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์กธ์—…์„ ์œ„ํ•ด ๋งˆ์ง€๋ง‰ ํ•™๊ธฐ์— โ€œ๋ฏธ์‹œ๊ฒฝ์ œํ•™โ€ ์ˆ˜์—…์„ ๋“ฃ๊ฒŒ ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฝ์ œํ•™์›๋ก  ์ˆ˜์—…์„ ์žฌ๋ฐŒ๊ฒŒ ๋“ค์–ด์„œ ๊ฒฝ์ œ ์ชฝ์ด๋ž‘ ๊ถํ•ฉ์ด ์ข‹์€ ์ค„ ์•Œ๊ณ  ์‹ ์ฒญ ํ–ˆ๋Š”๋ฐ, ์›ฌ๊ฑธโ€ฆ ์ด ๊ณผ๋ชฉ์€ ์‚ฌ์‹ค์ƒ ์ˆ˜ํ•™๊ณผ ๊ณผ๋ชฉ ์ด์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.. ใ…‹ใ…‹ ๊ทธ๋ž˜๋„ ์ˆ˜ํ•™๊ณผ ๋ณต์ˆ˜์ „๊ณต๋„ ํ•˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋‹ˆ, ์ด ์ˆ˜์—…๋„ ํž˜๋‚ด์„œ ์ž˜ ๋“ค์–ด๋ด…์‹œ๋‹ค! ์ „์ฒด ํฌ์ŠคํŠธ๋Š” โ€œ๋ฏธ์‹œ๊ฒฝ์ œํ•™โ€ ์นดํ…Œ๊ณ ๋ฆฌ์—์„œ ํ™•์ธํ•˜์‹ค ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋“ค์–ด๊ฐ€๋ฉฐ

์ง€๋‚œ ์ฑ•ํ„ฐ์—์„œ๋ถ€ํ„ฐ โ€œ๊ตํ™˜ ๊ฒฝ์ œโ€์— ๋Œ€ํ•ด ์‚ดํŽด๋ณด์•˜์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด์ „์—๋Š” ๋ชจ๋“  ์žฌํ™”์™€ ์†Œ๋“์„ โ€œDivisibleโ€ ์žฌํ™”/์†Œ๋“์ด๋ผ๊ณ  ๊ฐ„์ฃผ ํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ด๋ฒˆ ํฌ์ŠคํŠธ๋ถ€ํ„ฐ๋Š” ๊ฐ ์žฌํ™”์™€ ์†Œ๋“์„ โ€œ๋ถˆ๊ฐ€๋ถ„(Indivisible)โ€์ด๋ผ๊ณ  ํ•˜๊ณ , ์ด๊ฒƒ์€ ํ•œ ๋‹จ์œ„๋กœ ์‹œ์žฅ์—์„œ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋œ๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ • ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ฆ‰, โ€œ์ด์‚ฐ์ ์ธ(discrete)โ€ ๋ชจ๋ธ์— ๋Œ€ํ•ด์„œ ์‚ดํŽด๋ด…๋‹ˆ๋‹ค.

์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, โ€œ์ฝ˜์„œํŠธ ํ‹ฐ์ผ“โ€, โ€œํ•ญ๊ณต๊ถŒโ€ ๋“ฑ์ด ์ด๋Ÿฐ ์žฌํ™”์— ์†ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

Modeling

๊ฒฝ์ œ ์ฐธ์—ฌ์ž ๊ฐ„์˜ ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ  ์ƒํƒœ๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅด๊ฒŒ ์‹œ์ž‘ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋ณดํ†ต $e_1 = (\alpha, 0)$, $e_2 = (0, \beta)$๋กœ ๋‘๊ณ  ์‹œ์ž‘ํ•˜๋Š”๋ฐ, ์ด๊ฒƒ์€ ํ•œ ๋ช…์ด ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ ์ž, ๋‹ค๋ฅธ ํ•œ๋ช…์€ ๋น„๋ณด์œ ์ž๊ฐ€ ๋˜์–ด, ๊ฐ๊ฐ ํŒ๋งค์ž/๊ตฌ๋งค์ž ์—ญํ• ์„ ๋งก๋„๋ก ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ๊ตฌ์„ฑ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.


์š”๋Ÿฐ ์ด์‚ฐ์ ์ธ ๊ตํ™˜ ๊ฒฝ์ œ ์‹œ์žฅ์—์„œ ์ฒซ๋ฒˆ์งธ ์žฌํ™”๋Š” โ€œํ™”ํ(money)โ€์ด๊ณ , ๋‘๋ฒˆ์งธ ์žฌํ™”๋Š” ๋ถˆ๊ฐ€๋ถ„์žฌํ™” ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

\[x_1 \in \mathbb{R}_+ \quad x_2 \in \left\{0, 1\right\}\]

์ฆ‰, ํ•˜๋‚˜๋Š” ์—ฐ์† ์žฌํ™”, ๋‚˜๋จธ์ง€ ํ•˜๋Š” 0-1 ์žฌํ™”์ธ ์ƒํ™ฉ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

Single Price and Personal Valuation

์‹œ์žฅ์—๋Š” ๊ฑฐ๋ž˜๊ฐ€ ์ด๋ค„์ง€๊ธฐ ์œ„ํ•œ โ€œ์‹œ์žฅ ๊ฐ€๊ฒฉ $p$โ€œ๊ฐ€ ์กด์žฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์•„๋ฌด๋„ ์ด ๊ฐ€๊ฒฉ์„ ์กฐ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์—†๊ณ , ์žฌํ™”๋ฅผ ํŒ๋งคํ•˜๋Š” ์‚ฌ๋žŒ๋„ ๊ตฌ๋งคํ•˜๋Š” ์‚ฌ๋žŒ๋„ ์ด ๊ฐ€๊ฒฉ์„ ์ˆ˜์šฉํ•˜๋Š” โ€œ๊ฐ€๊ฒฉ ์ˆ˜์šฉ์ž(price taker)โ€ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜, ๊ฐ ๊ฐœ์ธ์ด ๊ทธ ์žฌํ™”์— ๋Œ€ํ•ด ๋А๋ผ๋Š” ์ฃผ๊ด€์ ์ธ ๊ฐ€์น˜๋„ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋ฅผ โ€œPersonal Valuation $v_i$โ€๋ผ๊ณ  ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ฐœ์ธ์ด ์žฌํ™”๋ฅผ ๊ตฌ๋งคํ• ์ง€, ํŒ๋งค์ž๊ฐ€ ์žฌํ™”๋ฅผ ํŒ๋งคํ• ์ง€๋Š” ์ž์‹ ์˜ ๊ฐ€์น˜ $v_i$์™€ ์‹œ์žฅ ๊ฐ€๊ฒฉ $p$์™€์˜ ๋น„๊ต๋กœ ๊ฒฐ์ • ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๊ตฌ๋งค์ž
    • $p < v_i$
    • ์‹œ์žฅ ๊ฐ€๊ฒฉ๋ณด๋‹ค ๊ฐœ์ธ ํ‰๊ฐ€๊ฐ€ ๋” ๋†’์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
    • ๊ตฌ๋งค์ž๋Š” ๊ทธ ์žฌํ™”๋ฅผ ์‚ฌ๊ณ  ์‹ถ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
  • ํŒ๋งค์ž
    • $p > v_i$
    • ๊ฐœ์ธ ํ‰๊ฐ€๋ณด๋‹ค ์‹œ์žฅ ๊ฐ€๊ฒฉ์ด ๋” ๋†’์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
    • ํŒ๋งค์ž๋Š” ๊ทธ ์žฌํ™”๋ฅผ ํŒ”๊ณ  ์ด์œค์„ ๋‚จ๊ธฐ๊ณ  ์‹ถ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
  • ๋ฌด์ฐจ๋ณ„/๋น„๊ฑฐ๋ž˜
    • $p = v_i$
    • ์žฌํ™”๋ฅผ ์‚ฌ๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‚˜ ํŒŒ๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‚˜ ๋งŒ์กฑ๋„๊ฐ€ ๋™์ผํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.
    • ์„ ํƒ์€ ์ž์œ ๋กญ๊ฒŒ ์ผ์–ด๋‚˜๊ณ  ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ •ํ•  ์ˆ˜ ์—†์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Example

๊ฐœ์ธ $A$, $B$, $C$๊ฐ€ ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™์€ ์ƒํ™ฉ์— ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๊ฐœ์ธ $A$
    • ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ  $(0, 0)$
    • ๊ฐ€์น˜ $v_A = 8$
  • ๊ฐœ์ธ $B$
    • ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ  $(10, 1)$
    • ๊ฐ€์น˜ $v_B = 5$
  • ๊ฐœ์ธ $C$
    • ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ  $(7, 0)$
    • ๊ฐ€์น˜ $v_C = 6$

๊ฐœ์ธ $A$๋Š” ์žฌํ™”๋ฅผ ๊ฐ•ํ•˜๊ฒŒ ์›ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ, ๋ณด์œ ํ•œ ๊ธˆ์•ก์ด ์—†์–ด์„œ ๊ฑฐ๋ž˜์— ์ฐธ์—ฌํ•  ์ˆ˜ ์—†์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

$B$๋Š” ์žฌํ™”๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ์ง€๋งŒ, ๊ทธ ๊ฐ€์น˜๋Š” ๋‚ฎ๊ฒŒ ํ‰๊ฐ€ํ•˜๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. $C$๋Š” ์žฌํ™”๊ฐ€ ์—†๊ณ , ๊ทธ๊ฑธ ๊ตฌ๋งคํ•  ๋ˆ์„ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ทธ๋ž˜์„œ $B$์™€ $C$๊ฐ€ ์žฌํ™”๋ฅผ ๊ฑฐ๋ž˜ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋•Œ, ๊ฑฐ๋ž˜ ๊ฐ€๊ฒฉ์€ $5 \le p \le 6$ ์‚ฌ์ด์—์„œ ๊ฒฐ์ • ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋งŒ์•ฝ, $p = 5$๋กœ ๊ฑฐ๋ž˜ ๋œ๋‹ค๋ฉด,

  • ๊ฐœ์ธ $B$
    • ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ  $(15, 0)$
    • ๊ฐ€์น˜ $v_B = 5$
  • ๊ฐœ์ธ $C$
    • ์ดˆ๊ธฐ ๋ณด์œ  $(2, 1)$
    • ๊ฐ€์น˜ $v_C = 6$

๋กœ ์ƒˆ๋กœ์šด ์ƒํƒœ์— ๋„๋‹ฌํ•˜๊ณ , ์ด ์ƒํƒœ๊ฐ€ ์•ˆ์ •์  ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

Preference and Utility

์ด๋Ÿฐ ๊ตํ™˜ ๊ฒฝ์ œ์—์„œ ๊ฐœ์ธ์˜ ์„ ํ˜ธ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๋Š” ํšจ์šฉ ํ•จ์ˆ˜๋Š” ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™์ด ์ •์˜ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

\[u(x) = x_1 + v_i \cdot x_2\]

๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ˆ˜์—… ์ž๋ฃŒ์—์„œ๋Š” $e_2(i) = 0$์ธ ๊ฒฝ์šฐ, ์ฆ‰ ๋ถˆ๊ฐ€๋ถ„์žฌํ™”๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ๋Š” ์‚ฌ๋žŒ์˜ ๊ฒฝ์šฐ๋ผ๋„, ์ž์‹ ์ด ๋งค๊ธด ๊ฐœ์ธ์ ์ธ ๊ฐ€์น˜ $v_i$ ๋งŒํผ์€ ์ง€๋ถˆํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋ˆ์ด ์žˆ๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ • ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

\[\text{Assume} \quad e_1(i) \ge v_i\]

์ด๊ฒƒ์€ ์‚ฌ๋žŒ๋“ค์ด ๋ˆ์ด ์ ˆ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ๋ถ€์กฑํ•ด์„œ ๋ถˆ๊ฐ€๋ถ„์žฌํ™”๋ฅผ ๋ชป ์‚ฌ๋Š” ๊ฒฝ์šฐ๋Š” ์—†๋‹ค๋Š” ๊ฐ€์ • ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

Counter Examples

์ด์‚ฐ ๊ตํ™˜ ๊ฒฝ์ œ์—์„œ๋Š” ์•„๋ž˜์™€ ๊ฐ™์€ ๊ฒƒ๋“ค์„ ๊ฐ€์ • ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๋ชจ๋“  ์žฌํ™”๋Š” ์–ด๋–ค ํŒ๋งค์ž์™€ ๊ตฌ๋งค์ž๊ฐ€ ๊ฑฐ๋ž˜ํ•˜๋“ ์ง€ ์ƒ๊ด€ ์—†์ด ๋‹จ์ผํ•œ ๊ฐ€๊ฒฉ์œผ๋กœ ๊ฑฐ๋ž˜ ๋œ๋‹ค.
  • ์‹œ์žฅ์—์„œ ๊ฐœ์ธ ํ•œ ๋ช…์€ ์‹œ์žฅ ๊ฐ€๊ฒฉ์— ์˜ํ–ฅ์„ ์ค„ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์ฆ‰, โ€œ๊ฐ€๊ฒฉ ์ˆ˜์šฉ์žโ€๋‹ค.
  • ๋ชจ๋“  ๊ฑฐ๋ž˜๋Š” ์ •ํ•ด์ง„ ์‹œ์žฅ ๊ฐ€๊ฒฉ์œผ๋กœ ์ด๋ค„์ง€๋ฉฐ, ๊ทธ ๊ฐ€๊ฒฉ ์™ธ์—๋Š” ๊ฑฐ๋ž˜๊ฐ€ ๋ถˆ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค.

ํ•˜์ง€๋งŒ, ์ด๊ฒƒ์€ ํ˜„์‹ค์—์„œ ๋งž์ง€ ์•Š์„ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์–ด๋–ค ํŒ๋งค์ž์™€ ๊ตฌ๋งค์ž๊ฐ€ ๊ฑฐ๋ž˜ํ•˜๋А๋ƒ์— ๋”ฐ๋ผ ๊ฐ€๊ฒฉ์ด ๋‹ฌ๋ฆฌ ํ˜•์„ฑ ๋  ์ˆ˜ ์žˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ํฅ์ •์„ ์ž˜ํ•˜๋Š” ๊ตฌ๋งค์ž/ํŒ๋งค์ž์— ๋”ฐ๋ผ ๊ฐ€๊ฒฉ์ด ๋‹ฌ๋ผ์ง€๋Š” ๊ฒฝ์šฐ๊ฐ€ ์žˆ์„ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋˜, ์‹œ์žฅ์— ๊ตฌ๋งค์ž $B_4$, $B_{10}$ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ํŒ๋งค์ž $S_0$, $S_6$๊ฐ€ ์žˆ์„ ๋•Œ, ์ด๋“ค์€ ๊ฐ๊ฐ ์ž์‹ ์˜ ์•„๋ž˜ ์ฒจ์ž ๋งŒํผ ํ•ด๋‹น ์žฌํ™”์— ๊ฐ€์น˜๋ฅผ ๋งค๊ฒผ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋งŒ์•ฝ, $(B_{10}, S_6)$๊ฐ€ ๋งŒ๋‚˜์„œ ๊ฑฐ๋ž˜๋ฅผ ํ•œ๋‹ค๋ฉด, ๊ฐ€๊ฒฉ์€ 6 ~ 10 ์‚ฌ์ด์— ๊ฒฐ์ • ๋  ๊ฒƒ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด์— $(B_{10}, S_0)$๊ฐ€ ๋งŒ๋‚˜์„œ ๊ฑฐ๋ž˜๋ฅผ ํ–ˆ๋‹ค๋ฉด, ๊ฐ€๊ฒฉ์€ 0 ~ 10 ์‚ฌ์ด์— ๊ฒฐ์ • ๋  ๊ฒƒ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค! ์ฆ‰, ๊ตฌ๋งค์ž/ํŒ๋งค์ž ๋งˆ๋‹ค ๋งค๊ธฐ๋Š” ๊ฐ€์น˜๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์–ด๋–ค ์Œ์„ ๋งค์นญํ•˜๋А๋ƒ, ์–ด๋–ค ์ˆœ์„œ๋กœ ์„œ๋กœ ๋งŒ๋‚˜๋А๋ƒ์— ๋”ฐ๋ผ ๊ฑฐ๋ž˜ ๊ฐ€๊ฒฉ์ด ๋‹ฌ๋ผ์ง‘๋‹ˆ๋‹ค.

์ด๋ฒˆ์—๋Š” ๊ตฌ๋งค์ž $B_{10}$๊ฐ€ ๋‹ค๋ฅธ ๋ชจ๋“  ํŒ๋งค์ž/๊ตฌ๋งค์ž๊ฐ€ ๋ฉ”๊ธด ๊ฐ€์น˜๋ฅผ ์•ˆ๋‹ค๊ณ  ํ•ฉ์‹œ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ๊ตฌ๋งค์ž $B_{10}$์€ ๊ตฌ๋งค์ž $B_4$๊ฐ€ ์žฌํ™”๋ฅผ ๊ตฌ๋งคํ•˜์ง€ ๋ชปํ•˜๋„๋ก $S_0$๋ฅผ ๋จผ์ € ๋งŒ๋‚˜์„œ 5 ~ 6 ์‚ฌ์ด์˜ ๊ฐ€๊ฒฉ์— ๊ฑฐ๋ž˜๋ฅผ ์ œ์•ˆํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด $B_{10}$์€ ๊ฑฐ๋ž˜๋ฅผ ์„ฑ์‚ฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์ง€๋งŒ, $B_4$๋Š” ๋‚จ์€ $S_6$์™€ ๊ฑฐ๋ž˜๊ฐ€ ์ด๋ค„์ง€์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ˆ˜์—…์—์„œ ๋‹ค๋ฃจ๊ณ  ์žˆ๋Š” โ€œ๊ฒฝ์Ÿ ๊ท ํ˜•โ€์— ๋Œ€ํ•œ ์ด๋ก ์€ โ€œ๊ฐ€๊ฒฉ์ด ์–ด๋–ป๊ฒŒ ํ˜•์„ฑ ๋˜๋Š”์ง€โ€๋Š” ์„ค๋ช…ํ•˜์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹จ์ง€, ๊ฐ€๊ฒฉ์ด ์ด๋ฏธ ๊ฒฐ์ •๋˜์–ด ์žˆ๊ณ , ๋ชจ๋‘๊ฐ€ ๊ทธ ๊ฐ€๊ฒฉ์„ ์•Œ๊ณ  ์žˆ๋‹ค๊ณ  ๊ฐ€์ • ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์‹ค์ œ๋กœ ๋ˆ„๊ฐ€ ๋จผ์ € ๋งŒ๋‚ฌ๋Š”์ง€, ๋‘˜ ์‚ฌ์ด์— ์–ด๋–ค ํ˜‘์ƒ์ด ์žˆ์—ˆ๊ณ , ์ •๋ณด ์ „ํŒŒ๊ฐ€ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ด๋ค„์กŒ๋Š”์ง€๋Š” ๊ณ ๋ คํ•˜์ง€ ์•Š๊ณ  ๋ถ„์„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๋งบ์Œ๋ง

๋‹ค์Œ ํฌ์ŠคํŠธ์—์„  ์ด๋Ÿฐ ์ด์‚ฐ ๊ตํ™˜ ๊ฒฝ์ œ์—์„œ โ€œ๊ฒฝ์Ÿ ๊ท ํ˜•โ€์ด ์–ด๋–ป๊ฒŒ ํ˜•์„ฑ ๋˜๋Š”์ง€๋ฅผ ์‚ดํŽด๋ด…๋‹ˆ๋‹ค!

โžก๏ธ Competitive Equilibrium of Indivisible Exchange Economy