經濟學中不可微分問題的例子
作為一個研究項目,我們正在研究為不可微分、凸(或凹,如果您對經濟學感興趣)優化開發的各種算法。我想找到一些在不同領域(尤其是經濟學)中出現的實際問題表述的好例子。
任何例子都是受歡迎的,只要它在某種意義上是非光滑的,無論是在目標函式還是可行集中。理想情況下,我想要嚴格凹函式和非嚴格凹函式的範例。可分離的凹問題和非凹問題都令人感興趣。
以下是我能想到的四個:
- Leontief 和 Lexicographic 函式,用於偏好或生產函式是不可微的。
- 勞動力模型通常採用離散的勞動力供應(工作或不工作,有時與工作量或工作量的決定一起)。
- 住房模型通常採用非凸調整成本來確保住房選擇的成本函式不連續。
- 扭結目標函式,在一個或多個點上左右極限不同,在經濟學中也很常見(例如,到期時的最優期權行使)
**“商品不可分性”**是不可微可行集的一個標準例子。儘管如此,雖然它在微觀經濟學中產生了一些主要關於個人行為的理論結果,但在檢查現實世界的市場和經濟時,聚合的平滑效應允許將其視為平滑和可微的,近似誤差可以忽略不計(確實如此)。
一個有趣的案例可能符合您的要求,即投資成為階梯函式的動態問題(另見這篇文章)。
一個典型的例子是電信市場。公司投資於建立一個具有“持續特定時期”能力的初始網路。隨著(或如果)它們在商業上增長,確實會達到容量(通常是理論容量的 80%,再次驗證帕累托原則/經驗法則),然後他們必須投資,不少可以將容量平穩地增加 1%,但又是相當大的量來增加容量以“持續一段時間”。等等
。這有時是事物的本質和所涉及的技術所固有的,和/或考慮到批量購買和項目管理成本的規模經濟。
這樣做的目的是對決策變數“投資”施加額外的動態約束:“如果網路飽和度低於 XX,則投資為“零”,如果已達到 XX,則投資,且不小於 YY”。因此,在第一個時期子集中,投資的可行集只是一個點(零),而在其餘時期,它有一個不平凡的下限。反過來,“網路飽和度”將取決於公司的其他決策變數(如行銷努力等)以及決定目前最大容量的過去投資。
同樣,在宏觀經濟層面上,人們可以呼叫聚合的平滑效應,但在針對如何解決特定公司的問題進行微觀經濟工作時則不行。顯然,這具有特定的應用用途。