Ризик та теорія корисності

1. Концепція корисності.

Для задач прийняття рішень за умов невизначеності та ризику принцип оптималь-ності нерідко будується у вигляді функції корисності. Оскільки при наявності ризику результати рішень залежать від випадкових величин, то для порівняння їх ефектив-ності необхідно вміти порівнювати функції розподілу ефективності. У цьому випадку важливе значення для прийняття рішень мають результати про властивості функцій корисності.

Корисність визначає ступінь задоволення, яке одержує суб’єкт від споживання то-вару чи виконання будь – якої дії.

Найбільш загальний підхід щодо оцінки ступеня (міри) ризику полягає у введенні функції корисності. Концепція функції корисності є одним з важливих елементів будь – якої сучасної економічної теорії. Вона дозволяє здійснити співвимірність споживчих елементів різних товарів.

Корисність включає важливу психологічну компоненту, тому що люди досягають корисності, отримуючи речі, що приносять їм задоволення. В економічному аналізі корисність часто використовується для того, щоб описати пріоритети при ранжуванні наборів споживчих товарів та послуг.

Застосовуючи різні функції корисності, можна описати будь – які варіанти оцінки випадкової економічної ситуації у вигляді сподіваного значення такої функції.

Введемо таке поняття як пріоритет, яке досить часто використовується суб’єктами прийняття рішень.

Позначимо поняття “пріоритетніше ніж”, ”байдуже”, “не гірше ніж” відповідними символами >, ~, >~.

Нестроге співвідношення пріоритетності “ не гірше ніж” є одним із основних найпростіших понять; його записують так:

x >~ y, (4.1)

де x та y є набором товарів чи послуг (точками простору Х).

Цей запис означає , що певний суб’єкт (споживач) вважає для себе набір х або пріоритетнішим ніж набір у, або не робить між ними різниці, тобто х не гірший ніж у. Можна визначити поняття байдужості та строгої пріоритетності у термінах нестрого-го співвідношення пріоритетності: набори товарів х та у байдужі (еквівалентні) для споживача (х ~ у) тоді і лише тоді, коли 

x >~ y та y >~ х. (4.2)

А коли споживач бажає обрати х, а не у, тобто х пріоритетніше, ніж у (записують х > у), тоді і лише тоді, якщо х не гірше ніж у, а у не гірше ніж х. Значить х > у тоді і лише тоді, коли

x >~ y, а x >~ y – несправедливе. (4.3)

Надалі будемо вважати, що нестроге співвідношення пріоритетності задовольняє дві основні аксіоми.

Перша аксіома стверджує, що це співвідношення є досконалою напівупорядкованістю у просторі товарів Х. Співвідношення називається досконалим, якщо для двох заданих наборів товарів х та у з Х справедливе одне з двох співвідношень:

x >~ y, або y >~ х, або одночасно. (4.4)

Це означає, що у просторі товарів немає таких “білих плям”, де пріоритет не існує. Співвідношення називають частковою впорядкованістю, якщо воно транзитивне, тоб-то для трьох заданих наборів х, у та z із Х виконується умова:

якщо x >~ y та y >z, то x >z, (4.5)

що виражає сумісність пріоритетів. І, якщо співвідношення рефлексивне, тобто для будь – якого х є Х:

x >~ x. (4.6)

Цей факт випливає з досконалості співвідношення.

Нестроге співвідношення пріоритетності є досконалою частковою впорядко-ваністю простору товарів і означає, що співвідношення байдужості є співвідношенням еквівалентності, яке транзитивне , оскільки при заданих х, у та z є Х, якщо

x ~ y та y ~ z, тоді x ~z - рефлексивне, ( 4.7)

оскільки при заданому х є Х: x ~ x , ( 4.8)

та симетричне, оскільки при заданих х та у є Х : 

x ~ y означає y ~ x . (4.9)

Для доведення , наприклад, транзитивності зазначимо, що x ~ y та y ~ x означає з визначення байдужості, що x >~ у та у >~ z і що z >~ у та у >~ х. Тоді з транзитивності нестрогого співвідношення пріоритетності x >~z та z >~ х випливає, що х ~ z.

Співвідношення байдужості, як співвідношення еквівалентності, ділить простір то-варів Х на класи еквівалентності – підмножини, що попарно не перетинаються, нази-ваються множинами байдужості, кожна з яких складається з усіх наборів, байдужих заданому наборові

Іх = { у є Х| у ~ х} (4.10)

Друга основна аксіома стверджує, що нестроге співвідношення пріоритетності не-перервне, тобто пріоритетні множини, кожна з яких складається з усіх наборів, що є пріоритетніші чи байдужі заданому набору Х:

Рх = {у єХ| у >~ х}, (4.11)

і непріоритетні множини, кожна з яких складається з усіх таких наборів, для яких заданий набір Х пріоритетніший чи байдужий

NPx = {y є X|x >~y}, (4.12)

є замкнутою множиною простору товарів для будь – якого х є Х.

За цією аксіомою обидві множини містять усі граничні точки, причому для обох множин ці точки утворюють множину байдужості Іх, рівну перетинові РхINPx.

З цих основних аксіом досконалої нестрогої впорядкованості та неперервності ви-пливає, що існує неперервна дійсна функція, визначена на елементах множини Х є U(o), котру називають функцією корисності і для якої

U(x) >~U(y), якщо х >~ у . (4.13)

Функція корисності зіставляє кожному наборові споживчих товарів певне число в такий спосіб, що, якщо набір А пріоритетніший, ніж набір В (А > В), то число, яке відповідає набору А, буде більшим, ніж те, що відповідає набору В.

Гранична корисність вимірює додаткове задоволення, яке отримує особа від спо-живання додаткової кількості товару.

Наприклад, гранична корисність, що пов’язана із зростанням споживання від 1 до 5 одиниць шоколаду, може дорівнювати 10, від 6 до 10 одиниць – 5, а від 11 до 15 оди-ниць – 3. Ці цифри узгоджуються з принципом зниження граничної корисності. У міру зростання споживання товару процес додаткового споживання дає усе менший приріст корисності.