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

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

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 t) (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

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 (£;,)fcLiпроизвольная

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 =

() 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ) о = ах о а0 )

( а 2 ) х

= а0 0

 

 

 

 

 

 

Пусть а — темп роста отображения 2)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

2)ь0)

= ах00)),

то

найдется

xt Е Е

Г*

такой, что ах0

Е Е а^х^), жг Е Е ай

0 ). Используя

эти соот-

пошения,

получим

 

 

 

 

 

 

ахг Е Е

аа0

0) = а0 (ах0) d

 

(жО = (а 2 ) х

(xt).

 

Так

как

2)'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

0 ),

 

 

 

 

 

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

и ,

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

7», 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