改變商品價格對消費者和生產者剩餘的（直接）影響是什麼？
基本上，我試圖理解為什麼總剩餘在均衡時最大化，以及如果價格不在均衡時會發生什麼。
假設一種物品的價格是均衡價格。現在讓它變得更貴。我知道一段時間後價格會再次調整到均衡，但在那之前會發生什麼？我正在嘗試使用一個範例，但有些內容我無法填寫：
商品的均衡價格為20美元，均衡數量為 20。給定一條直線的供求曲線和最大買方強制價值為 40美元，消費者剩餘為 $ \frac{1}{2}(40-20)\cdot20=200 $ 生產者剩餘是 $ \frac{1}{2}(20-0)\cdot20=200 $ .
現在把商品做成30美元。需求量下降到 15，供給量上升到 25。現在，消費者剩餘是我用藍色標記的三角形， $ \frac{1}{2}(40-30)\cdot15=75 $ （因為只會出售 15 件商品），但是生產者的剩餘呢？這是我用紅色標記的三角形嗎？我認為不是，因為這似乎暗示價格只有10美元。但如果不是，生產者的剩餘是多少，為什麼？
在此先感謝您，對於可能令人困惑的措辭，我深表歉意。
什麼是 CS 和 PS 失衡 $ P=30 $ :
我認為這個問題的答案在於誤解了消費者和生產者剩餘的定義。
消費者和生產者剩餘實際上是（遵循曼昆經濟學原理，第 8版 ，第 135 和 140 頁）
消費者剩餘：購買者願意為某種物品支付的金額減去購買者實際支付的金額
生產者剩餘 賣者為某種物品支付的金額減去賣者提供它的成本
$$ where Mankiw later in chapter explicitly states cost is here to be interpreted broadly as “the value of everything a seller must give up to produce a good”, including the opportunity cost (or more broadly s wilingness to sell) $$.
您會注意到，上面的定義談論的是人們支付的價格（即實際市場價格）而不是“均衡價格”。一些講義或教科書會在定義中包含均衡這個詞，但這僅僅是因為幾乎所有使用供需的分析都是對某種均衡的分析。
更嚴格地說，由於最大購買意願受需求曲線的限制，而銷售意願受供給曲線的限制，我們可以將消費者剩餘定義為需求曲線以下且消費者支付的價格以上的區域，
$$ CS = \int^{q_m}_0 D(q) dq − p_mq_m $$
在哪裡 $ D(q) $ 是任意的需求曲線， $ p_m $ 是消費者必須在市場上支付的價格，並且 $ q_m $ 在市場上銷售的數量。
$$ PS = p_mq_m - \int^{q_m}_0 S(q) dq $$ 在哪裡 $ S(q) $ 是一些任意的供給曲線（如果我們想要更一般，我們可以允許 $ p $ 對於供應商和消費者來說是不同的，例如在稅收情況下，消費者支付的價格與供應商由於稅收楔子而獲得的每數量價格之間存在楔子）。
是的，在某些章節或講義中，上述公式將根據均衡價格定義，但這只是因為市場價格/數量是任何均衡分析中的均衡價格/數量（即在均衡 $ p_e = p_m, q_m=q_e $ ）。但是，在非均衡分析中，您必須使用實際市場價格（這相當於分析價格下限或價格單元格（例如，參見 Mankiw 微觀經濟學原理，第 8版 ，第 116 頁）。
因此，在您的情況下，可以正確地視覺化消費者和生產者剩餘，如下面的 tikz 圖表所示：
其中消費者剩餘面積（非均衡）在價格 $ P_m=30 $ 是受市場數量限制的低於需求和高於市場價格的藍色陰影區域，以及價格上的生產者剩餘（不平衡） $ P_m=30 $ 是紅色梯形（低於市場價格和高於市場數量的供應區域）。
我們還可以計算梯形的面積，但要做到這一點，我們需要知道 $ Q_S=0 $ （或明確知道供需方程是什麼）。在您的問題中，您沒有說明供應等於零的價格是多少，但如果您提供它，我們可以計算它（而且您在複製問題時似乎犯了一些錯誤，因為您的需求不在於線，因為它是由點給出的 $ (0,40);(15,30);(20,20) $ - 這在數學上根本不能位於一條線上 - 我最初計劃一直根據這些點推導出線性需求和供應方程，但是問題設置中的這個錯誤使其不可能）。
為什麼均衡時總福利最大化？
這樣做的原因是，在程式化的部分均衡模型的所有背景假設下（例如，沒有市場失靈和其他會影響 PS 和 CS 的“惡作劇”，此處的部分均衡分析中沒有顯示），總組合面積PS 和 CS 在均衡價格和數量時最大化。
我不會為此提供嚴格的證明，因為這需要大量的微積分，而且這個問題很長，但我鼓勵您查看 MWG, Microeconomic analysis pp 328 或 Varian, Microeconomic 中提供的證明如果有興趣，請分析第 224 頁。
但是，通過以下思想實驗很容易以圖形方式看到福利的原因：如果總剩餘會更大 $ P>P_e $ 或者如果 $ P<P_e $ ? 答案是否定的，正如您在下面的兩個圖中所看到的那樣。正如在下面的兩個圖中，總剩餘面積將始終位於由低於需求和高於供給的面積給出的大三角形內，顯然，在兩種情況下，總福利都低於總福利。 $ P_m=P_e $ .
**PS：**需要注意的一個重要警告是，當您要分析均衡外的總福利與均衡時的福利時，上述內容適用。如果你想比較兩種都是均衡的情況，例如由於技術進步導致供應向右移動，你必須比較舊均衡和新均衡中市場的總福利。你不應該將這種情況與市場不平衡相混淆。
我看到很多這些文章都非常完整，我認為在這裡更直接的答案可能會有所幫助。
供給曲線代表生產者願意並且能夠出售的數量。生產者剩餘是現有價格和供給曲線之間的空間。
需求代表購買者願意並且能夠購買的數量。消費者剩餘是現有價格和需求曲線之間的空間。
CS 和 PS 必然低於觀察到的 Q（在左邊！），因為沒有人收到任何尚未在市場上交換的單位的任何東西。它們也必須保持在 0 以上。