Funkcja minimalnych wydatków - popyt Hicksa
Rozważmy także tzw. funkcję minimalnych wydatkowe : R'ix R -> R zdefiniowaną wzorem
e(p,u) = min{(x,p) : m(x) > u,\ e R"},
przyporządkowującą cenom p i poziomowi użyteczności u minimalną cenę koszyka, którego użyteczność wynosi co najmniej u.
Gdy u jest funkcją ściśle quasi-wklęsła, rosnącą i ciągłą, to zadanie minimalizacji wydatków min{(x,p) : w(x) > w,x e R'j},
ma dokładnie jedno rozwiązanie dla każdej pary (p,«). Oznaczymy je przez p(p,w)
Definicja
Odwzorownie p : R'l*R >-* R", które przyporządkowuje cenom i użyteczności najtańszy koszyk (p, u) >-> p(p,«), tzn. rozwiązanie zadania
min{(x,p) : m(x) > u,\ e R'i},
nazwiemy popytem Hicksa.
Mamy więc
e(p,u) = (p(p,«),p).
Twierdzenie 6.2
Jeśli funkcja użyteczności u jest ciągła i ściśle rosnąca, to funkcja wydatków e : R'l*R -* R ma następujące własności:
1) przyjmuje wartość 0 gdy u < u(0)
2) jest ciągła w R"L x R
3) jest jednorodna stopnia 1 względem p, tzn.e(tp,u) = te{p,u) dla t > 0,(p,«) e R1xR
3) jest rosnąca ze względu na p,
4) przy każdym p, jest ścisłe rosnąca i nieograniczona ze względu na u,
5) jest wklęsła ze względu na p,
6) jeśli u jest ściśle quasi-wklęsła, to e jest różniczkował na względem p » 0,/) i zachodzi tożsamość Shepard’a:
Pj(p,I) = ^(P-7) dlaJ = 1’2.....n-
Pośrednia użyteczność i minimalne wydatki są względem siebie dualne w sensie podanym w poniższym twierdzeniu.
Twierdzenie 6.3