第十三回不确定性条件下的选择
之一:期望效用函数理论13.0 温故而知新:
1.数学期望
2.方差
13.1 你选择哪个方案?
A.投硬币碰运气,正面给你100,反面啥也没有;
B.直接给你50元?
C.直接给你40元?
……
在上面的事情里,我们有以下概念:
1.期望效用
2.风险的主观态度
3.确定性等值
4.保险金
13.2 期望效用函数
1.如果某个随机变量X以概率P i取值x i,i=1,2,…,n,而某人在确定地得到x i时的效用为u(x i),那么,该随机变量给他的效用便是:
U(X)=E[u(X)]=P1u(x1)+ P2u(x2)+ …+P n u (x n)
其中,E[u(X)]表示关于随机变量X的期望效用。
因此U(X)称为期望效用函数,又叫做冯·诺依曼—摩根斯坦效用函数(VNM函数)。
2.一个例子:李四的财富效用函数为u(x)=x。
有人向他兜售彩票,该彩票有50%的可能性中奖4元,问该彩票对他的效用是多少?
3.又一个例子:张三总共有100元钱,他要参加第二天早上的微观经济学考试。
按照经验,他有10%的可能性会睡过头,如果这样他会错过考试,则需要交100元以参加重修。
他对财富的效用函数为u(x)=x,问他的期望效用函数是多少?
4.期望效用函数是否具有序数性?
u和v是两个不同的序数效用函数,若
u(A)=60,u(B)=20, u(C)=0
v(A)=60,v(B)=40, v(C)=0
上面都可以得到A优于B,B优于C的结论;而且u 可以通过某种单调变换得到v 。
所以u 和v 代表相同的偏好顺序。
但考虑下面:
让消费者选择:一是确定地得到B;另一个是赌局,即掷硬币来得到A或C。
分别用u 和v 来分析,结论如何?
——结论:期望效用函数失去了保序性。
13.3 风险的主观态度
1. 风险厌恶
4. 期望效用模型靠得住吗?—— Kahneman 和Tversky 的实验
13.4 确定性等值
1. 若某人的财富效用函数为u(x),而一个赌局对某人的效用为u(E(x)),则有一个CE 值能够满足:u(CE)=u(E(x))。
称CE 为某人在该赌局中的确定性等值。
2.前面介绍了李四和张三的故事,他们的确定性等值各是多少?对于他们来说,确定性等值各有什么经济含义?
13.5 风险问题的解决——保险
1.保险市场的价格——保险金:若某人的财富数量为w ,其财富效用函数为u(x),而一个赌局对某人的效用为u(E(x)),若有u(w-R)= u(E(x)),则称R 为保险金。
图13.1 风险厌恶
图13.2 风险偏好
u(E(x))>E(u(x))
风险厌恶的效用函数是凹函数。
如图13.1所示。
2. 风险偏好 u(E(x))<E(u(x))
风险厌恶的效用函数是凸函数。
如图13.2所示。
3. 风险中立
u(E(x))=E(u(x))
风险厌恶的效用函数是条直线。
因为u(w-R)= u(CE),所以R=w-CE
2.张三担心第二天考试迟到,王五说早上一定叫醒他,那么张三最多愿意给王五多少钱?
这些钱是保险金吗?
3.谁来提供保险?——风险中立者?
一个例子:王五有100元钱,但有50%的可能性会全部丢失,他是风险厌恶者
(1)问他的确定性等值是多少,他愿意支付的保险金最多是多少?请用图形表示。
(2)如果是宗丽是一个风险中立者,她会为王五提供保险吗?
(3)风险偏好者会为王五提供保险吗?
4.谁来提供保险——风险厌恶者?
现在张三和王五的处境一样,但两人丢钱的概率是相互独立的。
现在王五对张三提议:两个人有难同当,不管发生什么事情都将平分两人的财富。
张三会接受吗?
结论:风险厌恶者是保险的需求者,同时也可以成为保险的供给者。
5.投保数量多少?——被保险人决定保险数量
肖心是一个风险厌恶者,他的财富的效用函数为u(x),目前有财富W,财富中的一部分是价值为L的房产。
房产遭火灾被烧尽的可能性是P。
现假设,保险公司愿意以π的价格赔偿每1元的损失。
求:肖心的投保数量X?(假设保险公费是统计公平的,即保险费的收入恰好等于赔偿的期望值,πX=PX )。