Tilbake
2.2

2.2 Cobb-Douglas-verktøykassa: utlede etterspørselen og vise normalitet

Den faste utledningen siden 2023: fra log- eller potensnytte til $c_1 = am/p_1$ — og normalitet vist ved derivasjon, ikke påstand.

55 min
11 oppgaver
Cobb-Douglas-verktøykassautlede etterspørselenvise normalitet
Din fremgang i kapitlet
0 / 11 oppgaver
Forkunnskaper. Dette kapitlet bygger på:

- kap. 2.1 — maksimeringsproblemet, Lagrange-oppsettet og tilpasningsbetingelsen.
- kap. 1.2 — at nyttefunksjonen bare er en rangering, og at strengt voksende omregninger derfor beskriver de samme preferansene.
- kap. 1.3 — Lagrange- og innsettingsmetoden, og tolkningen av multiplikatoren.

Sist du var her — de tre tingene du trenger klart i hodet:

a) Tilpasningsbetingelsen, som all utledning under starter fra:

u1u2=p1p2\frac{u'_1}{u'_2} = \frac{p_1}{p_2}

b) Budsjettbetingelsen med likhet, som gir den andre likningen:

p1c1+p2c2=mp_1c_1 + p_2c_2 = m

c) Monotone transformasjoner: er gg strengt voksende, representerer v=g(u)v = g(u) de samme preferansene som uu, fordi rangeringen av handlekurver er uendret. Marginalnyttene endres, men forholdet mellom dem — altså MSB (marginal substitusjonsbrøk) — gjør det ikke.

Regneteknisk trenger du potensregelen for partiell derivasjon, (c1ac2b)/c1=ac1a1c2b\partial(c_1^{a}c_2^{b})/\partial c_1 = a\,c_1^{a-1}c_2^{b}, og at (lnc1)/c1=1/c1\partial(\ln c_1)/\partial c_1 = 1/c_1.

En strømkunde bruker omtrent en fast andel av inntekten sin på strøm, år etter år, nesten uavhengig av hvor mye hun tjener. En annen husholdning bruker alltid rundt en tiendedel på transport. Slike faste utgiftsandeler er så vanlige i data at økonomer har en funksjonsform som gir dem eksakt.

Den formen heter Cobb-Douglas, og den er grunnen til at eksamen kan gi deg en nyttefunksjon og forvente et helt konkret svar på fem linjer. Resultatet du skal komme fram til, er

c1=amp1,c2=(1a)mp2c_1 = \frac{a\,m}{p_1}, \qquad c_2 = \frac{(1-a)\,m}{p_2}

Legg merke til hvor mye som ikke står der: ingen p2p_2 i det første uttrykket, ingen p1p_1 i det andre. Det er ikke en forglemmelse — det er et resultat, og det er verdt et eget poeng på eksamen.

Vi bygger dette i fire løkker: først de to funksjonsformene og hvorfor de er samme sak, så selve utledningen, så budsjettandelen og normaliteten, og til slutt de tre finpoengene som skiller besvarelsene.

Løkke 1 — De to formene er samme preferanser (~12 min)

Eksamen gir deg nyttefunksjonen i én av to drakter. Den ene er en potensform:

u(c1,c2)=c1ac21a,0<a<1u(c_1, c_2) = c_1^{a}\,c_2^{1-a}, \qquad 0 < a < 1

Den andre er en log-form:

u(c1,c2)=alnc1+(1a)lnc2u(c_1, c_2) = a\ln c_1 + (1-a)\ln c_2

Mange studenter behandler disse som to forskjellige oppgaver og regner alt på nytt. Det er unødvendig, for de beskriver nøyaktig de samme preferansene.

Cobb-Douglas-nyttefunksjonen
En Cobb-Douglas-nyttefunksjon over to goder har formen

u(c1,c2)=c1ac2b,a>0, b>0u(c_1,c_2) = c_1^{a}\,c_2^{b}, \qquad a > 0,\ b > 0

I standardtilfellet normaliseres eksponentene slik at a+b=1a + b = 1, altså u=c1ac21au = c_1^{a}c_2^{1-a}.

Funksjonen er monoton (begge marginalnytter er positive) og gir konvekse indifferenskurver med avtakende MSB. Den er kursets arbeidsform fordi den gir en etterspørsel som kan skrives ned eksplisitt.

Log-formen av Cobb-Douglas
Log-formen er den naturlige logaritmen av potensformen:

v(c1,c2)=ln ⁣(c1ac2b)=alnc1+blnc2v(c_1,c_2) = \ln\!\left(c_1^{a}c_2^{b}\right) = a\ln c_1 + b\ln c_2

Regneregelen som brukes er ln(xy)=lnx+lny\ln(xy) = \ln x + \ln y og ln(xa)=alnx\ln(x^a) = a\ln x.

Siden ln\ln er strengt voksende, er dette en monoton transformasjon av uu, og vv representerer derfor de samme preferansene. Log-formen er ofte enklere å derivere, fordi marginalnyttene blir a/c1a/c_1 og b/c2b/c_2 i stedet for potensuttrykk.

Monoton transformasjon

En monoton transformasjon av en nyttefunksjon er en omregning v=g(u)v = g(u) der gg er strengt voksende.

Fordi rangeringen av handlekurver bevares — u(A)>u(B)u(A) > u(B) gir v(A)>v(B)v(A) > v(B) — beskriver vv nøyaktig de samme preferansene som uu, og gir derfor samme optimale tilpasning.

Marginalnyttene endres (v1=g(u)u1v'_1 = g'(u)\,u'_1), men MSB er uendret, siden faktoren g(u)g'(u) står i både teller og nevner og forkortes bort. Vanlige eksempler: v=10uv = 10u, v=lnuv = \ln u, v=u3v = u^3 for positiv uu.

✏️Eksempel 1: Fra potensform til log-form
En konsument har nyttefunksjonen

u(c1,c2)=c10,4c20,6u(c_1, c_2) = c_1^{0{,}4}\,c_2^{0{,}6}

Vis at v=lnuv = \ln u gir log-formen, at vv representerer de samme preferansene, og at MSB er den samme i begge tilfeller.

Omregningen. Ta logaritmen:

v=ln ⁣(c10,4c20,6)=0,4lnc1+0,6lnc2v = \ln\!\left(c_1^{0{,}4}c_2^{0{,}6}\right) = 0{,}4\ln c_1 + 0{,}6\ln c_2

Hvorfor det er samme preferanser. Logaritmen er strengt voksende: er u(A)>u(B)u(A) > u(B), så er lnu(A)>lnu(B)\ln u(A) > \ln u(B). Rangeringen av alle handlekurver er dermed uendret, og siden preferanser er en rangering, beskriver vv de samme preferansene som uu.

Kontroll via MSB. For potensformen:

u1=0,4c10,6c20,6,u2=0,6c10,4c20,4u'_1 = 0{,}4\,c_1^{-0{,}6}c_2^{0{,}6}, \qquad u'_2 = 0{,}6\,c_1^{0{,}4}c_2^{-0{,}4}

MSB=u1u2=0,40,6c2c1=23c2c1\text{MSB} = \frac{u'_1}{u'_2} = \frac{0{,}4}{0{,}6}\cdot\frac{c_2}{c_1} = \frac{2}{3}\cdot\frac{c_2}{c_1}

For log-formen:

v1=0,4c1,v2=0,6c2MSB=0,4/c10,6/c2=23c2c1v'_1 = \frac{0{,}4}{c_1}, \qquad v'_2 = \frac{0{,}6}{c_2} \quad \Longrightarrow \quad \text{MSB} = \frac{0{,}4/c_1}{0{,}6/c_2} = \frac{2}{3}\cdot\frac{c_2}{c_1}

Identisk. Marginalnyttene ser helt ulike ut, men forholdet er det samme — og det er bare forholdet som inngår i tilpasningsbetingelsen.

Tolkning i enheter. MSB =(2/3)(c2/c1)= (2/3)(c_2/c_1) sier hvor mange enheter av vare 2 konsumenten er villig til å gi fra seg for én enhet mer av vare 1. Uttrykket faller når c1c_1 vokser — akkurat som konvekse preferanser krever.

Praktisk konsekvens for eksamen: velg selv hvilken form du regner på. Får du potensformen og synes derivasjonen er tung, ta logaritmen først og si i én setning hvorfor du har lov.

📝Oppgave 1

(Innstegsoppgave — ren gjengivelse.)

a) Skriv nyttefunksjonen u=c10,7c20,3u = c_1^{0{,}7}c_2^{0{,}3} på log-form.
b) Forklar i to setninger hvorfor de to formene beskriver de samme preferansene.

📝Oppgave 2

En konsument har nyttefunksjonen u=c11/2c21/2u = c_1^{1/2}c_2^{1/2}, og en annen har w=6c11/2c21/2+15w = 6\,c_1^{1/2}c_2^{1/2} + 15.

a) Regn ut MSB for begge funksjonene.
b) Vil de to konsumentene velge samme handlekurv når de står overfor samme priser og samme inntekt? Begrunn.
c) Er marginalnyttene like for de to? Hva sier det om hvor mye informasjon marginalnytten alene inneholder?

Løkke 2 — Standardutledningen (~18 min)

Dette er kapitlets kjerne. Lær rekkefølgen, ikke svaret.

Oppskriften i fem steg:

1. Regn ut marginalnyttene u1u'_1 og u2u'_2.
2. Sett dem inn i tilpasningsbetingelsen u1/u2=p1/p2u'_1/u'_2 = p_1/p_2 og forenkle.
3. Løs den for én av mengdene uttrykt ved den andre — for Cobb-Douglas gir dette alltid et pent uttrykk av typen p2c2=bap1c1\displaystyle p_2c_2 = \frac{b}{a}p_1c_1.
4. Sett inn i budsjettbetingelsen p1c1+p2c2=mp_1c_1 + p_2c_2 = m.
5. Bruk at eksponentene summerer seg til 1, og løs ut.

Steg 5 er trikset som gjør algebraen kort. Vi tar utledningen først på log-formen, som er den enkleste å derivere.

Log-formen, steg for steg. La u=alnc1+(1a)lnc2u = a\ln c_1 + (1-a)\ln c_2.

Steg 1 — marginalnyttene. Siden (lnc1)/c1=1/c1\partial(\ln c_1)/\partial c_1 = 1/c_1:

u1=ac1,u2=1ac2u'_1 = \frac{a}{c_1}, \qquad u'_2 = \frac{1-a}{c_2}

Steg 2 — tilpasningsbetingelsen.

u1u2=a/c1(1a)/c2=ac2(1a)c1=p1p2\frac{u'_1}{u'_2} = \frac{a/c_1}{(1-a)/c_2} = \frac{a\,c_2}{(1-a)\,c_1} = \frac{p_1}{p_2}

Steg 3 — løs for den ene utgiften. Kryssmultipliser:

ap2c2=(1a)p1c1p2c2=1aap1c1a\,p_2c_2 = (1-a)\,p_1c_1 \quad \Longrightarrow \quad p_2c_2 = \frac{1-a}{a}\,p_1c_1

Steg 4 — sett inn i budsjettet.

p1c1+1aap1c1=mp_1c_1 + \frac{1-a}{a}\,p_1c_1 = m

Steg 5 — samle og forkort. Faktoriser ut p1c1p_1c_1:

p1c1(1+1aa)=p1c1a+(1a)a=p1c11a=mp_1c_1\left(1 + \frac{1-a}{a}\right) = p_1c_1\cdot\frac{a + (1-a)}{a} = p_1c_1\cdot\frac{1}{a} = m

Her er trikset: a+(1a)=1a + (1-a) = 1, så hele parentesen kollapser til 1/a1/a. Dermed

p1c1=amc1=amp1p_1c_1 = a\,m \quad \Longrightarrow \quad c_1 = \frac{a\,m}{p_1}

og symmetrisk c2=(1a)m/p2c_2 = (1-a)m/p_2.

📜Cobb-Douglas-etterspørselen
For nyttefunksjonen u=c1ac21au = c_1^{a}c_2^{1-a} (eller log-formen alnc1+(1a)lnc2a\ln c_1 + (1-a)\ln c_2), med budsjettet p1c1+p2c2=mp_1c_1 + p_2c_2 = m, er den optimale tilpasningen

c1=amp1,c2=(1a)mp2c_1 = \frac{a\,m}{p_1}, \qquad c_2 = \frac{(1-a)\,m}{p_2}

Tre egenskaper leses direkte av uttrykkene, og alle tre er egne eksamenspoeng:

a) Fast budsjettandel. Utgiften på vare 1 er p1c1=amp_1c_1 = am, altså andelen aa av inntekten — uansett hva prisene er.
b) Normalitet. c1/m=a/p1>0\partial c_1/\partial m = a/p_1 > 0, så begge goder er normale.
c) Ingen krysspriseffekt. c1c_1 inneholder ikke p2p_2, så c1/p2=0\partial c_1/\partial p_2 = 0.

Potensformen gir samme svar. La u=c1ac21au = c_1^{a}c_2^{1-a}. Marginalnyttene:

u1=ac1a1c21a,u2=(1a)c1ac2au'_1 = a\,c_1^{a-1}c_2^{1-a}, \qquad u'_2 = (1-a)\,c_1^{a}c_2^{-a}

Forholdet forenkles ved å samle potensene for hver variabel — c1a1/c1a=c11c_1^{a-1}/c_1^{a} = c_1^{-1} og c21a/c2a=c2c_2^{1-a}/c_2^{-a} = c_2:

u1u2=a1ac2c1\frac{u'_1}{u'_2} = \frac{a}{1-a}\cdot\frac{c_2}{c_1}

Det er nøyaktig samme uttrykk som fra log-formen, og resten av utledningen er identisk. Det er den praktiske siden av at de to formene er samme preferanser.

✏️Eksempel 2: Utledningen med tall — potensformen
En husholdning har nyttefunksjonen

u(c1,c2)=c10,25c20,75u(c_1,c_2) = c_1^{0{,}25}\,c_2^{0{,}75}

der c1c_1 er strøm (kilowattimer) og c2c_2 er alt annet konsum. Prisene er p1=8p_1 = 8 og p2=12p_2 = 12 kroner, og inntekten er m=4800m = 4\,800 kroner.

Utled etterspørselen etter begge goder generelt, og regn ut tilpasningen.

Trinn 1 — problemet formelt.

maxc1,c2 c10,25c20,75gitt8c1+12c2=4800\max_{c_1,\,c_2}\ c_1^{0{,}25}c_2^{0{,}75} \quad \text{gitt} \quad 8c_1 + 12c_2 = 4\,800

Likhet i budsjettet fordi preferansene er monotone.

Trinn 2 — utled. Marginalnyttene:

u1=0,25c10,75c20,75,u2=0,75c10,25c20,25u'_1 = 0{,}25\,c_1^{-0{,}75}c_2^{0{,}75}, \qquad u'_2 = 0{,}75\,c_1^{0{,}25}c_2^{-0{,}25}

Tilpasningsbetingelsen:

u1u2=0,250,75c2c1=13c2c1=p1p2\frac{u'_1}{u'_2} = \frac{0{,}25}{0{,}75}\cdot\frac{c_2}{c_1} = \frac{1}{3}\cdot\frac{c_2}{c_1} = \frac{p_1}{p_2}

Kryssmultipliser: p2c2=3p1c1p_2c_2 = 3\,p_1c_1. Sett inn i budsjettet:

p1c1+3p1c1=4p1c1=mc1=m4p1=0,25mp1p_1c_1 + 3p_1c_1 = 4p_1c_1 = m \quad \Longrightarrow \quad c_1 = \frac{m}{4p_1} = \frac{0{,}25\,m}{p_1}

og tilsvarende c2=0,75m/p2c_2 = 0{,}75\,m/p_2. Dette er den generelle etterspørselen — legg merke til at eksponentene dukker opp igjen som budsjettandeler.

Med tallene:

c1=0,2548008=12008=150 kilowattimerc_1 = \frac{0{,}25\cdot 4\,800}{8} = \frac{1\,200}{8} = 150 \text{ kilowattimer}

c2=0,75480012=360012=300 enheterc_2 = \frac{0{,}75\cdot 4\,800}{12} = \frac{3\,600}{12} = 300 \text{ enheter}

Kontroll: 8150+12300=1200+3600=48008\cdot 150 + 12\cdot 300 = 1\,200 + 3\,600 = 4\,800 ✓. Og MSB i optimum: 13300/150=2/3=8/12\tfrac{1}{3}\cdot 300/150 = 2/3 = 8/12 ✓.

Trinn 3 — tolk i enheter. Husholdningen bruker 1 200 kroner på strøm, altså nøyaktig 25 % av inntekten — eksponenten 0,250{,}25 igjen. MSB i optimum er 2/32/3 enheter «alt annet» per kilowattime: hun er villig til å gi fra seg to tredjedels enhet annet konsum for én kilowattime til, og markedet krever nøyaktig det samme (8 kroner mot 12 kroner).

Figur i ord. c1c_1 vannrett, c2c_2 loddrett. Budsjettlinjen går fra (0,400)(0, 400) til (600,0)(600, 0) med helning 2/3-2/3. Optimum E=(150,300)E = (150, 300) markeres med stiplede hjelpelinjer til begge akser, og indifferenskurven gjennom EE berører linjen der.

📝Oppgave 3
Sjanger C
En student har nyttefunksjonen

u(c1,c2)=0,6lnc1+0,4lnc2u(c_1, c_2) = 0{,}6\ln c_1 + 0{,}4\ln c_2

der c1c_1 er treningstimer (p1=30p_1 = 30 kroner) og c2c_2 er kinobilletter (p2=20p_2 = 20 kroner). Inntekten er m=6000m = 6\,000 kroner.

a) Utled begge etterspørselsfunksjonene generelt. Vis alle steg.
b) Regn ut tilpasningen med tallene, og kontroller mot budsjettet.
c) Hvor stor andel av inntekten går til hvert gode?

📝Oppgave 4

En konsument har nyttefunksjonen u=c1ac21au = c_1^{a}c_2^{1-a} med 0<a<10 < a < 1.

a) Utled marginalnyttene og vis at MSB=a1ac2c1\displaystyle \text{MSB} = \frac{a}{1-a}\cdot\frac{c_2}{c_1}.
b) Vis at MSB avtar når c1c_1 øker langs en indifferenskurve, og forklar hva det betyr om preferansene.

Løkke 3 — Budsjettandelen og normalitet ved derivasjon (~12 min)

— naturlig pausepunkt —

Multipliser etterspørselen med prisen:

p1c1=p1amp1=amp_1c_1 = p_1\cdot\frac{am}{p_1} = a\,m

Utgiften på vare 1 er altså andelen aa av inntekten, helt uavhengig av hva prisene er. Stiger p1p_1, kjøper konsumenten forholdsmessig mindre, men bruker akkurat like mange kroner.

Dette er et sterkt resultat, og du bør bruke det som rimelighetskontroll: har du regnet ut c1c_1 og finner at p1c1p_1c_1 ikke blir amam, har du gjort en algebrafeil.

Budsjettandel (utgiftsandel)
Budsjettandelen for vare 1 er andelen av inntekten som brukes på den:

s1=p1c1ms_1 = \frac{p_1c_1}{m}

For Cobb-Douglas-preferanser er s1=as_1 = a og s2=1as_2 = 1 - a — konstante, uavhengige av både priser og inntekt. Eksponentene i nyttefunksjonen er budsjettandelene.

Merk skillet mot mengdeandeler: at 60 % av kronene går til vare 1, sier ingenting om hvor stor andel av enhetene som er vare 1. Det er utgiftene som er faste.

Nå til normaliteten, og til det dokumenterte sensortrekket.

Et gode er normalt hvis konsumenten kjøper mer av det når inntekten stiger. Det er en påstand om en derivert, og sensor vil se den deriverte. Fra c1=am/p1c_1 = am/p_1:

c1m=ap1\frac{\partial c_1}{\partial m} = \frac{a}{p_1}

Her er a>0a > 0 og p1>0p_1 > 0, så den deriverte er strengt positiv for alle tillatte parameterverdier. Vare 1 er altså normal. Samme regning for vare 2 gir (1a)/p2>0(1-a)/p_2 > 0.

Det er tre linjer. Å skrive «godet er normalt fordi konsumenten kjøper mer når hun blir rikere» i stedet, gir bare delvis uttelling — det står eksplisitt i veiledningene for både V2023 og V2025.

Normalt gode
Et gode er normalt dersom etterspørselen etter det øker når inntekten øker, med prisene holdt fast:

c1m>0\frac{\partial c_1}{\partial m} > 0

For Cobb-Douglas er c1/m=a/p1>0\partial c_1/\partial m = a/p_1 > 0, så begge goder er alltid normale — uansett hvilke positive verdier aa, p1p_1 og mm har.

Egenskapen skal vises ved derivasjon, ikke påstås. Den brukes videre i kap. 2.3: normalitet er forutsetningen som gir inntektseffekten et bestemt fortegn.

Mindreverdig gode
Et gode er mindreverdig (også kalt inferiørt) dersom etterspørselen faller når inntekten øker:

c1m<0\frac{\partial c_1}{\partial m} < 0

Typiske eksempler er de billigste variantene av et gode: når inntekten stiger, byttes de ut med dyrere alternativer.

Cobb-Douglas kan aldri gi et mindreverdig gode, siden a/p1a/p_1 alltid er positiv. Trenger en oppgave et mindreverdig gode, må den bruke en annen funksjonsform. Begrepet er likevel viktig, fordi det er unntaket som gjør normalitetsforbeholdet i inntektseffekten meningsfullt.

✏️Eksempel 3: Normalitet vist ved derivasjon

En pendler har nyttefunksjonen u=0,35lnc1+0,65lnc2u = 0{,}35\ln c_1 + 0{,}65\ln c_2, der c1c_1 er togbilletter til p1=45p_1 = 45 kroner. Avgjør om togbilletter er et normalt gode, og forklar hva svaret betyr økonomisk. Hva skjer med utgiften til tog når inntekten stiger fra 8 000 til 12 000 kroner?

Trinn 1 — etterspørselen. Fra standardutledningen er

c1=0,35mp1=0,35m45c_1 = \frac{0{,}35\,m}{p_1} = \frac{0{,}35\,m}{45}

Trinn 2 — deriver med hensyn på inntekten.

c1m=0,35450,0078>0\frac{\partial c_1}{\partial m} = \frac{0{,}35}{45} \approx 0{,}0078 > 0

Den deriverte er strengt positiv. Togbilletter er derfor et normalt gode. Merk at fortegnet ikke avhenger av noen bestemt inntekt: telleren 0,350{,}35 og nevneren 4545 er begge positive, så konklusjonen gjelder i hele parameterrommet.

Trinn 3 — tolk i enheter. Den deriverte har enheten billetter per krone ekstra inntekt: for hver ekstra tusenlapp i månedsinntekt kjøper pendleren omtrent 0,007810007,80{,}0078\cdot 1\,000 \approx 7{,}8 flere togbilletter. Det er ikke et utsagn om at hun «liker tog»; det er et utsagn om hvordan tilpasningen forskyves når budsjettlinjen flyttes parallelt utover.

Utgiften. Ved m=8000m = 8\,000: c1=0,358000/4562,2c_1 = 0{,}35\cdot 8\,000/45 \approx 62{,}2 billetter, og utgiften er 0,358000=28000{,}35\cdot 8\,000 = 2\,800 kroner. Ved m=12000m = 12\,000: c1=0,3512000/4593,3c_1 = 0{,}35\cdot 12\,000/45 \approx 93{,}3 billetter, og utgiften er 42004\,200 kroner.

Utgiftene har steget med 50 %, nøyaktig som inntekten — budsjettandelen står stille på 35 %. Det er Cobb-Douglas' signatur.

Figur i ord. Tegn inntekten mm vannrett og c1c_1 loddrett. Sammenhengen c1=0,35m/45c_1 = 0{,}35m/45 er en rett linje gjennom origo med helning 0,35/450{,}35/45. Marker punktene ved m=8000m = 8\,000 og m=12000m = 12\,000 med stiplede hjelpelinjer. At linjen stiger, er den grafiske versjonen av at godet er normalt; at den går gjennom origo, betyr at andelen er konstant.

📝Oppgave 5
Sjanger C, andre ledd

En husholdning har nyttefunksjonen u=c10,2c20,8u = c_1^{0{,}2}c_2^{0{,}8}, der c1c_1 er oppvarming og c2c_2 er alt annet konsum.

a) Skriv opp etterspørselen etter oppvarming.
b) Avgjør ved derivasjon om oppvarming er et normalt gode. Skriv fortegnet eksplisitt og si hvorfor det gjelder for alle tillatte parameterverdier.
c) Hvor stor andel av inntekten går til oppvarming, og hvordan endres denne andelen når husholdningen blir rikere?

Løkke 4 — De tre finpoengene (~13 min)

Her ligger poengene som skiller en solid besvarelse fra en veldig god.

Finpoeng 1 — etterspørselen avhenger ikke av den andre prisen.

Se på uttrykket igjen:

c1=amp1c_1 = \frac{a\,m}{p_1}

p2p_2 er ikke der. Formelt:

c1p2=0\frac{\partial c_1}{\partial p_2} = 0

Dette overrasker mange, for intuisjonen sier at når vare 2 blir dyrere, må jo noe skje med vare 1. Og noe skjer — to ting, som nøyaktig opphever hverandre:

a) Vare 2 er blitt relativt dyrere, så konsumenten vrir seg mot vare 1. Det trekker c1c_1 opp.
b) Konsumenten er blitt reelt fattigere, siden en av varene hun kjøper koster mer. Det trekker c1c_1 ned, siden godet er normalt.

For Cobb-Douglas er disse to virkningene nøyaktig like store og motsatte, så nettoeffekten blir null. Dette er de to kanalene vi skal navngi og måle i kap. 2.3, og eksamen har honorert at studenten kan si det allerede her.

Krysspriseffekt
Krysspriseffekten er virkningen på etterspørselen etter det ene godet av en endring i prisen på det andre:

c1p2\frac{\partial c_1}{\partial p_2}

Er den positiv, kalles godene substitutter (de kan erstatte hverandre); er den negativ, kalles de komplementer (de brukes sammen).

For Cobb-Douglas er krysspriseffekten null: godene er verken substitutter eller komplementer i denne forstand. Årsaken er at de to underliggende kanalene — vridningen bort fra det som ble dyrere, og den lavere realinntekten — er like store og trekker hver sin vei.

✏️Eksempel 4: Hvorfor $p_2$ ikke står i uttrykket

En konsument har u=c10,5c20,5u = c_1^{0{,}5}c_2^{0{,}5}, m=2000m = 2\,000, p1=10p_1 = 10 og p2=20p_2 = 20. Prisen på vare 2 stiger til 40. Regn ut tilpasningen før og etter, og forklar resultatet.

Før prisøkningen:

c1=0,5200010=100,c2=0,5200020=50c_1 = \frac{0{,}5\cdot 2\,000}{10} = 100, \qquad c_2 = \frac{0{,}5\cdot 2\,000}{20} = 50

Kontroll: 10100+2050=1000+1000=200010\cdot 100 + 20\cdot 50 = 1\,000 + 1\,000 = 2\,000 ✓.

Etter at p2p_2 er doblet til 40:

c1=0,5200010=100,c2=0,5200040=25c_1 = \frac{0{,}5\cdot 2\,000}{10} = 100, \qquad c_2 = \frac{0{,}5\cdot 2\,000}{40} = 25

Kontroll: 10100+4025=1000+1000=200010\cdot 100 + 40\cdot 25 = 1\,000 + 1\,000 = 2\,000 ✓.

Resultatet: c1c_1 er helt uendret på 100 enheter. Konsumet av vare 2 er halvert, men kronene brukt på hver vare er de samme som før — 1 000 på hver.

Forklaringen i to kanaler. Vare 2 er blitt dobbelt så dyr, så vare 1 er relativt billigere; isolert sett skulle konsumenten vridd seg mot vare 1. Samtidig er hun blitt reelt fattigere — budsjettlinjen har rotert innover — og siden vare 1 er normal, trekker det i motsatt retning. For Cobb-Douglas er de to virkningene like store, og nettoresultatet er null.

Tolkning i enheter. Konsumenten er dårligere stilt enn før: hun har mistet 25 enheter av vare 2 uten å få noe igjen. At c1c_1 er uendret, betyr altså ikke at hun er upåvirket — bare at hele tilpasningen til den nye prisen skjer i vare 2.

Figur i ord. c1c_1 vannrett, c2c_2 loddrett. Den gamle budsjettlinjen går fra (0,100)(0, 100) til (200,0)(200, 0); den nye fra (0,50)(0, 50) til (200,0)(200, 0) — samme skjæring på c1c_1-aksen, halvert skjæring på c2c_2-aksen, altså en rotasjon innover om punktet (200,0)(200, 0). Tangeringspunktene E=(100,50)E = (100, 50) og E=(100,25)E' = (100, 25) ligger loddrett over hverandre, forbundet med en stiplet loddrett linje merket «c1c_1 uendret».

📝Oppgave 6
Sjanger C

En konsument har Cobb-Douglas-preferanser med u=c10,3c20,7u = c_1^{0{,}3}c_2^{0{,}7}.

a) Vis formelt at c1/p2=0\partial c_1/\partial p_2 = 0.
b) Forklar økonomisk hvorfor virkningen er null, ved å beskrive de to kanalene som opphever hverandre.
c) Betyr dette at konsumenten er upåvirket av at vare 2 blir dyrere? Begrunn.

Finpoeng 2 — verdien av multiplikatoren.

For log-formen u=alnc1+(1a)lnc2u = a\ln c_1 + (1-a)\ln c_2 har λ\lambda en usedvanlig pen verdi. Fra førsteordensbetingelsen u1=λp1u'_1 = \lambda p_1:

ac1=λp1λ=ap1c1\frac{a}{c_1} = \lambda p_1 \quad \Longrightarrow \quad \lambda = \frac{a}{p_1c_1}

Og siden vi vet at p1c1=amp_1c_1 = am:

λ=aam=1m\lambda = \frac{a}{a\,m} = \frac{1}{m}

Tolkningen: én ekstra krone i inntekt øker nytten med 1/m1/m. Er inntekten liten, er den ekstra kronen mye verdt; er den stor, betyr den lite. Det er nøyaktig avtakende grensenytte av penger, og det er derfor resultatet er verdt å nevne når en oppgave spør om multiplikatoren.

Merk forbeholdet: λ=1/m\lambda = 1/m gjelder for log-formen med eksponenter som summerer seg til 1. For potensformen c1ac21ac_1^{a}c_2^{1-a} blir λ\lambda et annet uttrykk, fordi nyttenivået da måles i en annen skala — nok en påminnelse om at λ\lambda ikke er en observerbar størrelse, men avhenger av hvordan nytten er skalert.

Finpoeng 3 — når eksponentene ikke summerer seg til 1.

Eksamen kan gi deg u=c1ac2bu = c_1^{a}c_2^{b} uten å love at a+b=1a + b = 1. Da gjelder ikke c1=am/p1c_1 = am/p_1 direkte. Løsningen er å normalisere: gjenta utledningen, og du får

c1=aa+bmp1,c2=ba+bmp2c_1 = \frac{a}{a+b}\cdot\frac{m}{p_1}, \qquad c_2 = \frac{b}{a+b}\cdot\frac{m}{p_2}

Budsjettandelen for vare 1 er altså a/(a+b)a/(a+b), ikke aa. Sjekk alltid summen av eksponentene før du skriver ned svaret.

En snarvei som virker, og som er verdt å nevne i besvarelsen: siden u=c1ac2bu = c_1^{a}c_2^{b} og u1/(a+b)=c1a/(a+b)c2b/(a+b)u^{1/(a+b)} = c_1^{a/(a+b)}c_2^{b/(a+b)} er en monoton transformasjon (potensen 1/(a+b)1/(a+b) er positiv), kan du normalisere eksponentene først og deretter bruke standardformelen.

✏️Eksempel 5: Eksponenter som ikke summerer seg til 1

En bedriftsleder har nyttefunksjonen u=c12c23u = c_1^{2}c_2^{3}, prisene er p1=4p_1 = 4 og p2=5p_2 = 5, og inntekten er m=1000m = 1\,000. Finn tilpasningen.

Trinn 1 — sjekk eksponentene. Her er a=2a = 2 og b=3b = 3, så a+b=51a + b = 5 \ne 1. Standardformelen c1=am/p1c_1 = am/p_1 kan derfor ikke brukes rått — den ville gitt c1=21000/4=500c_1 = 2\cdot 1\,000/4 = 500, som koster 2 000 kroner alene og sprenger budsjettet. Rimelighetskontrollen avslører feilen umiddelbart.

Trinn 2 — utled med normalisering. Marginalnyttene:

u1=2c1c23,u2=3c12c22u'_1 = 2c_1c_2^{3}, \qquad u'_2 = 3c_1^{2}c_2^{2}

MSB=2c1c233c12c22=23c2c1=p1p2\text{MSB} = \frac{2c_1c_2^{3}}{3c_1^{2}c_2^{2}} = \frac{2}{3}\cdot\frac{c_2}{c_1} = \frac{p_1}{p_2}

Kryssmultipliser: 2p2c2=3p1c12p_2c_2 = 3p_1c_1, altså p2c2=32p1c1p_2c_2 = \tfrac{3}{2}p_1c_1. Innsatt i budsjettet:

p1c1(1+32)=52p1c1=mp1c1=25mp_1c_1\left(1 + \tfrac{3}{2}\right) = \tfrac{5}{2}\,p_1c_1 = m \quad \Longrightarrow \quad p_1c_1 = \tfrac{2}{5}m

Budsjettandelen er altså 2/5=a/(a+b)2/5 = a/(a+b), som ventet. Dermed

c1=2510004=4004=100,c2=3510005=6005=120c_1 = \frac{2}{5}\cdot\frac{1\,000}{4} = \frac{400}{4} = 100, \qquad c_2 = \frac{3}{5}\cdot\frac{1\,000}{5} = \frac{600}{5} = 120

Kontroll: 4100+5120=400+600=10004\cdot 100 + 5\cdot 120 = 400 + 600 = 1\,000 ✓. Utgiftene fordeler seg 400/600, altså 40/60 — nøyaktig 2/52/5 og 3/53/5 ✓.

Trinn 3 — tolk. Lederen bruker to femdeler av inntekten på vare 1. Eksponentene sier noe om forholdet mellom vektleggingen av de to godene, ikke om nivået: hadde nyttefunksjonen vært c120c230c_1^{20}c_2^{30}, ville tilpasningen vært nøyaktig den samme, fordi 20/50=2/520/50 = 2/5.

Snarveien: u1/5=c10,4c20,6u^{1/5} = c_1^{0{,}4}c_2^{0{,}6} er en monoton transformasjon av uu, og med den formen leser du budsjettandelene 0,4 og 0,6 rett av.

📝Oppgave 7
Sjanger C i full kjede
En husholdning har nyttefunksjonen

u(c1,c2)=c11/3c21/6u(c_1, c_2) = c_1^{1/3}\,c_2^{1/6}

der c1c_1 er kollektivreiser (p1=6p_1 = 6 kroner) og c2c_2 er drivstoff (p2=4p_2 = 4 kroner). Inntekten er m=180m = 180 kroner.

a) Utled begge etterspørselsfunksjonene generelt, og regn ut tilpasningen.
b) Avgjør ved derivasjon om kollektivreiser er et normalt gode.
c) Hva skjer med etterspørselen etter kollektivreiser dersom drivstoffprisen dobles? Begrunn både formelt og økonomisk.
d) Vis at nyttefunksjonen w=c12c2w = c_1^{2}c_2 gir nøyaktig samme tilpasning.

📝Oppgave 8

(Krevende. Tester om du forstår hva multiplikatoren er, ikke bare hvordan den regnes ut.)

En konsument har u=alnc1+(1a)lnc2u = a\ln c_1 + (1-a)\ln c_2 og budsjettet p1c1+p2c2=mp_1c_1 + p_2c_2 = m.

a) Vis at λ=1/m\lambda = 1/m.
b) Tolk resultatet økonomisk. Hva sier det om verdien av en ekstra krone for en person med lav mot høy inntekt?
c) En besvarelse hevder at λ=1/m\lambda = 1/m gjelder for alle Cobb-Douglas-preferanser, også potensformen c1ac21ac_1^{a}c_2^{1-a}. Ta stilling til påstanden.

Begrepsbank

Blokkene under er flashcard-/repetisjonsstoff — hopp trygt over ved førstegangslesing; tidsanslaget for kapitlet gjelder kjernestoffet over.

Etterspørselsfunksjon

En etterspørselsfunksjon c1(p1,p2,m)c_1(p_1, p_2, m) angir den optimale mengden som funksjon av priser og inntekt. Den framkommer ved å løse tilpasningsbetingelsen og budsjettbetingelsen generelt i stedet for med tall.

For Cobb-Douglas er c1(p1,p2,m)=am/p1c_1(p_1,p_2,m) = am/p_1. Dette er broen tilbake til ECON1210: etterspørselskurven, som der ble postulert som fallende i prisen, er her utledet — og fallet følger av at p1p_1 står i nevneren.

Normaliseringstrikset (a+b=1a + b = 1)
Normaliseringstrikset er å sørge for at eksponentene i Cobb-Douglas summerer seg til 1 før standardformelen brukes.

Er u=c1ac2bu = c_1^{a}c_2^{b} med a+b1a + b \ne 1, er budsjettandelen for vare 1 lik a/(a+b)a/(a+b), ikke aa:

c1=aa+bmp1c_1 = \frac{a}{a+b}\cdot\frac{m}{p_1}

Snarveien er å ta en monoton transformasjon: u1/(a+b)u^{1/(a+b)} har eksponenter som summerer seg til 1, og andelene kan da leses direkte. I selve utledningen er det samme trikset som får parentesen (1+ba)\displaystyle \left(1 + \frac{b}{a}\right) til å kollapse til (a+b)/a(a+b)/a.

Partiell derivasjon
Partiell derivasjon vil si å derivere med hensyn på én variabel mens de andre holdes konstante. Notasjonen er u/c1\partial u/\partial c_1, med krøllete d.

De to reglene kapitlet lever av:

c1(c1ac2b)=ac1a1c2b,c1(alnc1)=ac1\frac{\partial}{\partial c_1}\left(c_1^{a}c_2^{b}\right) = a\,c_1^{a-1}c_2^{b}, \qquad \frac{\partial}{\partial c_1}\left(a\ln c_1\right) = \frac{a}{c_1}

I normalitetsderivasjonen deriveres etterspørselen med hensyn på mm mens prisene holdes fast — det er nettopp fordi prisene holdes fast at a/p1a/p_1 behandles som en konstant.

Engel-kurve

En Engel-kurve viser hvordan etterspørselen etter et gode varierer med inntekten, med prisene holdt fast. Den tegnes med mm på den vannrette aksen og mengden på den loddrette.

For Cobb-Douglas er Engel-kurven en rett linje gjennom origo med helning a/p1a/p_1. At den stiger, er den grafiske versjonen av at godet er normalt; at den går gjennom origo og er rett, betyr at budsjettandelen er den samme på alle inntektsnivåer.

Homotetiske preferanser
Preferansene er homotetiske dersom forholdet mellom de valgte mengdene bare avhenger av prisforholdet, ikke av inntekten. En dobling av inntekten dobler da begge mengder.

Cobb-Douglas er homotetisk: fra c1=am/p1c_1 = am/p_1 og c2=(1a)m/p2c_2 = (1-a)m/p_2 er forholdet

c1c2=ap2(1a)p1\frac{c_1}{c_2} = \frac{a\,p_2}{(1-a)\,p_1}

som ikke inneholder mm. Egenskapen er grunnen til at Engel-kurvene er rette linjer gjennom origo, og til at alle budsjettandeler er faste.

Substitutter og komplementer

To goder kalles substitutter dersom en prisøkning på det ene øker etterspørselen etter det andre (c1/p2>0\partial c_1/\partial p_2 > 0) — de kan erstatte hverandre. De kalles komplementer dersom effekten er negativ (c1/p2<0\partial c_1/\partial p_2 < 0) — de brukes sammen.

Cobb-Douglas-goder er ingen av delene: krysspriseffekten er nøyaktig null, fordi vridningen mot det relativt billigere godet og den lavere realinntekten opphever hverandre. Det er en egenskap ved funksjonsformen, ikke en generell økonomisk lov.

Inntektselastisitet
Inntektselastisiteten måler den prosentvise endringen i etterspørselen når inntekten øker med én prosent:

Em=c1mmc1E_m = \frac{\partial c_1}{\partial m}\cdot\frac{m}{c_1}

For Cobb-Douglas: Em=ap1mam/p1=1\displaystyle E_m = \frac{a}{p_1}\cdot\frac{m}{am/p_1} = 1. Etterspørselen vokser altså nøyaktig proporsjonalt med inntekten.

Goder med Em>1E_m > 1 kalles luksusgoder (budsjettandelen stiger med inntekten), goder med 0<Em<10 < E_m < 1 nødvendighetsgoder (andelen faller). Cobb-Douglas ligger på grensen mellom dem, og det er nettopp derfor budsjettandelen er konstant.

Luksusgode og nødvendighetsgode

Et luksusgode er et gode der budsjettandelen stiger når inntekten stiger; et nødvendighetsgode er et gode der andelen faller.

Mat er det klassiske nødvendighetsgodet: rike husholdninger bruker flere kroner på mat enn fattige, men en mindre andel av inntekten. Begge er normale goder — skillet gjelder andelen, ikke mengden.

Cobb-Douglas kan ikke gi noen av delene, siden andelen alltid er konstant. Det er formens viktigste begrensning, og verdt å nevne i drøftingsoppgaver om hvem en prisøkning rammer hardest.

Homogenitet av grad null
Etterspørselsfunksjonen er homogen av grad null i priser og inntekt: skaleres p1p_1, p2p_2 og mm alle med samme positive faktor tt, er etterspørselen uendret.

For Cobb-Douglas ser man det direkte:

a(tm)tp1=amp1\frac{a\,(tm)}{t\,p_1} = \frac{a\,m}{p_1}

Økonomisk innhold: konsumenten reagerer bare på relative priser og på realinntekt, ikke på kronenivået i seg selv. Egenskapen gjelder for alle preferanser, ikke bare Cobb-Douglas, og er grunnen til at eksamensoppgaver trygt kan normalisere én pris til 1.

Skyggepris
Skyggeprisen på en beskrankning er hvor mye målfunksjonen ville økt om beskrankningen ble løsnet med én enhet. I konsumentproblemet er det Lagrange-multiplikatoren λ\lambda: nytteøkningen ved én krone mer i inntekt.

For log-formen av Cobb-Douglas er λ=1/m\lambda = 1/m — jo høyere inntekt, jo mindre er den siste kronen verdt.

Merk at verdien avhenger av hvordan nytten er skalert: potensformen gir samme tilpasning, men en annen λ\lambda. Skyggeprisen er derfor ikke en observerbar størrelse, og skal aldri leveres som svar på hvor mye konsumenten kjøper.

Marshallsk etterspørsel
Marshallsk etterspørsel er den vanlige etterspørselen c1(p1,p2,m)c_1(p_1,p_2,m) — den som løser nyttemaksimering under et gitt pengebudsjett. Det er denne boka mener når den skriver «etterspørselen» uten videre presisering.

Navnet skiller den fra den kompenserte etterspørselen, der inntekten justeres når prisen endres. Det skillet blir avgjørende i Slutsky-dekomponeringen i kap. 2.3, der substitusjonsleddet nettopp er en kompensert effekt.

Realinntekt (kjøpekraft)
Realinntekten er hva pengeinntekten faktisk gir av varer, altså størrelsen på budsjettmengden. Den avhenger av mm og av begge prisene.

Stiger p2p_2 mens mm er uendret, krymper budsjettmengden og realinntekten faller — selv om kronebeløpet er det samme. Det er denne virkningen som er den ene av de to kanalene bak krysspriseffekten, og den som gjør at konsumenten kommer dårligere ut selv når c1c_1 står stille.

Rimelighetskontroll av utledningen

En rimelighetskontroll er en rask test av om svaret kan stemme, før du går videre. For Cobb-Douglas finnes tre gode:

a) Sett tilpasningen inn i budsjettet — summen må bli nøyaktig mm.
b) Regn ut utgiften p1c1p_1c_1 og sjekk at den blir amam (eller aa+bm\displaystyle \frac{a}{a+b}m når eksponentene ikke summerer seg til 1).
c) Sett tilpasningen inn i MSB og sjekk at den blir p1/p2p_1/p_2.

Kontrollene tar under et minutt og fanger de fleste algebrafeil. På eksamen er de også synlige poeng: sensor ser at du kontrollerer.

Innsettingsmetoden på Cobb-Douglas
Innsettingsmetoden er alternativet til Lagrange og godtas fullt ut på eksamen. For log-formen: løs budsjettet for c2=(mp1c1)/p2c_2 = (m - p_1c_1)/p_2, sett inn i nyttefunksjonen, og maksimer

u(c1)=alnc1+(1a)ln ⁣(mp1c1p2)u(c_1) = a\ln c_1 + (1-a)\ln\!\left(\frac{m - p_1c_1}{p_2}\right)

i én variabel. Derivasjonen gir samme svar, c1=am/p1c_1 = am/p_1.

Metoden er ofte raskere for konsumentproblemet, men den svikter i kostnadsminimering i Del 5, der beskrankningen ikke kan løses ut. Behersk begge.

Cobb-Douglas — egenskapskortet

Alt du trenger å huske om formen u=c1ac21au = c_1^{a}c_2^{1-a}, samlet:

- Etterspørsel: c1=am/p1c_1 = am/p_1, c2=(1a)m/p2c_2 = (1-a)m/p_2.
- Budsjettandeler: faste, lik eksponentene.
- Normalitet: c1/m=a/p1>0\partial c_1/\partial m = a/p_1 > 0 — begge goder alltid normale.
- Krysspris: c1/p2=0\partial c_1/\partial p_2 = 0.
- Egenpris: c1/p1=am/p12<0\partial c_1/\partial p_1 = -am/p_1^2 < 0 — etterspørselen faller alltid i egen pris, så Cobb-Douglas kan aldri gi et Giffen-gode.
- Inntektselastisitet: 1. Egenpriselastisitet: 1-1.
- Multiplikator: λ=1/m\lambda = 1/m for log-formen med eksponenter som summerer seg til 1.

Giffen-gode

Et Giffen-gode er et gode der etterspørselen stiger når prisen stiger. Det krever at godet er sterkt mindreverdig, slik at inntektsvirkningen av prisøkningen overdøver vridningen bort fra godet.

Muligheten er logisk konsistent, men den er aldri testet i arkivsettene, og Cobb-Douglas kan aldri gi den: c1/p1=am/p12<0\partial c_1/\partial p_1 = -am/p_1^{2} < 0 alltid. Begrepet er nevnt her fordi det er den ytterste konsekvensen av at inntektsvirkningen kan trekke motsatt vei — mekanismen som forklares i kap. 2.3.

Kvasi-lineær nytte

En kvasi-lineær nyttefunksjon har formen u=f(c1)+c2u = f(c_1) + c_2, for eksempel u=2c1+c2u = 2\sqrt{c_1} + c_2.

Her er marginalnytten av vare 2 konstant lik 1, så tilpasningsbetingelsen blir f(c1)=p1/p2f'(c_1) = p_1/p_2 — en likning som bestemmer c1c_1 uten at inntekten inngår. For u=2c1+c2u = 2\sqrt{c_1} + c_2 gir det 1/c1=p1/p21/\sqrt{c_1} = p_1/p_2, altså c1=(p2/p1)2c_1 = (p_2/p_1)^2.

Konsekvensen er at inntektseffekten på vare 1 er null: hele inntektsøkningen går til vare 2. Formen er kursets viktigste kontrast til Cobb-Douglas, og den dukker opp igjen når likevektsprisen skal regnes ut numerisk i Del 4.

Marginalnyttens skalaavhengighet

Nivået på marginalnytten har ikke selvstendig økonomisk innhold: en monoton transformasjon endrer alle marginalnytter uten å endre noe observerbart.

Det som er skalauavhengig, er:

- forholdet mellom marginalnyttene, altså MSB,
- selve tilpasningen (c1,c2)(c_1^*, c_2^*),
- rangeringen av handlekurver.

Det som er skalaavhengig, er marginalnyttenes nivå og verdien av λ\lambda. Regelen er nyttig som feilsøking: ender du opp med en konklusjon som avhenger av marginalnyttens nivå alene, har du enten regnet feil eller trukket en ugyldig slutning.

Symbol- og formelliste
Repetisjonsoppgaver
Din fremgang
0 / 3 oppgaver

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.

Skolesaga er en uavhengig læringsressurs og er ikke tilknyttet eller godkjent av Universitetet i Oslo. Dette er ikke offisielt studiemateriell. Les mer.