113 年 國立政治大學經濟學系碩士班《個體經濟學》
第 一 題20 分
一、(20分,每小題各5分)針對下列的無異曲線圖形,分別畫出其Y財貨的受補償需求曲線。效用往箭頭的方向遞增。
(A)
Y
X
(B)
Y
X
(C)
Y
X
(D)
Y
X
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本題主要在測試對「補償變量」(Compensating Variation, CV)與「補償需求曲線」(Compensated Demand Curve)的理解。當財貨價格變動時,為了維持消費者原有的效用水平,政府或市場需給予或徵收多少補償,即為補償變量。受補償需求曲線是描述在維持固定效用水平下,隨著該財貨價格變動,消費者對該財貨的需求量變化。
題目要求我們針對四種不同的無異曲線與預算線配置,畫出 Y 財貨的受補償需求曲線。受補償需求曲線的繪製,需要先確定消費者在原始價格下的消費點,然後計算出維持原效用水平所需的補償金額,再以此補償金額與新價格組合,找出新的消費點,最後將這些點連接起來。
在繪製受補償需求曲線時,我們需要關注以下幾點:
- 原始效用水平的確定:由圖中的無異曲線與預算線的切點決定。
- 價格變動的假設:雖然題目未明確說明 Y 財貨的價格如何變動,但受補償需求曲線的定義就是探討價格變動對需求量的影響。通常,我們會假設 Y 財貨的價格上漲或下跌,然後觀察在維持原效用下的需求變化。
- 補償金額的計算:在價格變動後,需要計算出多少金額的補償(或徵收)才能讓消費者回到原來的無異曲線。
- 受補償需求曲線的繪製:將不同價格下的「維持原效用所需的需求量」繪製在 P-Q 座標圖上。
以下針對 (A)、(B)、(C)、(D) 四種情況,分別說明如何繪製 Y 財貨的受補償需求曲線。由於題目僅提供圖形,未給定具體函數或數值,故以下解說以圖示繪製概念為主。
基本概念回顧:
- 無異曲線 (Indifference Curve):代表消費兩種財貨所能獲得相同滿足程度的各種組合。
- 預算線 (Budget Line):代表在一定所得與價格下,消費者所有可能的消費組合。
- 無異曲線圖:通常 X 軸代表 X 財貨,Y 軸代表 Y 財貨。箭頭表示效用遞增方向。
- 受補償需求曲線:假設效用水平固定,探討價格變動對需求量的影響。
圖 (A) 的情況:
此圖顯示無異曲線為斜率固定的直線,代表 X 和 Y 是完美的替代品 (Perfect Substitutes)。預算線與無異曲線的切點在 X 軸上,表示消費者將所有所得用於購買 X 財貨。這意味著 Y 財貨的價格相對於 X 財貨極高,消費者選擇角邊解。
- 假設 Y 財貨價格上漲:若 Y 財貨的價格進一步上漲,消費者原本就不購買 Y,價格上漲後更不可能購買,其對 Y 的需求量仍為 0。
- 假設 Y 財貨價格下跌:若 Y 財貨的價格下跌(但仍高於某個臨界點),消費者可能開始購買 Y。然而,由於是完美替代品,其消費模式仍會偏向極端。
- 畫法:在 (P_Y, Q_Y) 的座標圖上,若 Y 財貨的價格一直高到讓消費者完全不購買,則其需求量為 0。若價格下跌到某個點,可能會出現一個購買量。但最常見的完美替代品案例,若一財貨價格過高,其需求量就是零。如果題目暗示 Y 財貨的價格變動,且原點是角邊解,則 Y 的需求量為 0。如果 Y 財貨價格下跌到一個程度,使得 Y 的相對價格低於 X,消費者就會把錢全花在 Y 上。
假設題目圖形表示的是,在某個價格下,消費者選擇了 X 財貨。這可能是因為 Y 財貨的價格相對於 X 財貨來說太高了。
- 原始狀態:Y 的需求量為 0。
- 假設 Y 價格下跌:如果 Y 的價格足夠低,使得 Y 成為更好的選擇,消費者可能會將所得全部用於購買 Y。
- 受補償需求曲線:在 P-Q 圖上,若 Y 價格很高,Q_Y = 0。若 Y 價格下降到某個點,Q_Y 可能會跳升。但若 Y 始終是相對較貴的替代品,則 Y 的受補償需求曲線可能在 Q_Y=0 上。
這裡的圖形表達比較抽象,但若理解為 Y 財貨在此價格組合下,其消費量為 0。
- 繪製:在 P-Q 圖上,若 Y 價格是 ,則 。若 Y 價格下降到 ,且仍是角邊解,則 Y 的需求量仍為 0。若 Y 價格下降到某個點,消費者會轉向只買 Y。
- 考慮到「受補償」:如果 Y 價格上漲,為了維持原效用(即 Y=0, X=所得/Px),消費者需要補償。但 Y 價格上漲,需求量不會增加。如果 Y 價格下跌,為了維持原效用,消費者需要被徵收。
若將圖(A)解讀為: Y 財貨的價格相對較高,導致消費者僅消費 X 財貨。
- 原始點:
- 假設 Y 價格下跌:為了維持原效用,消費者需要被徵收。新的預算線會更平坦。若 Y 價格足夠低,消費者會轉向僅消費 Y。
- 受補償需求曲線:若 Y 價格是 ,需求量為 。若 Y 價格是 ,需求量可能變成 。
圖 (B) 的情況:
此圖顯示無異曲線為 L 型,代表 X 和 Y 是互補品 (Perfect Complements)。消費者總是按照固定比例 (1:1) 消費 X 和 Y。預算線與無異曲線的切點在 Y=X 的線上。
- 原始狀態:假設消費者消費 ,其中 為 min(X, Y)。
- 假設 Y 財貨價格上漲:在維持原效用水平 的情況下,若 Y 的價格上漲,消費者仍然需要購買相同數量的 X 和 Y 才能維持此效用。此時,為了維持原效用,若 Y 價格上漲,為補償消費者,需要給予更多所得。但請注意,這裡的「補償」是為了維持「固定效用」。由於 Y 價格上漲,且 Y 和 X 是固定比例的互補品,消費者對 Y 的需求量將保持不變,但為了維持原效用,預算線會向內移動,然後再通過補償,使其回到原來的無異曲線。
- 受補償需求曲線:對於完美互補品,在維持固定效用水平下,對 Y 的需求量是不變的,無論 Y 的價格如何變動。因此,Y 的受補償需求曲線是一條垂直線。
- 畫法:在 (P_Y, Q_Y) 的座標圖上,Y 的受補償需求曲線是一條垂直線,位於原始消費量 的位置。
圖 (C) 的情況:
此圖顯示無異曲線為凸向原點,且預算線與無異曲線的切點在 Y 軸上,表示消費者僅消費 Y 財貨。這意味著 X 財貨的價格相對於 Y 財貨極高,消費者選擇角邊解。
- 原始狀態:Y 的需求量為所得/P_Y,X 的需求量為 0。
- 假設 Y 財貨價格上漲:若 Y 財貨價格上漲,為了維持原效用,需要給予補償。
第 二 題10 分
二、(10分,每小題各5分)假設市場結構為完全競爭市場。某一廠商生產產品的總成本函數為 ,其中 為產品產量。目前該產品的市場價格為 $1,總廠商家數為 100 家。針對下列兩種市場需求曲線,分別畫出此一個別廠商所面對之產品需求曲線。
(A)
P
Q
(B)
P
Q
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本題主要在測試對完全競爭市場下,個別廠商面對的需求曲線的理解。
在完全競爭市場 (Perfectly Competitive Market) 中,有以下幾個關鍵特徵:
- 眾多買者與賣者。
- 產品同質 (Homogeneous Products)。
- 資訊完全。
- 廠商自由進出市場。
這些特徵導致在完全競爭市場中,每一個體廠商都是「價格接受者」(Price Taker)。這意味著,廠商無法影響市場價格,只能接受市場決定的價格。因此,對於個別廠商而言,其面對的需求曲線是水平的,對應於市場價格。
題目中給定:
- 總成本函數:
- 市場價格:$1
- 總廠商家數:100 家
首先,我們要判斷個別廠商的邊際成本 (Marginal Cost, MC)。
從總成本函數 可以得出:
邊際成本 。
這表示無論廠商生產多少產量 ,其邊際成本恆為 。
在完全競爭市場中,廠商的利潤最大化條件是 。
在此情況下,市場價格 $1,而邊際成本 $0.8。
由於 ,廠商在此價格下是有利可圖的,並且會選擇生產。
個別廠商面對的需求曲線
由於個別廠商是價格接受者,它面對的需求曲線是水平線,其價格等於市場價格。這個價格是由整個市場的需求與供給決定的。
題目提供了兩種「市場需求曲線」(Market Demand Curve),分別是 (A) 和 (B)。
- 圖 (A) 顯示的是一條向下傾斜的市場需求曲線。
- 圖 (B) 顯示的也是一條向下傾斜的市場需求曲線。
重點在於「個別廠商所面對之產品需求曲線」。
無論市場需求曲線是圖 (A) 或圖 (B) 的樣子,對於一個完全競爭市場中的單一廠商來說,它面對的都是在市場價格 $1 下的水平需求曲線。這是因為該廠商的產量相對於整個市場的產量微不足道,其自身的生產或不生產,都不會影響市場價格。
因此,對於兩種情況 (A) 和 (B),個別廠商所面對的需求曲線都是相同的。
繪製方法:
在 P-Q 座標圖上,繪製一條水平線,其價格值固定在市場價格 $1。
- X 軸代表個別廠商的產量 (Quantity)。
- Y 軸代表價格 (Price)。
結論:
不管市場總需求曲線是哪一種形狀,個別完全競爭廠商的需求曲線永遠是水平的,且價格等於市場價格。
繪製圖形:
請在 P-Q 座標圖上,繪製一條水平線,標示為 $1。這條水平線代表了個別廠商面對的需求曲線。
針對小題 (A) 和 (B):
題目要求針對「下列兩種市場需求曲線」,分別畫出個別廠商的需求曲線。由於個別廠商的需求曲線不受市場需求曲線形狀的影響(只要該價格下廠商願意生產),所以這兩種情況下的個別廠商需求曲線是完全一樣的。
圖 (A) 的市場需求曲線:假設這是一條市場需求曲線。
圖 (B) 的市場需求曲線:假設這是一條市場需求曲線。
第 三 題20 分
三、(20分,每小題各10分)交換經濟體系內有三位消費者A、B和C以及三種財貨X, Y和Z。三位消費者的效用函數分別為
,
, 和
。
三位消費者的初始資源稟賦為A有1單位的X財貨,B有1單位的Y財貨,C則有1單位的
Z財貨。
(A)當財貨的市場價格為$$$3時,財貨X的市場是否存在超額需求?
(B)針對此交換經濟體系,請嘗試找出一組市場競爭均衡結果。
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核心觀念
本題考交換經濟中的個別需求、超額需求與市場競爭均衡。各消費者以初始稟賦的市場價值作為所得;在競爭均衡中,每位消費者的選擇須符合效用最大化,且每種財貨的總需求等於總供給。
三人的初始稟賦分別為
解題方法與計算
(A)判斷財貨 是否有超額需求
價格為 。三人的所得等於各自稟賦的價值:
消費者 的效用是三種財貨數量的總和。由於 最便宜, 將所得全用於購買 ,所以 。
消費者 的效用為完全互補型,最適消費需滿足 。因此:
消費者 的效用是 Cobb–Douglas 型,三種財貨各分配三分之一所得。其 需求為:
因此, 的市場總需求與超額需求分別為:
第 四 題10 分
四、(10分)Suppose that there are 100 people who have the same TC(X) = 100 + 2X$, what is the Pareto efficient number of the public good to provide?
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核心觀念
本題考查公共財的帕累托效率條件,即 Samuelson 條件:
其中, 為所有消費者的邊際利益總和, 為提供公共財的邊際成本。
解題方法
每位消費者對公共財的邊際利益皆為 ,共有 人,因此公共財的邊際社會利益為:
總成本函數為:
其中固定成本 不影響邊際成本,因此:
比較可得:
代表每增加一單位公共財,社會增加的總利益為 ,但只增加成本 ,社會淨利益增加:
第 五 題10 分
五、(10分)What are dominant strategy, dominated strategy and Nash equilibrium in game theory? Also, please explain the importance of these three concepts.
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本題考驗對賽局理論 (Game Theory) 中幾個核心概念的理解,包括優勢策略 (Dominant Strategy)、劣勢策略 (Dominated Strategy) 和納許均衡 (Nash Equilibrium),以及這些概念的重要性。
1. 優勢策略 (Dominant Strategy)
- 定義:在一個賽局中,如果一個策略對某個玩家來說,無論對手採取什麼策略,都能帶來比其他任何策略都好的結果(收益或效用),那麼這個策略就稱為該玩家的優勢策略。
- 數學表示:策略 是玩家 的優勢策略,如果對於玩家 的任何其他策略 以及對手 的任何策略 ,都有 ,並且對於至少一種對手的策略 存在嚴格大於 (嚴格優勢策略則要求對所有 都嚴格大於)。
- 重要性:如果一個玩家擁有優勢策略,他總是會選擇這個策略,因為這是最優的選擇,不受對手行動的影響。這使得賽局的分析變得簡單。
2. 劣勢策略 (Dominated Strategy)
- 定義:在一個賽局中,如果一個策略對某個玩家來說,無論對手採取什麼策略,其結果都比另一個策略差(收益或效用更低),那麼這個策略就稱為該玩家的劣勢策略。
- 數學表示:策略 是玩家 的劣勢策略,如果存在另一個策略 ,使得對於對手 的任何策略 ,都有 ,並且對於至少一種對手的策略 存在嚴格大於 (嚴格劣勢策略則要求對所有 都嚴格小於)。
- 重要性:一個理性的玩家永遠不會選擇劣勢策略,因為總有其他更好的策略可以選擇。在分析賽局時,我們可以通過「排除劣勢策略」來簡化賽局,例如使用「迭代排除劣勢策略」(Iterated Elimination of Dominated Strategies, IEDS) 來尋找均衡。
3. 納許均衡 (Nash Equilibrium)
- 定義:納許均衡是指一種策略組合,其中每個玩家選擇的策略都是在假定其他玩家策略不變的情況下,對自己而言的最優反應。換句話說,在納許均衡狀態下,沒有任何一個玩家有單方面改變策略的動機。
第 六 題30 分
六、(30分,每小題各10分) True/False/Uncertain. Please explain your answer in detail.
(A) A consumer only consumes two goods (X and Y). If the income of the consumer increases by 10%,
the price of good X increases by 10% and the price of good Y decreases by 10% at the same time.
The consumer necessarily be at least as well-off.
(B) A firm's marginal cost cannot be negative.
(C) An increase in the demand for a monopolist's product will always result in higher price and profit.
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本題要求判斷三個關於個體經濟學的命題的真偽 (True/False/Uncertain),並詳細解釋原因。
(A) A consumer only consumes two goods (X and Y). If the income of the consumer increases by 10%, the price of good X increases by 10% and the price of good Y decreases by 10% at the same time. The consumer necessarily be at least as well-off.
判斷:Uncertain (不確定)
解釋:
此命題的真偽取決於這兩種財貨 X 和 Y 的性質(例如,它們是正常財還是劣等財),以及消費者對這兩種財貨的偏好程度(例如,無異曲線的形狀)。
我們需要分析消費者實質所得和相對價格的變化。假設初始狀態消費者消費 ,所得為 ,價格為 。
1. 價格變動與預算線的移動:
新的所得 。
新的價格 , 。
2. 分析預算線的變化:
消費者的預算約束為 。
初始預算線:。
新預算線:。
我們可以將新預算線除以 1.10 來比較其與初始預算線的相對位置:
比較新預算線的斜率和與初始預算線的關係:
- 相對價格變化:X 相對於 Y 的價格從 變為 。X 相對於 Y 變得更貴了。
- 實質所得變化:這比較複雜,因為價格同時變動。我們可以通過比較新預算線與舊預算線的關係來判斷。
- 如果我們將新預算線方程寫成 ,則 。這是在假設 X 價格不變下的等效所得。
- 或者,將新預算線方程寫成 , 其中 (如果只考慮 X 價格上漲)。
- 或者,將新預算線方程寫成 , 其中 (如果只考慮 Y 價格下跌)。
更直接的方法是分析消費者的效用變化。
消費者會選擇一條新的無異曲線,該曲線與新的預算線相切。我們需要比較新的切點(代表新的效用水平)與舊的切點(代表舊的效用水平)所在的無異曲線。
情況分析:
- 所得效應 (Income Effect):所得增加 10%,這通常會使消費者對正常財的需求增加,對劣等財的需求減少。
- 替代效應 (Substitution Effect):X 的價格上漲 (相對於 Y),Y 的價格下跌 (相對於 X)。這會促使消費者用相對便宜的 Y 替代相對昂貴的 X。
判斷「至少和原來一樣好」 (at least as well-off) 意味著新效用水平 。
反例說明為何不確定:
假設消費者對 X 和 Y 的偏好如下:
- X 是劣等財 (Inferior Good),Y 是正常財 (Normal Good)。
- 或者,即使 X 和 Y 都是正常財,但替代效應和所得效應的組合結果可能使消費者境況變差。
考慮一個具體例子:
假設初始狀態:, , 。
則預算線為 。
假設消費者的效用函數為 (Cobb-Douglas,X 和 Y 都是正常財)。
此時,效用最大化點為 , 。
初始效用 。
現在,新的參數:
。
。
。
新的預算線:。
新的效用最大化點:
。
。
新的效用 。
在此例子中, (5.53 > 5),所以消費者境況變好。
但是,我們需要尋找一個反例,使得 。
這可能發生在:
- X 是劣等財,Y 是正常財:所得增加會使 X 減少,Y 增加。價格變化也促使 X 減少,Y 增加。如果 X 的減少非常顯著,可能導致總效用下降。
- X 和 Y 都是正常財,但替代效應很強烈:X 的價格大幅上漲,Y 的價格大幅下跌。如果消費者對 Y 的需求彈性很大,且 X 的價格上漲的負面影響很大。
考慮一個極端情況:
假設消費者非常偏愛 X,且 X 是正常財。
初始:。消費 。。
新狀態:。
預算線:。
如果消費者非常不喜歡 Y,或者 Y 的邊際效用遞減非常快。
例如,考慮 。
初始:。
。
在預算線上,若 。 意味著消費者應該增加 X。
所以,消費者會選擇角邊解:。。
新狀態:。
。
。
(10 > 1.22)。消費者仍然應該增加 X。
所以,消費者會選擇角邊解:。
新的效用 。
在此情況下,效用沒有變。
讓我們修改一下,使 X 成為劣等財。
假設 (Y 是正常財,X 是劣等財,但這不是標準的效用函數形式,僅為說明目的)。
或者,更標準的,假設 X 的所得彈性為負。
考慮替代效應和所得效應。
- 替代效應:X 變貴,Y 變便宜。這會促使消費者減少 X,增加 Y。
- 所得效應:總所得增加,這會使對正常財的需求增加,對劣等財的需求減少。
如果 X 是劣等財,所得增加會減少 X。價格變化也會減少 X。這兩個效應都使 X 減少。
如果 Y 是正常財,所得增加會增加 Y。價格變化也會增加 Y。這兩個效應都使 Y 增加。
如果 X 的減少導致總效用下降,那麼命題就不成立。
結論:
由於所得效應和替代效應的方向不確定,或者說,它們的相對強度以及財貨的正常/劣等屬性會影響最終的效用水平。因此,我們不能確定消費者是否一定會變得至少和原來一樣好。
(B) A firm's marginal cost cannot be negative.
判斷:True (真)
解釋:
邊際成本 (Marginal Cost, MC) 是指增加一單位產量所引起的總成本的增加量。
。
在大多數情況下,邊際成本是非負的。這是因為:
- 生產要素的性質:生產產品需要投入生產要素(如勞動力、原材料、資本)。增加產量通常意味著需要投入更多的生產要素,或者使用現有要素的邊際投入會增加。
- 邊際報酬遞減規律:在短期內,當其他生產要素固定時,增加某一種生產要素的投入,會導致該要素的邊際產出先增加後遞減。當邊際產出開始遞減時,為了生產額外的產出,需要投入更多的該要素,從而導致邊際成本上升。
- 總成本的組成:總成本通常包括固定成本和變動成本。增加產量只會影響變動成本。變動成本是生產要素的購買成本,這些成本通常是正的。
例外情況的討論:
在某些非常特殊的、理論上的情況下,邊際成本可能出現負值,但這通常不是經濟學中討論的常態情況,且往往伴隨著一些特殊假設。
- 大規模生產的規模經濟:在某些極端情況下,產量的大幅增加可能通過極端的規模經濟效應,例如生產過程中的副產品可以高價出售,或者生產過程本身能回收某些有價值的資源,從而使得增加一單位產量的「淨」成本為負。但這通常是在特定階段或特定產業的現象。
- 學習曲線效應 (Learning Curve):隨著生產經驗的累積,生產效率提高,單位生產成本下降。在初期,學習效應可能非常顯著,導致邊際成本下降。但學習曲線的效應通常也是有限的,且邊際成本最終會趨於穩定或上升。
- 會計或統計上的定義問題:在某些特定模型或數據處理中,可能會出現負的邊際成本,但這往往是對真實經濟行為的一種簡化或抽象。
在標準的微觀經濟學模型中,假設邊際成本是非負的。
即使在存在規模經濟導致邊際成本下降的區域,邊際成本也不會變為負值。
例如,如果 ,則 。當 時,MC 為負。但是,這種成本函數在經濟學中並不常見,因為它暗示著生產越多,總成本反而可能越低(取決於固定成本)。
結論:
在標準的經濟學模型和現實世界的生產活動中,邊際成本通常是非負的。增加產量需要投入資源,這些資源的購買或使用成本是正的。因此,邊際成本「不能為負」是一個普遍成立的原則。
(C) An increase in the demand for a monopolist's product will always result in higher price and profit.
判斷:False (偽)
解釋:
這個命題是錯誤的。雖然需求增加通常會對壟斷者的價格和利潤產生正面影響,但並非「總是」如此。其結果取決於壟斷者在需求曲線上的哪個點進行生產,以及需求曲線的彈性變化。
壟斷者的利潤最大化條件:
壟斷者透過選擇產量 ,使得邊際收益 (Marginal Revenue, MR) 等於邊際成本 (Marginal Cost, MC),並在此產量下對應的價格 P 決定其利潤。
利潤 。
利潤最大化條件:。