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《第6章 北大高微讲义库恩-塔克条件.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1部分消费者行为理论•第1章消费者的最优决策•第2章比较静态分析•第3章显示偏好理论•第4章需求•第5章消费者的福利变化•第6章库恩---塔克条件•第7章不确定条件下的个人选择1第6章库恩---塔克条件(Kuhn—Tuckercondition)一、K—T条件•在最优化问题中,若–选择变量要求非负–约束条件是不等式则需要用K—T条件来解决问题。1、K—T条件初步理解(1)关于选择变量非负的要求Maxy=fx()s.tx.0³''f(x)£0,x³0,andf(xx)0×=2第6章库恩---塔克条件(2)关于约束条
2、件是不等式的要求:在(1)的基础上加入不等约束的要求Maxy=f(x,xx,)123x1(P1)s.t.g(x,x,)xr£12312g(x,x,)xr£1232且x,xx,0³1233第6章库恩---塔克条件(3)关于(P1)最优解的推导第一步:加入两个虚设变量s1、s2≥0,将(P1)处理成以下的等价形式(P2)。(即:去掉不等式约束条件)Maxy=f(x,xx,)123xs,1(P2)s.t.g(x,x,)x+=sr123112g(x,x,)x+=sr12322且x,x,x,ss,0³123124第6章库恩-
3、--塔克条件(3)关于(P1)最优解的推导第二步:假设去掉选择变量的非负要求,于是有:Z(x,x,x,ss,,ll,)123121212=f(x,x,x)+ll(r-g(x,x,x)-s)+(r--g(x,x,xs))123111231221232¶z¶¶zz(P2')F.OC..0===¶x¶¶xx123¶¶zz==0¶¶ss12¶¶zz==0¶¶ll512第6章库恩---塔克条件(3)关于(P1)最优解的推导第三步:加上选择变量非负的要求。于是,F.OC..改写为:¶¶zz£0,x³0andxj×==01,2,
4、3(1)jj¶¶xxjj¶¶zz£0,s³0andsi×==01,2(2)ii¶¶ssii¶z=0(3)¶li6第6章库恩---塔克条件(3)关于(P1)最优解的推导第四步:再加上不等式约束的要求(即消去si)。¶z由(2)式得,=-ll£00Þ³ii¶si于是(2)式可改写为:ll³0,ss³0且×=0(4)iiii¶zii由(3)式得,=r-g(×)-s=0Þs=rg-×()iiii¶liii于是(4)式可写成:r-g(×)³0,ll³0且(×rg-×())=0(5)iiii¶zi如果在(P2')中消去s,则有
5、=rg-×()ii¶li¶¶zz于是(5)式可写为³0,ll³0且×=0(6)ii¶¶ll7ii第6章库恩---塔克条件(3)关于(P1)最优解的推导最后,将式(1)和(6)结合在一起,便得到非负以及不等式约束下的(P1)最优解的条件,即K-T条件。¶¶zz£0,x³0andxj×==01,2,3jj¶¶xxjj¶¶zz³0,ll³0andi×==01,2ii¶ll¶iißßß边际条件非负条件互补松弛条件8第6章库恩---塔克条件2、K—T条件的标准形式•(1)极大值问题:Maxf(x,xx,...,)12nxis
6、.t.g(x,x,...,x)£=rim1,2,...,12nix,xx,...,0³12n9第6章库恩---塔克条件(1)极大值问题:拉格朗日函数:Z(x,xx,...,,ll,...,)121nmmi=f(x1,x2,...,xn)+-åli(ring(x12,xx,...,))i=1KT-条件:¶¶zz£0,x³0且x×==0jn1,2,...,jj¶¶xxjj¶¶zz³0,ll³0且×==0im1,2,...,ii¶¶llii10第6章库恩---塔克条件(1)极大值问题:数学定理:i如果f函数是凹函数,是g
7、凸函数,则K-T条件是极大值的充要条件。11第6章库恩---塔克条件(2)极小值问题:Minf(x,xx,...,)12nxis.t.g(x,x,...,x)³=rim1,2,...,12nix,xx,...,0³12n12第6章库恩---塔克条件(2)极小值问题:拉格朗日函数:Z(x,xx,...,,ll,...,)121nmmi=f(x1,x2,...,xn)+-åli(ring(x12,xx,...,))i=1KT-条件:¶¶zz³0,x³0且x×==0jn1,2,...,jj¶¶xxjj¶¶zz£0,ll³
8、0且×==0im1,2,...,ii¶¶llii13第6章库恩---塔克条件(2)极小值问题:数学定理:i如果f函数是凸函数,是g凹函数,则K-T条件是极小值的充要条件。14第6章库恩---塔克条件3、对K—T条件的理解(1)关于极大值问题的K—T条件Maxf(x,xx,...,)12nxis.t.g(x,x,...,x)£=rim1,2,...,12nix