Вопрос 69: Функция ожидаемой полезности.

Если предпочтения потребителя в отношении потребления при различных обстоятельствах разумны, то можно использовать для описания этих предпочтений функцию полезности, подобно тому, как это делалось нами в другом контексте. Однако, тот факт, что мы рассматриваем выбор в условиях неопределенности, все же порождает особую структуру задачи выбора. Вообще, то, как потребитель оценивает потребление при одном исходе по сравнению с потреблением при другом исходе, зависит от вероятности того, что рассматриваемый исход действительно будет иметь место. Другими словами, пропорция, в которой я готов заместить потребление в случае дождя потреблением в случае отсутствия дождя, должна быть как-то связана с тем, насколько вероятным я считаю то, что дождь пойдет. Предпочтения в отношении потребления при разных состояниях природы зависят от предположений индивида в отношении того, насколько вероятно наступление этих состояний.

По этой причине, мы можем представить функцию полезности зависящей не только от уровней потребления, но и от вероятностей. Предположим, что мы рассматриваем два взаимоисключающих состояния, таких, как дождь и ясная погода, потеря или ее отсутствие, или еще какие-то состояния. Обозначим через и потребление в состояниях 1 и 2, а через и - вероятности того, что эти состояния будут иметь место в действительности.

Если два рассматриваемых состояния взаимоисключающи, так что реально может наступить только одно из них, то . Но обычно мы выписываем обе вероятности, просто чтобы запись выглядела симметричной.

С учетом сделанных обозначений, можно записать функцию полезности для потребления в состояниях 1 и 2 в виде . Это - функция полезности, представляющая предпочтения, имеющиеся у индивида в отношении потребления в каждом из состояний.

Некоторые примеры функций полезности

Практически любые из примеров функций полезности, с которыми мы до сих пор имели дело, могут быть рассмотрены с позиций выбора в условиях неопределенности. Один из удачных примеров такого рода - случай совершенных субститутов. В этом случае взвешивание каждой величины потребления вероятностью того, что это потребление будет иметь место, представляется вполне естественным. Это дает нам функцию полезности вида

.

При анализе выбора в условиях неопределенности выражение такого рода именуют ожидаемым значением. Это - не что иное, как средний уровень потребления, который был бы вами достигнут в итоге.

Другой пример функции полезности, которую можно использовать для изучения выбора в условиях неопределенности, - функция полезности Кобба-Дугласа:

.

В этом случае полезность, приписываемая любой комбинации потребительских наборов, зависит от структуры потребления нелинейным образом.

Как обычно, можно провести монотонное преобразование функции полезности, получив в результате него функцию, представляющую те же самые предпочтения. Оказывается, логарифм функции Кобба-Дугласа очень удобен для дальнейшего нашего анализа. Это дает нам функцию полезности вида

.

Ожидаемая полезность

Одной из особенно удобных форм, которую может принимать функция полезности, является следующая:

.

Она говорит нам о том, что функция полезности может быть представлена в виде взвешенной суммы неких функций потребления в каждом состоянии, и , причем соответствующие веса заданы вероятностями и .

Два примера этого рода приведены выше. В этой форме, при v(c)=c, была приведена функция полезности для совершенных субститутов, записанная как ожидаемое значение функции полезности. Функция полезности Кобба-Дугласа первоначально была приведена не в этой форме, но, когда мы выразили ее через логарифмы, она приняла линейную форму с .

Если одно из состояний обязательно наступит, так что, скажем, , то есть полезность определенного потребления в состоянии 1. Аналогичным образом, если , то есть функция потребления в состоянии 2. Таким образом, выражение

представляет собой среднюю полезность, или ожидаемую полезность, структуры потребления ( ).

По этой причине, мы называем функцию полезности, имеющую конкретную описанную здесь форму функцией ожидаемой полезности или, иногда, функцией полезности фон Нейманна-Моргенштерна. Говоря, что предпочтения потребителя могут быть представлены с помощью функции ожидаемой полезности, или что предпочтения потребителя обладают свойством ожидаемой полезности, мы подразумеваем, что можно выбрать функцию полезности, имеющую вышеописанную аддитивную форму. Конечно, мы могли бы выбрать и другую форму - любое монотонное преобразование функции ожидаемой полезности есть функция полезности, описывающая те же самые предпочтения. Но аддитивная форма представления предпочтений оказывается особенно удобной. Если предпочтения потребителя описываются функцией , то они также могут быть описаны функцией . Однако, последняя форма представления предпочтений не обладает свойством ожидаемой полезности, в то время как предыдущая - обладает. С другой стороны, функцию ожидаемой полезности можно подвергнуть монотонным преобразованиям различного рода и при этом она по-прежнему будет обладать свойством ожидаемой полезности. Мы говорим, что функция v(u) является положительным линейным преобразованием, если она может быть записана в форме:

v(u)=au+b, где a>0. Положительное линейное преобразование означает просто умножение на положительное число и прибавление константы. Оказывается, если подвергнуть функцию ожидаемой полезности положительному линейному преобразованию, то полученная в результате этого функция не только будет представлять те же самые предпочтения (что очевидно, поскольку линейное преобразование - не что иное, как особый вид монотонного преобразования), но и по-прежнему будет обладать свойством ожидаемой полезности.

Экономисты говорят, что функция ожидаемой полезности "определяется с точностью до монотонного преобразования". Это означает просто, что к ней можно применить линейное преобразование и получить другую функцию ожидаемой полезности. представляющую те же самые предпочтения. Однако, преобразование любого другого рода разрушит свойство ожидаемой полезности.

Представление предпочтений в виде ожидаемой полезности удобно, но является ли оно рациональным? Тот факт, что в качестве исходов случайного выбора выступают варианты потребления при различных обстоятельствах, рассматриваемые как различные “потребительские товары”, означает, что, в конечном счете, лишь один из этих исходов будет иметь место в действительности. Либо дом ваш сгорит, либо нет; либо пойдет дождь, либо день будет солнечным. Сам способ постановки нами задачи выбора подразумевает, что реально наступит только один из возможных исходов и, следовательно, фактически будет реализован лишь один из обусловленных планов потребления.

Сказанное имеет, оказывается, очень интересный подтекст. Предположим, что вы размышляете о том, не застраховать ли свой дом от пожара в наступающем году. Производя указанный выбор, вы будете руководствоваться величиной вашего богатства в трех состояниях: его величиной на данный момент ( ), его величиной в случае, если ваш дом сгорит ( ), и его величиной в случае, если он не сгорит ( ).Если - вероятность того, что ваш дом сгорит, а - вероятность того. что он не сгорит, то ваши предпочтения в отношении этих трех различных случаев потребления, как правило, могут быть представлены функцией полезности .

Предположим, что мы рассматриваем выбор между обладанием богатством сейчас и одним из возможных исходов - скажем, то, сколько денег мы готовы были бы пожертвовать сейчас, чтобы получить чуть больше денег в случае, если дом сгорит. Тогда принимаемое решение должно быть независимым от того, какова будет величина потребления при другом "состоянии природы" - то есть, от того, какова будет величина потребления в случае, если дом не будет уничтожен. Ведь дом либо сгорит. либо - нет. Если случится так, что он сгорит, то величина дополнительного богатства не должна зависеть от той величины богатства, которой вы располагали бы, если бы дом не сгорел. Прошлое есть прошлое - поэтому то, что не произошло, не должно влиять на величину потребления при исходе, имеющем место в действительности.

Обратите внимание на то, что сказанное есть предпосылка в отношении предпочтений индивида. Она может нарушаться. Когда люди решают, какую из двух вещей выбрать, количество третьей имеющейся у них вещи обычно тоже имеет значение. Выбор между кофе и чаем вполне может зависеть от того, сколько у вас имеется сливок. Но это происходит потому, что вы пьете кофе со сливками. Если бы вы рассматривали ситуацию, в которой вы бросаете игральную кость и, в зависимости от исхода, получаете либо кофе, либо чай, либо сливки, то количество сливок, которое вы могли бы при этом получить, не должно было бы повлиять на ваши предпочтения в отношении кофе и чая. Почему? Потому что вы получаете либо одно, либо другое: если, в конечном счете, вам достаются сливки, то тот факт, что вы могли бы получить либо кофе, либо чай, значения не имеет.

Таким образом, при выборе в условиях неопределенности естественного рода "независимость" потребления при различных исходах существует потому, что соответствующие варианты потребления реализуются раздельно - при разных "состояниях природы". Выбор, планируемый людьми при одном "состоянии природы", должен быть независим от вариантов выбора, планируемых ими для других "состояний природы". Эта предпосылка известна как предпосылка о независимости. Из нее вытекает очень специфическая структура функции полезности для обусловленного потребления: аддитивность по различным наборам обусловленного потребления.

Иными словами, если , и представляют собой потребление при различных исходах, а , и - это вероятности наступления указанных трех различных исходов, то, при соблюдении предпосылки о независимости, на которую мы ссылались выше, функция полезности должна принять вид

.

Это - функция, которую мы назвали функцией ожидаемой полезности. Заметьте себе, что функция ожидаемой полезности, и в самом деле, удовлетворяет тому свойству, что предельная норма замещения одного из двух товаров на другой не зависит от того, сколько у нас имеется третьего товара. Предельная норма замещения, скажем, товара 2 товаром 1 принимает вид

=

.

Эта MRS зависит только от имеющегося количества товаров 1 и 2, а не зависит от имеющегося количества товара 3.