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Kapitel2-1

Date post: 07-Feb-2016
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181
Mikroökonomik Mikroökonomik Dr. Andreas Szczutkowski Fakultät für Wirtschaftswissenschaften SS 2014 1
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Page 1: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Mikroökonomik

Dr. Andreas Szczutkowski

Fakultät für Wirtschaftswissenschaften

SS 2014

1

Page 2: Kapitel2-1

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

Page 3: Kapitel2-1

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.

Page 4: Kapitel2-1

Beispiel: n = 2

Budgetgerade:{(x1, x2) ∈ R2

+ | p1x1 + p2x2 = m}. (2.2)

mp1

x1

mp2

x2

p1x1 + p2x2 ≥ m

p1x1 + p2x2 ≤ m

Budgetmenge

Budgetgerade

Page 5: Kapitel2-1

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

Page 6: Kapitel2-1

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

Page 7: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

60

Page 8: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

mp1

mp2

61

Page 9: Kapitel2-1

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

Page 10: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

B

63

Page 11: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

Bmp1

bb B

bb

p1 > p1

64

Page 12: Kapitel2-1

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

Page 13: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

B

66

Page 14: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

B

bb

bb

bbmp2

p2 > p2

67

Page 15: Kapitel2-1

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

Page 16: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

B

69

Page 17: Kapitel2-1

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

Page 18: Kapitel2-1

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

Page 19: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

B

72

Page 20: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

bb

bb

A

Bbb B

bb

m(1+τ)p1

73

Page 21: Kapitel2-1

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

Page 22: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

75

Page 23: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

(1−t)mp2

(1−t)mp1

76

Page 24: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

Rationierung

Obere Nachfrageschranke für Gut 1: x1 ≤ x1

Rationierung führt zu einer Verkleinerung der Budgetmenge.

77

Page 25: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

78

Page 26: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

x1

x1 < mp1

Budgetmenge

79

Page 27: Kapitel2-1

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

Page 28: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

81

Page 29: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

Zp1

m+Zp1

82

Page 30: Kapitel2-1

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

Page 31: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

Steigung: −p1

p2

84

Page 32: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

mp1

x1

mp2

x2

x1

Steigung: −p1−γp2

Steigung: −p1

p2

85

Page 33: Kapitel2-1

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

Page 34: Kapitel2-1

Beispiel: n = 2

Budgetbeschränkung: p1x1 + p2x2 ≤ p1ω1 + p2ω2 =: Y

x2

x1

ω2

ω1

p1x1 + p2x2 > Y

p1x1 + p2x2 ≤ Y

Yp1

Yp2

Page 35: Kapitel2-1

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

Page 36: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

x2

x1

ω2

ω1 Yp1

Yp2

89

Page 37: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Restriktionen bei der Entscheidungsfindung

x2

x1

ω2

ω1

Yp2

Yp1

Yp1

Yp2

90

Page 38: Kapitel2-1

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

Page 39: Kapitel2-1

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

Page 40: Kapitel2-1

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

Page 41: Kapitel2-1

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

Page 42: Kapitel2-1

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

Page 43: Kapitel2-1

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

Page 44: Kapitel2-1

bbA

bbD

bb

bb

C

B

Indifferenzkurve

Whisky

Brot

Page 45: Kapitel2-1

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

Page 46: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

bb

A

Whisky

Brot

schwach bevorzugte Menge bzgl. A

99

Page 47: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

bb

Whisky

Brot

bb

I1I2

I3

100

Page 48: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

bb

Whisky

Brot

I1

A

b

bB

C

I2

101

Page 49: Kapitel2-1

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

Page 50: Kapitel2-1

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

Page 51: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

x1

x2

︸︷︷

︸−∆x2 = 1

︸ ︷︷ ︸∆x1 = 1

︸︷︷

−∆x2

︸ ︷︷ ︸∆x1

b

b

A

B

C

b

b

D

104

Page 52: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

−dx2

dx1

∣∣∣I

= Grenzrate der Substitution(GRS(x1, x2)

).

GRS :

{(lokales) Maß für „indifferenten“ Tausch(marginale) Zahlungsbereitschaft

105

Page 53: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

Konvexität von Indifferenzkurven

x1

x2

b

b

A

B

bbC

C ≻ A, C ≻ B

106

Page 54: Kapitel2-1

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

Page 55: Kapitel2-1

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

Page 56: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

bb

A

Menge der schwachpräferierten Güterbündel

x1

x2 normale Präferenzen

109

Page 57: Kapitel2-1

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

Page 58: Kapitel2-1

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

Page 59: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

3

2

1

1 2 3 Bitburger

Herforder

perfekte Substitute mit c = 1

112

Page 60: Kapitel2-1

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

Page 61: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Konsumpräferenzen

x1

x2

x2 = cx1

x∗1

x∗2

114

Page 62: Kapitel2-1

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

Page 63: Kapitel2-1

1 2 rechte Schuhe

1

2

3

3

perfekte Komplemente

linke Schuhe

Page 64: Kapitel2-1

Negative Wertschätzung für Gut 2

x2 (Müll)

x1 (Whisky)

Page 65: Kapitel2-1

p > GRS(A)

x2

x1

A

B

p

Page 66: Kapitel2-1

p′< GRS(A)

x2

x1

A C

p′

Page 67: Kapitel2-1

p′′ = GRS(A)

x2

x1

A C

B

p′′

Page 68: Kapitel2-1

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

Page 69: Kapitel2-1

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

Page 70: Kapitel2-1

A

x1

x2

I1

bb

GRS(A) > p1

p2

Page 71: Kapitel2-1

A

x1

x2

I3I1

bb

Es gilt: x ∈ I3 =⇒ x 6∈ B(p, m).

Page 72: Kapitel2-1

bb B

A

x1

x2

I3I2I1

bb

Optimale Konsumentscheidung: GRS(B) = p1

p2. (2.4)

Page 73: Kapitel2-1

I1

x1

x2

∀ x ∈ I1 existiert y ∈ B(p, m) mit y ≻ x .

Page 74: Kapitel2-1

I1 I3

x1

x2

Es gilt: x ∈ I3 =⇒ x 6∈ B(p, m).

Page 75: Kapitel2-1

I1 I2 I3

bbx1

x2

A

Optimale Konsumentscheidung in A: GRS(A) > p1

p2.

Page 76: Kapitel2-1

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

Page 77: Kapitel2-1

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

Page 78: Kapitel2-1

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

Page 79: Kapitel2-1

x1

x2

bb

bb

bb C

B

A

Page 80: Kapitel2-1

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

Page 81: Kapitel2-1

x1

x2

bb

bb

bbA

C

B

Page 82: Kapitel2-1

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

Page 83: Kapitel2-1

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

Page 84: Kapitel2-1

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

Page 85: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1

1

2

3

4

138

Page 86: Kapitel2-1

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

Page 87: Kapitel2-1

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

Page 88: Kapitel2-1

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

Page 89: Kapitel2-1

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

Page 90: Kapitel2-1

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

Page 91: Kapitel2-1

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

Page 92: Kapitel2-1

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

Page 93: Kapitel2-1

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

Page 94: Kapitel2-1

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

Page 95: Kapitel2-1

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

Page 96: Kapitel2-1

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

Page 97: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1

α

x1

x2

u(x1, x2) = β

GRS(x1, x2) = tan α

150

Page 98: Kapitel2-1

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.

Page 99: Kapitel2-1

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

Page 100: Kapitel2-1

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

Page 101: Kapitel2-1

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

Page 102: Kapitel2-1

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

Page 103: Kapitel2-1

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

Page 104: Kapitel2-1

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∗. �

Page 105: Kapitel2-1

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

Page 106: Kapitel2-1

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

Page 107: Kapitel2-1

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

Page 108: Kapitel2-1

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

Page 109: Kapitel2-1

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

Page 110: Kapitel2-1

Fall: Indifferenzkurven nicht streng konvexLösung nicht eindeutig bestimmt

b

b

bb

B

C

A

I1

I2

x1

x2

Page 111: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Substitute

x1

x2

Budgetgerade

b

bB

AI1

Page 112: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Substitute

x1

x2

Budgetgerade

b

bB

AI1

I2

Page 113: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Substitute

x1

x2

Budgetgerade

b

bB

AI1

I2 I3

Page 114: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Substitute

x1

x2

Budgetgerade

I1

Page 115: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Substitute

x1

x2

Budgetgerade

I1 I3

Page 116: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Substitute

x1

x2

Budgetgerade

I1 I3

I2

Page 117: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

Eigenschaften der Marshall’schen Nachfragefunktion

xM1

(p1, . . . , pn, m)...

xMn (p1, . . . , , pn, m)

Marshall’sche Nachfragefunktion

Eigenschaften?

170

Page 118: Kapitel2-1

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

Page 119: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Komplemente mit c = 1

x1

x2 x1 = x2

x1

x2

I1

Page 120: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Komplemente c = 1

x1

x2 x1 = x2

x1

x2

I1

I3

Page 121: Kapitel2-1

Beispiel: perfekte Komplemente c = 1

x1

x2 x1 = x2

x1

x2 I2

I1

I3

bb

Page 122: Kapitel2-1

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

Page 123: Kapitel2-1

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

Page 124: Kapitel2-1

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

Page 125: Kapitel2-1

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

Page 126: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x1

x2

5

5

2,5

2,5

bb

I1

A

179

Page 127: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x1

x2

5

5

2,5

2,5

bb

I1

A

1,25

bb

I2

B

180

Page 128: Kapitel2-1

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

Page 129: Kapitel2-1

Nachfragekurve

x152,51,25 10

p1

4

3

2

1

bb B

bbA

bbC

Page 130: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

Beobachtungen

Entlang der Nachfragekurve (bei sinkendem p1) steigt dasNutzenniveau an.

Die GRS nimmt entlang der Nachfragekurve ab.

183

Page 131: Kapitel2-1

Sonderfall: Giffen-Güter

x1

x2

A

Gut 1 = Giffen-Gut

Page 132: Kapitel2-1

Sonderfall: Giffen-Güter

x1

x2

bbB

A

Gut 1 = Giffen-Gut

p1 ↓

Page 133: Kapitel2-1

Einkommens–Konsumkurvenormale Güter

x1

x2

Einkommens-Konsumkurve

I3

I2I1

mp2

mp2

mp1

mp1

ˆmp1

ˆmp2 ˆm > m > m

Page 134: Kapitel2-1

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

Page 135: Kapitel2-1

Einkommens–Konsumkurveinferiore Güter

x1

x2

Einkommens-Konsumkurve

I3

I2I1

mp2

mp2

mp1

mp1

ˆmp1

ˆmp2 ˆm > m > m

bb C

bb Bbb

A

Page 136: Kapitel2-1

x1

Engel-Kurve eines normalenGutes (konstante Preise!)

m

Page 137: Kapitel2-1

x1

m

m

m < m =⇒ x1 ist normal

m ≥ m =⇒ x1 ist inferior

Page 138: Kapitel2-1

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

Page 139: Kapitel2-1

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

Page 140: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x1

x2

193

Page 141: Kapitel2-1

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

Page 142: Kapitel2-1

Bei homothetischen Präferenzen alle Güter normal.

x1

x2

Einkommens-Konsumkurve bei

homothetischen Präferenzen

Page 143: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x1

m

Engel-Kurve bei

homothetischen Präferenzen

196

Page 144: Kapitel2-1

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

Page 145: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x1

x2

bb A

mp2

198

Page 146: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

bb

x1 inferiores Gut

A

199

Page 147: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

mp1

bb

bb

mp1︸ ︷︷ ︸

−∆xS1

p1 > p1

x1 inferiores Gut

A

B

200

Page 148: Kapitel2-1

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

Page 149: Kapitel2-1

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

Page 150: Kapitel2-1

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

Page 151: Kapitel2-1

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

Page 152: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

bb

x1 inferiores Gut

A

205

Page 153: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

bb

A

bb B

︸ ︷︷ ︸−∆xS

1

mp1

mp1

mp1

p1 > p1

x1 Giffen-Gut

206

Page 154: Kapitel2-1

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

Page 155: Kapitel2-1

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

Page 156: Kapitel2-1

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

Page 157: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1

I0 := {(x1, x2)|u(x1, x2) = u0}

210

Page 158: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1

I0 := {(x1, x2)|u(x1, x2) = u0}

m1

p1

m2

p1

m2

p2

m1

p2

211

Page 159: Kapitel2-1

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

Page 160: Kapitel2-1

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

Page 161: Kapitel2-1

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

Page 162: Kapitel2-1

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

Page 163: Kapitel2-1

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

Page 164: Kapitel2-1

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

Page 165: Kapitel2-1

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

Page 166: Kapitel2-1

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

Page 167: Kapitel2-1

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

Page 168: Kapitel2-1

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)

Page 169: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

bbA

p1 > p1

Hick’scher Einkommens- undSubstitutionseffekt

222

Page 170: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

bb

︸ ︷︷ ︸mp1

Substitutionseffekt −∆xS1

mp1

B

bbA

p1 > p1

Hick’scher Einkommens- undSubstitutionseffekt

223

Page 171: Kapitel2-1

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

Page 172: Kapitel2-1

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

Page 173: Kapitel2-1

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

Page 174: Kapitel2-1

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

Page 175: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

x2

x1mp1

mp2

mp1

bb

bb

p1 > p1

228

Page 176: Kapitel2-1

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

Page 177: Kapitel2-1

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

Page 178: Kapitel2-1

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

Page 179: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

Nachfrage nach Gut x1

p1

p1

p2, m1, m2 konstant

x11

232

Page 180: Kapitel2-1

Mikroökonomik

Theorie des Konsumentenverhaltens

Optimale Entscheidungsmuster

Nachfrage nach Gut x1

p1

p1

p2, m1, m2 konstant

x11

x21

233

Page 181: Kapitel2-1

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


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