理论教育 非线性方程组解的存在性和唯一性,以及一般均衡模型解的合理性和稳定性

非线性方程组解的存在性和唯一性,以及一般均衡模型解的合理性和稳定性

时间:2023-05-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般地讲,在不同的参数值组合下,关于非线性方程组的解可能有以下几种: 没有实数解;有非唯一解; 有唯一解。进一步研究还有解的合理性和稳定性等等。下一章将证明,城市半径r是城市人口N的严格递增函数。进一步地,我们看到:当r=0时,方程的左边和右边分别为:此时,LHS > RHS。当r达到它的最大值[15],即r=N/2a0时此时LHS < RHS。根据以上分析,我们可以得到结论:一般均衡模型的解存在且唯一。

非线性方程组解的存在性和唯一性,以及一般均衡模型解的合理性和稳定性

为了方便地对一般均衡系统求解,现在把前面推导得到的两个市场出清条件重新列出来。

劳动力市场出清条件是:

工业品市场出清条件是:

其中:

以上四个式子本质上是等效用约束、土地约束等条件的具体化。把N0,N1,w(0),w(r)代入(3.29)和(3.30),可以得到城市体系一般均衡条件,最终归结为两个方程组成的方程组。有两个方程,有两个未知的变量m和r。把这两个未知的内生变量解出来是建立一般均衡模型的理想结果。一般地讲,在不同的参数值组合下,关于非线性方程组的解可能有以下几种: (1)没有实数解;(2)有非唯一解; (3)有唯一解。有解的情况又分为有解析解还是只有数值解。进一步研究还有解的合理性和稳定性等等。这些问题的回答都是新经济地理最基本的问题。

现在我们就来证明本章所建立的一般均衡模型存在解且唯一。下一章将证明,城市半径r是城市人口N的严格递增函数。这意味着在技术上,我们可以将r看成外生的,N看作内生的。均衡系统的解的结果(包括N,m等)都可以处理为r的函数。这样使得叙述过程和数学推导过程变得简洁。

将(3.30)重写成r的解r=r(N):(www.daowen.com)

我们可以证明方程(3.35)左边随r递减,右边随r递增[14]。进一步地,我们看到:当r=0时,方程(3.35)的左边(LHS)和右边(RHS)分别为:

此时,LHS > RHS。

当r达到它的最大值[15],即r=N/2a0

此时LHS < RHS。

根据以上分析,我们可以得到结论:一般均衡模型的解存在且唯一。

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