労働供給の基礎:無差別曲線 - econ.hokudai.ac.jpabe/le2018/labor_supply_basics.pdf ·...

28
労働供給の基礎:無差別曲線 © Yukiko Abe 2018 All rights reserved C

Upload: others

Post on 12-Sep-2019

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

労働供給の基礎無差別曲線

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

C

Graph3

L
2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

Graph1

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph2

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

Sheet1

Sheet1

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
01 10 15
02 5 75
03 33333333333 5
04 25 375
05 2 3
06 16666666667 25
07 14285714286 21428571429
08 125 1875
09 11111111111 16666666667
1 1 15
11 09090909091 13636363636
12 08333333333 125
13 07692307692 11538461538
14 07142857143 10714285714
15 06666666667 1
16 0625 09375
17 05882352941 08823529412
18 05555555556 08333333333
19 05263157895 07894736842
2 05 075
21 04761904762 07142857143
22 04545454545 06818181818
23 04347826087 0652173913
24 04166666667 0625
25 04 06
26 03846153846 05769230769
27 03703703704 05555555556
28 03571428571 05357142857
29 03448275862 05172413793
3 03333333333 05
31 03225806452 04838709677
32 03125 046875
33 0303030303 04545454545
34 02941176471 04411764706
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34

Graph3

L
2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

Graph1

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph2

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

Sheet1

Sheet1

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
01 10 15
02 5 75
03 33333333333 5
04 25 375
05 2 3
06 16666666667 25
07 14285714286 21428571429
08 125 1875
09 11111111111 16666666667
1 1 15
11 09090909091 13636363636
12 08333333333 125
13 07692307692 11538461538
14 07142857143 10714285714
15 06666666667 1
16 0625 09375
17 05882352941 08823529412
18 05555555556 08333333333
19 05263157895 07894736842
2 05 075
21 04761904762 07142857143
22 04545454545 06818181818
23 04347826087 0652173913
24 04166666667 0625
25 04 06
26 03846153846 05769230769
27 03703703704 05555555556
28 03571428571 05357142857
29 03448275862 05172413793
3 03333333333 05
31 03225806452 04838709677
32 03125 046875
33 0303030303 04545454545
34 02941176471 04411764706
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34

Graph1

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph2

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

Sheet1

Sheet1

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
01 10 15
02 5 75
03 33333333333 5
04 25 375
05 2 3
06 16666666667 25
07 14285714286 21428571429
08 125 1875
09 11111111111 16666666667
1 1 15
11 09090909091 13636363636
12 08333333333 125
13 07692307692 11538461538
14 07142857143 10714285714
15 06666666667 1
16 0625 09375
17 05882352941 08823529412
18 05555555556 08333333333
19 05263157895 07894736842
2 05 075
21 04761904762 07142857143
22 04545454545 06818181818
23 04347826087 0652173913
24 04166666667 0625
25 04 06
26 03846153846 05769230769
27 03703703704 05555555556
28 03571428571 05357142857
29 03448275862 05172413793
3 03333333333 05
31 03225806452 04838709677
32 03125 046875
33 0303030303 04545454545
34 02941176471 04411764706
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph2

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

Sheet1

Sheet1

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
01 10 15
02 5 75
03 33333333333 5
04 25 375
05 2 3
06 16666666667 25
07 14285714286 21428571429
08 125 1875
09 11111111111 16666666667
1 1 15
11 09090909091 13636363636
12 08333333333 125
13 07692307692 11538461538
14 07142857143 10714285714
15 06666666667 1
16 0625 09375
17 05882352941 08823529412
18 05555555556 08333333333
19 05263157895 07894736842
2 05 075
21 04761904762 07142857143
22 04545454545 06818181818
23 04347826087 0652173913
24 04166666667 0625
25 04 06
26 03846153846 05769230769
27 03703703704 05555555556
28 03571428571 05357142857
29 03448275862 05172413793
3 03333333333 05
31 03225806452 04838709677
32 03125 046875
33 0303030303 04545454545
34 02941176471 04411764706
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34

Sheet1

Sheet1

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
01 10 15
02 5 75
03 33333333333 5
04 25 375
05 2 3
06 16666666667 25
07 14285714286 21428571429
08 125 1875
09 11111111111 16666666667
1 1 15
11 09090909091 13636363636
12 08333333333 125
13 07692307692 11538461538
14 07142857143 10714285714
15 06666666667 1
16 0625 09375
17 05882352941 08823529412
18 05555555556 08333333333
19 05263157895 07894736842
2 05 075
21 04761904762 07142857143
22 04545454545 06818181818
23 04347826087 0652173913
24 04166666667 0625
25 04 06
26 03846153846 05769230769
27 03703703704 05555555556
28 03571428571 05357142857
29 03448275862 05172413793
3 03333333333 05
31 03225806452 04838709677
32 03125 046875
33 0303030303 04545454545
34 02941176471 04411764706

Sheet1

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Sheet2

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Sheet3

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

無差別曲線の性質bull 右下がりbull 2本の無差別曲線は交わらないbull 右上方に位置する無差別曲線のほうが効用の値が高い

bull 原点に対して凸

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

限界代替率bull 無差別曲線の傾きを限界代替率と呼ぶbull 限界代替率は消費者の主観的な2財の交換比率である同じ効用水準を維持するために交換してもよい(=等価である)と考える比率

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

限界代替率の計算(1)

ln( ) (1 ) ln( )U l C= β + minusβ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 以下の効用関数の限界代替率を計算する

bull 【一般的に成り立つ性質】bull ある効用の水準 で全微分をしてその結果をゼロと置く

0U Ul Cl C

part part∆ + ∆ =

part part

0U U=

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

限界代替率の計算(2)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

bull 全微分した式を変形して

bull 具体的な効用関数について限界代替率を計算するためには上記の式の と に計算した値を代入する

lC

C U lMRSl U C

∆ part part= minus =

∆ part part

U Cpart part U lpart part

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

効用最大化

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

予算制約の傾きの絶対値wP

T

I P

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Graph2

無差別曲線傾きは限界代替率
l (余暇時間)
C
1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

予算制約bull 財は2つ余暇時間 (時間あたり賃金はw円)と消費財 (1単位あたりP円)

bull 予算制約は以下の式になる

bull ここで は非労働所得 は労働時間bull 所得はすべて使い切るのが効率的bull 予算制約線の傾きは

( )PC w T l I= minus +

lC

T lminusI

w P

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

無業の選択

bull が最適点で成立している場合が無業が選択されるケース

bull この場合

となり限界代替率と予算制約の傾きは一致しない(なぜか不等号の向きにも注意)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

l

Cl T=

( ) MRS I P T w Pge

T

I P

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Graph4

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

utility_max (3)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

utility_max (2)

1X_1
33333333333
25
2
16666666667
14285714286
125
11111111111
1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19

utility_max

1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18

Graph2

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19

計算

1X_1
15X_1
2-X_1
2sqrt(15)-X_1
2sqrt(15)-15X_1
2
24494897428
24494897428
19
23494897428
22994897428
18
22494897428
21494897428
33333333333
17
21494897428
19994897428
25
16
20494897428
18494897428
2
3
15
19494897428
16994897428
16666666667
25
14
18494897428
15494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
13994897428
125
1875
12
16494897428
12494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
10994897428
1
15
1
14494897428
09494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
07994897428
08333333333
125
08
12494897428
06494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
04994897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
03494897428
06666666667
1
05
09494897428
01994897428
0625
09375
04
08494897428
00494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0 0 0 0
01 01 01 01 01
02 02 02 02 02
03 03 03 03 03
04 04 04 04 04
05 05 05 05 05
06 06 06 06 06
07 07 07 07 07
08 08 08 08 08
09 09 09 09 09
1 1 1 1 1
11 11 11 11 11
12 12 12 12 12
13 13 13 13 13
14 14 14 14 14
15 15 15 15 15
16 16 16 16 16
17 17 17 17 17
18 18 18 18 18
19 19 19 19 19

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14

労働供給とスルツキー方程式bull 単純化のためP=1という基準化を行なう(これによって一般性は失われない)

bull スルツキー方程式は以下のように表される

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

労働供給とスルツキー方程式bull 賃金変化の効果

bull 代替効果賃金が上昇すると余暇の消費量を減らす

bull 所得効果賃金上昇は実質所得の上昇を意味し余暇が正常財であれば余暇の消費量を増加させる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

( )I U

l l ll Tw w I∆ ∆ ∆

= minus minus∆ ∆ ∆

U

lw∆∆

( ) ll TI

∆minus minus

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

スルツキー方程式の理解のために

bull まず一般的な消費財のケースでスルツキー方程式を理解する

bull そのためにシェパードの補題を学修するbull その後その応用として労働供給のスルツキー方程式を理解する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

消費者の支出最小化bull 複数の財を消費する消費者を想定

支出関数

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2 1 1 2 2

min E( )x x

p p u p x p x= +

1 2subject to ( )U x x uge

1 2( )E p p u

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

補償需要関数bull 支出関数の導出においてはx1x2が内生変数である

bull これらのx1x2を需要量とする需要関数を導くことができるこの需要関数を補償需要関数とよぶ と表記(Cはcompensatedに対応)

bull この需要関数は費用関数における要素需要関数と同じであることに注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2( )Cix p p u

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

シェパードの補題bull 補償需要関数について以下が成り立つ

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii

E p p ux p p u

ppart

=part

12i =

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

シェパードの補題の考え方(1)

bull 支出関数とは以下である

bull この左辺の変化分を と書く

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 1 1 2 2 2 1 2( ) ( ) ( )C CE p p u p x p p u p x p p u= +

E∆

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

シェパードの補題の考え方(2)

bull いま のみが変化すると考えるこのとき支出額の変化は

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1p

1 1

1

1 1 2 2

12 11 2 = E p x p x p x

xp x p x p∆∆ = ∆ + ∆ + ∆

+ ∆+ ∆

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

シェパードの補題の考え方(3)

bull ここで以下が成り立つ

bull 効用が一定水準に保たれていることからは無差別曲線に沿って動いている

ことに着目する

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x+ ∆ =∆

1 2 x x∆ ∆

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

シェパードの補題の考え方(4)

bull 【復習】支出最小化の条件とは限界代替率と価格比率が一致すること

bull 限界代替率の定義を用いてこの条件は以下のようになる

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

シェパードの補題の考え方(5)

bull 無差別曲線に沿って動くとはが以下を満たすことを意味する

bull しかし一方で最適解の条件とは

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

2 1

1 2

x U xMRSx U x

∆ part part= minus =

∆ part part

2 1 1

1 2 2

x U x pMRSx U x p

∆ part part= minus = =

∆ part part

1 2 x x∆ ∆

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

支出最小化

無差別曲線

x1

x2

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

等支出曲線傾きの絶対値p1p2

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

Graph2

無差別曲線
x1
x2
1X_1
2sqrt(15)-15X_1
24494897428
22994897428
21494897428
33333333333
19994897428
25
18494897428
2
16994897428
16666666667
15494897428
14285714286
13994897428
125
12494897428
11111111111
10994897428
1
09494897428
09090909091
07994897428
08333333333
06494897428
07692307692
04994897428
07142857143
03494897428
06666666667
01994897428
0625
00494897428
05882352941
05555555556
05263157895

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
0 0
01 01
02 02
03 03
04 04
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19

Sheet1 (2)

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34
2-x
01 10 15 19
02 5 75 18
03 33333333333 5 17
04 25 375 16
05 2 3 15
06 16666666667 25 14
07 14285714286 21428571429 13
08 125 1875 12
09 11111111111 16666666667 11
1 1 15 1
11 09090909091 13636363636 09
12 08333333333 125 08
13 07692307692 11538461538 07
14 07142857143 10714285714 06
15 06666666667 1 05
16 0625 09375 04
17 05882352941 08823529412 03
18 05555555556 08333333333 02
19 05263157895 07894736842 01
2 05 075 0
21 04761904762 07142857143 -01
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14

Sheet1 (2)

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph1

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

indiff_c

1
09090909091
08333333333
07692307692
07142857143
06666666667
0625
05882352941
05555555556
05263157895
05
04761904762
04545454545
04347826087
04166666667
04
03846153846
03703703704
03571428571
03448275862
03333333333
03225806452
03125
0303030303
02941176471

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34
1
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3
31
32
33
34

Graph3

2
3
16666666667
25
14285714286
21428571429
125
1875
11111111111
16666666667
1
15
09090909091
13636363636
08333333333
125
07692307692
11538461538
07142857143
10714285714
06666666667
1
0625
09375
05882352941
08823529412
05555555556
08333333333
05263157895
07894736842
05
075
04761904762
07142857143
04545454545
06818181818
04347826087
0652173913
04166666667
0625
04
06
03846153846
05769230769
03703703704
05555555556
03571428571
05357142857
03448275862
05172413793
03333333333
05
03225806452
04838709677
03125
046875
0303030303
04545454545
02941176471
04411764706

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
05 05
06 06
07 07
08 08
09 09
1 1
11 11
12 12
13 13
14 14
15 15
16 16
17 17
18 18
19 19
2 2
21 21
22 22
23 23
24 24
25 25
26 26
27 27
28 28
29 29
3 3
31 31
32 32
33 33
34 34

income_eff

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18

計算

2
3
15
19494897428
16666666667
25
14
18494897428
14285714286
21428571429
13
17494897428
125
1875
12
16494897428
11111111111
16666666667
11
15494897428
1
15
1
14494897428
09090909091
13636363636
09
13494897428
08333333333
125
08
12494897428
07692307692
11538461538
07
11494897428
07142857143
10714285714
06
10494897428
06666666667
1
05
09494897428
0625
09375
04
08494897428
05882352941
08823529412
03
07494897428
05555555556
08333333333
02
06494897428
05263157895
07894736842
01
05494897428
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
05 05 05 05
06 06 06 06
07 07 07 07
08 08 08 08
09 09 09 09
1 1 1 1
11 11 11 11
12 12 12 12
13 13 13 13
14 14 14 14
15 15 15 15
16 16 16 16
17 17 17 17
18 18 18 18
19 19 19 19
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書
X_1 1X_1 15X_1 2-X_1 2sqrt(15)-X_1 2sqrt(15)-15X_1
0 2 24494897428 24494897428
01 19 23494897428 22994897428
02 18 22494897428 21494897428
03 33333333333 17 21494897428 19994897428
04 25 16 20494897428 18494897428
05 2 3 15 19494897428 16994897428
06 16666666667 25 14 18494897428 15494897428
07 14285714286 21428571429 13 17494897428 13994897428
08 125 1875 12 16494897428 12494897428
09 11111111111 16666666667 11 15494897428 10994897428
1 1 15 1 14494897428 09494897428
11 09090909091 13636363636 09 13494897428 07994897428
12 08333333333 125 08 12494897428 06494897428
13 07692307692 11538461538 07 11494897428 04994897428
14 07142857143 10714285714 06 10494897428 03494897428
15 06666666667 1 05 09494897428 01994897428
16 0625 09375 04 08494897428 00494897428
17 05882352941 08823529412 03 07494897428
18 05555555556 08333333333 02 06494897428
19 05263157895 07894736842 01 05494897428
2 05 075 0 04494897428
21 04761904762 07142857143 -01 03494897428
22 04545454545 06818181818 -02
23 04347826087 0652173913 -03
24 04166666667 0625 -04
25 04 06 -05
26 03846153846 05769230769 -06
27 03703703704 05555555556 -07
28 03571428571 05357142857 -08
29 03448275862 05172413793 -09
3 03333333333 05 -1
31 03225806452 04838709677 -11
32 03125 046875 -12
33 0303030303 04545454545 -13
34 02941176471 04411764706 -14
1X_1
2sqrt(15)-15X_1

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

シェパードの補題の考え方(6)

bull 支出関数は費用最小化の最適点での支出である最適解の条件を変形すると

bull これを代入して

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 1 2 2 0p x p x∆ + ∆ =

1 1 1 1 2 2

1 1 = E p x p x p x

p x∆ = ∆ + ∆ + ∆

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

シェパードの補題の考え方(7)

bull 以上から一般性を失うことなく

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 21 2

( )( )C

ii i

E p p uEx p p up p

part∆= =∆ part

12i =

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

スルツキー方程式bull 財i価格の変化の効果を所得効果と代替効果に分解

所得を一定として が変化したときの効果

効用を一定として が変化したときの効果

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j j ji

i iI U

x x xx

p p I∆ ∆ ∆

= minus∆ ∆ ∆

j

i I

xp

∆ ip

j

i U

xp

∆ip

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

スルツキー方程式bull 代替効果

bull 所得効果

bull 所得効果の最初の部分に がかかっていることとシェパードの補題との関連に注意

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

j

i U

xp

ji

xx

I∆

minus∆

ixminus

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

補償需要曲線と通常の需要曲線

bull 補償需要曲線は効用を一定にしている需要曲線(ヒックスの需要曲線とも呼ばれる)

bull 通常の需要曲線は所得を一定にしている需要曲線(マーシャルの需要曲線とも呼ばれる)

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

補償需要曲線と所得一定の需要曲線

P1

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

所得一定の需要曲線

補償需要曲線1(U=u1)

補償需要曲線0(U=u0)

x1

代替効果 所得効果

01p

11p

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

スルツキー方程式と支出関数bull 以下の等式が成立することに着目

bull 上記を で微分し所得効果の項を移項するとスルツキー方程式を得る

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

1 2 1 2 1 2( ( )) ( )Ci ix p p E p p u x p p u=

1p

1 2 1 2 11 1

( ) ( )C ii i

xx p p I x p p u xp p I

∆part part= minus sdot

part part ∆

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書

参考図書bull シェパードの補題支出関数については以下の本に明快な説明がある

bull Dixit Avinash Optimization in Economic Theory 2nd

Edition Oxford University Press 1990 Chapter 5 (邦語訳もあり)

bull さらに進んで等価変分補償変分については西村和雄『ミクロ経済学』東洋経済1990年 第3章第4章

copy Yukiko Abe 2018 All rights reserved

  • 労働供給の基礎無差別曲線
  • 無差別曲線の性質
  • 限界代替率
  • 限界代替率の計算(1)
  • 限界代替率の計算(2)
  • 効用最大化
  • 予算制約
  • 無業の選択
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • 労働供給とスルツキー方程式
  • スルツキー方程式の理解のために
  • 消費者の支出最小化
  • 補償需要関数
  • シェパードの補題
  • シェパードの補題の考え方(1)
  • シェパードの補題の考え方(2)
  • シェパードの補題の考え方(3)
  • シェパードの補題の考え方(4)
  • シェパードの補題の考え方(5)
  • 支出最小化
  • シェパードの補題の考え方(6)
  • シェパードの補題の考え方(7)
  • スルツキー方程式
  • スルツキー方程式
  • 補償需要曲線と通常の需要曲線
  • 補償需要曲線と所得一定の需要曲線
  • スルツキー方程式と支出関数
  • 参考図書