Optimalisatieprobleem

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 824

Optimalisatieprobleem

Hoi,

ik ben bezig met het leren maximaliseren van functies met meerdere veranderlijken. Nu probeer ik enkele oefeningen op te lossen, maar het lukt me toch niet zo geweldig goed. Misschien kunnen jullie me een duwtje in de rug geven:
Veronderstel dat een monopolist een goed aanbiedt op twee verschillende en gescheiden markten. Hij kan op beide markten een verschlilende prijs vragen voor zijn product. Elke markt wordt gekenmerkt door zijn eigen vraagfunctie Qi (i=1,2) voor dat product. De functie
\(Q_i:\rr^+ \rightarrow \rr^+: p_i \mapsto q_i = Q_i(p_i)\)
geeft dus aan hoeveel eenheden qi van het goed gekocht worden door markt i als de eenheidsprijs pi is. Hier is het handig de markten te beschrijven in termen van een inverse vraagfunctie
\(P_i=Q_i^{-1}\)
. De inverse vraagfunctie
\(P_i:\rr^+ \rightarrow \rr^+: q_i \mapsto p_i = P_i(q_i)\)
 geeft dus aan wat de eenheidsprijs pi is die men in markt i voor het goed betaalt, als er qi eenheden aangeboden worden. We beschouwen bij wijze van voorbeeld volgende concrete inverse vraagfuncties:
\(P_1(q_1)=105-5q_1 ; P_2(q_2)=71-6q_2\)
.

We nemen aan dat de totale productiekost voor de monopolist enkel afhangt van de totale productie
\(q=q_1+q_2\)
. We stellen volgende concrete totale kostfunctie K voor;
\(K:\rr^+ \rightarrow \rr: q \mapsto K(q) = 20+15q+q^2\)
De maximale winst is berekend:
\(W^*=W(q_1^*,q_2^*)=379\)
met
\((q_1^*,q_2^*)=(7,3)\)
Volgende vragen krijg ik echter niet opgelost:
Veronderstel nu dat er een overheid is die beide markten controleert en die overweegt om

een accijnsbelasting te heffen: t1 per verkochte eenheid in markt 1, t2 per verkochte eenheid

in markt 2.

1.  

Noteer met q1(t1, t2) resp. q2(t1, t2) de hoeveelheden die de monopolist op markt 1

resp. markt 2 moet aanbieden om zijn winst te maximaliseren gegeven het feit dat

de overheid een accijnsbelasting (t1, t2) heft.

Veronderstel dat de overheid de accijnsbelasting t1 in markt 1 laat stijgen terwijl ze de

accijnsbelasting t2 in markt 2 onveranderd laat. Verwacht je een effect op q2(t1, t2)?

Waarom wel of waarom niet? Argumenteer op basis van economische intu¨ıtie.

2.  

Controleer wiskundig of je vermoeden in 1 correct is. Pak dit zorgvuldig en stapsgewijs

aan. Begin dus met het nauwkeurig wiskundig formuleren van het achterliggende

optimalisatieprobleem (wat is de te maximaliseren functie? . . . ).
(Mijn) antwoord op 1.:

De aangeboden hoeveelheid in markt 1 zal afnemen, terwijl die in markt 2 zal toenemen, omdat aanbieden in markt 2 nu voordeliger wordt.

(Mijn) antwoord op 2.:

De nieuwe kosten functie wordt nu:
\(K:\rr^+ \rightarrow \rr: q \mapsto K(q) = 20+15(q_1+q_2)+(q_1+q_2)^2+t_1q_1+t_2q_2\)
De winst wordt dus gegeven door:

Opbrengs(p*q)-kost=
\(q_1(105-5q_1)+q_2(71-6q_2)-20-15(q_1+q_2)-(q_1+q_2)^2-t_1q_1-t_2q_2\)
Als ik die vergelijking vereenvoudig kom ik tot:
\(=q_1(90-t_1)+q_2(56-t_2)-6q_1^2-7q_2^2-2q_1q_2-20\)
Dat is volgens mij de te maximaliseren functie, maar dat maximaliseren lukt me niet echt door die t1 en t2. Zou ik die taksen als constante moeten beschouwen of als variabele? Ik denk als constante...

Groeten,

Stijn

Edit:

Of misschien t2 als constante en t1 als variabele?

Edit2:

Of gewoon een t1 en t2 kiezen. De hoeveelheid bij winstmaximalisatie uitrekenen, dan t1 verhogen, en nogmaals uitrekenen en kijken wat het effect is op q?
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.

Gebruikersavatar
Berichten: 824

Re: Optimalisatieprobleem

Of ik doe het gewoon zo:
\(\left{ \begin{array} D_1W(q_1,q_2)=90-t_1-12q_1-2q_2=0 D_2W(q_1,q_2)=56-t_2-14q_2-2q_1=0 \end{array}\)
Vermenigvuldig de tweede vergelijking met -6, tel lid aan lid op en zonder q2 af.

Dit geeft:
\(q_2=\frac{246-6t_2+t_1}{82} \Rightarrow q_1=\frac{90-1_1-2q_2}{12}\)
Partieel afgeleide nemen van q2:
\(D_2q_2(t_1,t_2)=\frac{-6\cdot 82}{82^2}=-\frac{6}{82}\)
Als t2 stijgt, zal q2 dus dalen, en als q2 daalt, zal q1 stijgen want diens teller wordt groter.

De intuïtie klopt dus.

Wat denken jullie hiervan?
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.

Gebruikersavatar
Berichten: 824

Re: Optimalisatieprobleem

Bovenstaande oplossing klopt, moesten mensen geïnteresseerd zijn [rr]
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Optimalisatieprobleem

Bovenstaande oplossing klopt, moesten mensen geïnteresseerd zijn :)
Eerlijk, ik had het niet eens (volledig) gelezen maar wel proficiat dat het juist was :)

Altijd leuk als vragenstellers hun eigen vragen oplossen, dan is er geen "werk" :?:
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 824

Re: Optimalisatieprobleem

raintjah schreef:Bovenstaande oplossing klopt, moesten mensen geïnteresseerd zijn :?:
Eerlijk, ik had het niet eens (volledig) gelezen


Het was ook een hele brok om te lezen :)
Be careful whose advice you buy, but be patient with those who supply it.

Berichten: 141

Re: Optimalisatieprobleem

raintjah schreef:Of ik doe het gewoon zo:
\(\left{ \begin{array} D_1W(q_1,q_2)=90-t_1-12q_1-2q_2=0 D_2W(q_1,q_2)=56-t_2-14q_2-2q_1=0 \end{array}\)
Vermenigvuldig de tweede vergelijking met -6, tel lid aan lid op en zonder q2 af.

Dit geeft:
\(q_2=\frac{246-6t_2+t_1}{82} \Rightarrow q_1=\frac{90-1_1-2q_2}{12}\)
Partieel afgeleide nemen van q2:
\(D_2q_2(t_1,t_2)=\frac{-6\cdot 82}{82^2}=-\frac{6}{82}\)
Als t2 stijgt, zal q2 dus dalen, en als q2 daalt, zal q1 stijgen want diens teller wordt groter.

De intuïtie klopt dus.

Wat denken jullie hiervan?
Is er eigenlijk ook een variabele voor de context!

Ik kan me voorstellen dat een markt in Afrika anders reageert op een produkt dan een markt in Europa onafhankelijk van de belasting.

Zeg maar een bubbelbad in Afrika terwijl er genocide aan de gang is!

Of de energie op is.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Optimalisatieprobleem

Ik betwijfel dat het hier de bedoeling was om zo'n realistisch mogelijk model te maken, waarschijnlijk eerder een oefeningen op de berekening.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer