横截条件

横截条件(Transversality condition)也称边界条件,实际上是库恩—塔克条件(the Kuhn-Tucker conditions)的极限形式。让我们先来看一个很简单的最优化问题。

假设一个只能再活两期(1和2期)的消费者,每一期都有禀赋\(\omega_t\),在0期时遗留下来债券为\(b_0\),可以借贷,没有劳动。该消费者的最优化问题为(贴现到第0期):

\[\begin{equation} \left\{ \begin{aligned} & \max\;\beta u(c_1)+\beta^2u(c_2)\\ & \begin{aligned} s.t.\;\; & (1)\; b_1+c_1\leqslant \omega_1+(1+r_0)b_0\\ & (2)\; b_2+c_2\leqslant \omega_2+(1+r_1)b_1 \end{aligned} \end{aligned}\right. \end{equation}\]

可是这些条件是否足够我们求得所需的最优解呢?答案是否定的,原因在于如果对于第2 期,也就是最后一期的借贷没有限制的话,则该消费者一定会设法借入无穷的债务,即令\(b_2=-\infty\),由此来达到更高的效用。因此,我们必须对\(b_2\)做出一个“合理”的限制,来确保可以得到符合现实的解。一个很自然的限制1\(b_2\geqslant 0\),加上这个条件以后,我们再来求解这个最优化问题。

写出拉格朗日函数: \[ \begin{aligned} \mathcal{L}=\beta u(c_1)+\beta^2u(c_2)& +\beta\lambda_1[\omega_1+(1+r_0)b_0-b_1-c_1]\\ & +\beta^2\lambda_2[\omega_2+(1+r_1)b_1-b_2-c_2] \end{aligned} \] 对于\(b_2\geqslant 0\)的Kuhn-Tucker条件为: \[ \frac{\partial \mathcal{L}}{\partial b_2}\leqslant 0; \quad b_2\cdot\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial b_2}=0 \] 上式中的第二个条件即为\(\beta^2\lambda_2b_2=0\),如果是三期的消费者,可以写出该条件为\(\beta^3\lambda_3b_3=0\),继续推广下去,到无穷期时,就成为横截条件: \[ \lim_{t\to\infty}\beta^t\lambda_tb_t=0 \]


  1. 非Ponzi博弈条件,含义是在最后一期时该消费者不能有负债。

0%