首頁 劉邦經濟教室-同學舉手問 歷期什麼是齊序函數(Homothetic Function)呢?(中)
篇名
什麼是齊序函數(Homothetic Function)呢?(中)
作者
劉邦啟
說明
發佈時間:20210108

一開始,我們先來複習一下,你還記得什麼是齊次函數嗎?什麼又是正向單調轉換呢?如果忘記你就完全翻一下,我們把兩件事的特色合在一起,你知道會如何嗎?齊序函數會有什麼特性呢?我們今天的重點就是,到底齊序函數會有什麼特性呢?

我們學到的正向單調轉換很神奇,他是不會改變函數值的「序列」,那麼你學過的無異曲線就可以拿出來用了,什麼是無異曲線?就是那些滿足程度「一樣好」的商品組合們,連起來的一條線對嗎?那正向單調轉換,會讓「一樣好」的組合們,變成「不一樣好」嗎?當然不會呀,因為正向單調轉換並不改變函數值的序列對嗎?那正向單調轉換,會改變無異曲線的樣子嗎?當然就不會摟!這是最大的重點了!

如果我們把齊次函數(例如U = xy)進行正向單調轉換(例如平方),那麼新的函數叫做齊序函數(U = x2y2),他們兩個畫出來的無異曲線會怎樣?形狀一定完全一模一樣!因為一樣好的組合們被你畫了線,轉換完後這些組合也都還是一樣好,無異曲線的「形狀」,本來就是描著那些一樣好的商品組合畫出來的,轉換後一樣好,無異曲線當然就會長完全一樣。所以齊次函數畫出來的無異曲線有什麼特性,齊序函數一定都會有的,因為他們的形狀完全一樣呀!

那麼齊次函數的無異曲線有什麼特點?

最大的特色,就在於它的邊際替代率MRS,一定可以寫成兩個變數比值的相關函數了,例如U = xy是個齊次函數,他的MRS = y/x;U = x2 + y2,他的MRS = x/y,這又表示什麼,表示只要x,y商品數量的比值固定,對這一組齊次函數而言,例如下圖,當y/x固定為a或b,必定就是一條從原點發射的射線,這一條射線遇到無異曲線的點們,你可以看到他們切線斜率都相同,也就是MRS一定都相等了,所以他們的無異曲線看起來,就會排得「很好」、很「整齊」,很像等比例往外放大一樣,等等,所以你現在看到這個整齊的性質,是齊次函數有的?還是齊序函數有的呢?

沒錯!只要齊次有的無異曲線性質,在正向轉換後的齊序函數身上,必定都會看得到,所以「從原點發射的射線,遇到等值曲線(無異曲線)的切線斜率都相等」的這個性質,你一定可以在齊次函數,以及齊序函數身上看得到,那要是我看到這個性質發生了,我能不能回頭判斷,討論的函數一定是齊次還是齊序呢?

我要提醒你一件事,正向單調轉換的方式很多,我們有說過齊次函數本身已經必定是齊序函數了,但有沒有可能把齊次轉換完就不是齊次了呢?當然有可能呀,我們隨便加一個常數,他就不是齊次了,但是他卻一定是齊序函數!所以我們敢保證齊次函數一定是齊序函數,但是不敢保證齊序函數一定還是齊次函數,既然「齊次必為齊序,齊序不一定為齊次」,我們做了一個圖在下面,幫助你有印象。

好的,你差不多要暈了,我們統整一下今天的目標和重點,我們今天要知道「齊序函數的特性」,我們用三個階段來學:

想法1.正向單調轉換不會改變無異曲線的特性

想法2.齊次函數的無異曲線有一種特性,從原點發射的射線,遇到等值曲線的切線斜率都相同,因為他的MRS都會是變數比值的函數。

想法3.正向單調轉換會把齊次函數的特性,繼承到齊序函數身上,但是轉換完成之後的新函數,我們只能保證他一定可以叫做齊序函數,但是也許他可能已經不是齊次函數了。

「齊次必為齊序,齊序不一定為齊次」的話,「從原點發射的射線,遇到等值曲線的切線斜率都相同」的這個特性,是齊次函數「才」有,還是齊序函數「就」有了呢?我們會說,只要是齊序函數,就有這樣的特性了,所以我們只要看到:「從原點發射的射線,遇到等值曲線的切線斜率都相同,也就是MRS都會是變數比值的函數。」這保證一定是齊序函數,但我們不敢說他一定齊次,而這個性質我們就叫他「齊序性質」。

延伸學習
關鍵詞
齊序函數、正向單調轉換、無異曲線、齊次函數
刊名
劉邦經濟教室-同學舉手問
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