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2.3 課后練習題詳解

1假設某種商品的需求曲線是Q=300-2P+4I,其中,I為以千美元計量的收入。供給曲線是Q=3P-50。

(1)如果I=25,求出這種商品的市場出清價格和數量。

(2)如果I=50,求出這種商品的市場出清價格和數量。

解:(1)當I=25時,該商品的需求曲線為:Q=300-2P+100=400-2P;

市場出清條件為該商品的供給和需求相等,需求曲線和供給曲線相交之點便是均衡點,即有:400-2P=3P-50。從而解得市場出清的價格為:P=90;市場出清的數量為:Q=400-2×90=220。

(2)當I=50時,該商品的需求曲線為:Q=300-2P+200=500-2P;

市場出清條件為該商品的供給和需求相等,需求曲線和供給曲線相交之點便是均衡點,即有:500-2P=3P-50。從而解得市場出清的價格為:P=110;市場出清的數量為:Q=500-2×110=280。

2考慮一個競爭性市場,在不同的價格下,其需求量和供給量(每年)如下表所示:

(1)當價格為80美元和100美元時,分別計算需求價格彈性。

(2)當價格為80美元和100美元時,分別計算供給價格彈性。

(3)均衡價格和均衡數量是多少?

(4)假設政府制定了一個80美元的最高限價,該市場是否存在短缺,如果存在,短缺有多大?

解:(1)需求價格彈性是需求變動百分比與價格變動百分比的比值,即:

EP=(ΔQD/QD)/(ΔP/P)=(P/QD)·(ΔQD/ΔP)

因為價格每提高20美元,需求會減少兩百萬,所以:

ΔQD/ΔP=(-2)/20=-0.1

當P=80時,需求量為20,此時,EP=80/20×(-0.1)=-0.40。

當P=100時,需求量為18,此時,EP=100/18×(-0.1)=-0.56。

(2)供給彈性公式為:

ES=(P/QS)·(ΔQS/ΔP)

因為價格每提高20美元,供給會增加兩百萬,所以:

ΔQS/ΔP=2/20=0.1

當P=80時,供給量為16,此時,ES=(80/16)×0.1=0.50。

當P=100時,供給量為18,此時,ES=(100/18)×0.1=0.56。

(3)在給定的價格條件下,供給和需求的數量相等時即達到供需的均衡點。由表中可以看出,均衡的價格是P=100(美元),數量是Q=18(百萬)。

(4)如果政府制定一個80美元的限價,則會出現短缺。因為從表中可以看出,當P=80時,需求量為20百萬,而供給量只有16百萬,所以將出現4百萬的短缺。

3參見(教材中)例2.5的小麥市場。1998年,美國對小麥的需求是QD=3244-283P,且本國的供給是QS=1944+207P。假設在1998年底,巴西和印度尼西亞向美國開放了它們的小麥市場。如果這些新開放的市場使得美國小麥的需求增加了200百萬蒲式耳,小麥市場的完全競爭價格是多少?美國農民生產和出售的小麥數量是多少?(價格的單位是美元/蒲式耳;數量以百萬蒲式耳/年為單位。)

解:如果巴西和印度尼西亞購買200百萬蒲式耳美國小麥,那么將會產生新的需求曲線QD′,QD′=QD+200=3444-283P,而此時小麥的供給曲線沒有變動。令需求等于供給,可求得新的均衡點:

3444-283P=1944+207P

解得:均衡價格P≈3.06(美元/蒲式耳)。

將P≈3.06代入供給或需求函數,可得均衡數量Q≈2578(百萬蒲式耳/年)。

4一種植物纖維在一個競爭性世界市場上進行交易,世界市場的價格是9美元/磅。在該價格下,美國可以得到無限多的進口商品。在不同價格水平下美國國內市場的供給和需求如下表所示:

(1)求出需求方程和供給方程。

(2)價格為9美元時,需求價格彈性是多少?價格為12美元時呢?

(3)價格為9美元時,供給價格彈性是多少?價格為12美元時呢?

(4)在自由市場上,植物纖維在美國的價格是多少?此時的進口數量是多少?

解:(1)設需求方程為QD=a-bP,斜率-b=ΔQD/ΔP=-6/3=-2,故QD=a-2P。

將表中任意一對價格和國內需求的數值代入QD=a-2P,得a=40;

因此,需求方程為:QD=40-2P。

設供給方程為QS=c+dP,斜率d=ΔQS/ΔP=2/3,故QS=c+2P/3。

將表中任意一對價格和國內供給的數值代入QS=c+2P/3,得c=0;

因此,供給方程為:QS=2P/3。

(2)價格為9美元時,需求價格彈性為:EP=(P/QD)·(ΔQD/ΔP)=9/22×(-2)=(-18)/22=-0.82。

價格為12美元時,需求價格彈性為:EP=(P/QD)·(ΔQD/ΔP)=12/16×(-2)=(-24)/16=-1.5。

(3)價格為9美元時,供給價格彈性為:ES=(P/QS)·(ΔQS/ΔP)=(9/6)×(2/3)=1。

價格為12美元時,供給價格彈性為:ES=(P/QS)·(ΔQS/ΔP)=(12/8)×(2/3)=1。

(4)在無貿易限制條件下,美國市場的價格將等于世界市場的價格,即9美元/磅。在這一價格水平下,國內供給為Q=2P/3=6,而國內需求為22,因此進口量為22-6=16(百萬磅)。

5對美國農產品的需求很多是來自其他國家。如在1998年,小麥的總需求是Q=3244-283P。其中美國國內的需求是QD=1700-107P,國內的供給是QS=1944+207P。假設小麥的出口需求下降了40%。

(1)美國農民注意到出口需求下降了,這對于美國小麥市場的競爭價格會產生什么影響?農民有理由擔心嗎?

(2)現在假設美國政府想要購買足夠的小麥,以使價格上升至3.50美元/蒲式耳。如果沒有出口需求,政府需要購買多少小麥?政府的購買行為需要支付多少貨幣?

解:(1)令總需求等于國內供給,可求得小麥市場的最初均衡價格和數量:

3244-283P=1944+207P

解得:P≈2.65(美元)。

將P≈2.65代入總需求或供給函數,可得均衡數量Q=2492.55(百萬蒲式耳),總收益PQ=2.65×2492.55≈6605.26(百萬美元),即約66.05億美元。

對小麥的國外需求QF=Q-QD=(3244-283P)-(1700-107P)=1544-176P。

小麥的出口需求下降了40%以后:

總需求Q′=QD+0.6QF=(1700-107P)+0.6×(1544-176P)=2626.4-212.6P。

此時再令總需求等于國內供給,可求得出口需求下降40%后的均衡價格和數量:

2626.4-212.6P=1944+207P

解得:P≈1.63(美元)。

將P≈1.63代入總需求或供給函數,得均衡數量Q≈2281.41(百萬蒲式耳),總收益是PQ=1.63×2281.41≈3718.70(百萬美元),即約37.19億美元。

將出口需求變化前后兩組數據作比較可知,美國自由市場上的小麥價格將從2.65美元減至1.63美元,美國農民的收益從66.05億美元降低到37.19億美元,這將引起美國農民的擔憂。

(2)政府將價格提高至3.50美元,市場上小麥的供給量QS=1944+207×3.5=2668.5(百萬蒲式耳);由題目所給條件,不考慮出口需求,故總需求=國內需求=QD=1700-107P=1700-107×3.5=1325.5(百萬蒲式耳)。市場上供大于求的數量為QS-QD=2668.5-1325.5=1343(百萬蒲式耳),政府每年購得1343百萬蒲式耳的小麥。

美國政府為購買這些小麥,每年需要付的金額為:1343×3.5=4700.5(百萬美元)。

6紐約市的房租控制機構發現,總需求是QD=160-8P,其中數量以萬間套房為單位;而價格(即平均月租金水平)則以百美元為單位。該機構還注意到,在P較低時,Q的增加是因為有更多的三口之家從長島進入該市,從而需要住房。市房地產經紀人委員會承認,房租控制機構得到的總需求方程是較好的需求估計值,并且他們認為住房的供給為QS=70+7P。

(1)如果房租控制機構與該委員會在需求和供給上的觀點都是正確的,自由市場的價格是多少?如果該機構設定一個300美元的最高平均月租金,且所有未找到住房的人都離開紐約市,那么紐約市人口的變動會是怎樣的呢?

(2)假設該機構迎合了該委員會的愿望,且對于所有住房都設定一個900美元的月租金,以給房東一個“公平的”回報率。如果套房長期性供給增長的50%來自新建筑,那么需要建造多少住房?

解:(1)在自由市場條件下,令需求等于供給可求得均衡的價格和數量:

160-8P=70+7P

解得:P=6(百美元)。

將P=6代入需求或供給函數,可得均衡數量為Q=112(萬間套房)。

在自由市場條件下,平均月租金將為600美元,此時有112萬間套房出租。

如果房租控制機構將最高平均月租金設定在300美元,因為租金太低,房東愿意提供的供給量QS=70+7×3=91(萬間套房)。如果以三口之家來計算,那么將有(112-91)×3=63(萬人口)離開城市,如圖2.11所示。

圖2.11 房屋的供求分析

(2)當月租金設定為900美元時,住房的需求量為QD=160-8×9=88(萬間套房),與自由市場條件下均衡數量112萬間套房相比,減少了24萬間套房的需求。因此,不需要建造住房。

72010年美國人消費了3150億支香煙,合157.5億包。香煙的每包零售價(含稅)大約平均為5美元。統計研究表明,需求的價格彈性是-0.4,供給的價格彈性是0.5。

(1)根據這些消息,請推導香煙市場的線性需求曲線和供給曲線。

(2)1998年,美國人共消費了235億包香煙,每包零售價2美元。1998~2010年,香煙消費下降的部分原因是人們更多地認識到吸煙對健康的危害,部分原因是價格的上升。假設消費下降的所有原因都是價格上升,你可以推斷出需求價格彈性具有什么特征嗎?

解:(1)設香煙市場的需求方程為QD=a-bP。由題意可知,香煙的需求價格彈性為EPD=(P/QD)·(ΔQD/ΔP)=-0.4,根據題意可知2010年的平均消費量157.5億包,則:

-0.4=(5/157.5)×(ΔQD/ΔP)

ΔQD/ΔP=-0.4×(157.5/5)=-12.6=-b

將P=5時,QD=157.5代入QD=a-12.6P;

即157.5=a-12.6×5,解得:a=220.5。

所以,需求方程為QD=220.5-12.6P。

設香煙市場的供給方程為QS=c+dP,由題意可知,香煙的供給價格彈性為EPS=(P/QS)·(ΔQS/ΔP)=0.5,即:

0.5=(P/QS)·(ΔQS/ΔP)=(5/157.5)·(ΔQS/ΔP)

ΔQS/ΔP=0.5×(157.5/5)=15.75=d

將P=5,QS=157.5代入QS=c+15.75P;

即157.5=c+15.75×5,解得:c=78.75。

所以,供給方程為:QS=78.75+15.75P。

(2)ΔQ=157.5-235=-77.5,ΔP=5-2=3,P(_)=(2+5)/2=3.5,Q(_)=(157.5+235)/2=196.25,因此需求價格彈性為:

EP=(P(_)/Q(_))·(ΔQ/ΔP)=(3.5/196.25)×(-77.5/3)=-0.46

需求價格彈性的絕對值小于1,故香煙需求是缺乏彈性的。

8在(教材)例2.8中,通過2.6節中推導出來的線性供給曲線和需求曲線,我們研究了銅的需求量下降20%對銅價的影響。假設銅需求的長期彈性是-0.75,而非-0.5。

(1)如前假定,均衡價格和數量為P*=3美元/磅,Q*=18百萬公噸/年,推導出與更小的需求彈性相一致的線性需求曲線。

(2)運用這一需求曲線,重新計算銅的需求下降20%對銅價的影響。(注:銅的供給曲線為QS=-9+9P。)

解:(1)假設線性需求曲線:QD=a-bP。

在線性需求曲線中,ED=-b·(P*/Q*),而這里ED=-0.75,P*=3,Q*=18,所以:-0.75=-b×(3/18),解得b=4.5。

將b=4.5,P*=3,Q*=18代入需求曲線中,有:18=a-4.5×3,解得a=31.5。

所以需求的彈性為-0.75時,線性需求曲線為:QD=31.5-4.5P。

(2)當銅的需求下降20%時,新的需求曲線為:

QD′=0.8QD=0.8×(31.5-4.5P)=25.2-3.6P

令需求等于供給,得:25.2-3.6P=-9+9P,解得:P=2.71。

即當銅的需求量下降20%時,銅價從3.00美元/鎊下降到2.71美元/鎊,每磅價格下降了29美分,下降了(0.29/3)×100%≈9.7%。

9我們在例2.8討論了近幾年銅的全球需求的增加,部分歸因于中國不斷上升的消費。

(1)利用初始的需求彈性和供給彈性(即ES=1.5且ED=-0.5),計算銅的需求增加20%對銅價的影響。

(2)計算該需求增加對均衡產量Q*的影響。

(3)正如我們在例2.8中討論的,美國銅產量在2000~2003年下降了。計算銅的需求增加20%(在(1)部分你做的)且銅的供給下降20%對均衡價格和產量的影響。

解:(1)原先的需求函數為QD=27-3P;供給函數為QS=-9+9P。即原來的供給均衡為:P*=3,Q*=18。

需求上升20%意味著新需求是原先需求的120%,因此新的需求函數為:

QD′=1.2QD=1.2×(27-3P)=32.4-3.6P

當新的需求等于原先供給時達到新的均衡,令QD′=QS,即:

32.4-3.6P=-9+9P

解得新的均衡價格為:P*=3.29。

所以,需求增加20%使得價格上升29美分,即上升9.7%。

(2)將新的均衡價格3.29美元代入供給函數得到新的均衡產量為

Q*=-9+9×3.29=20.61(百萬公噸/年)

所以,需求增加20%使產量增加了2.61百萬公噸,即上升了14.5%。

(3)當銅的供給下降20%意味著新的供給是原先供給的80%,所以新的供給函數為:

QS′=0.8QS=0.8×(-9+9P)=-7.2+7.2P

當QD′=QS′時達到新的均衡,即:

32.4-3.6P=-7.2+7.2P

解得新的均衡價格為P*=3.67,新的均衡產量為Q*=-7.2+7.2×3.67≈19.22(百萬公噸/年)。

所以當需求增加20%并且供給下降20%時,相對原先的均衡點,價格會上升67美分/磅,上升22%,產量上升1.22(百萬公噸/年),上升6.8%。

10(教材)例2.9分析了世界石油市場。利用該例所提供的數據:

(1)證明短期需求曲線和競爭性供給曲線的確是如下形式:

D=33.6-0.02P

SC=18.05+0.012P

(2)證明長期需求曲線和競爭性供給曲線的確是如下形式:

D=41.6-0.12P

SC=13.3+0.071P

(3)例2.9我們考察了沙特阿拉伯石油減產對價格的影響。假設由于沙特開發了新油田,從而歐佩克產量每年增加20億桶。計算石油產量增加對短期和長期石油供給的影響。

答:(1)假設供給方程為:SC=c+dP,非歐佩克的供給SC=Q*=19;

由ES=0.05,P*=80,且ES=d·(P*/Q*),得:d=0.012。

將d,SC和P代入供給方程,得c=18.05。

即短期供給曲線為:SC=18.05+0.012P。

同理,假設需求方程為:D=a-bP。因為QD=32,ED=-b(P*/Q*),可得b=0.02。

將b,QD=32和P*=80代入需求方程,得:32=a-0.02×80,解得:a=33.6。

即短期需求曲線為:D=33.6-0.02P。

(2)由ES=0.3,ED=-0.3,ES=d·(P*/Q*),ED=-b·(P*/Q*),得:

0.3=d×(80/19)

-0.3=-b×(80/32)

解得:d=0.071,b=0.12。

SC=c+dP,即:19=c+0.071×80,解得:c≈13.3。

D=a-bP,即:32=a-0.12×80,解得:a=41.6。

即長期供給曲線和需求曲線分別為:SC=13.3+0.071P;D=41.6-0.12P。

(3)歐佩克年產量從130億桶增加到150億桶以后,將這150億桶加到短期和長期供給方程中:

STt=15+SC=15+18.05+0.012P=33.05+0.012P

STtt=15+SC=15+13.3+0.071P=28.3+0.071P

分別令短期供給等于短期需求、長期供給等于長期需求,得:

33.05+0.012P=33.6-0.02P

解得:P=17.19(美元);

28.3+0.071P=41.6-0.12P

解得:P=69.63(美元)。

歐佩克每年增產20億桶以后,短期的石油價格是每桶17.19美元;長期的石油價格是每桶69.63美元。

11參見例2.10,該例分析了價格控制對天然氣的影響。

(1)利用該例中的數據,證明下述的供給和需求曲線的確描述了2005~2007年的市場:

供給:Q=15.90+0.72PG+0.05PO

需求:Q=0.02-1.8PG+0.69PO

式中,PG和PO分別是天然氣和石油的價格。

另外請證實,如果石油價格為50美元,這些曲線意味著天然氣的自由市場價格為6.40美元。

(2)假設天然氣的調控價格是4.50美元/千立方英尺,而非3美元/千立方英尺,那么超額需求會是多少呢?

(3)假設天然氣的市場并沒有受到調控,如果石油價格從50美元漲至100美元,那么天然氣的自由市場價格又將會發生什么變化呢?

證明:(1)假設供給函數是:Q=a+bPG+cPO

那么,供給的價格彈性ES=(ΔQG/QG)/(ΔPG/PG)=(ΔQG/ΔPG)·(PG/QG)=b·(PG/QG);

將ES=0.2,均衡狀態下PG=6.4,QG=23代入上式,得0.2=6.4b/23,即b=0.72。

供給的交叉價格彈性EGO=(ΔQG/QG)/(ΔPO/PO)=(ΔQG/ΔPO)·(PO/QG)=c·(PO/QG);

將EGO=0.1,均衡狀態下PO=50,QG=23代入上式,得0.1=50c/23,即c=0.05。

將b=0.72,c=0.05,PG=6.4,PO=50和QG=23代入供給函數,得23=a+0.72×6.4+0.05×50,即a=15.9。

所以供給函數是:Q=15.9+0.72PG+0.05PO

同理,假設需求函數是:Q=d+ePG+fPO

那么,需求的價格彈性E=(ΔQG/QG)/(ΔPG/PG)=(ΔQG/ΔPG)·(PG/QG)=e·(PG/QG);

將E=-0.5,均衡狀態下PG=6.4,QG=23代入上式,得-0.5=6.4e/23,即e=-1.8。

需求的交叉價格彈性EGO=(ΔQG/QG)/(ΔPO/PO)=(ΔQG/ΔPO)·(PO/QG)=f·(PO/QG);

將EGO=1.5,均衡狀態下PO=50,QG=23代入上式,得1.5=50f/23,即f=0.69。

將e=-1.8,f=0.69,PG=6.4,PO=50和QG=23代入需求函數,得23=d-1.8×6.4+0.69×50,即d=0.02。

所以需求函數是:Q=0.02-1.8PG+0.69PO

如果石油價格為50美元,則:

天然氣的供給函數為:Q=15.9+0.72PG+0.05×50=18.4+0.72PG

天然氣的需求函數為:Q=0.02-1.8PG+0.69×50=34.52-1.8PG

令供給等于需求,得:18.4+0.72PG=34.52-1.8PG,解得PG=6.40(美元)。

這就證實了如果石油價格為50美元,供求曲線的含義是天然氣的自由市場價格為6.40美元。

(2)若1975年天然氣的調控價格是4.50美元/千立方英尺,PG=50美元,那么,

需求:QD=0.02-1.8×4.50+0.69×50=26.42

供給:QS=15.9+0.72×4.50+0.05×50=21.64

超額需求量為26.42-21.64=4.78(千立方英尺)。

(3)如果石油價格從50美元漲至100美元,那么對于天然氣來說:

需求:QD=0.02-1.8PG+0.69×100=69.02-1.8PG

供給:QS=15.9+0.72PG+0.05×100=20.9+0.72PG

令供給等于需求,得:20.9+0.72PG=69.02-1.8PG,解得PG=19.10(美元)。

所以,如果石油價格從50美元漲至100美元,而天然氣的市場沒有受到調控,那么天然氣的價格將從6.40美元漲至19.10美元。

12下表顯示的是速溶咖啡和烘焙咖啡的零售價格和銷售量。

(1)利用這些數據,估計烘焙咖啡需求的短期價格彈性,并推導烘焙咖啡的線性需求曲線。

(2)估計速溶咖啡需求的短期價格彈性,并推導速溶咖啡的線性需求曲線。

(3)哪種咖啡的短期需求價格彈性大?為什么是這樣?

解:(1)設烘焙咖啡的線性需求曲線為Q=a-bP。為計算烘焙咖啡的短期需求彈性,首先求出烘焙咖啡需求曲線的斜率-b。則

ΔQ/ΔP=(820-850)/(4.11-3.76)=-b=-85.7

因此,

EP1=(P1/Q1)·(ΔQ/ΔP)=(4.11/820)×(-85.7)=-0.43

EP2=(P2/Q2)·(ΔQ/ΔP)=(3.76/850)×(-85.7)=-0.38

EPAVE={[(P1+P2)/2]/[(Q1+Q2)/2]}·(ΔQ/ΔP)=(3.935/835)×(-85.7)=-0.40

由于-b=-85.7,且當P=4.11時,Q=820。

所以,a=820+85.7×4.11=1172.2,烘焙咖啡需求曲線為Q=1172.2-85.7P。

(2)設速溶咖啡需求曲線為Q=c-dP,為計算速溶咖啡的短期需求彈性,首先求出速溶咖啡需求曲線的斜率-d。

ΔQ/ΔP=(75-70)/(10.35-10.48)=-d=-38.5

因此,

EP1=(P1/Q1)·(ΔQ/ΔP)=(10.35/75)×(-38.5)=-5.31

EP2=(P2/Q2)·(ΔQ/ΔP)=(10.48/70)×(-38.5)=-5.76

EPAVE={[(P1+P2)/2]/[(Q1+Q2)/2]}·(ΔQ/ΔP)=(10.415/72.5)×(-38.5)=-5.53

由于-d=-38.5,且當P=10.35時,Q=75。

所以,c=75+38.5×10.35=473.5,速溶咖啡需求曲線為Q=473.5-38.5P。

(3)速溶咖啡比烘焙咖啡彈性大得多。烘焙咖啡在短期內彈性很小,是因為人們把烘焙咖啡看作一種必需品,價格的變化不會引起需求的很大變化。然而,很多人把速溶咖啡看成是烘焙咖啡的雖不完美但比較方便的替代品。因此,如果速溶咖啡的價格上升了,人們就不會愿意付更多的錢來購買這種質量較低的替代品,從而使得銷售量大量減少。由題可知,速溶咖啡的價格變動幅度小于烘焙咖啡,但消費量減少的幅度卻大于烘培咖啡消費量增加的幅度,因此速溶咖啡比烘焙咖啡彈性大得多。

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