Что максимизирует потребитель
Пусть x и y обозначают количества двух благ, а px и py — их положительные цены. Бюджет за рассматриваемый период обозначим I. Функция U(x, y) представляет предпочтения. Задача состоит в выборе максимального значения U при ограничениях:
pxx + pyy ≤ I; x ≥ 0, y ≥ 0. 1
Бюджетное множество определяет доступность, а предпочтения позволяют сравнить входящие в него наборы. При одинаковых ценах и доходе разные люди могут выбрать разные покупки. Если дополнительное потребление повышает полезность и других ограничений нет, оставлять часть бюджета невыгодно: на неё можно улучшить набор. Тогда оптимум лежит на бюджетной линии.1, 2
Как найти лучший доступный набор
На графике с x по горизонтали и y по вертикали ищут наиболее предпочтительную кривую безразличия, имеющую общую точку с бюджетным множеством. При гладких выпуклых кривых и положительном потреблении обоих благ стандартный оптимум задаётся касанием. Более высокая кривая уже недоступна.1, 2
Обозначим предельные полезности через MUx и MUy. Используем положительную норму замещения MRSxy = MUx / MUy, измеряемую в единицах y за единицу x. Равенство наклонов при касании даёт:
MRSxy = px / py, или MUx / px = MUy / py.
При положительных предельных полезностях MRS показывает величину уступки одного блага ради другого. Наклоны самих линий отрицательны. Экономический смысл равенства прост: небольшой перенос расходов с одного блага на другое больше не увеличивает полезность. Если дополнительный рубль на x приносит больше полезности, чем рубль на y, при возможности такого переноса состав покупок ещё можно улучшить.1
Когда касания нет
Для совершенных заменителей, взаимно дополняющих благ и предпочтений с насыщением нужно отдельно проверить функцию полезности и доступные наборы. Для заменителей U = ax + by при положительных a и b достаточно сравнить a / px и b / py. Если первое отношение больше, весь бюджет выгоднее направить на x: это угловое решение. Если второе отношение больше, выбирают только y. При равенстве отношений любой набор на бюджетной линии равноценен.1
Для совершенных дополнителей U = min(x, y) при положительном бюджете и ценах оптимальны равные количества, расходующие весь бюджет: x = y = I / (px + py). Это следует из того, что полезность повышает увеличение числа полных комплектов. Такой набор находится в изломе кривой, где обычной касательной нет. Если же точка насыщения доступна, лучший набор может расходовать не весь бюджет. При неделимых товарах сравнивают допустимые целые наборы, не требуя точного равенства производных.1
От оптимума к индивидуальному спросу
Теперь изменим только px и вновь найдём лучший набор при прежних I, py и предпочтениях. Выбранное количество x обозначим x*(px). Повторяя расчёт для разных цен, получаем функцию индивидуального спроса. На её графике по горизонтали располагается количество x, по вертикали — его цена. Это другой график, чем карта наборов x и y.2
Потребление y при таком сравнении тоже может измениться. Эффект замещения отражает изменение относительной привлекательности благ из-за нового соотношения цен. Эффект дохода отражает изменение покупательной способности прежнего денежного бюджета. Поэтому форму спроса определяют по новому оптимуму. Для нормального блага удорожание действует на его потребление в сторону сокращения через оба механизма. У инфериорного блага направления этих воздействий могут различаться.2