Отношение предпочтения и функция полезности

В отличие от предыдущего, второй подход не требует измерения полезности в каком-либо количестве. Потребитель здесь может сравнить полезность отдельных товаров или их набора и упорядочить их по степени предпочтения. Теория оптимального выбора потребителя исходит из того, что он осуществляет право сравнения и свободного выбора на некотором множестве X потребительских наборов, в каждый из которых включаются все виды продукции, являющиеся предметами потребления для данной группы семей. Не умаляя общности, можно считать, что всякий такой набор состоит из фиксированного числа (n) элементов и имеет вид:

x = (x₁,..., x_j,..., x_n),

где элементы x_j ³ 0, поскольку они выражают количество потребляемой продукции.

Далее предполагается, что сравнительная оценка различных наборов данным потребителем с точки зрения его вкусов, привычек, традиций и т.д., может быть выражена при помощи т.н. бинарного отношения слабого предпочтения.

Это отношение определено на множестве потребительских наборов X, выражается формулой «предпочтительнее чем...или равноценен», записывается при помощи знака «= «.

Формула «x= y», где x и y суть потребительские наборы означает, что данный потребитель (группа семей) в равных условиях либо предпочтет набор x набору y, либо не видит различия между ними, т.е. считает их равноценными. На базе отношения слабого предпочтения вводится отношение безразличия (равноценности): два набора x и y безразличны для потребителя, если одновременно выполняются условия «x= y» и «y= x». Факт равноценности двух наборов обычно записывается при помощи «y ~ x». Понятие строгого (сильного) предпочтения определяется следующим образом: «x y» тогда и только тогда, когда «x= y», а соотношение «y= x» не имеет места.

В теории потребления обычно исходят из того, что отношение слабого предпочтения удовлетворяет важным предположениям, которые называются аксиомами теории потребления. Таким образом, основой служит использование следующих аксиом:

· Транзитивности: если первая величина сравнима со второй, а вторая – с третьей, то первая сравнима с третьей;

· Полной или совершенной упорядоченности. Согласно ей, потребитель способен упорядочить всевозможные товары или их наборы с помощью отношений предпочтения и безразличия;

· Ненасыщения: если к любому набору товаров добавить дополнительную единицу товара, то полученный набор всегда предпочтительнее прежнего, так как обладает большей полезностью.

Первая аксиома гласит, что рассматриваемое отношение является совершенным, транзитивным и рефлексивным. Совершенность отношения означает для любых двух наборов из множества X обязательно имеет место либо соотношение «x = y», либо «y = x», либо оба вместе, т.е. «x ~ y».

Это означает, что не существует таких наборов, которые потребитель не мог бы сравнить с другими. Транзитивность отношения состоит в том, что из соотношений «x = y» и «y = z», следует, что «x = z», где x, y, z – потребительские наборы. Это требование отражает совместимость (непротиворечивость) оценок потребителей и вызывает обычно много дополнительных обсуждений. Рефлексивность отношения, т.е. выполнение для любого набора соотношения «x = x», вытекает из его совершенства.

Следует заметить, что вследствие выполнения первой аксиомы соответствующее отношение безразличия ~ оказывается т.н. отношением эквивалентности. Это означает, что все множество X потребительских наборов распадается на попарно непересекающиеся множества – классы эквивалентности, каждый из которых называется множеством безразличия.

Рассмотрим два примера отношений предпочтения и соответствующих множеств безразличия.

1) Пусть n = 2 и количества продуктов в наборе x=(x₁, x₂) выражены в весовых единицах (кг), а потребитель строит свою сравнительную оценку следующим образом: «набор x предпочтительнее набора y или равноценен ему, если его суммарный вес больше или равен весу второго набора», т.е. «x = y»; если x₁+x₂ = y₁+y₂.

Нетрудно видеть, что это отношение удовлетворяет первой аксиоме, и каждый класс безразличия будет состоять из наборов одинакового веса.

2) лексикографическое предпочтение: количества продуктов в наборе x=(x₁, x₂) выражены в любых единицах, потребитель считает первый продукт чрезвычайно ценным и сравнивает наборы по правилу «набор x предпочтительнее набора y, если количество первого продукта в этом наборе больше его количества в наборе y, а если количества первого продукта в обеих наборах равны, то предпочтение определяется по количеству второго продукта».

Этот способ сравнительной оценки определяется формулой:

«x y», если x₁ >y₁

или, если x₁ = y₁ и x₂ >y_2.

Это отношение также удовлетворяет первой аксиоме, и каждый набор образует свой собственный класс безразличия.

Для множества безразличия, состоящего из наборов, которые равноценны некоторому набору x, используется обозначение:

C_x = { y Î X ½ y ~ x }.

Обозначим множество всех слабо предпочтительных по отношению к x наборов через , а множество всех слабо не предпочитаемых наборов через .

Вторая аксиома теории потребления состоит в том, что для любого набора x оба множества и являются замкнутыми подмножествами векторного пространства R_n. Это означает, что оба множества содержат все свои предельные точки и множество безразличия:

,

т.е. определяется как пересечение этих множеств. Отношение предпочтения, обладающее таким свойством, называется непрерывным.

Из выполнения этих двух основных аксиом вытекает, что существует непрерывная скалярная функция u(x), определенная на связном множестве X потребительских наборов и являющаяся индикатором предпочтения, поскольку она обладает следующим характеристическим свойством:

«x = y» тогда и только тогда, когда u(x) u(y).

Таким образом, если потребитель слабо предпочитает набор x набору y, то значение функции u в точке x будет иметь не меньшее значение, чем в точке y, и наоборот, если значение индикатора для некоторого набора x не меньше, чем для набора y, то потребитель слабо предпочитает набор x набору y.

Индикатор предпочтения функции – функция u(x) – обычно называется функцией полезности потребительских наборов. Нетрудно видеть, что любое монотонное преобразование функции полезности, например функции , или (где a >0), опять являются функциями полезности, поскольку они обладают указанным характеристическим свойством. Таким образом, функция полезности не является измерителем какой-то конкретной «полезности», но лишь дает представление о ранжировании (порядке) различных наборов, почему она и называется часто функцией порядковой или ординальной полезности.

Заметим, что каждому множеству С_x безразличия соответствует свое постоянное значение функции полезности: u(x) = const.

Рассмотрим с точки зрения построения функций полезности приведенные выше примеры:

1) «весовое» предпочтение удовлетворяет обеим аксиомам теории потребления, а в качестве функции полезности можно использовать сам вес набора, т.е.

u(x) = u(x₁,x₂) = x₁+x₂;

2) лексиграфическое упорядочение не является непрерывным, поскольку предпочтительное множество () и непредпочтительное множество () не пересекаются между собой. В связи с этим функция полезности (индикатор предпочтения) здесь не существует.

Порядковый подход к анализу полезности является наиболее распространенным. От потребителя не требуется, чтобы он умел соизмерять блага в каких-то искусственных единицах измерения. Достаточно, чтобы потребитель был способен упорядочить все возможные товарные наборы по их «предпочтительности». В порядковой теории полезности понятие «полезность» означает не что иное, как порядок предпочтения. Утверждение: «Набор А предпочтительнее для данного потребителя, чем набор В», – тоже самое, что и утверждение: «Набор А полезнее для данного потребителя, чем набор В». Вопрос на сколько единиц полезнее набор А, чем набор В не ставится. Потребитель выбирает предпочтительный набор товаров из всех доступных для него.