Файл: Макаров, В. Л. Математическая теория экономической динамики и равновесия.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 1
§ ifi] А С И М П Т О Т И К А Т Р А Е К Т О Р И Й О Б Щ Е Й М О Д Е Л И 263
б) к"р |
< |
/ < |
(где к', к" |
> |
О, |
р ЕЕ r i яа). |
Тогда |
|
для любой конечной траектории |
(.x,)/L0, |
базисной и |
опти |
|||||
мальной в смысле}:, число процессов (xh |
xt+1), |
не лежащих в |
||||||
грани Na, |
не превосходит некоторого |
числа |
L. |
|
||||
Нетрудно |
привести |
примеры, |
показывающие, |
что и |
условие невырожденности темпа роста и условие базиспости траектории существенны для справедливости тео ремы о магистрали в сильнейшей форме.
§ 16. АСИМПТОТИКА Т Р А Е К Т О Р И Й ОБЩЕЙ Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К О Й МОДЕЛИ
1. А с и м п т о т и к а т р а е к т о р и й , д о п у с к а ю щ и х с о г л а с о в а н и е . Магистральный характер теорем об асимптотическом поведении траекторий модели Неймана — Гейла объяс нялся прежде всего наличием магистрали, т. е. нейманов ской грани. В моделях с переменной технологией асимп тотика траекторий теряет магистральный характер. Тем не менее некоторые результаты, относящиеся к асимпто тическому поведению траекторий, могут быть получены
ив общих технологических моделях.
Вэтом параграфе мы рассматриваем общую техноло гическую модель второго рода
SR = {Е, (XT)LEE, (£,)(е£, К ,)(т,( ) е ^}-
Считаем, что в пространстве Xt (t ЕЕ Е) введена неко торым (если явно не оговорено противное, произвольным)
образом |
норма, которую обозначим |
символом ||-jlt . За |
|||||||
метим, что никакой связи между нормами ||-||t |
при разных |
||||||||
t не предполагается. Пусть (х, |
t) |
ЕЕ |
Ё. Символом ||-|!(;t |
||||||
обозначим норму в пространстве X , |
X X t , определяемую |
||||||||
следующимобразом: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
II(х, У)Iх = (Ixf + jyI?)* |
|
((х, |
]/) ЕЕ X , |
х |
Х т ) . |
|||
Расстояние от элемента z до множества О в простран |
|||||||||
стве |
Xt |
(соответственно, в |
Xt |
X Хх) |
будем |
обозначать |
|||
символом р, (z, Q) (соответственно, р,,т |
(z, £?)). Если норма |
||||||||
в каждом из пространств Xt |
(t |
ЕЕ |
Е) |
обозначена |
символом |
||||
||-jl(, |
который снабжен пекоторым |
индексом, штрихом и |
|||||||
т. п., |
то |
символы ||-||i,t) Рм |
Р/,т |
будем снабжать тем же |
индексом, штрихом и т. п.
264 |
|
А С И М П Т О Т И К А |
О П Т И М А Л Ь Н Ы Х |
Т Р А Е К Т О Р И Й |
|
[ Г Л . |
I V |
||||||||
|
В |
этом |
пункте мы рассмотрим асимптотическое |
пове |
|||||||||||
дение тректорий модели SR, допускающих согласование*). |
|||||||||||||||
Нам |
понадобится следующее |
простое |
|
|
— конечно |
||||||||||
|
П р е д л о ж е н и е |
16.1. Пусть |
Хг, |
Хг |
|||||||||||
мерные |
нормированные |
пространства; |
x-t |
ЕЕ X,, |
/,• ЕЕ Хг |
||||||||||
(i |
= |
1, 2), |
причем |
fx (xj) |
!> /2 |
(х2 ) ^> 0. |
Положим |
Н |
= |
||||||
= |
{(х, |
у) |
ЕЕ Хг X Х 2 |
| А |
(х) |
= U |
(У)}- |
Тогда |
**) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
ад |
|
I ^ |
|
|
/ i |
(ад) |
|
|
|
|
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Рассмотрим |
функционал |
||||||||||||
g |
= |
(flt |
— /,) из пространства (Хг |
X Х2)*- |
Очевидно, что |
Н= g-1 (0).' Так как
|
|
|
|
g ( W ) |
|
= T ^ ( / l ( i l ) - / 2 ( : C 2 ) ) > 0 ' |
|
|
|||||||||
то, |
используя предложение |
13.4, получим |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
/ (ад, |
ад) |
рт\_ |
8 (ад. яа) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1ад|| |
' |
|
J |
11ад1Мк11 ' |
|
|
|
||
Учитывая, |
что |
g ( ( х ь |
0)) |
= |
/х |
(xj), |
имеем |
|
|
|
|||||||
Таким |
образом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
/ (ад, яг) |
' |
гЛ |
< r |
g ((ад, ад.)) _ |
/i(ад) — hЫ |
_ , _ |
h(ад) |
|
||||||||
р |
1 |
|
«адИ |
^ |
Ыад) |
|
~ |
/1(ад) |
" |
А (ад) ' |
|||||||
что и требовалось |
доказать. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
*) |
|
Напомним, |
что траектория X = (ад) ; е в модели §Ш допускает |
|||||||||||||
согласование, |
|
если |
найдется |
траектория |
ф = |
(ft)ieE |
м ° Д е л и |
9Й' |
|||||||||
такая, |
что |
l i m /< ( x t ) > |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
/ (ал, хг) |
|
\ |
|
|
|
|
|||
**) |
( |
Здесь |
символом р ^—ц ^ |
ц |
, IIj |
обозначено |
расстояние от эле- |
||||||||||
|
|
ад,ад\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
I х |
|| j |
пространства |
Хг |
X |
Х2 |
до множества //, вычисленное |
|||||||||
по |
норме |
|| (х, |
у) |
|| = (|| х |
f + || у |
|| 2)Ч'- |
Заметим, что |
|| хг || |
0, т |
||||||||
как |
h |
|
(хг) |
> |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 16] А С И М П Т О Т И К А |
Т Р А Е К Т О Р И Й |
О Б Щ Е Й |
М О Д Е Л И |
265 |
||||||
Т е о р е м а 16.1. Пусть |
{%, ф) — согласованная |
пара- |
||||||||
траекторий |
*) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X = (яОгеЕ' X GE i V , |
ф = |
{fi)teS, |
Ф е Рт- |
|
||||||
Пусть, |
далее, |
(£ft)JcLi |
— |
произвольная |
возрастающая |
|||||
последовательность элементов множества Е и |
|
|||||||||
Н ' к - = |
» |
) |
е ^ |
х |
|
I//*(*) =*= //к+1 (г/)}- |
|
|||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
I |
(xi |
'к |
> xi |
ЧМ' |
) |
тт |
\ |
|
|
I |
v |
|
|
п |
|
|||||
|
. |
|
|
\Sk |
|
|
|
|
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . В силу предложения 16.1 при всех к
(Условия предложения выполнены, так как ф и % явля ются траекториями моделей W и 9R соответственно и, кроме того, /(fc (a;tfc) > 0 (/с = 1, 2, . . .).)
Так как Цт/, (ж( ) > 0 , то
; ' k + l l a w |
|
|
|
|
откуда и следует справедливость теоремы. |
|
|
||
Пусть в каждом из пространств |
Xt (££= Е) |
введена |
||
норма ||-И/. Пусть, далее, |
ф = (ft)teE |
и % = |
( ж , ) , е Е — |
|
траектории моделей €DJ' и 50J соответственно. |
Положим |
|||
# « . т (Ф) = {(^, 2/) ЕЕ X, X |
X , | /, (ж) = |
/, (г/)} |
((г, *) 65 5 ) . |
Введем следующие определения. Будем говорить, что траектория % стремится к семейству гиперплоскостей
траектории Ф в смысле семейства норм (||-||/), если для лю бой возрастающей последовательности (th)^=i элементов
*) Напомним, что символом |
(соответственно, Рш,) |
обозна |
чаем пучок траекторий модели Ш (соответственно, 9Л').
266 |
А С И М П Т О Т И К А О П Т И М А Л Ь Н Ы Х Т Р А Е К Т О Р И Й [ГЛ . I V |
множества Е выполняется *)
Будем говорить, что траектория X абсолютно стремит ся к семейству гиперплоскостей траектории ср, если она стремится к этому семейству в смысле любого семейства норм.
В новых |
терминах теорема 16.1 может быть сформу |
|||||
лирована следующим образом. |
|
|
|
|||
Т е о р е м а |
16.1'. Если (%, ср) — |
согласованная |
пари |
|||
траекторий |
(X ЕЕ Pw-. ср ЕЕ Pgr)) то X абсолютно |
стре |
||||
мится к семейству гиперплоскостей траектории ср. |
|
|||||
Рассмотрим теперь тректорию ср = |
(/;) ( е д |
модели |
||||
обладающую |
тем свойством, что для любого t ЕЕ Е функ |
|||||
ционал ft является |
внутренней точкой конуса Kt, |
и оп |
||||
ределим семейство |
норм (1Н|Г), порожденное |
траекторией |
||||
ср. С этой целью в пространстве Xt (t |
ЕЕ Е) |
рассмотрим |
||||
множество |
Qt = |
{х |
ЕЕ Kt \ ft (х) <Г 1} |
(t ЕЕ Е). Это мно |
||
жество выпукло,нормально. |
|
|
|
Положим теперь 5, = Q, — Qt. Множество St вы пукло, компактно, симметрично и телесно. Функционал Мнпковского этого множества, который обозначим сим волом ||-Ц*, является монотонной нормой в пространстве Xt(tEzE). Нетрудно проверить справедливость следую щих утверждений:
а) для х ЕЕ К t
|
№ = |
fd*)> |
(16.1) |
|
|
||
б) |
если ХЕ=.Х( и ||а:||7<1, то |/,(д:)|<;1, |
|
|
в) |
||/«|Г= sup Ш = 1. |
|
(16.2) |
|
IMI?«i |
|
|
Имеет |
место |
|
|
*) Если xlk = 0, то, по определению
§ 1б] А С И М П Т О Т И К А Т Р А Е К Т О Р И Й О Б Щ Е Й М О Д Е Л И 267
П р е д л о ж е н и е 16.2. Пусть ср = |
( / л |
, е я |
— |
траек |
||||||
тория |
модели Ш |
такая, |
что ft |
ЕЕ |
i n t (К,) |
(t |
ЕЕ Е); |
пусть, |
||
далее, траектория |
X — (x,)t(=E |
модели 59J стремится к се |
||||||||
мейству гиперплоскостей |
траектории ср в смысле семейства |
|||||||||
норм |
(|!-||f)( e E и х, =j= 0 (t ЕЕ Е). |
Тогда пара |
траекторий |
|||||||
(X, ф) согласована. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Допустим, что |
предложение |
||||||||
неверно. Тогда l itm /, (xt) |
= |
О, и потому найдется возрас- |
||||||||
тающая последовательность |
(t^^i |
элементов |
множества |
|||||||
Е такая, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* - » |
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
По условию предложения, |
|
|
|
|
|
|
|
Используя предложение 13.4, а также формулы (16.1) и (16.2), получим, что
( |
, ж, |
) |
\ |
/, (х. ) — /, |
(х, |
) |
/ ( k ( % ) ( ( i i / ( k n r / + ( i i / ( , + 1 i u 2 ) , / !
|
|
|
|
|
|
|
1 |
/, |
'i-t+A+i* |
|
|
|
|
|
|
|
|
У2 |
\ |
|
w |
Учитывая (16.3), |
имеем0 = |
—j=-(1 — s), что |
невозможно, |
|||||||
так как s < l . Полученное |
противоречие |
и |
доказывает |
|||||||
предложение. Из |
предложения |
16.2 вытекает следующая |
||||||||
теорема, которую можно рассматривать как |
частичное |
|||||||||
обращение теоремы 1 6 . 1 ' . |
|
|
(/( )(Е Е — траектория |
|||||||
Т е о р е м а |
16.2. Пусть |
ф = |
||||||||
модели |
93Г такая, что ft |
ЕЕ i n t (Kt) |
(t ЕЕ |
Е); |
пусть, далее, |
|||||
траектория |
X = |
[xt)mE |
модели ?К абсолютно |
стремится |
||||||
к семейству |
гиперплоскостей |
траектории |
ф |
и xt =j= 0. |
||||||
Тогда |
пара |
траекторий |
(X, |
ф) |
согласована. |
|