การปรับให้เหมาะสมแบบไดนามิก: จะทำอย่างไรหากเงื่อนไขการสั่งซื้อที่สองไม่อยู่


9

พิจารณาปัญหาการเหมาะสมแบบไดนามิกต่อไปนี้

maxu∫0TF(x,u)dts.t. x˙=f(x,u)

FOCs

The Hamiltonian มอบให้โดย การวางเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด หลักการ

H(x,u,λ)=F(x,u)+λf(x,u)
∂H∂u=0∂H∂x=−λ˙

สมมติว่าเป็น Maximizer คือ<0u∗=arg⁡maxuH(x,u,λ)Huu<0

SOC

ทฤษฎีบทลูกศรที่เพียงพอกล่าวว่าการ condtions ที่จำเป็นนั้นเพียงพอแล้วหากการขยาย Hamiltonian เป็นเว้าเช่นถ้า<0

H0(x,λ)=maxuH(x,u,λ)
xHxx<0

ปัญหา

สมมติว่ามีการระงับ FOCs แต่ SOC ไม่สามารถระงับได้

  • สิ่งที่สามารถพูดได้เกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพของการแก้ปัญหา?

1
Convexity ไม่ใช่การขาดความมั่นใจ
— Michael Greinecker

ฉันลบส่วนที่ผิดออกไปฉันหวังว่าคุณจะไม่สนใจ คำตอบคือ: ไม่มากลองสิ่งอื่น (เช่นเงื่อนไขความเพียงพออื่นหรือถ้าคุณคิดว่ามันเป็นแบบนูนแสดงว่ามันเป็นแบบนูน)
— The Bob ผู้ทรงอำนาจ

คำตอบ:


5

ไม่มีคำตอบเดียวมันจะขึ้นอยู่กับรายละเอียดของแต่ละปัญหา ลองดูตัวอย่างมาตรฐาน

พิจารณาปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดระหว่างมาตรฐานสำหรับโมเดล Ramsey

maxu∫0∞e−ρtu(c)dts.t.k˙=i−δks.t.y=f(k)=c+i

ค่าปัจจุบัน Hamiltonian คือ

H~=u(c)+λ[f(k)−c−δk]

เพิ่มมากขึ้นกว่าเพียงอย่างเดียวที่เรามีc

∂H~∂c=u′(c)−λ=0⟹u′(c∗)=λ⟹c∗=(u′)−1(λ)

และเงื่อนไขอันดับที่ 2 จะถูกเก็บไว้หากฟังก์ชันยูทิลิตี้เว้า

∂2H∂c2=u″(c∗)<0

ยิ่งไปกว่านั้นจากเงื่อนไขการสั่งซื้อครั้งแรกที่เกี่ยวกับการบริโภคหากไม่มีการจับจองในท้องถิ่น สมมติว่าเรามีการตั้งค่า "ปกติ" ดังกล่าวλ>0

การเพิ่มขึ้นมากกว่าการบริโภคมิลโตเนียนคือ

H~0=u[(u′)−1(λ)]+λ[f(k)−(u′)−1(λ)−δk]

สัญญาซื้อขายล่วงหน้าบางส่วนที่เกี่ยวกับตัวแปรรัฐเป็นk

∂H~0∂k=λ[f′(k)−δ],∂2H~0∂k2=λf″(k)

ดังนั้นที่นี่สภาพความพอเพียงของ Arrow-Kurz ก็ลดลงไปเรื่อย ๆ ว่าผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของทุนลดลงคงที่หรือเพิ่มขึ้น (ซึ่งจะขึ้นอยู่กับเครื่องหมายของอนุพันธ์อันดับสองของฟังก์ชันการผลิต) ในกรณีมาตรฐานและเรามีเงื่อนไขเพียงพอf″(k)<0

ในกรณีที่มีชื่อเสียงที่สุดของการเบี่ยงเบนโมเดลของโรเมอร์สที่ริเริ่มวรรณกรรมการเจริญเติบโตภายนอก,และผลิตภัณฑ์ส่วนเพิ่มของเงินทุนเป็นค่าคงที่ในเชิงบวกAKf″(k)=0

แล้วเราจะพูดอะไรในกรณีนี้

ที่นี่ Seierstad, A. และ Sydsaeter, K. (1977) เงื่อนไขที่เพียงพอในทฤษฎีการควบคุมที่ดีที่สุด รีวิวเศรษฐกิจระหว่างประเทศ, 367-391 ให้ผลลัพธ์ที่หลากหลายที่สามารถช่วยเราได้

โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาพิสูจน์ว่าถ้ามิลโตเนียนเป็นเว้าร่วมกันในและมันเป็นเงื่อนไขที่เพียงพอสำหรับสูงสุด รัฐเฮสเซียนแห่งมิลโตเนียนคือck

(เราสามารถละเว้นเงื่อนไขส่วนลด)

HeH=[u″(c)00λf″(k)]

ในกรณีมาตรฐานด้วยนี้เป็นเชิงลบเมทริกซ์ที่ชัดเจนและเพื่อมิลจะร่วมกันอย่างเคร่งครัดเว้าในและk u″(c)<0,f″(k)<0ck

เมื่อตรวจสอบว่าเมทริกซ์เป็นค่าลบ - semidefinite ตรงไปตรงมาโดยใช้คำจำกัดความ พิจารณาเวกเตอร์และผลิตภัณฑ์f″(k)=0z=(z1,z2)T∈R2

zTHeHz=z12u″(c)≤0

ความไม่เท่าเทียมกันนี้อ่อนแอถือและเพื่อเป็นรัฐร่วมกันเว้าในและk∀z∈R2ck

ดังนั้นในรูปแบบของการเจริญเติบโตภายนอกการแก้ปัญหาเป็นจริงสูงสุด (ขึ้นอยู่กับข้อ จำกัด ของพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับปัญหาที่จะต้องกำหนดแน่นอน)AK


ขอบคุณ อย่างไรก็ตามฉันคิดว่าฉันควรอธิบายแรงจูงใจของฉัน ฉันรู้ว่าแฮมิลตันจะไม่เว้าเข้มงวดในหรือร่วมกันใน concacveU) ที่นี่ขับเคลื่อนรูปร่างของมิลโตเนียนตั้งแต่ถูก จำกัด ขอบเขต มันเป็นฟังก์ชั่นที่เข้มงวดสำหรับนูนเล็กและใด ๆและฟังก์ชั่นเว้าที่เข้มงวดสำหรับขนาดใหญ่และใด ๆUฉันสงสัยว่าถ้าเราสามารถสร้างแถลงการณ์ที่แท้จริงเกี่ยวกับการมองโลกในแง่ดีในกรณีเช่นนี้ ( x , u ) x u x u x ux(x,u)xuxuxu
— clueless

@clueless นี่เป็นคำถามที่แตกต่าง (และน่าสนใจ) ดังนั้นจะเป็นการดีกว่าถ้าจะถามในโพสต์แยกต่างหาก
— Alecos Papadopoulos
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.