〖数理经济学〗董志勇经济学院第10讲动态经济学(1)动态分析:其目的是探寻和研究变量的具体时间路径,或者是确定在给定的充分长的时间内,这些变量是否会趋向收敛于某一(均衡)值。动态分析的一个显著特征是确定..变量的时间..,这就把时间..因素明确纳入分析范围。有两种方式可以做到这一点:我们可以将时间视为连续..变量,也可以将其视为离散..变量。在前一种情况下,变量在每一时点..都要发生某些变化(如在连续计算复利时那样);而在后一种情况下,变量仅在某一时段内...才发生某些变化(如仅在每六个月末才计入利息)。这两个不同的时间概念在不同的内容中各具优势。第一节动态学与积分一般而言,静态模型中的问题是要求满足某些特定均衡条件的内生变量的值。把静态学应用于最优化模型时,任务变成求使目标函数最大化(或最小化)的选择变量的值――而一阶条件充当均衡条件。与此相对照的是,动态模型涉及的问题是,在已知变化模式的基础上(比如,给定瞬时变化率),描述某些变量的变化时间路径。例:假设已知人口规模H随时间以速率1/2dHtdt(10.1)变化。则我们要求的是:人口()HHt的何种时间路径可以产生(10.1)的变化率?我们现在面临的问题是要从已知的导数..求出原函数...。在数学上,我们现在需要与微分学完全相反的方法,这种方法称作积分法...或积分学...。下面我们将对其进行研究。我们知道:1/2()2Htt确实有形式(10.1)的导数,因此显然可以作为问题的解。但还存在类似的函数,如1/2()2Htt+10或1/2()2Htt+90,更一般地,1/2()2Htt+c(c=任意常数)(10.2)他们均与(10.1)有完全相同的导数。这样就不能确定唯一的时间路径,除非常数值c能以某种方式确定下来。为此,模型必须以所谓初始条件....或边界条件....的形式,引入额外的信息。如果我们知道初始人口(0)H(即H在0t)时的值,假设(0)H=500,则常数c的值就可以确定了。令(10.2)中的0t,得到则500c更一般地,对于任意给定初始人口(0)H,时间路径将为人口问题的例子虽然简单,但却揭示了动态经济学问题的实质:给定变量随时间变化的行为模式,设法求出描述变量时间路径的函数。在此过程中,我们将遇到一个或多个任意常数,但我们若有充分的形式为初始条件....的额外信息,就有可能确定那些任意常数的值。相对简单的问题,比如上面给出的例子,解可用积分方法求出。积分时一种由已知导函数反求原函数的方法。在更复杂的情况中,我们可以借助于微分方程....的方法。第二节不定积分、定积分和广义积分2.1不定积分我们讲一元函数的微分运算,就是由给定的函数求出它的导数或微分。但在研究许多问题的时候,往往需要解决和微分运算正好相反的问题,就是函数的导数已知,而要求这个函数,这种运算就叫做求原函数,也就是求不定积分。我们把函数()fx的原函数的一般表达式称为()fx的不定积分....,记为()fxdx。这里,()fx称为被积函数....,“”称为积分号...。于是我们便可以写出()()()()dFxfxfxdxFxcdx其中c为任意常数。2.2定积分在实践中我们经常要计算这样或那样的量。例如,要计算一个由曲线围成的图形的面积,要计算一个几何体的体积,要计算一个密度不均匀的物体的质量等等。以计算曲边梯形面积为例,所要计算的图形可以实很不规则的,怎么办?退一步,先求近似值。例如,若我们试图度量由曲线()yfx和横坐标轴围成的,位于定义域中a和b两点的面积S(图10-1).首先,还是求近似值,将区间n,ab划分为n个子区间(长度可以不相等。在下图中每个矩形的高度等于函数在该矩形中可达到的最大值,第i个矩形块的高度为()ifx,宽为ixV。我们记这组矩形的总面积为S,则它显然不是我们要求的曲线下面的面积,只是曲线下面积的一个近似而已。S的真实值与S的差别在于矩形块中未加阴影的部分;这部分使S大于S。但是如果n趋于无限大时,ixV无限缩小,这样就可以缩减矩形块的面积S并使其趋于S。在极限的情况下就是1lim()limniinnifxxSSV2.3广义积分某些积分被称作“广义积分”。我们将简要讨论其中的两种类型。无穷极限积分当我们有形如()afxdx和()bfxdx的定积分,其...