σ〆 ︐ ︑
︑
lノ門rF π O EF Q υ
J'
π F t︑
pb
よって、 (3)を 得 る 。 さ ら に 、 EπF(y;
e
1)の 定 義 及 び (3)より (2)を得る。( 証 明 終 )
次 に 我 々 は 、 政 府 の 利 潤 関 数 及 び 社 会 厚 生 関 数 を 定 式 化 す る 。 企 業 iが 、 入 札 価 格b(y,θ1) で 勝 つ 時 の 政 府 の 利 潤 は 、
πG(y,θ1) = py ‑ (1+λ)b(y,
e
1)yで 表 さ れ る 。 こ こ で 、 pは 公 共 財 の 価 絡 で あ り 、 λは 政 府 が 企 業 に 報 酬 と し て b(y,θ1 ) Yを 支 払 う 時 に か か る 社 会 費 用 を 表 す パ ラ メ ー タ ー を 意 味 す る 。 さ ら に 、 こ の 場 合 の 社 会 厚 生 を 次 の よ う に 定 義 す る 。
W(y,
e
1) =πG(y,θ1) +πF(y,θ1 )= py ‑λb(y,
e
1)y ‑ ψ ( y,e
1) (6 ) 政 府 は 、 各 企 業 が 入 札 を す る 際 に は 、 す べ て 平 等 に 取 り 扱 う も の と し よ う 。 こ の 時 、 期 待 社 会 厚 生 はEW=fLW(y,θ )nF(θ)ト 1f (θ)dθ (7)
と 表 さ れ る 。 補 題 1を 用 い る こ と に よ り 、 EWは 次 の よ う に 書 換 え ら れ る 。
補 題2 EW=f;{py‑(1+λ)ψ(y,θ )
+λψθH(θ) ] n f (θ)n‑lf(θ)dθ (8) ( 証 明 ) (6),(7)より
EW=f:Flpy‑λ b(y,θ)y ‑ ψ ( y,θ) ] n F ( θ ) n ‑ l f ( θ ) d θ ( 9)
QU
︑AU
︑ ︑
Eノ
QV /
¥
g﹄&
n u
VA AU
n ︑
︑ ︐
J
VA 〆f︑ ︑
p i
︑ ︑
︐
J
VA v d
〆g
¥ su
ψ
‑L r
a u a u
f j
λ ‑ a
v
先
ra EF J ρ υ
AU ︑B︐J
Q ν
〆 ︐ ︑ ︑
fi n
︑ ︑ ︐ ノ ρU 〆 ︐ ︑ ︑
FA
n u
v u
︑ ︑ ︐ ノ
ρu
n
ノ︑
d〆
'a
¥
ょ
b︐ ︐ . ‑
? L
︑ 人
目
v z r
﹁
1 1
‑ 8 8
補
f j J
‑95 ‑
+ f:Fλψ (y,θ)nF(8 )n‑1f(8)dθ 右 辺 第 1項 を 部 分 積 分 す る と
f:F
[ J :
Fψθ (y,x)F(x)n‑1dx]nf(θ)dθfLH(O)ψθ (y,8 )nF(θ)ト lf(8 )d8
よ っ て 、 上 式 を (9)に 代 入 す る こ と に よ っ て (8)を 得 る 。 ( 証 明 終 )
さ て 、 政 府 に と っ て の 課 題 は 、 期 待 社 会 厚 生
E W
を 最 大 に す る 公 共 財 の 生 産 量yな ら び に 限 界 的 企 業 θ Fを 求 め る こ と で あ る 。問 題
[ 1 ] M a x E W
y 1 6F
問 題 [1 ]の解 {γ,θ引 を 最 適 固 定 量 入 札 計 画 と 呼 び 、 特 に
f
を 最 適 固 定 量 生 産 計 画 と 言 う こ と に す る 。 最 大 化1階 の 条 件 は 、 次 の よ う に 表 さ れ る 。py車 ー (1+λ)ψ(y車 , 8 }) +λψθ(y車 , 8;)H(θ
ぎ )
= 0 p[l ‑ F(θ;〉nl+fLI‑〈1+λ 〉ψy(yヘ
8 )+λψθy(y事, 8 )H(θ)]nF(8 )n‑1f(8 )d8 = 0 (10),(11)か ら 我 々 は 次 の 命 題 を 得 る 。
(10)
︑ ︐
f' ' A
'EA
〆 ︐ ︑ ︑
命 題 1 最 適 固 定 量 入 札 計 画 {y
ぺ
θ れ は 、 (10),(11)で 与 え ら れ 、 そ れ ら は 潜 在 的 企 業 数nに 依 存 す る 。政 府 が 最 適 固 定 量 入 札 計 画 {y'* ,θ引 を 用 い る と き 、 潜 在 的 企 業 数 nの 変 化 が 社 会 厚 生
E W
に ど の よ う な 影 響 を 及 ぼ す か は 明 ら か で は な い 。 。 タ イ プ の 企 業 が 一 社 発 注 固 定 量 入 札 に お い て 勝 ち 、 最 適 固 定 量 生 産 計 画 ド を 生 産 す る と き の 社 会 厚 生W(y草 , θ)に 関 し て は 、 次 の 命 題 が 成 り 立 つ 。命 題2 一 社 発 注 固 定 量 入 札 に お い て 勝 つ 企 業 が 高 い 生 産 技 術 を 持 つ ほ ど 、
W(y
ぺ
θ )は 大 き く な る 。( 証 明 ) aW(y*,8 ) / δ θ = ー(1+λ)内(γ,θ ) + λ 向。(y*,8 )H(θ) +λψ()( y定, θ)Hてθ)
ψに 関 す る く 仮 定3>,く仮定 6>及びH(θ 〉が monotonic hazard rate property を 満 た す こ と か ら 、
a
W(y,ぶ θ)/θθ>
0を 得 る 。 ( 証 明 終 )我 々 は 、 次 節 に お い て 一 社 発 注 可 変 量 入 札 モ デ ル を 構 築 す る が 、 そ の 構 築 を 待 た ず し て 最 適 固 定 量 入 札 計 画 {γ ,θ引 の 次 善 的 性 質 を 明 か に す る こ と が 可 能 で ある。
命 題3 最 も 生 産 性 の 高 い 企 業 の タ イ プ が θの 時 、 政 府 が 一 社 発 注 固 定 量 入 札 を 採 用 す る と き よ り も 期 待 社 会 厚 生 を 大 き く す る 可 変 量 生 産 計 画 y(θ)が 存 在 す る 。
( 証 明 ) 可 変 量 生 産 計 画ye(θ)を
ys(8) = y本+ β ( θ ‑ fj) (但し、 βは 十 分 小 さ な 正 数 。 と 定 義 す る 。 こ こ で 、 θハは 次 式 を 満 た し て い る も の と す る 。
P 一 (1+λ)ψy(y,車 θ ) + λ ψハ y()(y,志 θ)H(θ) = 0
政 府 が 、 生 産 計 画 と し て y*'YB(8 )を そ れ ぞ れ 用 い る 時 の 期 待 社 会 厚 生 は 、
EW(y*,θE)= f;[py車 ー (1+λ)ψ(y
ぺ
8 )+ λ ψ
。
(y車, θ)H(θ)]nF(θ)n‑lf(θ)dθ EW(Ye (θ) ,θ;) = fLIWθ(θ)一 (1 +λ)ψ(y 8 (θ) ,θ)+ λ ψf}( Y d (θ) ,
e )
H (θ)]nF(8 )n‑lf(θ) d 8 この時、 EW(Y8(θ) ,θ;)>
EW(y,忘 θ予)を言うにはpYe(8) ‑ (1+λ)ψ (ye (θ) , 8) + λ ψ子(ya(θ),θ)H(θ)
>
py率 一 (1+λ)ψ(y*,θ) + λ め(γ,θ)H(θ) ('''8 E [θ;,e ] )
を 示 せ ば よ い 。
( ケ ー ス 1)θ 〈
6
の時。p ‑ (1+λ)ψy(y,車
e )
+ λψ{}y (y,本 θ)H (e )
八
く p ‑ (1+λ)ψY(Y,車 θ ) +λψθy(y"',θ)H( 8 ) = 0
‑97 ‑
βは 十 分 小 さ な 正 数 な の で 、
P ‑ (1+λ)ψY (y d (θ ) ,θ ) + λ ψf}Y (y 8 (θ),8)H(8) く O が 成 り 立 つ 。 さ ら に 、 Y8 (8 )く y車なので
PYs(θ) 一 (1+λ)ψ(yβ(θ),θ ) + λ ψe(y6(8 ,) θ) H (θ)
>
PY事ー (1 +λ)ψ(yボ, 8 ) + λ ψB( Y本,θ)H(θ) を得る。(ケース 2)θ 〉
θ
ペの 時 。 ( ケ ー ス 1) と 同 様 に 証 明 出 来 る 。 ( 証 明 終 )2. 一 社 発 注 可 変 量 入 札 モ デ ル
2 . 1 モ デ ル
本 節 で は 、 最 も 生 産 性 の 高 い 企 業 の タ イ プ が 0で 表 さ れ る と き 、 こ の 企 業 に 対 し て 可 変 量 生 産 計 画Yv(θ)及 び 報 酬 計 画B(θ)を 割 り 当 て る 一 社 発 注 可 変 量 入 札 モ デ ル を 構 築 す る 。 こ こ でB(θ)は 、 政 府 に よ り 支 払 わ れ る 報 酬 の 期 待 値 を 表 す も の
と す る 。 可 変 量 入 札 の 手 順 は 次 の 通 り で あ る 。
(VA1) 政 府 は 、 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {Yv (θ) , B (θ) } 及 び 留 保 価 格 を 公 表 す る。
(VA2) 企 業 は 、 自 己 の タ イ プ を 政 府 に 報 告 す る 。 (VA3) 最 も 高 い タ イ プ の 企 業 が 勝 つ 。
さて、 θiタ イ プ の 企 業 が 自 己 の タ イ プ と し て
x
を 報 告 し た と き の 期 待 利 潤 は Eπ F'(x;θ 1.) = B(x)‑ψ(Yv(x) ,θi)f(x)n‑1で 表 さ れ る 。 政 府 は 、 各 企 業 が 真 の タ イ プ を 報 告 す る よ う に 生 産 ・ 報 酬 計 画 { Yv (θ) , B (θ) } を 策 定 す る も の と し よ う 。 ご の 時 、 次 の 補 題 を 得 る 。
補 題3 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {Yv (θ) , B (θ) } が 誘 因 両 立 的 で あ る た め の 必 要 十 分 条 件 は 、 次 の (A),(B)で 表 さ れ る 。
(A)f7‑ψθ(Yv( 8 ,) 8 )F(θ)ト 1d
8 ミ f:~ ‑
ψθ(Yv(x),8 )F(x)n‑1d8( V '
x,θ1ε [f ! ̲ ,
e]) (B) B(θ1) = EπF(8 v;θv) + F(8 l)n‑lψ(Yv(8 1),θ1 )+ f::‑ψf;(Yv(8 ), θ)F(θ)n‑1d8 (ただし、 θ vは 一 社 発 注 可 変 量 入 札 に お け る 限 界 的 企 業 の タ イ プ を 表 す 。 )
( 証 明 ) ( 十 分 性 ) 簡 単 化 の た め EπF(θv;θv) = 0としよう。 (B)を 用 い る と 企 業 iが 自 己 の タ イ プ と し て
x
を 報 告 し た 時 の 期 待 利 潤 は 、Eπ F (X ;θ1) =ψ(Yv(X),X)F(X)n‑l ‑ψ(Yv(X),θl)F(x)n‑l
+
f :
v‑ψθ(Yv(θ) ,θ)F(θ)n‑1d8
=
f:~- ψe(
Y v ( X ) , 8 ) F ( X )ト1dO+f;yo(yv(θ ),θ)F(θ)ト ldθ 他方、 (A)か ら 閉 区 間 [fl,8]
に 属 す る 任 意 のx
,8に対して、EπF(X; 8 1) 話
: f
i‑‑Oe(Yv(8,) θ)F(8 )n‑1d8 + f:y‑ψfj( Yv (θ) ,θ)F(θ)ト ldθ=f;:‑ψθ (Yv( 8 ), 8 )F(θ)n‑1dθ
= EπF(θi ; 8 1)
よ っ て 、 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {Yv (θ) , B (θ) } は 誘 因 両 立 的 と な る 。
( 必 要 性 ) 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {Yv (θ),B(8 ) } が 誘 因 両 立 的 で あ る と し 、 便 宜 上 Eπ F(θ) = Eπ F(θ;θ)と し よ う 。 こ の 時 、 誘 因 両 立 性 条 件
EπF(θ) 孟 EπF(X;θ ) ('tfX,θε[θ ,θ ] ) は 、 次 の 不 等 式 の 成 立 を 意 味 す る 。
[ψ(Yv(X),X) ー ψ(Yv(X),θ)]F(X)n‑l孟 EπF(θ) ‑ EπF(X) 話 {ψ(Yv(θ), X) ー ψ(Yv(θ),θ ) ] F (θ) n ‑1 上 式 の 各 辺 を θ ‑X で割り、
x
→ θと す る とdEπF (θ)/d 8 = ‑F(θ) n ‑1ψ
' 8
(Yv (θ) ,θ ) EπF(θ v) = 0なので、‑99 ‑
EπF(θ1) = f :一向(Yv(θ),θ)F(θ)n‑1dθ
よ っ て 、 企 業 の 期 待 利 潤 の 定 義 か ら
B(θ1) = F(θ1 ) n ‑1ψ(Yv(θ1 ) ,θ1 )
+ f:;一向(Yv(8 ,) θ)F(8 )n‑1d8 となり、 (B)を 得 る 。 さ ら に 、
EπF(θ1) ‑ EπF(X;θ1 )
=
f:~- ψθ(Yv(θ)
,θ)F(θ)n‑1d8f:~- ψθ(Yv(x) , 8
)F(x)n‑1dθ左 辺 が 非 負 な の で 、 (A)が 成 り 立 つ 。 ( 証 明 終 )
政 府 に と っ て 、 θ1は 確 率 変 数 で あ る の で 、 企 業 iに た い す る 政 府 の 期 待 支 払 EB (θ1 )は
EB(81)=f:if:;‑h(yv(O),θ)F(θ)ト 1d 8
+ψ(Yv(θ1),8 1)F(θ1)n‑l]f(8 1)dθ1
部 分 積 分 を 用 い る こ と に よ り
EB(81)=fLF(θ)ト 1f (θ) [ψ(Yv(θ) ,θ ) ー ψθ(Yv(θ),θ)H(θ) ] dθ
政 府 は 、 す べ て の 企 業 を 平 等 に 扱 う の で 政 府 に と っ て の 期 待 支 払 はnEB(θ け と な る 。 こ の こ と か ら 、 こ の 場 合 の 期 待 社 会 厚 生 は 、
EWv(y(θ) ,θv)=nf;F(θ)ト 1f(θ)[pyv(8)ー (1+λ)ψ(yv(8), θ)
+λψ(}( y v (θ) ,θ)H(θ) ] d θ ( 1 2 ) こ の 時 、 政 府 に と っ て の 問 題 は 、 (12) 式 を 最 大 に す る 可 変 量 生 産 計 画 Yv(8 )及 び 限 界 的 企 業 の タ イ プ θ vを 求 め る こ と で あ り 、 次 の よ う に 定 式 化 さ れ る 。
問 題 [2 ] Max EWv(yv(・),θv)
Yv(.)p (Jv
問 題 [2 ] の 解 {y~ (θ) , θ ぢ}を最適可変量入札計画と呼び、特に y~(θ) を最適可 変 量 生 産 計 画 と 言 う こ と に す る 。
最 大 化1階 の 条 件 か ら
PYv(θ0) = (1+λ)ψ(Yv(θ ヴ),θご)一 λψo(Yv(
e
~),e
ぢ)H (θ ぢ) (13) P = (1+λ 〉ψy(ytcθ),θ) ‑ λ ψ YB (y~ (θ) ,θ)H(θ) (14)最 適 可 変 量 生 産 計 画Y0(
e
) に た い し て dyヴ(θ)/de >
0(θ vZ三
e
~三 θ)と な る こ と が 、 容 易 に 確 認 で き る 2)。 従 っ て 、 最 適 可 変 量 生 産 計 画 は 生 産 性 の 高 い 企 業 に よ り 多 く の 生 産 量 を 割 り 当 て る こ と に な る 。
命 題4 最 適 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {Yt(θ) , B本(θ)}は、 (13),(14)か ら 得 ら れ 、
I ,. 耳〈
B
ぺ
θ ) = F(e)n-lψ (y~(e) ,e)
+ J~~-øg(Y~(X) , X)F(X)n-ldx となる。(14)式 は 、 最 適 可 変 量 生 産 計 画 が 0タ イ プ 以 外 の 企 業 が 入 札 で 勝 つ 場 合 に は 、 事 後 的 に は 最 適 と な ら な い こ と を 意 味 し て い る 。 こ の ケ ー ス は 、 企 業 数 が 無 限 の
と き 確 率 1で 生 ず る 。 事 後 的 に 最 適 な 状 態 、 か ら の 読 書 を は 、 ー λψyθ
( y ‑ : ( e )
,e)x
H(θ 〉 に よ っ て 表 さ れ る 。 こ れ は 、 情 報 の 非 対 称 性 の た め 生 ず る も の で あ り 、 生 産 性 の 高 い 企 業 が 自 己 の タ イ プ を 低 く 報 告 す る こ と を 防 ぐ た め に 、 よ り 生 産 性 の 低 い 企 業 に は 事 後 的 に 最 適 な 水 準 以 下 の 生 産 を さ せ る よ う に し て い る 。
次の二つの命題は、最適可変量生産・報酬計画 {y~(e) , B 車 (θ) } の 性 質 を 特 徴 づ げている。
命 題5 一 社 発 注 可 変 量 入 札 に お い て 勝 つ 企 業 の 生 産 技 術 が 高 い ほ ど 、 W(y
ご
(θ),θ )は 大 き く な る 。( 証 明 ) ( 14 ) を 用 い る こ と に よ り 、
dW(yぎ(θ), θ)/dθ= ー (1+λ)ψθ(y~(θ),θ ) +λψθθ( y~(θ) ,θ)H(θ) + λ ψ θ ( y0(θ),
e )
Hてe)
ψに 関 す る く 仮 定3>,く仮定6>及 びH(θ)が皿onotonic hazard rate property を満たすことから、 dW(y~(
e
,)e
)/dθ> 0を 得 る 。 ( 証 明 終 )‑101 ‑
命 題6 潜在的企業数 n が増えるにつれ、期待社会厚生 EWv(Y~(8) , 8~) は大きく なる。
( 証 明 )
EWv(Y~(
8),8~)
= nf:t:F(8 )トlf(8)W(山 8),8)d8=F(B)nW(yv(6) , E)-fLF(0)n( 州 (y~(8) ,
8 )/d8 )d8= W(Yv(8), 8)
f~F (
8 ) n (d W (yt (
8 , ) 8 ) / d 8 ) d 8命題 5 より dW(y~(8 ), 8 )/d8
>
0 なので、 EWv(Y~( 8 , ) 8 ~)は n の増加とともに増 え る 。 ( 証 明 終 )2.2 一 社 発 注 固 定 量 入 札 モ デ ル と の 比 較
我 々 は 、 既 に 命 題3に お い て 最 適 固 定 量 入 札 計 画 の 次 善 的 性 質 を 明 か に し て い る が 、 そ の こ と は (11)と(14)を 直 接 比 較 す る こ と か ら も わ か る 。 し か し な が ら 、 企 業 数 が 無 限 の と き 最 適 可 変 量 入 札 計 画 の 最 適 固 定 量 入 札 計 画 に 対 す る 優 位 性 は 、 失われる。
命 題7 入 札 を す る 企 業 数 が 無 限 の 時 、 つ ぎ の こ と が 言 え る 。
(A) 最適固定量入札計画 {y* , 8;} 及び最適可変量入札計画 {y~(8) , 8~}
は 、 共 に 事 後 的 に 最 適 と な る 。
(B) 最 適 固 定 量 入 札 計 画 {y*,8r} 及び最適可変量入札計画 {y~(8) , 8~}
を そ れ ぞ れ 用 い た と き の 企 業 の 期 待 利 潤 は ど の タ イ プ もOとなる。
(C)最 適 固 定 量 入 札 計 画 {y*,8: } 及 び 最 適 可 変 量 入 札 計 画 {y~ (θ), 8ぢ}
を そ れ ぞ れ 用 い た と き の 社 会 厚 生 は 共 に 、 py ~
(e
)一 (1+λ)ψ (y~(ë) ,e)
( 証 明 ) 次 の 事 実 を 示 す こ と は 、 容 易 で あ る 。
1 i m nF ( 8 ) n ‑1 f ( 8) =
r
1 (8 = 8)n
→
ω J( 8 矢 8 )
従 っ て 、 政 府 は
e
タ イ プ の 企 業 を 確 率 1で 知 る こ と が 出 来 る 。 こ の こ と か ら 、 (11) , (14)は 、 そ れ ぞ れp
=
(1 +λ)ψy(y車, 8 )p = (1 +λ)ψy(y~( 百), 8 )
と な り 、 事 後 的 に 最 適 と な る 。 さ ら に こ の 2式から、 y車 = y?; (
8
) が な り た つ の で 最 適 固 定 量 入 札 計 画 {yぺ
8: } 及 び 最 適 可 変 量 入 札 計 画 {y~(θ) , 8 引をそれぞ れ 用 い た と き の 社 会 厚 生 は 共 に 、 py~ (8
) ー (1 +λ)ψ (y~(8) , e) となる。また、こ の 場 合 、 す べ て の 企 業 の 期 待 利 潤 が 0に な る こ と は 、 明 か で あ ろ う 。 ( 証 明 終 )
つ ぎ に 、 一 社 発 注 固 定 量 入 札 モ デ ル に お け る 限 界 的 企 業
θf
と 一 社 発 注 可 変 量 入 札 モ デ ル に お け る 限 界 的 企 業 8~を比較する。命 題8 可 変 量 入 札 は 、 固 定 量 入 札 よ り も 入 札 に 参 加 す る 企 業 の 競 争 を 、 促 進 す る 。 す な わ ち 、 。ぎく
θf
( 証 明 ) 最 適 固 定 量 生 産 計 画 ド に 関 し て (11 )より、
fi[(1+λ)ψy(y
ぺ
8)ー λψ仰 (yヘ
θ)H(θ)] n F (θ)ト lf(8)dθP =
[1 ‑ F(θ
予 )
n Jく (1+λ)ψy(y 車, θ~) ー λψé} Y(y車, θ;)H(θ
下 )
他方、 8=8:: の時の最適可変量生産計画 y~(θ わは (14) を満たすものなので P = (1 +λ)ψy(y~(θ わ, θ わー λψθY(y ~(θ~) , θ~)H(θ 下)
ここで、 T(y) = p ‑ (1+λ 〉 ψy(y , θ~) +λψω(y,8:‑)H(8:)
費 用 関 数 ψ に 関 す る 仮 定 か ら 、 T(y)は 単 調 減 少 で あ る こ と が わ か る 。 よ っ て 、 y~(θ わく y 本となる。従って、 y~(θ わく y く y 草を満たす y に関して
p く (1+λ)ψY(y , θ~) ー λψθY(y , θ~)H(θ~) なので、
pyC(θ:)
>
(1+λ)ψ(y ぢ (θ わ, θ;) 一 λψ。(y~(θ~) , θ;)H ( 8t )
が 成 り 立 つ 。 何 と な れ ば 、
~ ‑‑*
f:L81)pdy く fyfd(1+λ)ψy(y,8
: ) 一
λψf}Y(Y'8 ;)H(θわ
]dyが 言 え る か ら で あ る 。 ま た 、 (13)より
Py~(θ ず)
=
(1 +λ)ψ(y~ (θ ヴ), θ ぢ)ー λψ/y~(θ ご) , 8 ~) H ( 8 ~)一103‑
と な る 。 こ こ で 、 d
一一 一 [ py~(θ) ー (1+λ)ψ(y手(
e
,) θ) + λψθ( y t ( e
,)e )
H( e ) ] >
0 dθで あ る こ と か ら 、
e 0 '
く θぎ を 得 る 。 ( 証 明 終 ) 2.3 一 社 発 注 可 変 量 入 札 モ デ ル の 実 行 可 能 性我 々 が 本 節 に お い て 採 用 し た 一 社 発 注 可 変 量 入 札 は 、 各 企 業 に 自 己 の タ イ プ を 報 告 さ せ る と い う も の で あ り 、 さ ら に 、 政 府 が 企 業 に 報 酬 計 画 と し て 提 示 し た も の は 、 そ の 企 業 が 入 札 で 勝 っ た と き に 支 払 わ れ る 報 酬 の 期 待 値 で あ っ た 。 し か し な が ら 、 自 己 の タ イ プ を 報 告 さ せ た り あ る い は ま た 期 待 報 酬 を 報 酬 計 画 と し て 提 示 す る 入 札 は 、 現 実 に は あ ま り 用 い ら れ て い な い 。 こ れ に 対 し て 、 政 府 が 報 酬 計 画 と し て 実 際 に 企 業 に 支 払 う 報 酬 そ の も の を も ち い る こ と は 不 可 能 で あ る 。 何 故 なら、 θタ イ プ の 企 業 を 一 社 発 注 可 変 量 入 札 で 勝 た せ る と き の 報 酬 官(
e
)は、針。)
= 8事(e)/F(θ) n ‑1で 表 さ れ る が 、 これが、 θに 関 し て 一般 に は 単 調 に な ら な い か ら で あ る 。 こ こ で は 、 以 上 で 指 摘 し た 二 つ の 問 題 点 を 克 服 す る た め の 方 法 と し て 、 最 適 可 変 量 生 産 計画 y~(θ 〉と同じ結果をもたらす 2 つの実行可能ゲーム (implementation game)を 構築する。
2.3. 1 生 産 量 に 依 存 さ せ た 報 酬 計 画 に よ る 実 行 可 能 ゲ ー ム
こ こ で 用 い る 実 行 可 能 ゲ ー ム は 、 次 の よ う な も の で あ る 。
(VA草1) 政 府 は 、 生 産 量 に 依 存 さ せ た 報 酬 計 画8=8(y)を 、 各 企 業 に 公 表 す る 。 (VA事2) 企 業 は 、 こ の 報 酬 計 画 に 基 づ い て 生 産 量 を 選 ぶ 。
(VA勺 ) 生 産 量 が 最 大 で あ る 企 業 が 入 札 で 勝 つ 。
さ て 、 今 、 政 府 は 報 酬 計 画 と し て 8(y) = B(y~- l(y))
を 用 い る も の と し よ う 。 こ の 報 酬 計 画 が 、 上 で 定 義 さ れ た ゲ ー ム の
Bayes‑Nash
均 衡上で最適可変量生産計画 y~(e
) を 笑 行 可 能 に す る 。 企 業 iは 、 他 の す べ て の 企 業 がy=
yt(e
) を 生 産 量 と し て 選 ん で い る と き 、 期 待 利 潤[B(Yl) ー ψ(y 1 ,
e
1)] F (y~ ‑1 (y 1 ) )ロー 1を 最 大 に す る Y1を 選 ぶ 。 こ のY1 が y~(e 1)と な る こ と は 明 か で あ る 。
2.3.2 財 1単 位 当 り の 入 札 価 絡 計 画 に よ る 実 行 可 能 ゲ ー ム
我 々 は 、 第1節 の 一 社 発 注 固 定 量 入 札 と 同 様 、 各 企 業 に 財 1単 位 に た い し て 入 札 価 絡 を つ け さ せ る 実 行 可 能 ゲ ー ム を 構 築 す る が 、 そ れ は 、 次 の よ う に 定 義 さ れ る 。
(VA**l) 政 府 は 、 財 1単 位 当 り の 入 札 価 格 計 画b
(e
) と 生 産 量 計 画yv(b(e
))を、各 企 業 に 公 表 す る 。
(VA**2) 企 業 は 、 こ れ ら の 計 画 に 基 づ い て 生 産 量 を 選 ぶ 。 (VA事 事3) 最 も 低 い 入 札 価 格 を つ げ た 企 業 が 入 札 で 勝 つ 。
こ こ で 、 政 府 は 財 1単 位 当 り の 入 札 価 絡 計 画 と し て b(θ) =官(θ)/y~( 8 )
を 用 い る も の と し よ う 。 命 題 4より、
ψ(y~(8) , 8)
fL-ψ9(y~(x) , x)F(x)n-ldx
b(θ) +
y~(
e )
F(8 )n-ly~(e)と 表 さ れ る 。 こ こ で b(
e
) の 単 調 性 を 調 べ て み よ う 。 bて e)
は 盤 理 す る と 、 y ~'(e )
r ‑'̲ 1b'(θ) = 一 I b
(e )
ー ψY(Yく e ご
), 8 ) Iy~(θ) L J
(n‑1)f(8
)rψ(y~(θ) ,8)
1Ib(θ)ー │
F ( e)
l
y~ ( 8 ) Jこ の 式 か ら 、 b(θ)が ど の 0に 対 し て も 限 界 費 用 を 上 回 っ て い れ ばbf(8 )は、負と な る こ と カtわカ、る。
‑ 105 ‑
命 題 9 財 1単 位 当 り の 入 札 価 格 計 画b(
e )
が 、 ど の 0に 対 し て も 限 界 費 用 を 上 回 っ て い る 時 、 生 産 計 画 と し てyv(b)= y~(b-l(b)) を用いれば、 (VA**l)-- (VA口 J)で 定義されたゲームの Bayes-Nash 均衡上で最適可変量生産計画 y~(e
) が 実 行 可 能 に なる。( 証 明 ) 企 業iが 入 札 価 格 と し て b(x)を 選 ぶ と き の 期 待 利 潤 は 、 [b(x)y~(x) 一 ψ(y~(x)t (} 1)]F(x)n‑l
= B 車 (x) ー ψ(y~(X) , (} 1 )F(x) n‑1
と な る 。 最 適 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {y~ ( 6 ), B事 (
e )
} は 、 誘 因 両 立 的 で あ る の で 企 業 iが b(e 1)を 入 札 価 絡 に す る と き 、 期 待 利 潤 が 最 大 に な るo ( 証 明 終 )3 . 複 社 発 注 可 変 量 入 札 モ デ ル
3 . 1 モ デ ル
本 節 で は 生 産 技 術 に 関 す る タ イ プ が ( }
Mε[ ( }
te
] 以 上 の 企 業 を す べ て 入 札 で 勝 た せ る 場 合 を 検 討 す る 。 ま ず 、 政 府 はe
M以 上 の 8に 対 し て 定 義 さ れ る 可 変 量 生 産 計 画YM(e
)3)及 び 報 酬 計 画R( (} ) を そ れ ぞ れ 企 業 に 提 示 す る も の と し よ う 。 被 柱 発 注 可 変 量 入 札 の 手 順 は 次 の 通 り で あ る 。( H V l )
政 府 は 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {YM((},)R(θ) } 及 び 留 保 価 格 ( }Mを 公 表 する。( H V 2 )
企 業 は 自 己 の タ イ プ を 政 府 に 報 告 す る 。( H V 3 )
θ M 以 上 の タ イ プ の 企 業 が す べ て 勝 つ 。。
1タ イ プ の 企 業 が 自 己 の タ イ プ と し て xを 報 告 し た と き の 利 潤 πF(X;e
1)は、 πF(X;θ1) = R(x)‑ψ(YM(x),8 1)政 府 は 可 変 量 生 産 ・ 報 酬 計 画 {YM((}),R(8)} を 誘 因 両 立 性 条 件 と πF(θM;
e
M)=0を 満 た す よ う に 作 成 す る も の と し よ う 。 こ の 時 、 簡 単 な 計 算 よ り πF(θ1 ;
e
1)= ‑ J
:JJψ(; C
YM((} ,) θ)d (}‑ v刊
(15)