1
.数学準備
ーワー :最適化問題 (optimization problem)
0.1 最適化問題
経済学 考察 状況 直面 問題
自 効用 最大 イ 何時間行え い ?
一定 利潤 確保 製造部門 費用 最小 製造量 い
い ?
最適化問題 例
テス け良い点数 何時間勉強 い ? 最適化問題 定式
化
✓ 最大化 い対象→テス 点数
✓ 選択肢→勉強時間
考慮 べ ポイン
✓ 勉強 ほ 点数
✓ 勉強 ほ 苦痛 不効用 増え
析 い自明 ース
ース
✓ 勉強 苦 い
✓ →自 使え 時間 目い い使 勉強 い
ース
✓ 勉強 苦痛 点数 正直 う い 単 い い
✓ →一 勉強 け い
一般的 両極端 あ ース ース 中間
→自 効用 最大化 最適 勉強時間 考え 必要 あ
最適 テス 勉強時間 問題 定式化
最適 テス 勉強時間
テス 勉強 時間 t
テス 点数 S
勉強 生 苦痛 D
効用 U
線型 効用関数:U=S-D
2
勉強 ほ 点数 あ
勉強 効果 i.e. 点数 昇率 逓減
一 勉強 け 0点
✓
✓
✓
✓
勉強 ほ 苦痛 増え
苦痛 増え方 逓増
一 勉強 け 苦痛 生 い
✓
✓
✓
✓
勉強 ほ 苦痛 増え 最適 勉強時間t* 求
一階 条件:
∴
→ 効用:
演習1 独占企業 利潤最大化
独占企業 利潤最大化問題
利潤 π 最大 財価格p い べ ?
✓ 需要関数:q=D p =k-p
✓ k>
3 演習2 販売員 最適 努力
販売員 地域A, B 営業活動 行う
努力e け 場合 営業成績 地域 異
✓ 地域A:q e
✓ 地域B: . q e
✓ q = , q’ > , q’’<
地域A 営業 や い地域 B い地域 解釈
効用=営業成績―努力水準
1. 地域A 効用 q e -e 最大化 努力水準eA 求 い 2. 地域B 効用 . q e -e 最大化 努力水準eB 求 い 3. 地域 け 最適 努力水準 大 い 答え い
4
. ハ ー
ー ワ ー : 情 報 非 対 称 性 (information asymmetry), 隠 行 動 (hidden action), ー (moral hazard), ス ン (risk sharing)
1.1 ー 問題
人び や企業 経済主体 自 ン ン 誘因 従 行動
ン ン 経済主体 異 、利害 対立 生
会社 従業員 利害 対立
会社:従業員 働い 欲 い
従業員: け手 抜 い
利害対立 あ 、情報 非対称性 特別 問 生 い
先 例 則 言う 、
会社 従業員 働 ぶ 完 チェ 、 ビ! いう契約 結
良い
→従業員 い
利害対立 生 問 解決
情報 非対称性 あ 、状況 複雑
ビ! いう契約 結ぶ 問 解決 い
従業員 事 い う 会社 必 い
契約 締結 後 情報 非対称性 あ 状況 言う
隠 行動 う ン ー ?
、 ハ ー 問 契約理論 枠組 析
5 ー
自動車保険
✓ 保険会社 イ ー 安全運転 心 け ほ い
✓ 保険契約 結 後 イ ー 安全運転 う い
銀行融資
✓ 銀行 融資先企業 健全 事業運営 ほ い
✓ 融資 通 後 企業 ス ー 投資 う い
講義 考察 問
従業員 働 ぶ 企業 観察 い場合 、従業員 真面目 働 ?
、企業 事 成果 把握
ー 最適賃金 問題 定式化
ー 最適賃金
従業員 意思決定: 働 怠け
従業員 行動 事 成果 y 影響
✓ y=Y, ; Y>
✓ 働 →高い成果 Y 確率P 実現
✓ 怠け →高い成果 Y 確率p 実現
✓ >P>p>
働 選ぶ 苦痛 c 生
企業 支払う賃金 w 正 効用 得
従業員 利得:
✓ 働 → u w -c, 怠け → u w
企業 利得:y-w
✓ 効用u 賃金 w い 連続
6
1.2 ス ン
従業員 実際 行動 企業 チェ い 、 ビ! いう契約 結 い
事 成果 把握 、成果 応 賃金 支払う 従業員 行動 間接的 ン ー い
確実性 伴う意思決定 問 対 企業 労働者 選好 重要 ン
確実性:労働者 真面目 働 場合 、低い生産性 y= 可能性 あ
従業員 対 う 賃金契約 提示 望 い ? 問
、 従業員 業績給 固定給 望 い 考察
業績給
✓ 高い生産性→ ℎ
✓ 低い生産性→ �
✓ ℎ> �
固定給
✓ 生産性 ℎ= � = W
従業員 働 場合 期待利得:
働 場合 、業績給 固定給 期待値 等 い ース 焦点 充
✓
ース 線形 効用関数:u w =w
ス 中立的 従業員
従業員 働 場合 期待利得:
業績給 固定給 労働者 無差別
ース 凸 効用関数:u’’<
ス 回避的 従業員
従業員 働 場合 期待利得:
賃金 期待値 等 い 、従業員 業績給 固定給 好
7
期待値 わ い賃金 W’ :
賃金W’ 従業員 期待利得 以 満
厳密 等 う 賃金W’ 必 存在
労働者 期待効用 高 、業績給 ℎ, � 固定給W’ 好
企業 支払賃金 低 抑え 、業績給 ℎ, � 固定給W’ 好
労働者 ス 回避的 、固定給 労働者 企業 方 望 い
業績給 パ ー 最適 い
労働者 業績給 固定給 強 好
固定給 え 、賃金 多少 良い 考え
程度 賃金 低 入 ?
賃金 変動 避 支払 良い 労働者 考え 金
ス R :
ス 中立的 労働者 ス R=
ス 中立的 企業 ス 回避的 労働者 間 、企業 労働者 ス 吸
方 引 生
ス ェ ン
演習3 ス プ
従業員 効用関数:u w =√
業績給: ℎ, � = ,
1. 高い生産性 実現 確率 P= . ス プ R 計算 い 2. R= 高い生産性 実現 確率P 求 い
8
1.3 最善解 フ ース ベス
企業 従業員 提示 賃金契約 う ?
仮定
✓ 従業員 行動 観察可能 ス 回避的
✓ 従業員 ス 回避的
✓ 従業員 外部 労働市場 一定 利得 留保利得:V> 得
✓ 企業 、従業員 働 望 い
、従業員 行動 企業 把握 場合 考察
情報 非対称性 存在 い場合 最適契約 最善解 ース ベス 言う
先 析 企業 固定給 提示
個人合理性条件:
個人合理性 満 範囲 、企業 賃金 抑え い
最善解 W* :
最善解 企業 期待利得 π* :
従業員 怠 選 い ?
従業員 行動 チェ 、 ビ! いう契約 結 い
演習4 最善解
従業員 効用関数:u w =√
高い生産性 実現確率:P= . , p= .
高い生産性 価値:Y=
c= , V=
1. 働 怠け い 最善解 け 賃金 求 い
2. 働 怠け い 最善解 け 企業 従業員 期待利得 求 い
9
1.4 次善解 セカン ベス
従業員 行動 企業 観察 い状況 考察
情報 非対称性 あ 場合 最適 賃金契約 次善解 セカン ベス 言う
最善解 次善解 等 い 異 調べ
最善解 W* 従業員 働 選ぶ ?
選 い
成果 無関係 固定給 え 従業員 怠け 選ぶ
事 成果 応 業績給 賃金契約 ℎ, � 考え
業績給
✓ 高い生産性 y=Y → ℎ
✓ 低い生産性 y= → �
✓ ℎ> �
従業員 期待利得
✓ 働 →
✓ 怠 →
個人合理性制約 Individual rationality; IR :
誘因両立性制約 Incentive compatibility; IC :
働 追加的 便益 費用 ー オ 表 い
✓ 便益:
✓ 費用:
制約条件 満 賃金契約 ℎ, � 企業 期待利得 最大化 探
企業 期待利得:
10
期待利得 最大化 支払賃金 最 化 同値
支払賃金 最 化問 :
最適 賃金契約 ℎ, � IR, IC 等 満
個人合理性制約 IR :
誘因両立性制約 IC :
連立方程式 解 善解 得
善解 企業 期待利得 π** :
最善解 善解 比較
従業員 行動 観察 い場合、従業員 働 賃金 余 支払わ
い
演習5 次善解
従業員 効用関数:u w =√
高い生産性 実現確率:P= . , p= .
高い生産性 価値:Y=
c= , V=
1. 従業員 働 選ぶ 企業 最小化 い期待賃金 数式 書 い 2. 従業員 個人合理性制約 誘因両立制約 数式 書 い
3. 次善解 求 い
4. 次善解 け 企業 従業員 期待利得 求 い
11
1.5 ス 中立的 従業員 場合
ス 中立的 社員
期待賃金 同 あ 、 ス 中立的 社員 報酬 固定給 業績給 気 い 無差別
✓ 最善解 固定給:
✓ 最善解 企業 期待利得:
ス 中立的 社員 対 善解 賃金契約 う ?
善解 社員 行動 観察 可能
問 考え 想定
✓ 線型 効用関数:
✓ 会社 社員 対 、 怠 働 え い
善解 、 生産性 差 丸 賃金 映 いう業績給 考え
✓ 低い成果 対 賃金:
✓ 高い成果 対 賃金:
社員 怠 働 会社 望 ういう場合 ?
✓ 働 社員 個人合理性 IR 条件:
✓ 怠 社員 IR制約:
✓ 最適 賃金契約 IR条件 等 満 注意 、
業績給 、社員 働 自発的 え ぶ ?
、
低い成果 対 支払う賃金 T 水準 、社員 行動 影響 あ え い
✓ T< あ い
善解 会社 期待利得:
T = ― PY―c―V < 、
?
✓ 固定 +実際 生産性 賃金 支払う 、企業 従業員 利害 一致
✓ →従業員 適 労働 ン ン え
✓ 実際 生産性 賃金 映 、 従業員 業績変動 ス 負担
意味
12
1.6 破産制約
破産制約
社員 ス 中立的 、社員 行動 把握 、企業 最善解 同 期待利 得 え
、低い成果 対 ス 賃金 罰金 支払う必要 あ
場合 、罰金 支払う 資産 社員 持 い い い
破産制約 満 賃金契約 考え
破産制約 あ 善解
ス 中立的 社員 対 善解 満 条件:
✓ 個人合理性 IR 条件:
✓ 誘因両立性 IC 条件:
✓ 破産制約 LL; limited liability 条件:
会社 等利潤曲線 期待賃金 :
13
�−�� ≤�+�� 場合、
�−�� >�+�� 場合、
?
破産制約 あ 、低い成果 対 罰金 課 い
社員 働 え 、
方 、
ン =V 回 期待利得
1.7 線型契約
線形契約 定式化
社員 選択肢 働 怠 2 いう 現実味 い
事 注 努力 、 ス 回避的 従業員 連続的 選 状況 考え :�∈ℝ
従業員 努力 ス :c e =��2
事 成果 、努力変数 e 外生的 確率変数 ε 和 決 y=e+ε
確率的 要因:
✓ 平均:E[ε]=
✓ 散:V[ε]=�
会社 努力水準 e 観察 い 労働 成果 y 観察
線型契約 w= + y 考察
✓ 固定給:
✓ 業績給: y
線形契約 善解
賃金 期待値:
賃金 散:
社員 期待効用:
14
✓ ネ 賃金=̃ = − � �
ス � :
確実同値 :
期待利得 最大化 確実同値 最大化 同値
ス 特定化 :
絶対的危険回避度係数 � > 労働者 ス 程度 表
✓
社員 確実同値 最大化 努力水準 � 選ぶ
企業 歩合給 比率 =ce い
誘因両立性条件:
会社 、期待利得 最大 う 契約変数 , え ぶ
善解 特徴
歩合率 � 労働者 危険回避度係数 � 減少関数
、
歩合率 � 労働者 成果 確実性 程度 � 減少関数
、
15
.逆選択
ーワー :隠 情報 hidden information 逆選択 adverse selection
2.1 逆選択問題
情報 非対称性
生産性、品質、能力 、外部 観察 い情報 世 中 存在 い
経済的 引 結果 売買 や 事 成果 売 、 情報 関わ い 場合
あ
場合、
情報 非対称性 生
逆選択問 例
事 割 振
✓ 部 能力 見合 事 割 当 い 、 部 能力 い
✓ 能力 聞 、キ 事 振 嫌 本当 答え い
中古車 販売 Akerlof, 1960 QJE
✓ 質 良い中古車 手 入 い 、買手 中古車 質 い
✓ 質 訊 、 ー ー 商売 一様 買い得 答え
逆選択問 例
逆選択 、
✓
✓ 方 、
ハ ー う 私的情報 存在 い
✓ 、
逆選択 契約理論
契約理論 使 逆選択問
考え 問
✓ 部 任 事量 決
✓ 事 わ 部 能力 、 い
✓ 、
16 逆選択 最適 報酬契約
部 事量 応 賃金 支払わ 事 多 時間や ネ ー 費や
努力コス 生 コス 部 能力 異 同 事量 能力 高け
ほ 努力 必要 い 能力 け 十 努力 け い
能力 部 本人 い場合 司 部 対 事量 う 割 振
う ?
問 定式化
部 対 提示 契約:
部 意思決定:
部 能力:
✓ 部 能力 高い 確率:
事 対 部 感 苦痛 、 事量 x 能力 i=H,L :
✓ 事量 苦痛
✓ 事量 多い 苦痛 大 い:
✓ 能力 低い 苦痛 大 い:
部 利得:
✓ 部 ス 中立的
✓ 転職 留保利得
便益 、部 事量 :
✓ 事量 便益 :
✓ 事量 多い 便益 大 い:
✓ 限界便益 逓減:
✓ 便益 事量 い 連続
利得:
2.2 最善解 フ ース ベス
最善解
、部 対 う 賃金契約 提示 ?
仮定: 部 能力 知 い
情報 非対称性 存在 い場合 最適契約
従業員 能力 最善解 考え
後 向 帰納法 用い 、部 ー 完全均衡点
17 数値例
変数
✓ b = , b =
✓ ��= , �� =
✓ P= .
2種類 契約 提示
✓ , = ,
✓ , = ,
高い 能力 部 対 最善解
部 意思決定:
✓
✓
意思決定:
✓ 部 契約 踏 え 、
最善解
低い 能力 部 対 最善解
部 意思決定:
✓
✓
意思決定:
✓ 部 , 踏 え 、
最善解
一般的 最善解
高い 能力 部 対 最善解:
部 意思決定:
部 意思決定 踏 え 、
✓ 、
利得 最大 う 事量 決
一階 条件:
18
低い 能力 部 対 最善解:
部 意思決定:
部 意思決定 踏 え 、
✓ 、
利得 最大 う 事量 決
一階 条件:
最善解 、
2.3 次善解 セカン ベス
次善解 セカン ベス
部 能力 知 い 司 部 対 う 賃金契約 提示 べ ?
情報 非対称性 存在 場合 最適契約
次善解 次 賃金契約 考え
✓
✓
単純 報酬契約
種類 賃金契約 一定 事量 対 う 賃金 支払うべ ?
議論 ポイン
✓ 一定 事量 x 対
✓
一定 事量 対 う 賃金 支払うべ ?
高 賃金 組 合わ 契約 提示
方 安 賃金 組 合わ 契約 提示
あ 効率的 い
次善解 性質
報酬契約 ニュー:
司
次善解 考え うえ ポイン
✓
✓ 高い 能力 部
✓ 高い 能力 部
19
部 断 え い う 賃金 考え
✓
個人合理性 IR 条件:
部 能力 応
誘因両立性 IC 条件:
利得最大化問
、
利得最大化問 :
最善解 目的 成 ?
契約 ュー 最善解 提示 う ?
✓ 低い 能力 部 対 、
✓ 高い 能力 部 対 、
✓ 、
善解 出 手順
先 見 、制約条件付 最大化問 解い 善解 求
、 等式制約 あ 最大化問 解 非常 難 い
制約条件 焦点 当 、問 簡単化
問 簡単化 ス
報酬契約 ュー IC(H), IC(L) 満 、 契約 、 低い 能力 部
対 事量 高い 部 対 事量 方 多い
報酬契約 ュー IR(L), IC(H) 満 、 契約 IR(H) 常 満 善解 IC(H) 等 満
善解 満 、 善解 IC(L) 常 満 善解 満 、 善解 IR(L) 等 満
20
簡単 最大化問
善解 出
簡単化 制約条件付 最大化問 解い 善解 求
2 等式制約 目的関数 期待利得 代入
等式制約 M 無視 問 解 、 善解 制約 結果的 満 確認
次善解:
次善解 け 期待 利得:
✓ 司:
✓ 高い 能力 部 :
✓ い 能力 部 :
能力 違い 次善解 比較:
次善解
最善解 次善解 比較
高い 能力 部 :
✓
✓
✓
い 能力 部 :
✓
✓
✓
司:
✓
✓
✓
次善解 非効率性 い
21 演習1 最善解
司 便益関数:b x =√
部 費用:��= . , �� =
部 能力 高い 確率:P= .
高い 能力 部 対 最善解 求 い い 能力 部 対 最善解 求 い 最善解 け 司 利得 比べ い 最善解 司 無差別曲線 図示 い
演習2 単純 報酬契約
事量 x 一定 適度 中 い 賃金 組 合わ 司 最善解 同 水準
利得 得 ?
演習3 次善解
司 便益関数:b x =√
部 費用:��= . , �� =
部 能力 高い 確率:P= . 司 期待利得 数式 表 い 個人合理性 IR 条件 数式 表 い 誘因両立性 IC 条件 数式 表 い
簡単 最大化問題 い 司 最大化 い期待利得 数式 表 い 次善解 報酬契約 ニュー 求 い ※ 事量 賃金 求
次善解 け 企業 期待利得 計算 い
次善解 け 部 期待利得 能力 計算 い