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: 128
Скачиваний: 1
268 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
Заметим еще, что из теоремы 16.1 и предложения 16.2
вытекает следующее |
|
|
— траек |
|
П р е д л о ж е н и е 16.3. Если |
ср = |
(ftjt^E |
||
тория |
модели 55К', причем /( ЕЕ i n t (Кt) (t |
ЕЕ Е), |
и траек |
|
тория |
X стремится к семейству гиперплоскостей траек |
|||
тории |
ср в смысле семейства норм |
(!|-||Г)(еЕ) то она стре |
||
мится |
к этому семейству абсолютно. |
|
|
В заключение этого пункта приведем простое предло жение, подчеркивающее важность понятия абсолютной
сходимости. |
|
|
|
16.4. Пусть |
модель |
|
такова, |
||||||
П р е д л о ж е н и е |
581 |
||||||||||||
что размерность пространств Xt (t ЕЕ |
Е) больше |
единицы. |
|||||||||||
Пусть, |
далее, |
ср = |
|
|
|
— |
траектория |
модели |
502', |
||||
причем |
ft ЕЕ |
i n t (К* |
) (t |
ЕЕ |
Е). |
Тогда |
для каждой траек |
||||||
тории |
х = |
(xt)teE |
(%1 4= 0, |
t ЕЕ Е) |
модели |
5Ш |
найдется |
||||||
семейство норм. |
|
такое, что % стремится |
к семей |
||||||||||
ству гиперплоскостей траектории ср в смысле (|Н|();еЕ- |
|||||||||||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Из условия предложения вы |
||||||||||||
текает, |
что |
|
найдется |
|
элемент |
у, (t ЕЕ Е) |
конуса |
К(, |
|||||
линейно независимый с х( |
и такой, что /, (у,) |
= 1. |
|
||||||||||
Так |
как |
элементы х, |
и |
y t |
линейно независимы, |
то |
|||||||
найдется функционал ht |
из Xt |
такой, что |
|
|
|
||||||||
|
|
ht(xt) |
= h,(yt) |
|
= |
i |
(t ЕЕ Е). |
|
|
|
|||
Пусть ||-||, — некоторая |
произвольная |
норма в простран |
|||||||||||
стве Xt |
и с, |
= |
max (||ж,||,, ||у(Ц(). Для х |
ЕЕ X , |
положим |
||||||||
|
|
|
||а;||(' = т а х ^ 1 ^ - , | ^ ( а ; ) | ^ . |
|
|
(16.4) |
Нетрудно проверить, чо функционал ||-||(', определенный на Xt формулой (16.4), является нормой. Отметим еще, что, как следует из определения числа с,,
11*,ц;=1Ы|(' = 1- |
(16.5 |
Оценим теперь ||/,||i. Имеем |
|
||/(||;= max /,(у)>/,(у,) = 1- |
(16.6) |
И1/11('<1 |
|
Покажем, что траектория х стремится к семейству гипер-
§ 16j АСИМПТОТИКА ТРАЕКТОРИЙ ОБЩЕЙ МОДЕЛИ |
269 |
плоскостей траектории ср в смысле семейства норм (|| -|!(')(е.Е.
Пусть (£;,)fcLi— произвольная |
возрастающая последова |
|
тельность элементов множества |
Е. |
|
Используя предложение 13.4, а также формулы (16.5) |
||
и (16.6), имеем |
|
|
/ (ж( , x t l ; + ^ ) |
\ |
|
''kv V (k+r
Последовательность (/fft0fyk)) не возрастает и ограничена снизу, и потому
Предложение доказано.
2. Приложение полученных результатов к модели Неймана — Гейла. Результаты, полученные в предыду щем пункте, могут быть применены для изучения некото рых асимптотических свойств модели Неймана — Гейла. Будем считать, простоты ради, что изучаемая модель Ней
мана — Гейла Z определяется |
нормальным отображением |
|||||||||
а : R+ -»• П(Л+). Наряду с Z рассмотрим |
технологическую |
|||||||||
модель второго рода |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= {Е, (X,)tsE, |
{Kt)teBE, |
(От, |
|
0 |
е ^ Ь |
||||
пучок траекторий |
которой |
совпадает |
с |
совокупностью |
||||||
всех траектории модели Z. (Определение |
этой модели см. |
|||||||||
в п. 3 § 10.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дадим прежде всего |
геометрическую |
|
характеристику |
|||||||
траекторий модели |
Z, |
имеющих |
средний |
темп |
роста а. |
|||||
Т е о р е м а |
16.3. Пусть |
модель Z |
имеет |
состояние |
||||||
равновесия (а, |
(X, |
у), |
р), |
где р ^> 0. Для |
того чтобы тра |
|||||
ектория X = |
(ж() этой модели имела средний |
темпроста |
||||||||
а, необходимо |
и |
достаточно, чтобы она абсолютно стре- |
270 |
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 |
милась к системе гиперплоскостей траектории
ф= (р, а- 1 р, . . ., а- ' р, . . . ) модели ЭТ.
Доказательство следует из теорем 1 6 . 1 ' и 16.2.
Результаты п. 1 позволяют описать более точно асимп тотику траекторий модели Z, исходящих из граничных
точек конуса R+. Рассмотрим подмодель $1Х модели 9! порожденную граничной точкой х конуса R+:
|
31* = |
{Е, ( L f ) ( e E > (rf)( £ E , |
|
||
Так |
как |
Г;г |
— грань конуса |
R+ и |
этот конус много |
гранен, |
то |
последовательность |
( Г * ) ^ |
состоит лишь из |
конечного числа элементов; отсюда следует, в частности, что найдутся целое число 0 (0 ]> 0) и натуральное Г, при которых Ге+ т = Ге.
Пусть 0 и Т — паименыпие числа, при которых вы полняется это соотношение. Считаем, простоты ради, что
0 = 0, и рассмотрим |
отдельно два |
случая. |
|||
1) Т = 1. В этом |
случае Г'о = |
Г^. Пусть а — сужение |
|||
отображения |
а на грань г*. Тогда, по определению под |
||||
модели, |
а (То) |
= Тх |
= |
Го, откуда |
следует, что Г* = Го |
при всех |
t. Обозначим |
через Z график отображения а. |
В рассматриваемой ситуации асимптотику траекторий,
исходящих из точки х, можно изучать |
с помощью нейма |
|||||||||||||||||
новских |
граней конуса Z |
(существенно более узких, |
чем |
|||||||||||||||
грани конуса |
Z). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2) |
Т^>1. |
|
Не умаляя |
общности, |
будем |
считать, |
что |
||||||||||
Т |
= |
2. В |
этом |
случае Го = |
Г2 , |
TQ =/= Г*. |
Через |
|
at |
обоз |
||||||||
начим сужение |
отображения о на грань Tf |
(i |
= |
0, 1). По |
||||||||||||||
определению |
подмодели, |
а0 |
(Го) = |
Г?, ах |
(Г*) |
= |
Тх |
= |
Тх- |
|||||||||
Из |
сказанного |
вытекает, |
что |
Г* |
= |
Г£ |
= |
. . . = |
Tfi = |
|||||||||
|
|
Г |
Х |
|
рХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
— |
1 |
3 — • • • — -I 2(+1 |
— |
• • • |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Через |
(az)i |
|
обозначим |
сужение |
отображения |
а2 |
на |
||||||||||
грань Г? (i |
= |
0, 1). Имеем |
|
|
|
|
|
ах. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
(а2 ) о = ах о а0 ) |
( а 2 ) х |
= а0 0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
Пусть а — темп роста отображения (а2)а. Тогда |
найдут |
|||||||||||||||||
ся |
х0 |
ЕЕ |
Тх |
и |
Ро ЕЕ (Го)*, |
для |
которых |
выполняются |
§ 16] |
АСИМПТОТИКА ТРАЕКТОРИЙ ОБЩЕЙ МОДЕЛИ |
|
271 |
||||||
соотношения |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ах0 Е Е 02 )„ (ж0), |
р0 Е Е ( а 2 ) 0 (р0), |
р0 ( х 0 ) > 0. |
|
|||||
Так |
как |
(а2)ь(х0) |
= ах(а0(х0)), |
то |
найдется |
xt Е Е |
Г* |
||
такой, что ах0 |
Е Е а^х^), жг Е Е ай |
(ж0 ). Используя |
эти соот- |
||||||
пошения, |
получим |
|
|
|
|
|
|
||
ахг Е Е |
аа0 |
(х0) = а0 (ах0) d |
|
(жО = (а 2 ) х |
(xt). |
|
|||
Так |
как |
(а2)'0 |
= (д^д,,)' = а'^а'а, то |
найдется р х Е Е (-Ti)*> |
|||||
для которого (l/a)Po£E:ai(pi). Pi Е Е а 0 |
( р 0 ) . |
Рассуждая |
так |
же, как выше, получим, что (l/a^iEECa2 )! (рх ). Кроме того, из соотношений
|
|
|
а х 0 |
Е Е |
«1 fo), хх Е Е а 0 |
(я0 ), |
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
|
' |
|
|
' |
Pi Е Е a0 |
(Ро) |
|
|
|
||
|
|
— |
Ро GE fli(Pi), |
|
|
|
|||||||||
вытекают неравенства р 0 ( х 0 ) |
< Г р, (xj) |
^ р 0 (х„). Таким |
|||||||||||||
образом, р 0 |
( х „ ) |
= р х |
( х х ) > |
0. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Мы показали, что а является |
темпом роста отображе |
||||||||||||||
ния (a2 )i. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Через Zj обозначим график отображения я,- (г = 0, 1), |
|||||||||||||||
через |
ла — совокупность |
всех пар вида |
(ри , |
рх ) |
таких, |
||||||||||
что р х |
Е Е «о (Ро), |
(l/a)Po S |
« i |
(Pi)- |
Положим |
|
|
||||||||
#P.,Pt = {(*. 2/) |
е |
Го X |
Г?| |
ро |
( х ) |
= рх (у)} |
|
((Ро, |
Pi) Е Е |
я в ) , |
|||||
нк Р, |
= |
х ) ЕЕ г х |
х |
г?I Pi {у) |
= -^Ро |
Ц |
(О7», Pi) е я . ), |
||||||||
iv» = z 0 n |
п |
|
я £ , й > |
|
i v i = |
z 1 n |
|
п #P „,P l - |
|
||||||
|
|
(Ро, Pi)e*a |
|
|
|
|
|
|
(Ро, РОе^сс |
|
|||||
Множество |
Nla |
{i = 0, 1) |
уместно |
назвать |
неймановской |
||||||||||
гранью конуса |
Zt. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рассмотрим |
траекторию |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
/ |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
\ |
• •] |
|
||
|
ф = [Ро, Pi, — Р о , — |
P i . - ^ r P c - ^ - P i , - |
|
модели (Зс*)'. где (р0 , рО Е Е r i я а , и пусть % = (х( ) — тра ектория модели 9сЛ исходящая из точки х и согласован ная с траекторией ср. Тогда, как легко следует из