n2tutor.org
Продолжение

Эффективность, провалы рынка и дизайн механизмов

1.5. Эффективность по Парето и «Невидимая рука»

Давайте разберем, что такое эффективность по Парето простыми словами: это такое состояние системы взаимодействующих сторон, в котором благосостояние одного агента нельзя увеличить, не уменьшив при этом благосостояние хотя бы одного другого.

Парадокс оленей (Дарвиновская экономика Р. Фрэнка)

Эволюция наделила оленей гигантскими рогами. Каждому отдельному самцу выгодно иметь рога чуть больше, чем у соперника, чтобы выигрывать бои за самок. Но огромные рога мешают всему стаду убегать от волков. Если бы олени могли договориться и одновременно укоротить рога всем в 2 раза, иерархия бы сохранилась, но выживаемость вида возросла бы колоссально! Это строгое Парето-улучшение. Но животные не могут заключать контракты, поэтому они заперты в неэффективном равновесии.

Люди, к счастью, умеют договариваться. Но нужен ли нам всегда координатор (Госплан, диктатор), чтобы достичь эффективности?

Теорема об эффективных затратах (MC1 = MC2)

Представьте, что фирме нужно произвести 6 бубликов. У нее есть Завод 1 (Иванов) и Завод 2 (Джонс). Предельные издержки (MC: затраты на производство каждой дополнительной единицы) у них разные:

  • Иванов: 1-й бублик стоит 1 руб, 2-й: 2 руб, 3-й: 3 руб, 4-й: 4 руб.
  • Джонс: производство любого бублика всегда стоит 3.5 рубля.

Если плановая экономика прикажет Иванову сделать 1 бублик, а Джонсу: 5 бубликов, общие затраты составят: 1 (Иванов) + 17.5 (Джонс) = 18.5 рублей.

Можем ли мы сделать Парето-улучшение? Да. Заберем один бублик у Джонса (экономия 3.5 руб) и поручим его Иванову (затраты 2 руб). Мы сэкономили 1.5 рубля обществу!

Будем перекидывать объемы до тех пор, пока предельные издержки не уравняются (насколько это возможно при дискретных значениях). Оптимум достигается, когда Иванов делает 3 бублика (MC=3, а следующий стоил бы уже 4), и Джонс делает 3 бублика (MC=3.5). Общие затраты падают до 16.5 рублей!

В экономике Первая фундаментальная теорема благосостояния доказывает, что индивидуальный эгоизм в условиях совершенной конкуренции и гибкого ценообразования приводит к Парето-эффективным результатам. Если у нас есть два производителя с разными предельными издержками (MC), общие издержки общества будут минимизированы, если объем производства распределить так, чтобы $MC_1 = MC_2$. Рынок делает это стихийно.

🥯 Практикум: Минимизация издержек (MC1 = MC2)

Вам нужно произвести 6 бубликов. Изменяйте выпуск Иванова (выпуск Джонса изменится автоматически). Найдите распределение, при котором общие издержки (Total Cost) минимальны.

MC Иванова = q₁ (1, 2, 3...)  |  MC Джонса = 3.5

Бублики Иванова: 1 шт.

Бублики Джонса: 5 шт.

Иванов недогружен. Передайте ему больше бубликов!
TC Иванова:1.0
TC Джонса:17.5
Общие TC:18.5

Математическое правило: Общие издержки минимизируются, если распределить производство так, чтобы предельные издержки были равны.

Самое удивительное, что конкурентному рынку не нужен приказ, чтобы решить эту задачу. Если рыночная цена бублика установится на уровне 3.5 рублей, эгоистичный Иванов сам произведет ровно 3 бублика (так как 4-й бублик обойдется ему в 4 рубля, принеся убыток). Эгоистичный Джонс также будет производить свою долю до тех пор, пока цена покрывает его издержки. Преследуя лишь собственную наживу, они стихийно решат сложнейшую макроэкономическую задачу минимизации затрат всего общества.

Это и есть Первая фундаментальная теорема благосостояния (строгое математическое доказательство «Невидимой руки» Адама Смита): конкурентное равновесие всегда является Парето-эффективным.

Математический триумф Кеннета Эрроу

Красота этой теоремы поразительна: то, что кажется интуитивно верным и легко описывается на бытовом уровне, оказалось невероятно сложным для формального доказательства. Лишь в середине XX века выдающийся экономист, лауреат Нобелевской премии Кеннет Эрроу (совместно с Жераром Дебрё) смог дать этому строгое обоснование.

Формальное утверждение теоремы (в значительно упрощенном виде) звучит так: при выполнении ряда строгих условий (полнота рынков, отсутствие экстерналий, совершенная конкуренция и локальная ненасыщаемость предпочтений) любое конкурентное равновесие по Вальрасу является Парето-эффективным.

Чтобы доказать это, Эрроу пришлось использовать передовой математический аппарат топологии и теории множеств. Он применил теоремы об отделяющей гиперплоскости, доказывая существование уникальной «общей точки» (common point) согласия: равновесия, в котором выпуклые функции предельной полезности множества агентов пересекаются в бесконечномерных товарных пространствах. Этот гениальный топологический подход концептуально очень близок к методам, которые использовал математик Джон Нэш при доказательстве своей теоремы о существовании равновесия.

Математическая элегантность мышления Эрроу проявилась и в других его фундаментальных работах. В частности, он использовал блестящую логическую конструкцию «решающего агента» (pivotal agent) для доказательства своей знаменитой «Теоремы о невозможности» (Теоремы Эрроу), математически показав, что идеальной системы демократического голосования не существует. Доказательства Кеннета Эрроу: это, пожалуй, самые выдающиеся интеллектуальные результаты современной академической экономики, раскрывающие фундаментальную природу человеческого выбора.

Граница возможных полезностей

Графическая интерпретация Парето-улучшения

Давайте рассмотрим простой пример.

Допустим, есть два экономических агента, выборы которых позволяют получить любые комбинации благосостояния (агента A и агента B), которые лежат на графике выше.

Точка 1 является эффективной, поскольку лежит на линии, которая показывает максимальные возможности.

Если мы захотим улучшить один параметр: например, благосостояние В, то придется ухудшить другой параметр, благосостояние А. Точка 2 является неэффективной, поскольку лежит под этой линией. Это означает, что, двигаясь вправо от этой точки можно повысить благосостояние В, не уменьшая благосостояние А. Это также означает, что, двигаясь вверх от этой точки можно повысить благосостояние А, не уменьшая благосостояние В.

Когда можно сделать так, чтобы один параметр был улучшен без ухудшения другого, речь идет о том, что можно произвести Парето-улучшение. Фактически, можно даже увеличить выпуск двух товаров одновременно, если двигаться от точки 2 вправо-вверх, например до точки 1. В этом случае говорится, что можно произвести строгое Парето-улучшение.

Можно, например, представить, что на оси А: чистые выгоды курильщика, а на оси В: чистые выгоды некурильщика, находящихся в одной комнате. Когда курильщик больше курит, он получает больше выгод, but при этом некурильщик получает больше ущерба от пассивного курения. Или же можно подумать, что на оси А: выгоды государства от налогообложения, а на оси В: выгоды всего общества. Когда государство увеличивает налоги, оно увеличивает свои выгоды, при этом выгоды общества уменьшаются.

Пример: пассивное курение

Вы идете на концерт любимого исполнителя, заплатив за билет 1000 рублей. Вы приходите на концерт и к своему неудовольствию обнаруживаете, что стоящий рядом с вами человек курит (предположим, что курение в общественных местах разрешено). У вас аллергия на табачный дым, и вы оцениваете ваш ущерб от пассивного курения в 1000 рублей. Такова сумма на оплату дополнительного похода к врачу. Курильщик, который решает закурить рядом с вами, оценивает выгоды от курения на концерте всего лишь в 10 рублей. Такую ситуацию экономисты называют неэффективной. Почему? Потому что есть вариант, при котором и вы, и ваш сосед-курильщик можете произвести Парето-улучшение. Более того, есть вариант произвести даже строгое Парето-улучшение, ОДНОВРЕМЕННО улучшив ваше общее положение.

Например, вы платите курильщику 11 рублей за то, чтобы он не курил.

Он доволен, потому что получает ровно на 1 рубль больше, чем его собственные выгоды от курения. Вы довольны, потому что платите на 989 рублей меньше, чем ваш ущерб от курения. В принципе, если бы вы заплатили курильщику 999 рублей, то это также привело бы к эффективному результату. Но в том-то и дело, что, когда вы приходите на концерт, вы не можете дать курильщику деньги и попросить его не курить. Рыночная цена билета на концерт не отражает ни ваших издержек, ни выгод курильщика, то есть она не отражает информации, имеющейся у участников рынка. И в этом случае рынок для концерта, на котором можно курить, неэффективен. Причин неэффективности рынков очень много, и мы будем об этом много говорить в нашем курсе. Одна из возможных причин: это отсутствие рынков для определённых благ. Оно появляется, когда права собственности на определенное благо отсутствуют или не полностью определены.

В нашем примере отсутствующий рынок: это рынок чистого воздуха на концерте. Представим, что такой рынок существует, на нем четко определены права собственности, и чистый воздух принадлежит вашему курящему соседу. Подумайте о том, что в этом случае ваш сосед не будет курить. Это будет ему не выгодно. Если он курит, то получает выгоду в 10 рублей. Но при этом он лишается возможности продавать чистый воздух вам.

Если вы согласитесь заплатить за чистый воздух любую сумму свыше 10 рублей и меньше 1000 рублей, то воздух будет оставаться чистым. В нашем примере вы платите курильщику 11 рублей за чистый воздух. Когда такая сделка состоялась, то положение одного участника уже нельзя улучшить без ухудшения положения другого участника, и это будет эффективным равновесием.

🌬️ Практикум: Рынок чистого воздуха

Вам предстоит создать рынок там, где его не было. Вы можете предложить соседу любую сумму от 0 до 1200 рублей в обмен на отказ от курения. Найдите такой размер трансферта, при котором сделка состоится, и обе стороны останутся в выигрыше (Парето-улучшение).

ВыПотери: 1000
Предложение: 0 руб. (Отказ)
КурильщикВыгода: 10(Курит)
Сделка отклонена. Курильщику выгоднее курить (получая выгоду 10), чем принять ваш скромный трансферт. Итог: Вы теряете 1000.

1.6. Провалы рынка и Асимметрия информации

Когда ценовой механизм не отражает всю полноту информации, возникают провалы рынка. Огромный пласт неэффективностей порождает асимметричная информация: ситуация, когда одна сторона сделки знает больше о товаре, чем другая.

Классический пример — рынок подержанных автомобилей («лимонов»), исследованный Дж. Акерлофом (рынок лимонов Джордж Акерлоф описал в своей знаменитой статье, за которую получил Нобелевскую премию). Продавец знает о скрытых дефектах, а покупатель: нет. Покупатель, ожидая подвоха, готов платить лишь среднюю цену. Эта цена не устраивает продавцов высококачественных авто, и они покидают рынок. Это явление называется неблагоприятным отбором (adverse selection).

🚗 Кейс: Рынок подержанных авто («Лимоны»)

Продавцы качественных машин просят минимум 1200 у.е. Продавцы дефектных («лимонов»): 500 у.е. Покупатели ценят хорошую машину в 1300, а плохую в 700. Покупатель платит средневзвешенную ожидаемую цену. Меняйте долю хороших машин, чтобы увидеть, когда рынок рухнет.

Доля хороших авто на рынке:
50%

Готовность платить:1000
Мин. продавца:1200
Рынок рухнул: качественные авто ушли!

Неблагоприятный отбор (Adverse selection): ситуация, которая возникает на рынках с асимметричной информацией. Покупатель не может отличить качественный продукт от некачественного, и поэтому предлагает за товар низкую среднюю цену. В этих условиях продавцы некачественного товара будут иметь стимулы продавать дальше, а продавцы качественного: уходить. Результат: среднее качество товара или услуги падает со временем.

Аналогичная проблема существует на рынке медицинского страхования: полисы покупают в основном те, кто скрывает свои тяжелые болезни, что заставляет страховые компании завышать цены, вытесняя здоровых клиентов. Плюс возникает моральный риск (moral hazard): застраховав машину от ущерба, водитель перестает закрывать её на замок во дворе.

Решения проблемы асимметрии

Сигнализирование (Signaling)

Информированная сторона подает дорогостоящий сигнал. Например, диплом престижного вуза. Важность диплома для работодателя кроется не столько в знаниях, сколько в том, что кандидат прошел сложнейший фильтр, доказав свою энергичность и интеллект. Ленивый человек просто не потянет издержки на получение такого диплома. Аналогично, реклама с Марией Шараповой за гигантские гонорары: это сигнал рынку, что компания планирует работать долго и уверена в качестве продукта, иначе эти издержки никогда не окупятся.

Просеивание (Screening)

Неинформированная сторона предлагает меню контрактов. Страховая компания предлагает полис КАСКО за 100 000 руб. (полное покрытие) и за 40 000 руб. (с франшизой: первые 30 000 руб. ущерба платит клиент). Уверенные в себе профессионалы выберут дешевый полис, а новички, регулярно царапающие бамперы: дорогой. Клиенты сами проводят самоотбор (self-selection), раскрывая свой скрытый тип страховщику.

1.7. Дизайн механизмов и Аукционы

Раздел экономики, именуемый «дизайн механизмов» (mechanism design), утверждает, что эффективные институты можно создать искусственно, если правильно учесть стимулы рациональных агентов.

Дизайн механизмов (Mechanism Design): это экономическая инженерия. Она решает обратную задачу: как спроектировать такие правила игры (институты), чтобы эгоистичные агенты, преследуя свои интересы, неизбежно приводили систему к социально желаемому результату.

Пример: Загадка Капитана

Шторм перемешал золотые монеты 100 матросов в капитанской каюте. Если капитан просто спросит матросов, сколько у них было денег, все завысят свои суммы. Как вернуть деньги честно?

Решение:

Капитан просит каждого написать свою сумму на бумажке и объявляет правило: «Если общая сумма ваших заявок превысит количество монет в сундуке, я выброшу весь сундук за борт!». Угроза полной потери заставляет каждого матроса говорить абсолютную правду.

Пример: Фирма и отлынивающие работники

В некой компании работает 10 работников. Правила работы компании таковы, что в течение заданного промежутка времени (скажем, 1 год) можно уволить только одного работника. Работники, зная это, решают ничего не делать на работе. Каждый из них думает так: я буду приходить на работу, заниматься посторонними делами, делать другую работу, или вообще не буду приходить, а уволят меня только с вероятностью 10%. Так думают все, и в итоге никто не работает. Помогите директору компании построить систему угроз увольнений таким образом, чтобы все работники начали работать? Помните, что уволить можно только одного из них.

Решение:

Фирме можно ввести любое механическое правило увольнения отлынивающих работников таким образом, чтобы угроза увольнения последовательно переходила от одного работника к другому. Например, увольнять отлынивающих по алфавитному перечню. Тогда работник А будет работать, понимая, что уволят именно его. Но тогда угроза увольнения переходит к работнику Б, и он начинает работать, переводя угрозу увольнения на работника В. В конце концов, все работники начинают работать, а фирме не пришлось прибегать к дополнительным поощрениям.

Пример: Как оценить рыночную стоимость дома?

Во многих странах обладатели недвижимости платят налог на имущество. Дорогие жилые особняки не составляют исключение. Налог во многих случаях устанавливается как процентная доля от рыночной стоимости дома. Для целей налогообложения налоговые органы ориентируются на рыночную стоимость дома. Проблема состоит в том, что каждый дорогой дом достаточно уникален: он имеет особенности расположения, архитектуры, дизайна интерьера и прилегающих территорий, и много чего еще. Поэтому рыночную стоимость дома, до тех пор, пока он не выставлен на продажу, определить сложно. Налоговые органы тратят немало усилий на такие оценки, но собственники домов часто оспаривают их в суде. Предложите механизм получения рыночной стоимости дома с минимальными затратами, учитывая, что наиболее точно рыночную стоимость дома знает сам собственник, но он, конечно, не захочет ее раскрывать?

Решение:

Нужно спросить у каждого владельца его оценку дома, и объявить, что информация станет публичной, и при этом владелец будет обязан продать дом тому, кто предложит любую цену, превышающую его ответ. Тогда владелец будет думать так: если я занижу стоимость дома, то при этом возникнет тот, кто предложит цену выше моего ответа, но ниже моей достоверной оценки, я буду нести риск, что продам дом по цене ниже моей достоверной оценки стоимости дома. Если же я завышу стоимость дома, то такого риска не возникает, но мне придется заплатить более высокие налоги. Значит, мне нужно называть достоверную оценку моего дома.

Проблема безбилетника и Налог Кларка

Представьте, что 4 соседа (Андрей, Борис, Семен, Дмитрий) решают, ставить ли во дворе фонарь за 1000 рублей. Каждый должен сказать, сколько он готов пожертвовать. Если просто спросить их, они занизят суммы, надеясь, что заплатят другие (проблема безбилетника: free rider problem).

В экономике налог Кларка (или «налог на ложь») стал гениальным механизмом, решающим эту проблему. Фонарь ставят только если сумма заявок превышает 1000 рублей в денежном эквиваленте. Но налог человек платит ТОЛЬКО если его заявка оказывается ключевой (pivotal): то есть меняет исход дела. И платит он ровно столько, сколько ущерба своим решением наносит остальным участникам.

Кейс: Выявление истинной ценности фонаря

Предположим, вы живете в доме, который расположен в темном переулке. Вы очень хотели бы, чтобы в переулке появился уличный фонарь, и даже готовы сами сделать его, если ваши затраты не превысят 1000 рублей. Но однажды к вам приходят представители районной администрации и предлагают: «мы сделаем фонарь сами, но за это возьмем с вас налог T, какую максимальную сумму Т вы готовы заплатить нам?»

Представители администрации, естественно, знают, что вы это им никогда не скажете. Ваш ответ, конечно же, будет меньше, чем 1000 рублей, потому hover:text-indigo-800что вы захотите получить фонарь дешевле, чем если бы делали его сами. Тогда представители администрации предлагают вам совсем хитрую схему: «у нас в конверте есть распечатанное случайное число X. Вы говорите вашу сумму T. Если наше число X окажется меньше вашего ответа T, то мы делаем фонарь, но облагаем вас дополнительным налогом в размере X. Если же наше число X окажется больше вашего ответа T, то ничего не произойдет: мы не будем ни делать фонарь, ни облагать вас какими-либо налогами». Естественно, случайное число X может быть любым, и вы не знаете его. Что вы будете делать в этом случае?

Решение (Рассуждения рационального агента):

Вы можете рассуждать так:

«Если я назову очень маленькое значение T, например, 1 рубль, тогда число X, которое может быть любым, скорее всего, окажется больше. И тогда я не получу фонарь от администрации. Но если вдруг число X окажется меньше, то я получу фонарь, и заплачу всего лишь 1 рубль. Если бы я сам делал фонарь, то это обошлось бы мне в 1000. Выглядит заманчиво! Но вероятность этого очень невысокая. Мне нужно называть число больше, чтобы увеличить шансы на получение фонаря, ведь я, по сути, ничего не теряю.

Если я назову очень большое значение T, например 1 миллион рублей, тогда число X, которое может быть любым, скорее всего, окажется меньше. Тогда я получу фонарь, но при этом очень сильно рискую. Например, если X окажется 900 тысяч рублей, тогда мне придется заплатить 900 тысяч в виде налога! Значит, называть большое T мне нельзя.

Как же тогда мне получить фонарь с максимальными шансами, но при этом полностью избежать риска, что с меня возьмут в виде налога больше, чем 1000? : Сказать ровно 1000».

Таким образом, этот, на первый взгляд, достаточно хитрый механизм налогообложения создаст у вас стимулы самим раскрыть информацию о своих предпочтениях, которую вы ранее предпочитали не раскрывать.

В Аукционе Викри (аукцион закрытых ставок) победитель платит сумму второй по величине ставки. Математически доказано, что в таком аукционе участникам абсолютно невыгодно завышать или занижать свои ставки: их доминирующей стратегией становится указание своей истинной оценки. Часто на олимпиадах встречаются задачи на аукцион Викри, где нужно найти оптимальную ставку для подрядчика (см. задачу ниже).

Долгое время поисковики (Google, Яндекс) продавали контекстную рекламу по модели «Обобщенного аукциона второй цены» (Generalized Second Price). Но со временем экономисты доказали, что GSP не стимулирует говорить правду при продаже нескольких разных рекламных мест одновременно. Участники начинали играть в стратегические игры, искусственно занижая ставки, чтобы дешево занять второе место вместо дорогого первого.

Для решения этой проблемы технологические гиганты начали переходить к полноценным аукционам VCG (Vickrey-Clarke-Groves). В аукционе VCG цена клика для рекламодателя рассчитывается как суммарный ущерб (в виде недополученных кликов), который его присутствие на аукционе наносит всем рекламодателям, расположенным ниже него. Это сложнейшая математическая система, которая ежесекундно работает в фоновом режиме интернета, обеспечивая Парето-эффективное распределение рекламного трафика и максимизируя полезность как для поисковиков, так и для рекламодателей.

Задача 3: Тендер Витаминкина (Аукцион Викри)

ИП Витаминкин участвует в государственном тендере (аукцион Викри на понижение: побеждает предложивший меньшую цену, но получает сумму, указанную проигравшим) на поставку варенья. Ему нужно 8 кг брусники и 4 кг черники. Оценка времени Витаминкина = 1000 руб. Он может нанять одного из двух сборщиков:
- А: Макс. 20 кг черники. Издержки 1 кг черники = 0.5 кг брусники.
- В: Макс. 12 кг черники. Издержки 1 кг черники = 2 кг брусники.
Рыночная цена любой ягоды = 100 руб/кг. Без оборудования Витаминкина производительность сборщиков падает на 30%. Какую ставку должен написать Витаминкин, чтобы гарантированно максимизировать ожидаемую прибыль?

Решение:

В аукционе Викри доминирующая стратегия: указать свои истинные минимальные общие издержки (TC). Найдем их.

Сборщик А: Без оборудования добудет (20 * 100) * 0.7 = 1400 руб (мин. ЗП). Если нанять А: он собирает 20 кг черники. Витаминкин забирает 4 кг, продает 16 кг = 1600 руб. Покупает 8 кг брусники = -800 руб. Итог от ягод: +800 руб.
TC(A) = 1400 (ЗП) + 1000 (время) - 800 (доход от излишка) = 1600 руб.

Сборщик В: У него уравнение КПВ: Брусника = 24 - 2*Черника. Без оборудования добудет бруснику на (24 * 100) * 0.7 = 1680 руб (мин. ЗП). Если нанять В: он собирает 24 кг брусники. Витаминкин забирает 8 кг, продает 16 кг = +1600 руб. Покупает 4 кг черники = -400 руб. Итог: +1200 руб.
TC(B) = 1680 (ЗП) + 1000 (время) - 1200 (доход от излишка) = 1480 руб.

Никого не нанимать: купить ягоды (1200) + время (1000) = 2200 руб.

Минимальные издержки достигаются при найме В и равны 1480 рублей. Именно эту сумму нужно указать в заявке.

Продолжить обучение с n2tutor

Данный материал является финальной частью первой главы, предоставленной в открытом доступе для ознакомления. Полные теоретические тексты, продвинутые олимпиадные задачи с подробными разборами и расширенные интерактивные симуляторы доступны только для регулярных учеников проекта n2tutor.

Если вы хотите получить фундаментальные знания для победы на олимпиадах по экономике, используйте контакты, указанные в верхней части сайта (VK, WhatsApp, Telegram), чтобы узнать подробности и подобрать подходящий формат подготовки!