Добавил:
Студент Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ААВасин Математические_модели_рынков_и_аукционов

.pdf
Скачиваний:
63
Добавлен:
29.05.2024
Размер:
3.15 Mб
Скачать

40

Часть I

стью (то есть, если цена возрастает, то люди просто отказываются от покупки лекарства).

Рисунок 2.3

Для решения задачи об оптимальной стратегии монополии без возможности ценовой дискриминации следует построить функцию предложения Курно и найти ее пересечения с графиком функции спроса. Возникают две точки локального максимума прибыли, в которых может быть расположена оптимальная стратегия монополии. В случае ценовой дискриминации оптимальная стратегия монополии состоит в том, чтобы группе бедных потребителей продавать товар по цене p1 , а группе богатых потреби-

телей продавать товар по цене p2 , где цена pi определяется из

условия di ( pi c) Di di pi , i 1,2 . Если d1 и d2 сильно отличаются, то оптимальная стратегия монополии в случае ценовой дискриминации увеличивает общественное благосостояние и увеличивает также прибыль самой монополии по сравнению с ситуацией, когда ценовая дискриминация запрещена. Для того, чтобы это доказать, достаточно сравнить две точки локального максимума с тем оптимумом, который получится при ценовой дискриминации. Заметьте, что одна из точек локального максимума в отсутствие ценовой дискриминации означает, что ничего не продается «бедной» группе. Но это, очевидно, неэффективно при наличии возможности ценовой дискриминации, так как мож-

Основные понятия, модели и результаты …

41

но такое же количество товара по той же цене продать «богатой» группе, но при этом еще удовлетворить частично спрос «бедной» группы по цене p1 . Монополия при этом получит дополнитель-

ную премию, а «бедная» группа получит определенный потребительский сюрплас. Нетрудно также показать, что первая точка локального экстремума хуже с точки зрения прибыли монополии, чем оптимальная стратегия дискриминации, потому что продажа «богатой» группе осуществляется по неоптимальной цене, и продажа «бедной» группе тоже осуществляется по неоптимальной цене. Вопрос о том, что будет с потребительским сюрпласом, не имеет однозначного ответа, но легко построить примеры, когда потребительский сюрплас будет ниже.

Второй тип ценовой дискриминации – это когда всем потребителям предлагается одно и то же меню цен, но цена зависит от объема закупок. Типичный пример – это различные телефонные тарифы: они для всех одинаковы, но в зависимости от того, сколько времени в течение суток вы говорите, вам назначают разную среднюю ставку за минуту разговора. И наконец, дискриминация третьего рода – это когда каждому потребителю может быть назначен различный тариф, и этот тариф зависит от того, каков объем его потребления. Оптимальную стратегию монополии при возможности ценовой дискриминации третьего рода легко изобразить графически. Рассмотрим функцию предложения Вальраса для монополии.

Рисунок 2.4

42

Часть I

Для фирмы, у которой несколько станков или генераторов с постоянными предельными издержками, функция предложения – это ступенчатая функция. Нарисуем функцию спроса. Оптимальная стратегия монополии состоит в том, чтобы производить количество товара, которое соответствует состоянию конкурентного равновесия, то есть пересечению функции предложения и функции спроса, но при этом каждую единицу товара продавать соответствующему потребителю за его резервную цену в порядке убывания этой цены. Вспомним, что функция спроса отражает резервные цены потребителей. Обычно резервная цена (или предельная полезность) товара для потребителя убывает с увеличением объема. Если продавать каждому потребителю каждую единицу по его резервной цене, то в результате общее благосостояние будет таким же, как и в состоянии конкурентного равновесия, то есть достигает максимума согласно Теореме благосостояния. Но при этом все благосостояние будет доставаться монополии. Потребители фактически оказываются в ситуации безразличия между потреблением и отказом от потребления.

Опишем формальную модель. Пусть ub v – функция полезности потребителя B, b v тариф, назначаемый монополи-

ей для потребителя (сколько заплатить в зависимости от объема потребления в течение данного интервала времени). Потребитель

определяет оптимальный объем b b как решение задачи

max

ub v b v . Задача монополии – выбрать тарифы так,

v

 

 

 

 

 

 

 

 

чтобы максимизировать свою прибыль:

b

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

( b* ,b B) max b b b C

b b

 

.

Теорема 2.5. При 1> 0 ε – oптимальный тариф для каж-

дого

потребителя

b

описывается

 

соотношениями:

b* v, ub v при

v Db p ;

b* , p

при v Db p ;

b* Db p , ub Db p / n.

При таких тарифах каждый

Основные понятия, модели и результаты …

43

потребитель выбирает объем Db p , а прибыль монополии составляет ub Db p C D p .

b B

Пусть b* v – оптимальные тарифы, а

Доказательство.

vb* – оптимальные

объёмы потребления, b B . Тогда

b b* vb* ub vb* .

Поэтому прибыль монополии можно оце-

 

 

 

 

. Согласно тео-

нить сверху величиной max ub vb C

vb

vb , b B b B

b B

 

 

реме 1.4, решение последней задачи оптимизации соответствует конкурентному равновесию: vb* Db p ,b B . Таким образом,

прибыль монополии не превышает максимума общественного благосостояния, а указанные тарифы обеспечивают получение этой величины с точностью ε.

Итак, негативное влияние монополии двоякого рода: вопервых, монополия снижает объем выпуска и общее благосостояние, если у нее нет возможности для ценовой дискриминации; во-вторых, она может за счет назначения цены перераспределять общее благосостояние в свою пользу в ущерб потребителям. Для того, чтобы бороться с этими негативными эффектами, применяют различные меры регулирования. Им занимаются государственные или региональные комиссии, контролирующие деятельность естественных монополий. Один из способов регулирования, широко применяемый в США, – назначение цены, которая обеспечивала бы справедливую норму прибыли. То есть считают, какую норму прибыли получит компания, если назначит такую-то цену. И дальше выбирают цены таким образом, чтобы норма прибыли компании соответствовала средней норме по данной отрасли промышленности или по такой-то области народного хозяйства. Однако, такое регулирование является довольно неэффективным, потому что ликвидирует стимулы к снижению издержек. Оно гарантирует фиксированную норму прибыли независимо от того, насколько эффективно компания

44

Часть I

работает. Регулирование очень подвержено коррупции. Поскольку потребители, как правило, мелкие и у них нет влиятельных организаций, которые бы представляли их интересы, то позиции компаний в регулировочных комиссиях оказываются значительно сильнее, чем позиции потребителей. И часто комиссии занимаются оправданием тех цен, которые на самом деле приносят сверхприбыль компаниям, работающим в этой сфере. Иногда более эффективным оказывается проведение тендеров между компаниями, которые предлагают свои услуги в данной области. Но поскольку тендер обычно организует региональная администрация, то всегда можно так сформулировать правила, чтобы контракт достался контролируемой ею фирме. Именно в связи с этим возникла тенденция к развитию конкурентных рынков в тех отраслях, которые раньше считались естественными монополиями. Электроэнергетика казалась типичным примером естественной монополии: раньше в ней доминировали вертикально интегрированные компании, которые занимались и производством, и транспортировкой, и сбытом. Но с течением времени стали развиваться конкурентные рынки. При этом произошло разделение на генерирующий сектор, сетевые компании и локальные сбытовые компании, которые уже непосредственно доставляют товар потребителям. В настоящее время оптовый рынок электроэнергии развивается во многих странах, включая Россию.

3. Модель олигополии Курно

Рассмотрим рынок, на котором действует несколько производителей, каждый из которых обладает возможностями влиять на цену и учитывает это при выборе своей стратегии. Отдельный потребитель не оказывает влияния на параметры рынка. Рынок с такой структурой называется олигополией. Цель исследования – ответить на следующие вопросы: какова оптимальная стратегия предприятия на таком рынке? Как зависит отклонение от конку-

Основные понятия, модели и результаты …

45

рентного равновесия (по цене и объемам выпуска) от структуры отрасли? Насколько эффективно антимонопольное законодательство и какие меры регулирования можно предложить для повышения эффективности рынка? Для ответа на эти вопросы ниже используются модели и методы теории игр. Параметры рынка:

множество фирм A, Ca

– функция издержек фирмы a , V a

– ее

мощность,

a A , функция спроса D p .

 

 

Рассмотрим модель конкуренции по Курно для данного рын-

ка. Стратегией производителя a является его объем производст-

ва va [0 V a ] Производители устанавливают свои объемы одно-

временно.

Положим

v (va a A) Рыночная цена

p(v)

уравнивает спрос и фактическое предложение

 

 

 

p(v) D 1( va )

 

 

 

 

a A

 

 

Функция выигрыша производителя a

определяет для каждо-

го v его прибыль ua (v) va p(v) Ca (va )

Таким образом,

взаи-

модействие в модели Курно соответствует игре в нормальной форме

Гс

A,[o,V a ],ua (v),v [0,V a ],a A .

 

a A

Определение.

Вектор (va a A) объемов производства на-

зывается равновесием по Курно, если он является равновесием по

Нэшу

в

игре

C

Обозначим

соответствующую

цену

Курно

 

 

 

a A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p D 1

va

 

 

 

 

 

 

 

Если объем va [0,V a ] меняется, а все остальные производи-

тели

 

b a

 

придерживаются

объемов vb

то

цена

p D 1

 

vb va

 

принадлежит отрезку

 

 

 

 

b A\{a}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

def

 

 

 

 

 

 

[

p

a

 

a]

[D 1( vb V a ) D 1( vb )]

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b a

b a

 

 

46

Часть I

При этом va D( p) D( p ) va Необходимое и достаточное

условие равновесия по Нэшу состоит в выполнении для любого a A соотношения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

p

Arg

max

 

p

v

p C

p

v

a

 

 

 

D p D

 

 

 

D p D

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p [ pa, pa]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда вытекает

Лемма 3.1. Пусть функция спроса D( p) убывает и дифференцируема, а для каждого производителя a функция издержек C a (V ) удовлетворяет условиям C1 C4 (см. главу 1). Тогда для

равновесия по Нэшу v при каждом

a A выполнены следую-

щие необходимые условия первого порядка:

 

 

 

 

 

 

 

 

*

)

 

( p

*

a

(v

a*

)) v

a*

 

 

 

 

*

)

 

( p

*

a

(v

a*

)),

(3.1)

 

 

 

 

 

 

D( p

 

 

C

 

 

 

 

D( p

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

(0)

 

*

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если C

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

a*

 

 

 

a

 

 

 

*

.

 

 

 

 

(3.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=0, если C

(0) p

 

 

 

 

Определение.

Набор

( p va a A)

 

называется локальным

равновесием по Курно, если он удовлетворяет необходимым ус-

ловиям (3.1) и (3.2).

Определение. Функция предложения Курно SCa ( p) произво-

дителя a определяется при p 0 как решение системы (3.1), (3.2), где вместо p следует подставить p Эта функция устанавливает оптимальный объем выпуска производителя a , если p

равновесная по Курно цена.

Лемма 3.2. Пусть функция спроса D( p) убывает и дифференцируема, а для производителя a функция издержек C a (V ) выпукла. Тогда функция предложения Курно SCa ( p) задается од-

нозначным образом и непрерывна.

В качестве примера рассмотрим случай кусочно-постоянных предельных затрат (рис. 3.1) и линейной функции спроса

D( p) max(0 D dp) Тогда

Основные понятия, модели и результаты …

47

0,

 

( p ca )d,

 

 

 

1

 

 

a

,

V

 

 

1

 

( p cn )d,

Sca ( p)

 

 

2

V a

V a ,

 

1

2

....................

 

n

 

 

 

 

 

Via

i 1

если

0 p ca ,

 

 

 

 

 

1

 

 

 

если

0 ( p ca )d V a ,

 

 

 

1

 

1

 

если

( p cn )d V a ( p ca )d,

 

 

2

1

 

1

если

V a

( p cn )d V a V a ,

 

1

 

2

1

2

если

( p ca )d V a V a ( p ca )d,

 

 

3

1

2

2

если

n

Via ( p cna )d.

 

 

i 1

 

 

 

 

Цена Курно p находится из уравнения SCa ( p) D( p)

a A

Рисунок 3.1

Для рассмотренного линейного случая очевидно, что цена p

единственна. В общем случае следующее утверждение обеспечивает условие единственности равновесия Курно.

Теорема 3.1. Предположим, что функция спроса D( p) и эла-

стичность спроса e( p) pD( p) D( p)

отвечают одному из

следующих условий:

 

 

 

 

а) D( p) убывает и дифференцируема,

а

функция e( p)

возрастает

на интервале

( p M ) где

p

 

цена Вальраса;

D( p) 0 при

p M

 

 

 

 

б) D( p) убывает и дифференцируема,

e( p)

возрастает при

p p , а lim e( p) L 1 m

где m общее число производите-

p

 

 

 

 

 

лей на рынке. Тогда существует единственное равновесие по Нэшу в игре C

48

Часть I

Замечание. Неубывающая эластичность спроса кажется разумным свойством для любой однородной группы потребителей: в то время как цена возрастает, деньги становятся все более и более важными по отношению к товару. Однако для спроса неоднородного сообщества это свойство может не выполняться. Рассмотрим две группы потребителей с разными фиксированными

эластичностями спроса: Di ( p) K pei i 1 2 Эластичность общей функции спроса D1( p) D2 ( p) в этом случае убывает по це-

не (проверьте!). В модели симметричной олигополии с постоянными предельными затратами можно так подобрать параметры m V c e1 e2 чтобы существовали два равновесия по Нэшу.

Функцию предложения Курно можно использовать для поиска оптимальной стратегии предприятия и в других ситуациях. В частности, для монополии оптимальная цена определяется из

условия SC ( p* ) D( p* ) , если спрос удовлетворяет условиям тео-

ремы 3.1. При любых фиксированных объемах выпуска vb остальных предприятий оптимальные цена и объем фирмы a опре-

деляются из условий SCa ( p* ) D( p* ) vb ,

va* SCa ( p* ) .

b a

 

Обозначим

 

S a ( p)

max V

S a ( p)

min

 

V S a ( p)

 

V S a ( p)

Оценим отклонение исхода Курно

V S( p) S a ( p)

a A

( p va a A) от равнове-

сия по Вальрасу, исходя из эластичности спроса и максимальной доли отдельной фирмы в общем объеме производства в равновесии Вальраса.

Теорема 3.2. В условиях теоремы 3.1

1 p / p* maxa V a* / D p* e p* .

Это условие выполняется как равенство в случае симметричной олигополии с фиксированными предельными издержками c = p и неограниченными объемами производства. Другой инте-

ресный пример, для которого наблюдается данное соотношение

Основные понятия, модели и результаты …

49

между ценами Курно и Вальраса, соответствует случаю с большой фирмой, доля которой в общем объеме производства равнаи которая имеет фиксированные предельные издержки c и неограниченную производственную мощность. Эта фирма взаимодействует с конкурентным окружением, у которого меньшие пре-

дельные издержки, а максимальная мощность VF 1 D( p )

Верхняя оценка отклонения цены Курно от цены Вальраса достигается для прямой спроса (1) на рис. 3.2. Нижняя оценка при данных условиях равна нулю (см. прямую спроса (2) на том же рис.).

Рисунок 3.2

Упражнение. Рассмотрим следующую задачу экономического регулирования. Предположим, что при переходе к рынку госмонополия, которая обеспечивала по фиксированной цене электричеством некоторый регион, поделена на n компаний с

одинаковыми предельными издержками ca c Насколько большим должно быть n , чтобы предотвратить повышение рыночной цены более чем на 50% от издержек? Оценка эластичности спроса для рынка электроэнергии e( p ) 0 2

Приложение к главе 3

Доказательство теоремы 3.1. Рассмотрим функцию

def

F( p) SCa ( p) / D( p)

a A