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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 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 ,),( ) 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

2 ) ^> 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

> 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 =

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 абсолютно

стремится

к семейству

гиперплоскостей

траектории

ф

и xt =j= 0.

Тогда

пара

траекторий

(X,

ф)

согласована.