Mikro II: Nadwyżka konsumenta, Popyt rynkowy i Równowaga. Krzysztof Makarski 14 Nadwyżka konsumenta Wstep , • Przypomnijmy: – Podstawy teoria konsumenta. Zastosowanie wszedzie. , – W szczególności poszukiwanie informacji zawartych w krzywej popytu. – Kogo to interesuje: firmy (funkcja popytu), regulatorzy, dostarczyciele dóbr publicznych (wladze). • Wyprowadziliśmy funkcje, popytu. • Teraz odkryjemy wielka, tajemnice, funkcje, popytu. • Nasze dywagacje tutaj dotycza, tylko preferencji quasi liniowych. . Popyt na dobra dyskretne. • Rozważmy quasi liniowa, funkcje, użyteczności u(x, y) = v(x) + y. Niech x− bedzie danym dobrem a , y− pieniadzem. , • Problem konsumenta ma nastepuj ac , , a, postać max v(x) + y (x,y) p.w. px x + py y = m Podstawiajac py = 1 , pod y z ograniczenia do funkcji celu i wykorzystujac , fakt, że cena pieniadza , max v(x) + m − px x x • Przypuśćmy, że konsument decyduje sie, skonsumować n (liczba naturalna) jednostek dobra x, wówczas dla każdego x v(n) + m − px n ≥ v(x) + m − px x w szczególności v(n) + m − px n ≥ v(n + 1) + m − px (n + 1) v(n) + m − px n ≥ v(n − 1) + m − px (n − 1) • Niech rn ≡ v(n) − v(n − 1) (cena graniczna n-tej jednostki dobra x), wówczas: px ≥ v(n + 1) − v(n) = rn+1 rn = v(n) − v(n − 1) ≥ px • A zatem rn ≥ px ≥ rn+1 • Patrz Rysunek 14.1 . 1 Rysunek 14.1: Ceny graniczne oraz ceny faktyczne. powrót Wyprowadzenie użyteczności z popytu. • Majac , ceny graniczne możemy skonstruować funkcje, użyteczności r1 = v(1) − v(0) r2 = v(2) − v(1) r3 = v(3) − v(2) .. . • Aby znaleźć v(3), przyjmij v(0) = 0 (dlaczego tak można? - monotoniczna transformacja) i dodaj stronami powyższe trzy równania aby otrzymać r1 + r2 + r3 = v(3) − v(0) = v(3) • Podobnie aby znaleźć v(n) przez analogie, otrzymujemy r1 + r2 + r3 + ... + rn = v(n) co oznacza, że otrzymaliśmy preferencje (funkcje, użyteczności), która opisuje powyższe preferencje. • Ważne!!! Powyższa funkcja użyteczności wyrażona jest w jednostkach pienieżnych a nie utylach. , • A zatem nadwyżka brutto konsumenta z konsumpcji n jednostek dobra x wynosi [v(1) − v(0)] + [v(2) − v(1)] + ...+[v(n − 1) − v(n − 2)] +[v(n) − v(n − 1)] = v(n) − v(0) = v(n) 2 • Natomiast nadwyżka netto konsumenta (zwana zwykle po prostu nadwyżka, konsumenta dana jest nastepuj acym wzorem , , v(n) − px n • Otrzymujemy ważny rezultat. Nadwyżka konsumenta mówi nam ile konsument zyskuje na konsumpcji n dóbr. Ponadto ten zysk jest wyrażony w jednostkach pienieżnych, dzieki czemu możemy , , porównywać, dodawać odejmować nadwyżki konsumenta różnych konsumentów. (Przypomnij sobie, że z ogólnie zdefiniowana, użytecznościa, nie można tak robić, np. 2 utyle + 2 utyle = ? - nie jest to zdefiniowane dzialanie). Przyklad Zad. 15. (ćwiczenia) Kazik konsumuje miód, a jego popyt na sloiki miodu dany jest wzorem D(p) = 25 − 41 p. (a) Jeżeli cena miodu wynosi 84 za sloik, to ile sloików on skonsumuje? (b) Policz i pokaż na rysunku nadwyżke, konsumenta. Inne interpretacje nadwyżki konsumenta. • Przeczytaj to sam. Od nadwyżki konsumenta do nadwyżki ogólu konsumentów. • Jeżeli dodamy nadwyżke, konsumenta wszystkich konsumentów dostaniemy nadwyżke, konsumentów. • Przypomnij ważny rezultat. Nadwyżka konsumenta mówi nam ile konsument zyskuje na konsumpcji n dóbr. Ponadto ten zysk jest wyrażony w jednostkach pienieżnych, dzieki , , czemu możemy porównywać, dodawać odejmować nadwyżki konsumenta różnych konsumentów. . • Patrz Rysunek 14.2 . Użyteczność quasi-liniowa. • Rozważmy nastepuj acy problem konsumenta , , max v(x) + y (x,y) p.w. px x + y = m • Podstawiajac , z ograniczenia budżetowego pod y max v(x) + m − px x x • Warunki pierwszego rzedu , v 0 (x) = px pozwalaja, nam na wyprowadzenie odwróconej krzywej popytu px (x) = v 0 (x) 3 Rysunek 14.2: Przybliżanie ciag , la, krzywa, popytu. powrót • A zatem powierzchnia pod krzywa, popytu mierzy nadwyżke, konsumenta brutto Z x Z x v(x) = v(x) − v(0) = v 0 (t)dt = p(t)dt 0 0 Dla użyteczności quasi-liniowa obszar poniżej krzywej popytu mierzy użyteczność. Użyteczność quasiliniowa cechuje sie, tym, że zmiany dochodu nie wplywaja, na popyt na dane dobro Dla jakich dóbr możemy myśleć o użyteczności quasi liniowej? Sa, to takie dobra dla których zmiana dochodu nie wplynie znaczaco na popyt (wówczas mówimy, że efektu dochodowy jest maly). , . Przyklad. Zad. 16. (ćwiczenia) Celina konsumuje wtyczki do uszu x i reszte, y. Funkcja użyteczności jest 2 dana za pomoca, u(x, y) = 100x − x2 + y. (a) Znajdź odwrócona, funkcje popytu na wtyczki do uszu? (b) Jeżeli px = 50, ile wtyczek Celina skonsumuje? (c) Jeżeli py = 80, ile wtyczek Celina skonsumuje? (d) Policz zmiane, użyteczności przy zmianie ceny z 50 do 80? (e) Policz zmiane, nadwyżki konsumenta (mierzonej przy wykorzystaniu krzywej popytu), po zmianie ceny z 50 do 80? Interpretacja zmian nadwyżki konsumenta. • Patrz Rysunek 14.3 4 Rysunek 14.3: Zmiana nadwyżki konsumenta. powrót Wartość nowych dóbr (i uslug) • Wykorzystujac , koncepcje, nadwyżki konsumenta możemy m.in. wyliczyć wartość dla konsumentów wprowadzenia nowych produktów na rynek. – Hausmann (2002) szacuje że konsumenci zyskali na wprowadzeniu telefonów komórkowych w 1994 nadwyżke, konsumenta na poziomie $24-50 miliardów dolarów w cenach z 1994 (okolo 100 dolarów miesiecznie na posiadacza telefonu). , – Petrin (2002) szacuje calkowita, nadwyżke, konsumenta w latach 1984-88 na $3 miliardy (z czego znaczna cześć , przypada na wzrostu nadwyżki konsumenta z tytulu spadku cen innych samochodów - w 1984 43%). • Tematy do zastanowienia: – wielkość nadwyżki zależy od nachylenia krzywej popytu, czy możesz wytlumaczyć to intuicyjnie? – czy z naszych rozważań wynika, że wprowadzenie nowego dobra zwieksza zawsze nadwyżke, kon, sumenta. Czy jeżeli popatrzymy na calkowita, nadwyżke, (konsumenta i producenta) to czy to zdanie bedzie również prawdziwe? , Statystyczna wartość życia • Aby zrozumieć koncepcje, statystycznej wartości życia (V SL) rozważ nastepuj acy przypadek. Miasto , , ma 100,000 identycznych mieszkańców. Inwestycje miejskie moga, sprawić, że bedzie bezpieczniej na , drogach (liczba zgonów na sutek wypadków spadnie z 5 do 2 rocznie. Wyobraźmy sobie, że każdy jest gotów zaplacić $150 rocznie (na sfinansowanie tego projektu). Wówczas V SL bedzie wynosić , V SL = $150 · 100.000/3 = $5.000.000. 5 • Koncepcja ta jest bardzo pomocna przy określaniu wydatków przez wladze publiczne (np. opieka zdrowotna). • Office and Management Budget (OMB) raportuje szacunek V SL w przedziale $1-10 mln (z zależności od agencji rzadowej). (Dane za 2012) , • Food and Drug Administration (FDA) wykorzystuje wartość V SL równa, $5 mln. • Komisja Europejska rekomenduje korzystanie z wartości V SL równej 1 mln EUR (przedzial 0.65 EUR do 2.5 mln) w cenach z roku 2000. Podsumowanie. • Odkryliśmy tajemnice, krzywej popytu!!! • Wyprowadzenie użyteczności z popytu (zakladajac , preferencje quasi-liniowe). • Otrzymujemy nadwyżke, konsumenta (funkcje, użyteczności) wyrażona, w pieniadzu nie utylach. , • Ponieważ pieniadze sa, wspólne dla wszystkich konsumentów można je dodawać. , • Przybliżenie ciag , la, funkcja, popytu. • Lektura: Varian, rozdzial 14, 14.1 - 14.7. Pytania sprawdzajace. , • Pokaż w jaki sposób wyprowadzić f. użyteczności z krzywej popytu (wykorzystaj pojecie nadwyżki , konsumenta). • Podaj interpretacje nadwyżki konsumenta. 6 15 Popyt rynkowy Wprowadzenie. • Przypomnijmy: – Podstawy teoria konsumenta. Zastosowanie wszedzie. , – Odkryliśmy tajemnice, krzywej popytu. – Kogo to interesuje: firmy (funkcja popytu), regulatorzy, dostarczyciele dóbr publicznych (wladze). • Jak przejść z indywidualnej krzywej popytu do rynkowej. • Krzywa popytu a przychód (elastyczność cenowa). Od popytu indywidualnego do rynkowego. • Rynkowy popyt na dobro x jest suma, indywidualnych popytów. Patrz Rysunek 15.2. Rysunek 15.2: Suma dwóch liniowych krzywych popytu. Krzywa popytu. • Krzywa popytu formalnie jest odwrócona, funkcja, popytu (zauważ na osi y znajduje sie, cena) zatem aby narysować krzywa, popytu musimy najpierw odwrócić funkcje, popytu. Patrz Rysunek 15.1. 7 Rysunek 15.1: Rynkowa krzywa popytu. Kraniec ekstensywny i intensywny. • Jeżeli zmiana popytu konsumenta polega na zmianie ilości konsumowanego dobra z jednej pozytywnej wielkości na druga, pozytywna, wielkość nazywamy ta, zmiane, zmiana, na krańcu intensywnym. • Jeżeli zmiana popytu konsumenta polega na zmianie ilości konsumowanego dobra z zerowej konsumpcji na pozytywna, konsumpcje, nazywamy ta, zmiane, zmiana, na krańcu ekstensywnym. Elastyczność i popyt. • Elastyczność cenowa popytu ε ≡ = dq q dp p p dq q dp • Interpretacja: Jeżeli cena rośnie o 1% to popyt maleje o ε%. • Elastyczność cenowa popytu. Patrz Rysunek 15.4 8 Rysunek 15.4: Elastyczność dla liniowej funkcji popytu. powrót Cenowa elastyczność popytu: Marihuana (USA) • Grossman (2004) szacuje cenowa, elastyczność popytu na marihuane, na poziomie −0.46 (porównywalne z alkoholem i papierosami). Oznacza to znaczny wplyw ceny na palenie marihuany. • Pomiedzy 1975 a 1992, cena marihuany wzrosla o okolo 100%, a partycypacja spadla z 40% do 21, 9%. , Przy danej elastyczności cena wyjaśnia 69% spadku partycypacji. • Nastepnie do 1997 roku cena spadla o 40% a partycypacja wzrosla do 38, 5%. Cena wyjaśnia 60% tego , wzrostu. • Ostatnio cena wzrosla o 14%, a partycypacja spadla o 3, 6 punka procentowego. Cena wyjaśnia 56% tego spadku. • Tematy do zastanowienia: – jakie inne czynniki (oprócz ceny) moga, wplywać na palenie marihuany? – czy ta wiedza może być wykorzystana w dyskusji publicznej dotyczacej marihuany, i jak? , Elastyczność i przychód. • Zapiszmy przychód jako funkcje, ceny p. R(p) = p · q(p) • Wzrost ceny zwieksza przychód gdy , dR dp > 0: dR dq =q+p· dp dp 9 Rysunek 15.5: Elastyczność dla liniowej funkcji popytu. powrót nastepnie, żeby sprawdzić kiedy , dR dp > 0 przeksztalcimy powyższe równanie dR dp 1 • A zatem dR dp dq = q+p· >0 dp p dq = q 1+ · >0 q dp p dq = q 1− − · q dp = q [1 − |ε(p)|] > 0 > |ε(p)| > 0 gdy |ε(p)| < 1 co oznacza że wplyw ceny na przychód jest zdeterminowany cenowa, elastycznościa, popytu. Rysunek 15.5 Popyt o stalej elastyczności cenowej. • Formula na popyt o stalej elastyczności ε q = Apε • Patrz Rysunek 15.6 10 Rysunek 15.6: Popyt o jednostkowej elastyczności cenowej. powrót Elastyczność i przychód krańcowy. • Zapiszmy przychód jako funkcje, ilości q. R(q) = q · p(q) • Wówczas krańcowy przychód M R M R(= dR dp )=p+q· dq dq • Co po przeksztalceniach daje MR MR MR dp = p+q dq q dp = p 1+ p dq = p 1− ! dq − pq dp 1 = p 1− |ε(p)| MR 1 11 Rysunek 15.7: Przychód krańcowy. powrót Krzywe przychodu krańcowego. • Ponieważ zwiekszenie sprzedaży o jedna, jednostke, wymaga obniżenia ceny na wszystkie sprzedawane , jednostki przychód krańcowy jest zawsze niższy niż cena, a zatem krzywa przychodu krańcowego znajduje sie, poniżej krzywej popytu. • Ponadto ponieważ przychód krańcowy ze sprzedaży pierwszej jednostki jest dokladnie równe cenie krzywa M R przecina oś y w tym samym punkcie co krzywa popytu. 1 MR = p 1 − |ε(p)| • Patrz Rysunek 15.7 Elastyczność dochodowa. • Elastyczność dochodowa popytu εm ≡ dq q dm m = m dq q dm • Interpretacja: Jeżeli cena rośnie o 1% to popyt zmieni sie, o εm % (jeżeli εm > 0 to wzrośnie, a jeżeli εm < 0 to zmaleje). 12 • Zauważmy, że znak elastyczności dochodowej popytu jest inny w przypadku dóbr normalnych i dóbr niższego rzedu. , Elastyczności wybranych produktów. Tablica 1: Elastyczność cenowa i dochodowa popytu |εp | εm Żywność Zdrowie Elektryczność Samochody Piwo Wino Papierosy 0,21 0,18 1,14 1,20 0,26 0,88 0,35 0,28 0,22 0,61 3,00 0,38 0,97 0,50 Mieszana (krzyżowa) elastyczność popytu. • Mieszana (krzyżowa) elastyczność cenowa popytu ε ≡ = dqx qx dpy py p dq q dp • Interpretacja: Jeżeli cena dobra y rośnie o 1% to popyt na dobro x zmienia sie, o ε%.(może wzrosnać , lub zmaleć - zależy od znaku ε). Przyklad: ceny benzyny a zużycie paliwa • Pomiedzy 2002 a 2007 realna cena benzyny wzrosla z $1.75 do $2.86 za galon. W tym samym czasie , udzial malych SUVów (średnie zużycie paliwa 22, 2 mpg ≈11l/100km) wzrósl z 7, 5% do 17, 3%, a dużych SUVów (16, 6 mpg≈15l/100km) spadl z 18, 3% to 12, 0%. • Klier i Linn (2010) szacuja, w oparciu o dane z lat 2002 - 2007, że wzrost ceny benzyny o $1 zmniejsza zużycie paliwa o okolo 0.8–1 mpg (mili ≈ 1,6 km na galon ≈ 4 l) (sa, to elastyczności krótkookresowe, dlugookresowe moga, być wieksze). , • Ponadto wedlug ich oszacowania wzrost ceny benzyny pomiedzy 2002 i 2007 wyjaśnia prawie polowe, , spadku udzialu w rynku dużych SUVów oraz niewielka, cześć wzrostu udzialu malych SUVów. , • Tematy do zastanowienia: – czy te informacje zainteresuja, producentów samochodów, dlaczego? – czy te informacje zainteresuja, polityków gospodarczych zajmujacych sie, ochrona, środowiska, dla, czego? Podsumowanie. • Popyt rynkowy jako suma popytów indywidualnych. • Elastyczność cenowa popytu. • Elastyczność i przychód. • Przychód krańcowy. Przychód krańcowy i elastyczność. • Lektura: Varian, rozdzial 15, bez 15.3. 13 Przykladowe pytania. • Pokaż na rysunku i krótko wyjaśnij w jaki sposób uzyskać rynkowa, krzywa, popytu na przykladzie rynku z dwoma konsumentami. • Pokaż na rysunku i krótko wyjaśnij jak zmienia sie, cenowa elastyczność popytu przy liniowej krzywej popytu. • Pokaż na rysunku i krótko wyjaśnij relacje, pomiedzy przychodem a cenowa, elastycznościa, popytu. , • Pokaż na rysunku i krótko wyjaśnij relacje, pomiedzy krańcowym przychodem a krzywa, popytu. , • Wymień i krótko scharakteryzuj elastyczności jakie znasz (i jakie Ci przyjda, do glowy). 14 16 Równowaga rynkowa Wstep , • Przerobiliśmy teorie, konsumenta: – Użyteczność (preferencje) + ograniczenie budżetowe = wybór – Wybór =⇒ Popyt – Zasada preferencji ujawnionych. Z popytu preferencje (generujace ten popyt). , – Nadwyżka konsumenta (pole pod krzywa, popytu) jako miara dobrobytu wyrażona w j. pienież, nych, wiec konsumentami. , można sumować pomiedzy , – Popyt rynkowy jako suma popytów indywidualnych. • Zanim wyprowadzimy krzywa, podaży uprzedzimy fakty. • Sygnalizacja co sie, kryje za krzywa, podaży, polaczenie informacji i równowaga. , • Wykorzystanie koncepcji nadwyżki konsumenta i producenta. . Podaż. • Krzywa podaży S(P ). Skad , ona sie, wzie, la zajmiemy sie, wkrótce. . Równowaga rynkowa. Równowaga rynkowa wystepuje wtedy gdy popyt równa sie, podaży. , D(P ) = S(P ) Dwa szczególne przypadki. • Pionowa krzywa podaży (podaż jest sztywna) - popyt wyznacza cene. , Patrz Rysunek 16.1 • Pozioma krzywa podaży (podaż jest doskonale elastyczna) - podaż wyznacza cene. , Patrz Rysunek 16.1 15 Rysunek 16.1: Szczególne przyklady równowag. powrót Równowaga rynkowa. • Mówimy, że rynek jest w równowadze, jeżeli popyt równy jest podaży. PS (q ∗ ) = PD (q ∗ ) Statyka porównawcza. • Przyklad: Co sie, stanie jeżeli popyt i podaż egzogenicznie zmienia, sie, o ta, sama, wielkość. • Patrz Rysunek 16.2 16 Rysunek 16.2: Przesuniecie obydwu krzywych. , powrót Podatki. • Podatek od ilości PD = P S + t • Podatek od wartości (ad valorem) PD = (1 + τ )PS • Warunek równowagi D(PD ) = S(PS ) • Przyklad. Opodatkowanie z liniowym popytem i podaża., Patrz Rysunek 16.3 oraz Rysunek 16.4 Przerzucanie podatku. • Jak widać z Rysunku 16.4 nie ma znaczenia kto faktycznie placi podatek, czy producent czy konsument. Ważna jest elastyczność krzywych. • Patrz Rysunek 16.5 • Patrz Rysunek 16.6 17 Rysunek 16.3: Nalożenie podatku. powrót Rysunek 16.4: Inny sposób określenia wplywu podatku. powrót 18 Rysunek 16.5: Szczególne przypadku wplywu podatku. powrót Czysta strata spoleczna z tytulu podatku. • Wprowadzenie podatku prowadzi do czystej straty spolecznej. • Patrz Rysunek 16.7 • Dzieki , wypracowaniu koncepcji nadwyżki konsumenta i producenta (później) możemy policzyć ilościowo jak duża jest czysta strata!!! Przyklad Zad. 20. (ćwiczenia) Popyt na śledzia jest dany nastepuj acym wzorem D(P ) = 200 − 5P a podaż , , S(P ) = 5P . (a) Znajdź cene, równowagi i wielkość produkcji w równowadze. Pokaż na rysunku. (b) Przypuśćmy, że na producentów śledzia nalożony jest 2$ podatek za każdego sprzedanego śledzia. Znajdź PD , PS oraz wielkość produkcji. Pokaż na rysunku. (c) Przypuśćmy, że podatek nalożony jest na konsumentów śledzia (zamiast producentów), znajdź PD , PS oraz wielkość produkcji. Pokaż na rysunku. (d) Policz strate, pusta, (spoleczna) z tytulu podatku. Pokaż ta, strate, na rysunku. , 19 Rysunek 16.6: Przerzucanie podatku. powrót Rysunek 16.7: Szczególne przypadku wplywu podatku. powrót 20 Rysunek 16.9: Pareto efektywność. powrót Optimum Pareta. Definicja Alokacja jest Pareto optymalna jeżeli nie można poprawić sytuacji jakiejkolwiek osoby bez pogorszenia sytuacji innej osoby. • Rynek doskonale konkurencyjny generuje Pareto efektywna, alokacje, (sprzedaż).Patrz Rysunek 16.9 • Przyklad: Czekanie w kolejce - nie generuje Pareto efektywnej alokacji. Dlaczego? Podsumowanie. • Równowaga. • Wplyw podatków na równowage. , • Ważne!!! Dzieki , wypracowaniu koncepcji nadwyżki konsumenta i producenta możemy określić nie tylko jakościowy wplyw ale też ilościowy (strata pusta). • Optimum Pareto (efektywność) • Przybliżenie ciag , la, funkcja, popytu. • Lektura: rozdzial 16, bez ”Przyklad: rynek kredytowy”. 21 Pytania sprawdzajace. , • Czy możliwe jest aby wzrost popytu nie spowodowal wzrostu ceny? Pokaż na rysunku i krótko opisz. • Czy możliwe jest aby wzrost popytu nie spowodowal wzrostu sprzedaży? Pokaż na rysunku i krótko opisz. • Czy możliwe jest aby spadek podaży nie spowodowal wzrostu ceny? Pokaż na rysunku i krótko opisz. • Czy możliwe jest aby spadek podaży nie spowodowal spadku sprzedaży? Pokaż na rysunku i krótko opisz. • Czy ma znaczenie kto placi (konsument czy producent) podatek? Pokaż na rysunku i krótko opisz. • Jak nalożenie podatku na dany rynek wplywa na jego efektywność? Pokaż na rysunku i krótko opisz. • Wyjaśnij pojecie optimum e sensie Pareto (efektywność). Czy rynek doskonale konkurencyjny jest , optymalny w sensie Pareto? Pokaż na rysunku i krótko opisz. Bibliografia Andersson, H. and N. Treich, 2009. ”The Value of a Statistical Life,” TSE Working Papers 09-015, Toulouse School of Economics (TSE). Grossman, M., 2004. ”Individual Behaviors and Substance Use: The Role of Price,” NBER Working Papers 10948. Hausman, J.A., 2002. Mobile telephone. In: Cave, M., Majumdar, S.K., Vogelsang, I. (Eds.), Handbook of Telecommunications Economics. North-Holland, Amsterdam, pp. 564–603. Klier, T. and J. Linn, 2010. ”The Price of Gasoline and New Vehicle Fuel Economy: Evidence from Monthly Sales Data,” American Economic Journal: Economic Policy 2(3), 134-53. Petrin, A. 2002. Quantifying the Benets of New Products: The Case of the Minivan.” Journal of Political Economy 110: 705-729. 22