻滯作用,顯然x越大,前一個(gè)因子越大,后一個(gè)因子越小,而x的增長(zhǎng)是兩個(gè)因子共同作用的因子。用分離變量法求解得到

。

Logistic模型不僅能夠大體上描述人口及物種數(shù)量的變化規(guī)律,而且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用,例如信息的傳播、耐用消費(fèi)品的銷量、新產(chǎn)品的推廣等。比如某種品牌的生活耐用品,t時(shí)刻總銷售量為Q(t),由于該商品的性能很好,每件商品都是一個(gè)宣傳品,所以t 時(shí)刻銷售量的增長(zhǎng)率與總銷售量Q(t) 成正比,另外考慮到商品在市場(chǎng)中的容量N限制,銷量的增長(zhǎng)與尚未購買該商品的潛在購買量N-Q(t)也成正比,于是有

解之得

圖1商品銷售的Logistic曲線

從圖1中可以看出,當(dāng)Q(t)

在微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究中以及一些定量分析中應(yīng)用到微分學(xué)的地方還有很多,它為經(jīng)濟(jì)研究工作者和決策者的具體工作提供了一定的指導(dǎo),對(duì)促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都起到了很多的推動(dòng)作用。

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