実質所得 $Y=1$ を得る消費者の効用関数が $U(c_1, c_2) = 0.7 \ln c_1 + 0.3 \ln c_2$ で与えられている。効用最大化問題 $$ \max_{c_1, c_2, s} U(c_1, c_2) $$ 制約条件 $Y = c_1 + s$ および $(1+r)s = c_2$ の下で、現在の消費 $c_1$ を求める。

応用数学効用最大化微分最適化経済学
2025/5/14

1. 問題の内容

実質所得 Y=1Y=1 を得る消費者の効用関数が U(c1,c2)=0.7lnc1+0.3lnc2U(c_1, c_2) = 0.7 \ln c_1 + 0.3 \ln c_2 で与えられている。効用最大化問題
\max_{c_1, c_2, s} U(c_1, c_2)
制約条件 Y=c1+sY = c_1 + s および (1+r)s=c2(1+r)s = c_2 の下で、現在の消費 c1c_1 を求める。

2. 解き方の手順

まず、制約条件から s=Yc1s = Y - c_1 および c2=(1+r)s=(1+r)(Yc1)c_2 = (1+r)s = (1+r)(Y - c_1) が得られる。これらを効用関数に代入して、c1c_1 のみの関数にする。Y=1Y=1を代入すると、c2=(1+r)(1c1)c_2 = (1+r)(1 - c_1)となる。
したがって、最大化問題は
\max_{c_1} U(c_1) = 0.7 \ln c_1 + 0.3 \ln((1+r)(1-c_1))
となる。この関数を c1c_1 で微分して0とおく。
\frac{dU}{dc_1} = \frac{0.7}{c_1} + \frac{0.3}{ (1+r)(1-c_1)} \cdot (-(1+r)) = \frac{0.7}{c_1} - \frac{0.3}{1-c_1} = 0
これを解くと、
\frac{0.7}{c_1} = \frac{0.3}{1-c_1}
0.7(1-c_1) = 0.3 c_1
0.7 - 0.7 c_1 = 0.3 c_1
0.7 = c_1
したがって、c1=0.7c_1 = 0.7 となる。

3. 最終的な答え

現在の消費 c1c_10.70.7 である。

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