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Curva de indiferencia

Un ejemplo de un mapa de indiferencia con tres curvas de indiferencia representadas

En economía , una curva de indiferencia conecta puntos en un gráfico que representan diferentes cantidades de dos bienes, puntos entre los cuales un consumidor es indiferente . Es decir, cualquier combinación de dos productos indicada por la curva proporcionará al consumidor niveles iguales de utilidad, y el consumidor no tiene preferencia por una combinación o paquete de bienes sobre una combinación diferente en la misma curva. También se puede hacer referencia a cada punto en la curva de indiferencia como si generara el mismo nivel de utilidad (satisfacción) para el consumidor. En otras palabras, una curva de indiferencia es el lugar geométrico de varios puntos que muestran diferentes combinaciones de dos bienes que proporcionan la misma utilidad al consumidor. La utilidad es entonces un dispositivo para representar preferencias en lugar de algo de lo que provienen las preferencias. [1] El uso principal de las curvas de indiferencia es en la representación de patrones de demanda potencialmente observables para consumidores individuales sobre paquetes de productos. [2]

El análisis de la curva de indiferencia es un modelo puramente tecnológico que no se puede utilizar para modelar el comportamiento del consumidor. Cada punto de una curva de indiferencia dada debe satisfacerse con el mismo presupuesto (a menos que el consumidor pueda ser indiferente a diferentes presupuestos). En consecuencia, cada línea presupuestaria para un presupuesto dado y dos productos cualesquiera es tangente a la misma curva de indiferencia y esto significa que cada línea presupuestaria es tangente a, como máximo, una curva de indiferencia (y, por lo tanto, cada consumidor hace las mismas elecciones).

Existen infinitas curvas de indiferencia: una pasa por cada combinación. Una colección de curvas de indiferencia (seleccionadas), ilustrada gráficamente, se denomina mapa de indiferencia . La pendiente de una curva de indiferencia se denomina TMS (tasa marginal de sustitución), e indica cuánto del bien y debe sacrificarse para mantener constante la utilidad si el bien x aumenta en una unidad. Dada una función de utilidad u(x,y), para calcular la TMS, se toma la derivada parcial de la función u con respecto al bien x y se divide por la derivada parcial de la función u con respecto al bien y . Si la tasa marginal de sustitución disminuye a lo largo de una curva de indiferencia, es decir, la magnitud de la pendiente disminuye o se vuelve menos pronunciada, entonces la preferencia es convexa.

Historia

La teoría de las curvas de indiferencia fue desarrollada por Francis Ysidro Edgeworth , quien explicó en su libro de 1881 las matemáticas necesarias para su dibujo; [3] más tarde, Vilfredo Pareto fue el primer autor en dibujar realmente estas curvas, en su libro de 1906. [4] [5] La teoría se puede derivar de la teoría de utilidad ordinal de William Stanley Jevons , que postula que los individuos siempre pueden clasificar cualquier paquete de consumo por orden de preferencia. [6]

Mapa y propiedades

Un ejemplo de cómo se obtienen las curvas de indiferencia como curvas de nivel de una función de utilidad

Un gráfico de curvas de indiferencia para varios niveles de utilidad de un consumidor individual se llama mapa de indiferencia . Los puntos que arrojan diferentes niveles de utilidad están asociados con curvas de indiferencia distintas y estas curvas de indiferencia en el mapa de indiferencia son como líneas de contorno en un gráfico topográfico. Cada punto de la curva representa la misma elevación. Si te mueves "fuera" de una curva de indiferencia que se desplaza en dirección noreste (suponiendo una utilidad marginal positiva para los bienes), esencialmente estás subiendo una montaña de utilidad. Cuanto más alto llegues, mayor será el nivel de utilidad. El requisito de no saciedad significa que nunca alcanzarás la "cima", o un " punto de felicidad ", una cesta de consumo que se prefiere a todas las demás.

Las curvas de indiferencia suelen representarse [ vagamente ] [ se necesita aclaración ] como:

  1. Se define únicamente en el cuadrante no negativo de cantidades de productos básicos (es decir, se ignora la posibilidad de tener cantidades negativas de cualquier bien).
  2. Pendiente negativa. Es decir, a medida que aumenta el consumo de un bien, para mantener la utilidad constante, se consume una cantidad menor del otro bien. Esto es equivalente a suponer una insaciedad local (un aumento en el consumo de cualquiera de los dos bienes aumenta, en lugar de disminuir, la utilidad total). El contrafáctico de este supuesto es suponer un punto de felicidad . Si la utilidad U = f(x, y) , U , en la tercera dimensión, no tiene un máximo local para ningún valor de x e y .) La pendiente negativa de la curva de indiferencia refleja el supuesto de la monotonía de las preferencias del consumidor, que genera funciones de utilidad monótonamente crecientes, y el supuesto de insaciedad (la utilidad marginal para todos los bienes es siempre positiva); una curva de indiferencia con pendiente positiva implicaría que un consumidor es indiferente entre un paquete A y otro paquete B porque se encuentran en la misma curva de indiferencia, incluso en el caso en que la cantidad de ambos bienes en el paquete B sea mayor. Debido a la monotonía de las preferencias y a la insaciabilidad, se debe preferir un paquete con más de ambos bienes a uno con menos de ambos, por lo que el primer paquete debe producir una utilidad mayor y estar en una curva de indiferencia diferente en un nivel de utilidad más alto. La pendiente negativa de la curva de indiferencia implica que la tasa marginal de sustitución siempre es positiva;
  3. Completa , de modo que todos los puntos de una curva de indiferencia tienen la misma preferencia y son más o menos preferidos que cualquier otro punto que no esté en la curva. Por lo tanto, con (2), no pueden intersecarse dos curvas (de lo contrario, se violaría la no saciedad, ya que el punto o los puntos de intersección tendrían la misma utilidad).
  4. Transitiva con respecto a puntos en curvas de indiferencia distintas. Es decir, si cada punto en I 2 es (estrictamente) preferido a cada punto en I 1 , y cada punto en I 3 es preferido a cada punto en I 2 , cada punto en I 3 es preferido a cada punto en I 1 . Una pendiente negativa y la transitividad excluyen las curvas de indiferencia que se cruzan, ya que las líneas rectas desde el origen a ambos lados de donde se cruzan darían clasificaciones de preferencia opuestas e intransitivas.
  5. (Estrictamente) convexas . Las preferencias convexas implican que las curvas de indiferencia no pueden ser cóncavas respecto del origen, es decir, serán líneas rectas o se abultarán hacia el origen de la curva de indiferencia. Si esto último es así, a medida que un consumidor disminuye el consumo de un bien en unidades sucesivas, se requieren dosis sucesivamente mayores del otro bien para mantener la satisfacción sin cambios. Las preferencias convexas se suponen en concordancia con el principio de utilidad marginal decreciente .

Supuestos de la teoría de las preferencias del consumidor

Supongamos que hay dos cestas de consumo A y B, cada una de las cuales contiene dos bienes x e y . Un consumidor puede determinar sin ambigüedades que se da uno y solo uno de los siguientes casos:
  • A se prefiere a B , escrito formalmente como A p B [7]
  • B se prefiere a A , escrito formalmente como B p A [7]
  • A es indiferente a B , escrito formalmente como A I B [7]
Este axioma excluye la posibilidad de que el consumidor no pueda decidir, [8] supone que un consumidor puede hacer esta comparación con respecto a cualquier conjunto concebible de bienes. [7]
Esto significa que si A y B son idénticos en todos los aspectos, el consumidor reconocerá este hecho y será indiferente al comparar A y B.
  • A = BA I B [7]
  • Si A p B y B p C , entonces A p C . [7]
  • Además, si A I B y B I C , entonces A I C . [7]
Este es un supuesto de coherencia.
  • Si A se prefiere a B y C está suficientemente cerca de B, entonces A se prefiere a C.
  • A p B y CBA p C .
"Continuo" significa infinitamente divisible: así como hay una cantidad infinita de números entre 1 y 2, todos los paquetes son infinitamente divisibles. Esta suposición hace que las curvas de indiferencia sean continuas.
  • Si A tiene más de x e y que B , entonces A es preferido a B.
Esta suposición se denomina comúnmente la suposición "cuanto más, mejor".
Una versión alternativa de este supuesto requiere que si A y B tienen la misma cantidad de un bien, pero A tiene más del otro, entonces A es preferido a B.

También implica que los bienes son buenos y no malos . Ejemplos de bienes malos pueden ser las enfermedades, la contaminación, etc., porque siempre deseamos menos de esas cosas.

  • La tasa marginal de sustitución indica cuánto 'y' está dispuesta a sacrificar una persona para obtener una unidad más de 'x'. [ aclaración necesaria ]
  • Este supuesto asegura que las curvas de indiferencia sean suaves y convexas hacia el origen.
  • Esta suposición también preparó el terreno para el uso de técnicas de optimización restringida porque la forma de la curva asegura que la primera derivada sea negativa y la segunda sea positiva.
  • Otro nombre para este supuesto es el supuesto de sustitución . Es el supuesto más crítico de la teoría del consumidor : los consumidores están dispuestos a renunciar o intercambiar una parte de un bien para obtener más de otro. La afirmación fundamental es que existe una cantidad máxima a la que "un consumidor renunciará, de un bien, para obtener una unidad de otro bien, en la cantidad que dejará al consumidor indiferente entre la situación nueva y la anterior" [9]. La pendiente negativa de las curvas de indiferencia representa la disposición del consumidor a hacer un intercambio. [9]

Solicitud

Para maximizar la utilidad, un hogar debe consumir (Qx, Qy). Suponiendo que lo haga, se puede deducir una tabla de demanda completa a medida que fluctúa el precio de un bien.

La teoría del consumo utiliza curvas de indiferencia y restricciones presupuestarias para generar curvas de demanda del consumidor . Para un solo consumidor, este es un proceso relativamente simple. Primero, supongamos que un bien es un ejemplo de mercado, por ejemplo, zanahorias, y que el otro es un compuesto de todos los demás bienes. Las restricciones presupuestarias dan una línea recta en el mapa de indiferencia que muestra todas las distribuciones posibles entre los dos bienes; el punto de máxima utilidad es entonces el punto en el que una curva de indiferencia es tangente a la línea presupuestaria (ilustrada). Esto se desprende del sentido común: si el mercado valora un bien más que el hogar, el hogar lo venderá; si el mercado valora un bien menos que el hogar, el hogar lo comprará. El proceso continúa entonces hasta que las tasas marginales de sustitución del mercado y del hogar sean iguales. [10] Ahora bien, si el precio de las zanahorias cambiara y el precio de todos los demás bienes permaneciera constante, el gradiente de la línea presupuestaria también cambiaría, lo que llevaría a un punto de tangencia diferente y a una cantidad demandada diferente. Estas combinaciones de precio/cantidad pueden entonces usarse para deducir una curva de demanda completa. [10] Dicho con precisión, un conjunto de curvas de indiferencia representativas de diferentes ratios de precios entre dos bienes se utilizan para generar la curva precio-consumo en el espacio vectorial bien-bien, que es equivalente a la curva de demanda en el espacio vectorial bien-precio. La línea que conecta todos los puntos de tangencia entre la curva de indiferencia y la restricción presupuestaria a medida que cambia la restricción presupuestaria se denomina trayectoria de expansión [ 11] y se correlaciona con los cambios en la demanda. La línea que conecta todos los puntos de tangencia entre la curva de indiferencia y la restricción presupuestaria a medida que cambia el precio de cualquiera de los bienes es la curva precio-consumo y se correlaciona con el movimiento a lo largo de la curva de demanda.

Ejemplos de curvas de indiferencia

En la Figura 1, el consumidor preferiría estar en I 3 que en I 2 , y preferiría estar en I 2 que en I 1 , pero no le importa dónde se encuentra en una curva de indiferencia dada. La pendiente de una curva de indiferencia (en valor absoluto), conocida por los economistas como la tasa marginal de sustitución , muestra la tasa a la que los consumidores están dispuestos a renunciar a un bien a cambio de más del otro bien. Para la mayoría de los bienes, la tasa marginal de sustitución no es constante, por lo que sus curvas de indiferencia son curvas. Las curvas son convexas al origen, lo que describe el efecto de sustitución negativo . A medida que aumenta el precio para un ingreso monetario fijo, el consumidor busca el sustituto menos costoso en una curva de indiferencia más baja. El efecto de sustitución se refuerza a través del efecto ingreso de un ingreso real más bajo (Beattie-LaFrance). Un ejemplo de una función de utilidad que genera curvas de indiferencia de este tipo es la función Cobb-Douglas . La pendiente negativa de la curva de indiferencia incorpora la disposición del consumidor a realizar concesiones. [9]

Si dos bienes son sustitutos perfectos , las curvas de indiferencia tendrán una pendiente constante, ya que el consumidor estaría dispuesto a cambiar de uno a otro en una proporción fija. La relación marginal de sustitución entre sustitutos perfectos también es constante. Un ejemplo de una función de utilidad asociada con curvas de indiferencia como estas sería .

Si dos bienes son complementos perfectos , las curvas de indiferencia tendrán forma de L. Algunos ejemplos de complementos perfectos son los zapatos izquierdos en comparación con los zapatos derechos: el consumidor no obtiene ninguna ventaja si tiene varios zapatos derechos si solo tiene un zapato izquierdo; los zapatos derechos adicionales tienen una utilidad marginal cero sin más zapatos izquierdos, por lo que los paquetes de bienes que difieren solo en la cantidad de zapatos derechos que incluyen (cualquiera que sea la cantidad) son igualmente preferidos. La tasa marginal de sustitución es cero o infinita. Un ejemplo del tipo de función de utilidad que tiene un mapa de indiferencia como el anterior es la función de Leontief: .

Las diferentes formas de las curvas implican diferentes respuestas a un cambio en el precio, como se muestra en el análisis de la demanda en la teoría del consumidor . Los resultados solo se indicarán aquí. Un cambio en la línea de precios y presupuestos que mantiene al consumidor en equilibrio en la misma curva de indiferencia:

en la figura 1, la cantidad demandada de un bien se reduciría gradualmente a medida que el precio de ese bien aumentara relativamente.
en la figura 2 no tendría ningún efecto sobre la cantidad demandada de ninguno de los bienes (en un extremo de la restricción presupuestaria ) o cambiaría la cantidad demandada de un extremo de la restricción presupuestaria al otro.
en la figura 3 no tendría ningún efecto sobre las cantidades de equilibrio demandadas, ya que la línea presupuestaria rotaría alrededor de la esquina de la curva de indiferencia. [nb 2]

Relaciones de preferencia y utilidad

La teoría de la elección representa formalmente a los consumidores mediante una relación de preferencia y utiliza esta representación para derivar curvas de indiferencia que muestran combinaciones de igual preferencia para el consumidor.

Relaciones de preferencia

Dejar

ser un conjunto de alternativas mutuamente excluyentes entre las que un consumidor puede elegir.
y ser elementos genéricos de .

En el lenguaje del ejemplo anterior, el conjunto está formado por combinaciones de manzanas y plátanos. El símbolo es una de esas combinaciones, como 1 manzana y 4 plátanos, y es otra combinación, como 2 manzanas y 2 plátanos.

Una relación de preferencia, denotada , es una relación binaria definida en el conjunto .

La declaración

se describe como ' es débilmente preferido a '. Es decir, es al menos tan bueno como (en satisfacción de preferencias).

La declaración

se describe como ' es débilmente preferido a , y es débilmente preferido a .' Es decir, uno es indiferente a la elección de o , lo que significa no que no son deseados sino que son igualmente buenos para satisfacer preferencias.

La declaración

se describe como ' es débilmente preferido a , pero no es débilmente preferido a .' Se dice que ' es estrictamente preferido a .'

La relación de preferencia es completa si todos los pares pueden clasificarse. La relación es transitiva si cuando y entonces .

Para cualquier elemento , la curva de indiferencia correspondiente, está formada por todos los elementos de los cuales son indiferentes a . Formalmente,

.

Vínculo formal con la teoría de la utilidad

En el ejemplo anterior, un elemento del conjunto está formado por dos números: el número de manzanas, llámelo así , y el número de plátanos, llámelo así.

En la teoría de la utilidad , la función de utilidad de un agente es una función que clasifica todos los pares de paquetes de consumo por orden de preferencia ( completitud ) de modo que cualquier conjunto de tres o más paquetes forme una relación transitiva . Esto significa que para cada paquete existe una relación única, , que representa la relación de utilidad (satisfacción) asociada con . La relación se denomina función de utilidad . El rango de la función es un conjunto de números reales . Los valores reales de la función no tienen importancia. Solo la clasificación de esos valores tiene contenido para la teoría. Más precisamente, si , entonces el paquete se describe como al menos tan bueno como el paquete . Si , el paquete se describe como estrictamente preferido al paquete .

Consideremos un paquete particular y tomemos la derivada total de aproximadamente este punto:

o, sin pérdida de generalidad,

(Ecuación 1)

donde es la derivada parcial de con respecto a su primer argumento, evaluada en . (Lo mismo para )

La curva de indiferencia a través de debe proporcionar en cada paquete de la curva el mismo nivel de utilidad que el paquete . Es decir, cuando las preferencias están representadas por una función de utilidad, las curvas de indiferencia son las curvas de nivel de la función de utilidad. Por lo tanto, si se va a cambiar la cantidad de en , sin salirse de la curva de indiferencia, también se debe cambiar la cantidad de en una cantidad tal que, al final, no haya ningún cambio en U :

, o bien, sustituyendo 0 en la ecuación (1) anterior para resolver dy/dx :
.

Así, el cociente de utilidades marginales da el valor absoluto de la pendiente de la curva de indiferencia en el punto . Este cociente se denomina relación marginal de sustitución entre y .

Ejemplos

Utilidad lineal

Si la función de utilidad tiene la forma entonces la utilidad marginal de es y la utilidad marginal de es . La pendiente de la curva de indiferencia es, por lo tanto,

Observe que la pendiente no depende de o : las curvas de indiferencia son líneas rectas.

Utilidad Cobb-Douglas

Una clase de funciones de utilidad conocidas como funciones de utilidad Cobb-Douglas se utilizan muy comúnmente en economía por dos razones:

1. Representan preferencias "bien comportadas", como "más es mejor" y la preferencia por la variedad.

2. Son muy flexibles y se pueden ajustar para que se ajusten a los datos del mundo real con mucha facilidad. Si la función de utilidad tiene la forma la utilidad marginal de es y la utilidad marginal de es .Donde . La pendiente de la curva de indiferencia, y por lo tanto el negativo de la tasa marginal de sustitución , es entonces

Utilidad CES

Una forma general de CES ( elasticidad constante de sustitución ) es

donde y . (La función Cobb-Douglas es un caso especial de la utilidad CES, con .) Las utilidades marginales están dadas por

y

Por lo tanto, a lo largo de una curva de indiferencia,

Estos ejemplos podrían ser útiles para modelar la demanda individual o agregada.

Biología

Tal como se utiliza en biología , la curva de indiferencia es un modelo que muestra cómo los animales "deciden" si realizar o no una determinada conducta, basándose en cambios en dos variables que pueden aumentar en intensidad, una a lo largo del eje x y la otra a lo largo del eje y. Por ejemplo, el eje x puede medir la cantidad de alimento disponible, mientras que el eje y mide el riesgo que implica obtenerlo. La curva de indiferencia se dibuja para predecir la conducta del animal en distintos niveles de riesgo y disponibilidad de alimento.

Críticas

Las curvas de indiferencia heredan las críticas dirigidas a la utilidad en general.

Herbert Hovenkamp (1991) [13] ha sostenido que la presencia de un efecto de dotación tiene implicancias significativas para el derecho y la economía , particularmente en relación con la economía del bienestar . Sostiene que la presencia de un efecto de dotación indica que una persona no tiene curva de indiferencia (véase sin embargo Hanemann, 1991 [14] ), lo que hace inútiles las herramientas neoclásicas del análisis del bienestar, y concluye que los tribunales deberían utilizar en cambio la WTA como medida de valor. Fischel (1995) [15] , sin embargo, plantea el contrapunto de que utilizar la WTA como medida de valor disuadiría el desarrollo de la infraestructura y el crecimiento económico de una nación .

El economista austríaco Murray Rothbard criticó la curva de indiferencia porque "por definición nunca se exhibe en acción, en intercambios reales, y por lo tanto es incognoscible y objetivamente carente de sentido". [16]

Véase también

Notas

  1. ^ La transitividad de las preferencias débiles es suficiente para la mayoría de los análisis de curvas de indiferencia: si A es débilmente preferido a B , lo que significa que al consumidor le gusta A al menos tanto como B , y B es débilmente preferido a C , entonces A es débilmente preferido a C. [8 ]
  2. ^ Las curvas de indiferencia se pueden utilizar para derivar la curva de demanda individual. Sin embargo, los supuestos de la teoría de las preferencias del consumidor no garantizan que la curva de demanda tenga una pendiente negativa. [12]

Referencias

  1. ^ Geanakoplos, John (1987). "Modelo Arrow-Debreu de equilibrio general". The New Palgrave: A Dictionary of Economics . Vol. 1. págs. 116–124 [pág. 117].
  2. ^ Böhm, Volker; Haller, Hans (1987). "Teoría de la demanda". The New Palgrave: A Dictionary of Economics . Vol. 1. págs. 785–792 [pág. 785].
  3. ^ Francis Ysidro Edgeworth (1881). Psíquicos matemáticos: un ensayo sobre la aplicación de las matemáticas a las ciencias morales. Londres: C. Kegan Paul and Co.
  4. Vilfredo Pareto (1919). Manuale di Economia Politica — con una Introduzione alla Scienza Sociale [ Manual de Economía Política ]. Piccola Biblioteca Científica. vol. 13. Milán: Societa Editrice Libraria.
  5. ^ "Curvas de indiferencia | Policonomics" . Consultado el 8 de diciembre de 2018 .
  6. ^ "William Stanley Jevons - Policonomics". www.policonomics.com . Consultado el 23 de marzo de 2018 .
  7. ^ abcdefg Binger; Hoffman (1998). Microeconomía con cálculo (2.ª ed.). Lectura: Addison-Wesley. pp. 109–117. ISBN 0-321-01225-9.
  8. ^ ab Perloff, Jeffrey M. (2008). Microeconomía: teoría y aplicaciones con cálculo . Boston: Addison-Wesley. pág. 62. ISBN 978-0-321-27794-7.
  9. ^ abc Silberberg; Suen (2000). La estructura de la economía: un análisis matemático (3.ª ed.). Boston: McGraw-Hill. ISBN 0-07-118136-9.
  10. ^ ab Lipsey, Richard G. (1975). Introducción a la economía positiva (cuarta edición). Weidenfeld & Nicolson . Págs. 182-186. ISBN. 0-297-76899-9.
  11. ^ Salvatore, Dominick (1989). Esquema de teoría y problemas de la economía gerencial de Schaum . McGraw-Hill. ISBN 0-07-054513-8.
  12. ^ Binger; Hoffman (1998). Microeconomía con cálculo (2.ª ed.). Lectura: Addison-Wesley. pp. 141–143. ISBN 0-321-01225-9.
  13. ^ Hovenkamp, ​​Herbert (1991). "Política jurídica y el efecto dotación". Revista de Estudios Jurídicos . 20 (2): 225. doi :10.1086/467886. S2CID  155051169.
  14. ^ Hanemann, W. Michael (1991). "Disposición a pagar y disposición a aceptar: ¿cuánto pueden diferir? Respuesta". American Economic Review . 81 (3): 635–647. doi :10.1257/000282803321455449. JSTOR  2006525.
  15. ^ Fischel, William A. (1995). "La disparidad entre oferta y demanda y la compensación justa por las expropiaciones: una perspectiva de elección constitucional". Revista Internacional de Derecho y Economía . 15 (2): 187–203. doi : 10.1016/0144-8188(94)00005-F .
  16. ^ Rothbard, Murray (1998). La ética de la libertad . New York University Press. pág. 242. ISBN 9780814775592.

Lectura adicional

Enlaces externos