Mikroökonomik
Mikroökonomik
Dr. Andreas Szczutkowski
Fakultät für Wirtschaftswissenschaften
SS 2014
1
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
2 Theorie des KonsumentenverhaltensVersion: 24. April 2014
Güterbündel: x = (x1, x2, . . . , xn) ∈ Rn+
n = Anzahl der Güter; xi = Konsummenge von Gut i
55
2.1 Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Preissystem: p = (p1, p2, . . . , pn) ∈ Rn+
Einkommen: m ≥ 0
Alle Güter beliebig teilbar.
Budgetbeschränkung:
n∑
i=1
pixi = p1x1 + p2x2 + . . . + pnxn ≤ m. (2.1)
Budgetmenge: B(p, m) =
{x
∣∣∣∣n∑
i=1
pixi ≤ m
}
Budgetgerade: Alle Güterbündel die (2.1) mit Gleichheit erfüllen.
Beispiel: n = 2
Budgetgerade:{(x1, x2) ∈ R2
+ | p1x1 + p2x2 = m}. (2.2)
mp1
x1
mp2
x2
p1x1 + p2x2 ≥ m
p1x1 + p2x2 ≤ m
Budgetmenge
Budgetgerade
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Steigung der Budgetgeraden: dx2
dx1
∣∣∣BG
= −mp2mp1
= − p1
p2.
p1
p2: Rate, mit der der Konsument auf dem Gütermarkt Gut 2 gegen Gut 1substituieren kann.
Die Lage der Budgetgeraden hängt von den Preisen und vomEinkommen ab.
58
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Auswirkungen von Einkommensänderungen
Bemerkung
Einkommensveränderungen bewirken eine parallele Verschiebungder Budgetgeraden.
Beispiel: Einkommen steigt um 50%: m = 1, 5m
=⇒ horizontaler Achsenabschnitt, mp1
, und vertikaler Achsenabschnitt, mp2
,vergrößern sich um 50%.
Steigung bleibt unverändert.
59
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
60
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
mp1
mp2
61
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Auswirkungen von Preisänderungen
Budgetgleichung: x2 = mp2
− p1
p2x1 (2.3)
Preisanstieg von p1 auf p1 (p1 > p1) =⇒ steilerer Verlaufkonstanter vertikaler Achsen-abschnitt
Die Budgetgerade dreht sich um ihren vertikalen Achsenabschnitt.
62
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
B
63
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
Bmp1
bb B
bb
p1 > p1
64
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Budgetgleichung: x2 = mp2
− p1
p2x1 =⇒ x1 = m
p1− p2
p1x2
Preisanstieg von p2 auf p2 (p2 > p2) =⇒ flacherer Verlaufkonstanter horizontalerAchsenabschnitt
Die Budgetgerade dreht sich um ihren horizontalenAchsenabschnitt.
65
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
B
66
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
B
bb
bb
bbmp2
p2 > p2
67
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Budgetgleichung: x2 = mp2
− p1
p2x1.
Verdopplung beider Güterpreise (p1 = 2p1, p2 = 2p2)
=⇒ parallele Verschiebung nach untenäquivalent zu einer Halbierung des Einkommens
68
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
B
69
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
B
bb
bb
b
b
mp1
= m2p1
mp2
= m2p2
B
A
70
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Auswirkungen von Markteingriffen
Wertsteuer auf Gut 1: τ > 0
−→ p1 = (1 + τ)p1
Eine Wertsteuer hat auf die Budgetmenge dieselbe Wirkung wieeine Preiserhöhung.
71
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
B
72
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
bb
bb
A
Bbb B
bb
m(1+τ)p1
73
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Einkommensteuer: t > 0
−→ m = (1 − t)m
Eine Einkommensteuer hat auf die Budgetmenge dieselbe Wirkungwie eine Einkommensreduktion.
74
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
75
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
(1−t)mp2
(1−t)mp1
76
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Rationierung
Obere Nachfrageschranke für Gut 1: x1 ≤ x1
Rationierung führt zu einer Verkleinerung der Budgetmenge.
77
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
78
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
x1
x1 < mp1
Budgetmenge
79
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Staatlicher Heizkostenzuschuss
Gut 1: Verbrauch von Heizenergie.
Zuschuss von maximal Z Geldeinheiten zum Kauf von Gut 1.
Ausweitung der Budgetmenge
80
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
81
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
Zp1
m+Zp1
82
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Mengenrabatt
Rabatt in Höhe von γ auf Käufe von mehr als x1 Einheiten von Gut1.
Ausweitung der Budgetmenge
Budgetmenge nicht mehr konvex
83
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
Steigung: −p1
p2
84
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
mp1
x1
mp2
x2
x1
Steigung: −p1−γp2
Steigung: −p1
p2
85
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Budgetmenge bei gegebener Anfangsausstattung von Gütern
Anfangsausstattung: ω = (ω1, ω2, . . . , ωn) ∈ Rn+.
ωi = Ausstattungsmenge von Gut i = 1, . . . , n
Budgetbeschränkung:n∑
i=1
pixi ≤n∑
i=1
piωi
Budgetmenge: B(p, ω) =
{x
∣∣∣∣n∑
i=1
pixi ≤n∑
i=1
piωi
}
86
Beispiel: n = 2
Budgetbeschränkung: p1x1 + p2x2 ≤ p1ω1 + p2ω2 =: Y
x2
x1
ω2
ω1
p1x1 + p2x2 > Y
p1x1 + p2x2 ≤ Y
Yp1
Yp2
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
Steigung der Budgetgeraden:
−
Yp2
Yp1
= −p1
p2
Der Erstausstattungspunkt liegt immer auf der Budgetgeraden (zubeliebigen Preisen), da die Erstausstattung stets konsumiert werdenkann.
Bei gegebener Erstausstattung bewirkt eine Preisänderung eineDrehung der Budgetgeraden um den Erstaustattungspunkt.
Erhöhung von p1 auf p1 (p1 > p1) =⇒ steilerer Verlauf;Drehung um den Erstausstattungspunkt.
88
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
x2
x1
ω2
ω1 Yp1
Yp2
89
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Restriktionen bei der Entscheidungsfindung
x2
x1
ω2
ω1
Yp2
Yp1
Yp1
Yp2
90
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
2.2 Konsumpräferenzen
Vergleich von Konsumalternativen
Beispiel: Welt mit zwei Gütern
Gut 1 = BrotGut 2 = Whisky
(x1, x2) = (1, 1); (y1, y2) = (2, 3);Vorzug von(y1, y2) gegenüber (x1, x2) sinnvolle Annahme.
Aber: Vergleich von (x1, x2) = (1, 1) und (y1, y2) = (2, 1
2) ?
91
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Notation
Annahme
Jeder Konsument ist in der Lage, Güterbündel nach ihrerErwünschtheit zu ordnen.
Notation:
x = (x1, . . . , xn), y = (y1, . . . , yn)
x ≻ y : x wird gegenüber y vorgezogen.
x � y : x wird y schwach vorgezogen, d.h. x ist nicht schlechter als y .
x ∼ y : Konsument ist indifferent zwischen x und y .
92
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Die drei Relationen ≻, � ∼ sind nicht unabhängig voneinander!
x � y und y � x =⇒ x ∼ y .
x � y ; es kann gelten: x ∼ y oder x ≻ y aber nie y ≻ x!
Aus der Relation � lassen sich die Relationen ∼ und ≻ ableiten,wobei die letzteren beiden lediglich aus schreibtechnischen Gründenverwendet werden.
93
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
3 grundlegende AnnahmenAxiome
Die schwache Präferenzrelation � erfüllt drei grundlegendeAnnahmen (Axiome):
Axiom 1: � ist vollständig, d.h. für zwei beliebige Güterbündelx und y gilt x � y oder y � x .
Axiom 2: � ist reflexiv, d.h. für jedes Güterbündel x gilt stets x � x .
Axiom 3: � ist transitiv, d.h. für drei Güterbündel x , y , z mitx � y und y � z gilt stets x � z .
94
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Das Transitivitätsaxiom ist empirisch nicht immer nachweisbar.
Das Transitivitätsaxiom ist aber aus entscheidungstheoretischerSicht bedeutsam:
Güterraum: {x , y , z}
x ≻ y ; y ≻ z ; z ≻ x
−→ 6 ∃ optimales Güterbündel.
95
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Darstellung von Präferenzrelationen durch Indifferenzkurven
x sei ein beliebiges Güterbündel
Indifferenzkurve zu x : Menge aller Güterbündel, die der Konsument alsgenauso gut einschätzt wie x .
Notation: I (x) = {y | y ∼ x}.
96
bbA
bbD
bb
bb
C
B
Indifferenzkurve
Whisky
Brot
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Indifferenzkurven haben i. A. eine negative Steigung (es gibtAusnahmen!).
Alle Güterbündel, die auf oder oberhalb der Indifferenzkurve durchA liegen, bilden die schwach bevorzugte Menge von A.
98
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
bb
A
Whisky
Brot
schwach bevorzugte Menge bzgl. A
99
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
bb
Whisky
Brot
bb
I1I2
I3
100
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
bb
Whisky
Brot
I1
A
b
bB
C
I2
101
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Da B in der Bessermenge von A liegt gilt: B ≻ A
Da aber C auf den Indifferenzkurven durch A und B liegt, gilt:
A ∼ C sowie B ∼ CTransitivität
=⇒ A ∼ B Widerspruch!
=⇒ Indifferenzkurven schneiden sich nicht!
102
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Ein Indifferenzkurvensystem liefert eine ordinale Ordnung auf derMenge der wählbaren Konsumbündel.
Ordinale Ordnung: Legt lediglich die Rangfolge der Güterbündelfest.
Kardinale Ordnung: Legt neben der Rangfolge auch die Abständefest.
103
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
x1
x2
︸︷︷
︸−∆x2 = 1
︸ ︷︷ ︸∆x1 = 1
︸︷︷
︸
−∆x2
︸ ︷︷ ︸∆x1
b
b
A
B
C
b
b
D
104
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
−dx2
dx1
∣∣∣I
= Grenzrate der Substitution(GRS(x1, x2)
).
GRS :
{(lokales) Maß für „indifferenten“ Tausch(marginale) Zahlungsbereitschaft
105
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Konvexität von Indifferenzkurven
x1
x2
b
b
A
B
bbC
C ≻ A, C ≻ B
106
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Eigenschaften von Präferenzrelationen
Notation: x = (x1, , . . . , xn), y = (y1, . . . , yn)x ≥ y ⇐⇒ xi ≥ yi , i = 1, . . . , n.x > y ⇐⇒ [x ≥ y und x 6= y ].
Monotone Präferenzen: x ≥ y =⇒ x � y .
Strikt monotone Präferenzen: x > y =⇒ x ≻ y .
107
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Konvexe Präferenzen:x � y =⇒ λx + (1 − λ)y � y für x 6= y und λ ∈ (0, 1).
Strikt konvexe Präferenzen:x � y =⇒ λx + (1 − λ)y ≻ y für x 6= y und λ ∈ (0, 1).
Normale Präferenzen: Die Präferenzrelation heißt normal, wenn siestrikt monoton und strikt konvex ist.
108
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
bb
A
Menge der schwachpräferierten Güterbündel
x1
x2 normale Präferenzen
109
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Sonderfälle
Perfekte Substitute
Angenommen, es gibt eine Konstante c > 0, so dass derKonsument zwischen zwei Güterbündeln A = (xA
1, xA
2) und
B = (xB1
, xB2
) genau dann indifferent ist, wenn
xB2 − xA
2 = c · (xA1 − xB
1 )
gilt. D.h.
(xB1 , xB
2 ) ∈ I (xA1 , xA
2 ) =⇒ xB2 −xA
2 = c ·(xA1 −xB
1 ), c > 0, ∀A, B.
In diesem Fall sind die Indifferenzkurven parallele Geraden mitSteigung −c.
110
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Beispiel für perfekte Substitute
Sei angenommen, einem Konsumenten ist es egal, ob er BitburgerBier (Gut 1) oder Herforder Bier (Gut 2) trinkt. In diesem Fall sinddie beiden Biersorten perfekte Substitute mit c = 1:
(xB1 , xB
2 ) ∈ I (xA1 , xA
2 ) ⇐⇒ xB1 +xB
2 = xA1 +xA
2 ⇐⇒ xB2 −xA
2 = xA1 −xB
1
111
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
3
2
1
1 2 3 Bitburger
Herforder
perfekte Substitute mit c = 1
112
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Perfekte Komplemente
Angenommen, es gibt eine Konstante c > 0, so dass derKonsument zwischen zwei Güterbündeln A=(xA
1, xA
2) und
B=(xB1
, xB2
) genau dann indifferent ist, wenn
min{cxA
1 , xA2
}= min
{cxB
1 , xB2
}
gilt. D.h.
(xB1 , xB
2 ) ∈ I (xA1 , xA
2 ) =⇒ min{cxA
1 , xA2
}= min
{cxB
1 , xB2
}, ∀ A, B
In diesem Falle verlaufen die Indifferenzkurven ‘L-förmig’, wobei dieKnickpunkte der Indifferenzkurven auf der Geraden x2 = cx1
liegen.
113
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
x1
x2
x2 = cx1
x∗1
x∗2
114
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Begründung für den Kurvenverlauf
Sei (xA1, xA
2) gegeben mit xA
2= cxA
1.
=⇒ min{cxA
1, xA
2
}= xA
2= cxA
1.
(xB1
, xB2
) ∼ (xA1, xA
2)
⇐⇒{cxB
1= xA
2und xB
2≥ xA
2
}oder
{xB2
= xA2
und cxB1
≥ xA2
}
⇐⇒{xB1
= xA1
und xB2
≥ xA2
}oder
{xB2
= xA2
und xB1
≥ xA1
}.
115
1 2 rechte Schuhe
1
2
3
3
perfekte Komplemente
linke Schuhe
Negative Wertschätzung für Gut 2
x2 (Müll)
x1 (Whisky)
p > GRS(A)
x2
x1
A
B
p
p′< GRS(A)
x2
x1
A C
p′
p′′ = GRS(A)
x2
x1
A C
B
p′′
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Konsumpräferenzen
Erläuterung zu den Abbildungen
p > GRS(A) =⇒ A → B (Kauf von Gütern des Typs x2;Verkauf von Gut x1)
p′ < GRS(A) =⇒ A → C (Verkauf von Gütern des Typs x2;Kauf von Gut 1)
p′′ = GRS(A) =⇒ kein Güteraustausch
121
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
2.3 Optimale Entscheidungsmuster
Definition (optimale Entscheidung)
Ein Güterbündel x∗ in der Budgetmenge des Konsumenten ist eineLösung des Konsumentenproblems, wenn es allen anderenGüterbündeln in der Budgetmenge schwach vorgezogen wird.Formal:
1 x∗ ∈ B(p, m)
2 y ∈ B(p, m) =⇒ x∗ � y .
122
A
x1
x2
I1
bb
GRS(A) > p1
p2
A
x1
x2
I3I1
bb
Es gilt: x ∈ I3 =⇒ x 6∈ B(p, m).
bb B
A
x1
x2
I3I2I1
bb
Optimale Konsumentscheidung: GRS(B) = p1
p2. (2.4)
I1
x1
x2
∀ x ∈ I1 existiert y ∈ B(p, m) mit y ≻ x .
I1 I3
x1
x2
Es gilt: x ∈ I3 =⇒ x 6∈ B(p, m).
I1 I2 I3
bbx1
x2
A
Optimale Konsumentscheidung in A: GRS(A) > p1
p2.
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nutzendarstellung von Präferenzrelationen
Nutzenfunktion
Eine Nutzenfunktion ist eine auf dem Güterraum X (in dieserVorlesung X := R
n) definierte reellwertige Abbildung u : Rn+ → R.
Definition
Eine Präferenzrelation � wird durch eine Nutzenfunktion u
dargestellt (oder repräsentiert), falls für alle Güterbündel x , y gilt:
x � y ⇐⇒ u(x) ≥ u(y).
129
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nutzendarstellung und Indifferenzkurven
Indifferenzkurve zu x :
I (x) = {y | u(y) = u(x)}.
Die Lösungsmenge der Gleichung
u(x) = k, mit k Element des Bildbereichs der Funktion u
stellt eine Indifferenzkurve dar.
130
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beispiel
u(A) = 5, u(B) = 7, u(C ) = 12
=⇒ C ≻ B ≻ A.
Die Indifferenzkurve durch C verläuft am weitesten außen.
Die Indifferenzkurve durch A verläuft am weitesten innen.
131
x1
x2
bb
bb
bb C
B
A
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beispiel
u(A) = 5, u(B) = 12, u(C ) = 7
=⇒ B ≻ C ≻ A.
Die Indifferenzkurve durch B verläuft am weitesten außen.
133
x1
x2
bb
bb
bbA
C
B
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Eine Präferenzrelation lässt sich durch unterschiedlicheNutzenfunktionen darstellen.
Beispiel
X = {A, B, C}
u(A) = 5, u(B) = 7, u(C ) = 12
=⇒ C ≻ B ≻ A.
u(A) = 25, u(B) = 26, u(C ) = 1909
=⇒ C ≻ B ≻ A.
u und u sind äquivalent, d.h. sie erzeugen dieselbePräferenzordnung.
135
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
u(x) = f(u(x)
), f ′ > 0, x = (x1, . . . , xn) = Güterbündel
=⇒ u und u sind äquivalent.
Begündung: u(x) ≤ u(y) ⇐⇒ f(u(x)
)≤ f
(u(y)
)
⇐⇒ u(x) ≤ u(y).
136
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Konstruktion einer repräsentierenden Nutzenfunktion
X = R2+
Gegeben sei das Indifferenzkurvensystem einer Präferenzordnung auf X .
u : X → R+, x 7→ u(x) = Abstand zwischen I (x) und dem Ursprung,gemessen entlang der 45◦-Linie.
137
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1
1
2
3
4
138
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beispiele für Nutzenfunktionen
a und c seien zwei positive Konstanten
(i) u(x1, x2) = xa1· xc
2(Cobb-Douglas)
(ii) u(x1, x2) = v(x1) + x2 (quasi-linear)
(iii) u(x1, x2) = c · x1 + x2 (linear; perfekte Substitute)
(iv) u(x1, x2) = min{c · x1, x2} (limitational; perfekte Komplemente)
(v) u(x1, x2) = − (a − x1)2 − (c − x2)
2 (quadratisch)
139
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Zur Nutzenfunktion (ii): u(x1, x2) = v(x1) + x2
Diese Nutzenfunktion (und die dadurch dargestelltenPräferenzrelation) heißt quasi-linear. Wegen
u(x1, x2) = k ⇐⇒ v(x1) + x2 = k ⇐⇒ x2 = k − v(x1)
ergeben sich alle Indifferenzkurven einer quasi-linearenPräferenzordnung aus der vertikalen Verschiebung einer einzigenIndifferenzkurve.
140
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Zur Nutzenfunktion (iii): u(x1, x2) = c · x1 + x2
Bei dieser Nutzenfunktion sind die beiden Güter perfekte Substitute:
(x1, x2) ∼ (y1, y2) ⇐⇒ c·x1+x2 = c·y1+y2 ⇐⇒ x2−y2 = c·(y1−x1)
Mit Hilfe der letzten Gleichung hatten wir zu einem früherenZeitpunkt perfekte Substitute definiert.
141
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Zur Nutzenfunktion (iv): u(x1, x2) = min{c · x1, x2}
Bei dieser Nutzenfunktion sind die beiden Güter perfekteKonplemente:
(x1, x2) ∼ (y1, y2) ⇐⇒ min{c · x1, x2} = min{c · y1, y2}
Mit Hilfe der letzten Gleichung hatten wir zu einem früherenZeitpunkt perfekte Komplemente definiert.
142
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nutzendarstellung normaler Präferenzen(strikt monoton und strikt konvex)
Definition
Eine (Nutzen-)Funktion u heißt strikt monoton, wenn sie dieBedingung
x > y =⇒ u(x) > u(y)
erfüllt.
Strikt monotone Nutzenfunktionen stellen strikt monotonePräferenzrelationen dar.
143
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Definition
Eine Nutzenfunktion u heißt strikt quasi-konkav, wenn für allex 6= y und λ ∈ (0, 1) gilt:
u(λx + (1 − λ)y) > min{u(x), u(y)}.
Strikt quasi-konkave Nutzenfunktionen stellen strikt konvexePräferenzrelationen dar.
144
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Warum?
Beweis: Die Präferenzrelation � werde durch eine striktquasi-konkave Nutzenfunktion u dargestellt. Dann folgt fürx 6= y , x � y , und für λ ∈ (0, 1):
u(λx + (1 − λ)y) > min{u(x), u(y)} = u(y),
also λx + (1 − λ)y ≻ y . �
Bemerkung: Die Umkehrung gilt auch, d.h. jede Nutzenfunktion,die eine strikt konvexe Präferenzordnung darstellt, ist striktquasi-konkav.
145
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Ergebnis
Normale Präferenzrelationen (d.h. strikt monoton und striktkonvex) werden durch strikt monotone und strikt quasi-konkaveNutzenfunktionen repräsentiert.
146
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Der Grenznutzen
u : x 7→ u(x); x = (x1, x2, . . . , xn) (Nutzenfunktion)
Definition
Der Grenznutzen von Gut i , i = 1, . . . , n, (an der Stelle x) istdefiniert durch
∂u(x)
∂xi
.
Der Grenznutzen steht in keiner direkten Beziehung zurPräferenzordnung, die der Nutzenfunktion zugrunde liegt.
147
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
u(x) = f (u(x)), f ′ > 0.
=⇒∂u(x)
∂xi︸ ︷︷ ︸Grenznutzenvon xi unterder NF u
= f ′(u(x)) ·∂u(x)
∂xi︸ ︷︷ ︸Grenznutzenvon xi unterder NF u
, i = 1, . . . , n (2.5)
Die Nutzenfunktionen u und u weisen (für f ′ 6= 1) unterschiedlicheGrenznutzen auf, obwohl sie jeweils dieselbe Präferenzordnungbeschreiben.
148
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
aber:
Bemerkung
Die Grenznutzenverhältnis zweier Güter ist eine Kenngröße für diezugrunde liegende Präferenzordnung.
Aus (2.5) folgt nämlich
∂u(x)∂xi
∂u(x)∂xj
=f ′(u(x))∂u(x)
∂xi
f ′(u(x))∂u(x)∂xj
=
∂u(x)xi
∂u(x)∂xj
. (2.6)
149
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1
α
x1
x2
u(x1, x2) = β
GRS(x1, x2) = tan α
150
Formal stellt eine Indifferenzkurve eine Funktion dar, die jedemx1 ein x2 zuordnet, formal: x2(x1);
Die Steigung dieser Funktion ist durch die GRS gegeben:GRS
(x1, x2(x1)
)= − ∂x2(x1)
∂x1.
Entlang einer Indifferenzkurve ist der Nutzen konstant, d.h.u(x1, x2(x1)
)= β ∀x1.
Damit muss gelten:∂u
(x1,x2(x1)
)
∂x1= ∂u(x1,x2)
∂x1+ ∂u(x1,x2)
∂x2
∂x2(x1)∂x1
= 0
Umstellen liefert:
GRS(x1, x2) = − ∂x2(x1)∂x1
=∂u(x1,x2)
∂x1∂u(x1,x2)
∂x2
(2.7)
In jedem Punkt des Güterraumes entspricht die betragsmäßigeSteigung der Indifferenzkurve dem Grenznutzenverhältnis der Güter.
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Darstellung der optimalen Entscheidung
Im Optimum gilt:
GRS(x1, x2) =p1
p2
also folgt:
p1
p2
=
∂u(x1,x2)∂x1
∂u(x1,x2)∂x2
bzw.∂u(x1,x2)
∂x1
p1
=
∂u(x1,x2)∂x2
p2
(2.8)
Der Grenznutzen einer zusätzlichen verausgabten Geldeinheit istunabhängig von seiner konsumtiven Verwendung (d.h. über alleGüter gleich).
152
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Das Konsumentenproblem
Gegeben sei ein Budget m, ein Preissystem p ≫ 0 und einePräferenzordnung mit Nutzendarstellung u.
Das Konsumentenproblem lautet:
maxx∈R
n+
u(x) unter der NBn∑
i=1
pixi ≤ m.
x∗ bezeichne eine Lösung des Problems.
153
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Jede Lösung x∗ dieses Problems heißt ‘optimaleKonsumentscheidung’.
x∗ heißt ‘innere Lösung’, wenn x∗i > 0 ∀ i gilt.
x∗ heißt ‘Randlösung’, wenn x∗i = 0 für mindestens ein i gilt.
154
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Satz 2.1
Sei u stetig. Dann existiert eine Lösung für dasKonsumentenproblem.
Beweis: Die Budgetmenge
B(p, m) =
{x
∣∣∣∣∣
n∑
i=1
pixi ≤ m
}
ist kompakt (d.h. abgeschlossen und beschränkt). Jede stetigeFunktion nimmt auf einer kompakten Menge ein Maximum an.(Extremwertsatz) �
155
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Satz 2.2
Sei u strikt monoton (wachsend) und x∗ eine Lösung desKonsumentenproblems. Dann gilt
n∑
i=1
pix∗i = m.
Beweis: Trivial.
156
Satz 2.3
Sei u stetig, strikt monoton und strikt quasi-konkav (d.h. u
repräsentiert eine ‘normale’ Präferenzordnung). Dann hat dasKonsumentenproblem eine eindeutige Lösung.
Beweis: Angenommen es gäbe zwei Lösungen x∗ und x , x∗ 6= x ,d.h. u(x∗) = u(x).=⇒ x := 1
2(x∗ + x) ∈ B(p, m),da
pxT = 1
2(px∗T
+ pxT ) = 1
2(m + m) = m (nach Satz 2.2).
Außerdem folgt
u(x) = u
(12x∗ +
12x
)> min{u(x∗), u(x)} = u(x∗)
im Widerspruch zur Optimalität von x∗. �
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Bestimmung der Marshall’schen NachfragenBeispiel: 2-Güter-Fall
u : X = R2+ → R strikt monoton, strikt quasi-konkav,
differenzierbar.
Satz 2.2 =⇒ Budgetrestriktion mit Gleichheit erfüllt.
maxx1,x2
u(x1, x2) unter der NB p1x1 + p2x2 = m (2.9)
L(x1, x2, λ) = u(x1, x2) + λ(m − p1x1 − p2x2) (2.10)
158
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Notwendige und hinreichende Bedingungen 1. Ordnung für eine
innere Lösung:
∂L
∂x1
(x1, x2, λ) =∂u
∂x1
(x1, x2) − λp1 = 0 (2.11)
∂L
∂x2
(x1, x2, λ) =∂u
∂x2
(x1, x2) − λp2 = 0 (2.12)
∂L
∂λ(x1, x2, λ) = m − p1x1 − p2x2 = 0 (2.13)
(2.11),(2.12) =⇒∂u∂x1
(x1,x2)
∂u∂x2
(x1,x2)= p1
p2(2.14)
159
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Satz 2.3 =⇒ Lösung des Gleichungssystems (2.11)-(2.13) isteindeutig bestimmt.
x∗1 = xM
1 (p1, p2, m) (2.15)
x∗2 = xM
2 (p1, p2, m) (2.16)
xMi (·, ·, ·) ≃ Marshall’sche Nachfragefunktion [Alfred Marshall
(1842-1924)].
Die Marshall’schen Nachfragefunktionen sind stetig.
160
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Die indirekte Nutzenfunktion
Einsetzen der Marshall’schen Nachfragen in die Nutzenfunktionführt zur ‘indirekten Nutzenfunktion’.
v(p1, p2, m) := u(xM1 (p1, p2, m), xM
2 (p1, p2, m))
= max(x1,x2)∈R
2+, p1x1+p2x2 ≤ m
u(x1, x2) (2.17)
v(·) nennt man indirekte Nutzenfunktion; jedem Vektor vonPreisen und Einkommen wird das höchste erreichbareNutzenniveau zugeordnet.
161
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
L(x1, x2, λ) = u(x1, x2) + λ(m − p1x1 − p2x2) (2.10)
Envelope-Theorem (‘Umhüllungssatz’)
∂v(p1, p2, m)
∂m=
∂L(x∗1, x∗
2, λ)
∂m
∣∣∣∣λ=λ∗
= λ∗ (2.18)
Envelope-Theorem: siehe z.B. Sydsaeter/Hammond: Mathematikfür Wirtschaftswissenschaftler 3. Auflage S. 600
162
Fall: Indifferenzkurven nicht streng konvexLösung nicht eindeutig bestimmt
b
b
bb
B
C
A
I1
I2
x1
x2
Beispiel: perfekte Substitute
x1
x2
Budgetgerade
b
bB
AI1
Beispiel: perfekte Substitute
x1
x2
Budgetgerade
b
bB
AI1
I2
Beispiel: perfekte Substitute
x1
x2
Budgetgerade
b
bB
AI1
I2 I3
Beispiel: perfekte Substitute
x1
x2
Budgetgerade
I1
Beispiel: perfekte Substitute
x1
x2
Budgetgerade
I1 I3
Beispiel: perfekte Substitute
x1
x2
Budgetgerade
I1 I3
I2
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Eigenschaften der Marshall’schen Nachfragefunktion
xM1
(p1, . . . , pn, m)...
xMn (p1, . . . , , pn, m)
Marshall’sche Nachfragefunktion
Eigenschaften?
170
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Satz 2.4
Die Marshall’schen Nachfragen sind homogen vom Grade Null inden Preisen und im Einkommen, d.h.
xM(p, m) = xM(λ · p, λ · m); λ > 0.
Beweis: Offensichtlich, da
B(λ·p, λ·m) = {x | λ ·pxT ≤ λ·m} = {x | pxT ≤ m} = B(p, m)
gilt. �
171
Beispiel: perfekte Komplemente mit c = 1
x1
x2 x1 = x2
x1
x2
I1
Beispiel: perfekte Komplemente c = 1
x1
x2 x1 = x2
x1
x2
I1
I3
Beispiel: perfekte Komplemente c = 1
x1
x2 x1 = x2
x1
x2 I2
I1
I3
bb
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Perfekte Komplemente mit c = 1
Budgetrestriktion: p1x1 + p2x2 = mx1=x2⇐⇒ (p1 + p2)x1 = m
⇐⇒ x2 = x1 =m
p1 + p2
=⇒ xM1
(p1, p2, m) = mp1+p2
= xM2
(p1, p2, m)
175
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Cobb-Douglas Präferenzen mit a = c = 1 =⇒ u(x1, x2) = x1x2
Der optimale Konsumpunkt (x∗1, x∗
2) erfüllt: p1x
∗1
+ p2x∗2
= m
GRS(x∗1 , x∗
2 )(2.7)=
∂u(x∗1 ,x∗2 )∂x1
∂u(x∗1 ,x∗2 )∂x2
=p1
p2
⇐⇒x∗2
x∗1
=p1
p2
=⇒ 2p1x∗1
= m =⇒
{x∗1
= m2p1
x∗2
= m2p2
176
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nachfragefunktion:
{xM1
(p1, p2, m) = m2p1
xM2
(p1, p2, m) = m2p2
Indirekte Nutzenfunktion: v(p1, p2, m) = m2
4p1p2
177
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Eigenschaften der Marshall’schen Nachfragefunktionen: 2-Güter Fall
xM1
(p1, p2m)xM2
(p1, p2, m)
Nachfrageeffekte von Preisänderungen?
Betrachte das vorhergehende Beispiel mit derCobb-Douglas-Nutzenfunktion u(x1, x2) = x1x2:
Ausgangssituation:m = 10, p1 = 2, p2 = 2 =⇒ (x1, x2) = ( 5
2, 5
2)
Erhöhung von p1 auf p1 = 4 =⇒ (x1, x2) = (5
4, 5
2)
Verringerung von p1 auf p1 = 1 =⇒ (x1, x2) = (5, 5
2)
178
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x1
x2
5
5
2,5
2,5
bb
I1
A
179
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x1
x2
5
5
2,5
2,5
bb
I1
A
1,25
bb
I2
B
180
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x1
x2
5
5
2,5
2,5
bb
I1
A
1,25
bb
I2
B
10
I3
bbC
181
Nachfragekurve
x152,51,25 10
p1
4
3
2
1
bb B
bbA
bbC
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beobachtungen
Entlang der Nachfragekurve (bei sinkendem p1) steigt dasNutzenniveau an.
Die GRS nimmt entlang der Nachfragekurve ab.
183
Sonderfall: Giffen-Güter
x1
x2
A
Gut 1 = Giffen-Gut
Sonderfall: Giffen-Güter
x1
x2
bbB
A
Gut 1 = Giffen-Gut
p1 ↓
Einkommens–Konsumkurvenormale Güter
x1
x2
Einkommens-Konsumkurve
I3
I2I1
mp2
mp2
mp1
mp1
ˆmp1
ˆmp2 ˆm > m > m
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nachfrageeffekte von Einkommensänderungen
Einkommens-Konsumkurve: besteht aus allen optimalen Konsumplänenzu alternativen Einkommensniveaus.
Normales Gut: Nachfrage hängt positiv vom Einkommen ab.
Inferiores Gut: Nachfrage hängt negativ von Einkommen ab.
187
Einkommens–Konsumkurveinferiore Güter
x1
x2
Einkommens-Konsumkurve
I3
I2I1
mp2
mp2
mp1
mp1
ˆmp1
ˆmp2 ˆm > m > m
bb C
bb Bbb
A
x1
Engel-Kurve eines normalenGutes (konstante Preise!)
m
x1
m
m
m < m =⇒ x1 ist normal
m ≥ m =⇒ x1 ist inferior
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beispiel: Homothetische Präferenzen
Eine Nutzenfunktion u : Rn+ → R heißt ‘homothetisch’, wenn sie
als monotone Transformation einer linear homogenen Funktiondargestellt werden kann.
h : Rn+ → R linear homogen, d.h.
h(tx) = th(x), ∀ t > 0, x ∈ Rn+.
g : R → R, g ′ > 0.
=⇒ u : Rn+ → R, u(x) = g(h(x)) homothetisch.
191
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Satz 2.5
Bei homothetischen Nutzenfunktionen, u(x) = g(h(x)), sind dieSteigungen der Niveauflächen entlang eines jeden Fahrstrahls durchden Ursprung konstant.
D.h.: u homothetisch =⇒ GRSi ,j(tx) unabhängig von t > 0.
192
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x1
x2
193
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beweis von Satz 2.5 (Skizze):
GRSi,j(tx) =
∂u(tx)∂xi
∂u(tx)∂xj
, t > 0. (2.19)
h(tx) = th(x), ∀x =⇒∂h(tx)
∂xk
= t∂h(x)
∂xk
, k = i , j . (2.20)
u(tx) = g(h(tx)
)=⇒
∂u(tx)
∂xk
= g ′(h(tx)
)· t
∂h(x)
∂xk
, k = i , j , (2.21)
bzw.
∂u(tx)∂xi
∂u(tx)∂xj
=
∂h(x)∂xi
∂h(x)∂xj
(2.22)
�
194
Bei homothetischen Präferenzen alle Güter normal.
x1
x2
Einkommens-Konsumkurve bei
homothetischen Präferenzen
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x1
m
Engel-Kurve bei
homothetischen Präferenzen
196
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Zerlegung des Gesamteffektes einer Preisänderung in
Teileffekte
• Einkommenseffekt: resultiert aus der Kaufkraftänderung desEinkommens.
• Substitutionseffekt: resultiert aus der Veränderung derTauschverhältnisse.
Substitutionseffekt: Nachfrageänderung, wenn der Konsument für denKaufkraftverlust infolge der Preiserhöhungentschädigt wird.
197
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x1
x2
bb A
mp2
198
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bb
x1 inferiores Gut
A
199
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
mp1
bb
bb
mp1︸ ︷︷ ︸
−∆xS1
p1 > p1
x1 inferiores Gut
A
B
200
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
mp1
bb
bb
bb
mp1︸ ︷︷ ︸
−∆xS1
p1 > p1
x1 inferiores Gut
︸ ︷︷ ︸−∆xE
1
A
B
C
201
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
A → B : Substitutionseffekt ∆xS1
∆xS1
= Nachfrageänderung für Gut 1, wenn p1 auf p1 undm auf m steigen.
C → B : Einkommenseffekt ∆xE1
∆xE1
= Nachfrageänderung für Gut 1 zum Preissystem (p1, p2),wenn das Einkommen von m auf m ansteigt.
Gesamteffekt: ∆x1 = ∆xS1− ∆xE
1(2.23)
202
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Berechnung der Einkommenskompensation ∆m
Sei A = (x1, x2)
m = p1x1 + p2x2
m = p1x1 + p2x2
⟩m − m︸ ︷︷ ︸
∆m
= x1 (p1 − p1)︸ ︷︷ ︸∆p1
=⇒ ∆m = x1∆p1 bzw. ∆p1 = ∆mx1
(2.24)
203
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
∆xS1
= x1(p1, p2, m) − x1(p1, p2, m)
∆xE1
= x1(p1, p2, m) − x1(p1, p2, m)
∆x1
(2.23)= ∆xS
1 − ∆xE1
=[x1(p1, p2, m) − x1(p1, p2, m)
]
−[x1(p1, p2, m) − x1(p1, p2, m)
]
=⇒ ∆x1
∆p1=
∆xS1
∆p1−
∆xE1
∆p1
(2.24)=
∆xS1
∆p1−
∆xE1
∆mx1, (2.25)
204
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bb
x1 inferiores Gut
A
205
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bb
A
bb B
︸ ︷︷ ︸−∆xS
1
mp1
mp1
mp1
p1 > p1
x1 Giffen-Gut
206
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bb
A
bb B
bb
︸ ︷︷ ︸−∆xS
1︸ ︷︷ ︸−∆xE
1
mp1
mp1
mp1
p1 > p1
x1 Giffen-Gut
C
207
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Der Slutsky-Substitutionseffekt ist negativ, d.h. ∆xS1
< 0.
Der Einkommenseffekt ∆xE1
kann positiv (normales Gut) odernegativ (inferiores Gut) sein.
Bei einem inferioren Gut sind Einkommenseffekt undSubstitutionseffekt gegenläufig.
Ein Giffen-Gut ist stets inferior.
208
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Hicks-Zerlegung des Gesamteffektes einer Preisänderung
John Hicks, britischer Ökonom (1904-1989)
Hicks-Substitutionseffekt
Hicks-Einkommenseffekt
Hicks-Nachfragefunktion: Minimierung der Konsumausgaben zugegebenem Nutzenniveau.
209
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1
I0 := {(x1, x2)|u(x1, x2) = u0}
210
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1
I0 := {(x1, x2)|u(x1, x2) = u0}
m1
p1
m2
p1
m2
p2
m1
p2
211
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1
I0 := {(x1, x2)|u(x1, x2) = u0}
m3
p1
m1
p1
m2
p1
m2
p2
m1
p2
m3
p2
212
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1
bb A
I0 := {(x1, x2)|u(x1, x2) = u0}
m3
p1
m0
p1
m1
p1
m2
p1
m2
p2
m1
p2
m0
p2
m3
p2
213
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
A kostenminimal auf I0 =⇒ GRS(A) = p1
p2(2.26)
Algebraische Bestimmung von A:
u0 = Nutzenniveau auf I0.
Entscheidungsproblem:
minx1,x2
p1x1 + p2x2 unter der NB u(x1, x2) = u0 (2.27)
L(x1, x2, λ) = p1x1 + p2x2 + λ[u(x1, x2) − u0] (2.28)
214
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
FOC:
∂L(x1, x2, λ)
∂x1
= p1 + λu1(x1, x2) = 0 (2.29)
∂L(x1, x2, λ)
∂x2
= p2 + λu2(x1, x2) = 0 (2.30)
∂L(x1, x2, λ)
∂λ= u(x1, x2) − u0 = 0, (2.31)
wobei ui (x1, x2) = ∂u(x1,x2)∂xi
, i = 1, 2.
(2.29) und (2.30) =⇒ p1
p2= u1(x1,x2)
u2(x1,x2)(2.32)
215
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x∗1 = xH
1 (p1, p2, u0) (2.33)
x∗2 = xH
2 (p1, p2, u0) (2.34)
Bezeichnung
xHi (p1, p2, u0) nennt man Hicks-Nachfragefunktionen oder
‘kompensierte Nachfragefunktionen’.
216
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Die Ausgabenfunktion
e(p1, p2, u0) := p1xH1 (p1, p2, u0) + p2x
H2 (p1, p2, u0)
= min(x1,x2)∈R
2+, u(x1,x2) ≥ u0
p1x1 + p2x2 (2.35)
Die Ausgabenfunktion gibt zu jedem Preissystem die minimalenAusgaben zur Erreichung eines vorgegebenen Nutzenniveaus an.
217
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
L(x1, x2, λ) = p1x1 + p2x2 + λ[u(x1, x2) − u0] (2.28)
Envelope-Theorem
∂e(p1, p2, u0)
∂pi
=∂L(x∗
1, x∗
2, λ∗)
∂pi
(2.28)= x∗
i = xHi (p1, p2, u0).
(2.36)
218
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Maximierung des Nutzens bei gegebenem Budget
−→ Marshall’sche Nachfragen.
Minimierung der Konsumausgaben bei gegebenemNutzenniveau
−→ Hicks-Nachfragen.
Es gelten folgende Beziehungen: (siehe Seite 213)
e(p1, p2, u0) = m0 (2.37)
v(p1, p2, m0) = u0 (2.38)
(2.37),(2.38) =⇒ e(p1, p2, v(p1, p2, m0)
)= m0 (2.39)
(2.39): Die Ausgabenfunktion ist die Umkehrfunktion der indirektenNutzenfunktion bei festen Güterpreisen!
219
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beziehung zwischen Hicks-Nachfrage und Marshall’scher
Nachfrage
Lemma
Es gilt:
xHi (p1, p2, u0) = xM
i
(p1, p2, e(p1, p2, u0)︸ ︷︷ ︸
m0
), i = 1, 2. (2.40)
Die Hicks-Nachfrage zum Nutzenniveau u0 ist gleich derMarshall’schen Nachfrage zum minimalen Ausgabenniveau für dasErreichen des Nutzenniveaus u0.
220
Roy’s Identität
e(p1, p2, u0) = m0 (2.37)
v(p1, p2, m0) = u0 (2.38)
(2.37),(2.38) =⇒ v(p1, p2, e(p1, p2, u0)
)= u0 (2.41)
0 =∂v(·)
∂pi
+∂v(·)
∂m·∂e(p1, p2, u0)
∂pi
(2.36)=
∂v(·)
∂pi
+∂v(·)
∂m· xH
i (p1, p2, u0)
(2.40)=
∂v(·)
∂pi
+∂v(·)
∂mxMi (p1, p2, m0), ∀ m0.
=⇒ xMi (p1, p2, m) = −
∂v(p1,p2,m)
∂pi∂v(p1,p2,m)
∂m
, (Roy’s Identität) (2.42)
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bbA
p1 > p1
Hick’scher Einkommens- undSubstitutionseffekt
222
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bb
︸ ︷︷ ︸mp1
Substitutionseffekt −∆xS1
mp1
B
bbA
p1 > p1
Hick’scher Einkommens- undSubstitutionseffekt
223
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
bb
︸ ︷︷ ︸mp1
Substitutionseffekt −∆xS1
bb
mp1︸ ︷︷ ︸
C
B
bbA
Einkommenseffekt ∆xE1
p1 > p1
Hick’scher Einkommens- undSubstitutionseffekt
224
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nachfragewirkungen von Preisänderungen
- bei konstantem Einkommen: Nachfrageeffekt einer Preiserhöhung
(gewöhnlicher Fall) negativ oder positiv
- bei konstanter Kaufkraft: Nachfrageeffekt einer Preiserhöhung
(Slutsky-Fall) negativ
- beu konstantem Nutzen: Nachfrageeffekt einer Preiserhöhung
(Hicks-Fall) negativ
225
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Normale Güter habenpositiven Einkommenseffekt: ∂xi (·)
∂m> 0.
negativen Eigenpreiseffekt: ∂xi (·)∂pi
< 0.
Inferiore Güter habennegativen Einkommenseffekt: ∂xi (·)
∂m< 0.
Giffen-Güter habennegativen Einkommenseffekt: ∂xi (·)
∂m< 0.
positiven Eigenpreiseffekt: ∂xi (·)∂pi
> 0.
226
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Weitere Eigenschaften der indirekten Nutzenfunktion
1 Homogenität vom Grade Null: Für eine beliebige positive Zahlλ gilt v(λp, λm) = v(p, m).
2 v(p, m) istzunehmend in m.fallend in allen Preisen.
227
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
x2
x1mp1
mp2
mp1
bb
bb
p1 > p1
228
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Weitere Eigenschaften der Ausgabenfunktion
1 Homogenität vom Grade 1 in p: Für jedes λ > 0 gilte(λp, u0) = λe(p, u0).
Begründung: e(λp, u0) := minx∈R
n+
[λpx | u(x) ≥ u0
]
= λ minx∈R
n+
[px | u(x) ≥ u0
]=: λe(p, u0).
2 e(p, u0) ist zunehmend in allen Preisen.
229
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Marktnachfrage
k Konsumenten
xji
(p1, . . . , pn, m
j)
= Nachfrage von Konsument j nach Gut i ,i = 1, . . . , n; j = 1, . . . , k .
Xi
(p1, . . . , pn, m
1, . . . ,mk)
:=k∑
j=1
xji
(p1, . . . , pn, m
j)
= Marktnachfrage nach Gut i .
230
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Beispiel: k = 2 Konsumenten, n = 2 Güter
p2, m1, m2 konstant
Marktnachfrage für Gut 1 in Abhängigkeit von p1?
Die Marktnachfragekurve ergibt sich durch horizontale Addition derindividuellen Nachfragekurven.
231
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nachfrage nach Gut x1
p1
p1
p2, m1, m2 konstant
x11
232
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nachfrage nach Gut x1
p1
p1
p2, m1, m2 konstant
x11
x21
233
Mikroökonomik
Theorie des Konsumentenverhaltens
Optimale Entscheidungsmuster
Nachfrage nach Gut x1
p1
p1
p2, m1, m2 konstant
x11
x21
ˆp1 ︸ ︷︷ ︸x11 (ˆp1,p2,m1)
︸ ︷︷ ︸x11 (ˆp1,p2,m1)
234