次の動的最適化問題を考えます
FOC
ハミルトニアンは\ begin {align}によって与えられ ますH(x、u、\ lambda)= F(x、u)+ \ lambda f(x、u)\ end {align}
仮定マキシマイザー、すなわち。
SOC
Arrow Sufficient Theoremは、最大化されたハミルトニアン
問題
FOCは保持されているが、SOCは保持に失敗したとします。
- ソリューションの最適性について何が言えますか?
次の動的最適化問題を考えます
ハミルトニアンは\ begin {align}によって与えられ ますH(x、u、\ lambda)= F(x、u)+ \ lambda f(x、u)\ end {align}
仮定マキシマイザー、すなわち。
Arrow Sufficient Theoremは、最大化されたハミルトニアン
FOCは保持されているが、SOCは保持に失敗したとします。
回答:
単一の答えはありません、それはそれぞれの問題の詳細に依存します。標準的な例を見てみましょう。
ラムジーモデルのベンチマークの異時点間最適化問題を検討する
現在のハミルトニアン値は
私たちが持っているだけで最大化
効用関数が凹型の場合、2次条件が成立します。
さらに、消費に関する1次条件から、局所的な飽満が成立する場合、ます。そのような「通常の」設定があると仮定します。
ハミルトニアンの最大消費量は
状態変数に関する偏微分は
したがって、ここではArrow-Kurz充足条件は、資本の限界積が減少するか、一定であるか、または増加するか(つまり、生産関数の2次導関数の符号に依存する)に要約されます。標準の場合、あり、十分な条件があります。
最も有名な偏差のケースでは、内生的成長の文献を開始したRomerのモデルであり、資本の限界積は正の定数です。f ″(k )= 0
それでは、この場合は何と言えますか?
ここでは、 Seierstad、A.とSydsaeter、K.(1977)です。最適制御理論における十分条件。国際経済レビュー、367-391。私たちを助けることができる様々な結果を提供します。
特に、ハミルトニアンがとで共に凹形である場合、最大値に対して十分な条件であることを証明します。ハミルトニアンのヘッセ行列はk
(割引期間は無視できます)
の標準ケースではこれは負定行列なので、ハミルトニアンはとで一緒に厳密に凹になります。 c k
場合行列が負半正定値であることをチェックするには、定義を使用して簡単です。ベクトルとその積を考える、Z = (Z 1、Z 2 )T ∈ R 2
この弱い不等式はを保持するため、ヘッセ行列はとで共に凹になります。 C K
したがって、内生的成長のモデルでは、解は実際に最大になります(もちろん、問題を明確に定義するために必要なパラメーター制約が条件となります)。