情境这是本讲唯一一道要求「证明」而不是「算数」的题。课件给了设置与四问,但效用函数的符号写错了。你需要先判断符号错在哪里,再用正确形式把四个问题依次答完——并把「为什么必须改符号」这件事本身讲清楚。
已知条件
- 资产:一个无风险(5%)、一个风险(0% 概率 p,20% 概率 1−p)
- 初始财富 W₀;投入风险资产的金额为 a,其余 (W₀−a) 投无风险
- 课件原文:u(x) = exp(cx),c > 0
- 待证:(1) 建立问题 (2) 一阶条件 (3) a* 不依赖 W₀ (4) a* 随 c 递减
平行练习结构同上,只换数字——先自己做,再看答案
平行练习:把无风险利率改成 3%,风险资产收益改为「−10% 概率 p,30% 概率 1−p」。(1)写出新的 FOC;(2)解出 a*;(3)判断 a* 何时为正;(4)说明为什么「与 W₀ 无关」这个结论仍然成立。
- 无风险利率 3%;风险资产:−10% 概率 p,30% 概率 1−p
- 效用 ,
情境这是本讲唯一一道要求「证明」而不是「算数」的题。课件给了设置与四问,但效用函数的符号写错了。你需要先判断符号错在哪里,再用正确形式把四个问题依次答完——并把「为什么必须改符号」这件事本身讲清楚。
已知条件
- 资产:一个无风险(5%)、一个风险(0% 概率 p,20% 概率 1−p)
- 初始财富 W₀;投入风险资产的金额为 a,其余 (W₀−a) 投无风险
- 课件原文:u(x) = exp(cx),c > 0
- 待证:(1) 建立问题 (2) 一阶条件 (3) a* 不依赖 W₀ (4) a* 随 c 递减
逐步推导
- 第一步:先判断课件的符号是否成立把 代进去:。令 ,方括号被 主导,整体趋于 。目标函数无上界 ⇒ 没有内点解。而课件要求证 (3)(4),前提是解存在。所以符号必有误:应为 。 注意 (凸)确实对应风险偏好,而题干「expected utility maximizer + 求有限最优解 + a* 随 c 递减」三项同时成立,只能是 CARA。
- 第二步:建立最优化问题,其中 。 于是 。 控制变量:$a$(金额)。参数:$p$、$c$、、5%、20%。
- 第三步:求一阶条件前面因子 是正常数,最大化它乘以方括号 ⇔ 最小化方括号。 对 $a$ 求导: 整理:(约去 c) ⇒
- 第四步:证明 a* 与 W₀ 无关由 FOC 解出 。右端不含 ,所以 与初始财富无关。 机制: 只以乘子 出现,对 $a$ 求导时为常数,被整体约掉。这就是 CARA(常数绝对风险厌恶)的定义性质。
- 第五步:证明 a* 随 c 递减。当 (即 )时分子为正, 与 $c$ 成反比 → 随 $c$ 严格递减。 数值: 时 ,,。
- 第六步:补一个课件没问但很重要的边界。而 恰是「风险资产期望收益 」等于无风险利率的那一刻。 所以公式自动给出了「期望收益不高于无风险利率就不投资」这一常识——这是对结果的一个侧面验证。
结论这道题的真正收获不是那个 公式,而是两个方法论:① 遇到「题目要求证明的性质与所给函数矛盾」时,用「目标函数是否有界」去判断符号;② 识别 CARA 结构——当 以指数乘子形式出现时,需求必然与财富无关。前者是纠错能力,后者是模式识别能力,都比记住公式有用。
平行练习
平行练习:把无风险利率改成 3%,风险资产收益改为「−10% 概率 p,30% 概率 1−p」。(1)写出新的 FOC;(2)解出 a*;(3)判断 a* 何时为正;(4)说明为什么「与 W₀ 无关」这个结论仍然成立。
- 无风险利率 3%;风险资产:−10% 概率 p,30% 概率 1−p
- 效用 ,
答案:(1)期末财富: 时 ; 时 。 FOC: ⇒ (2) (3)。 验证:风险资产期望收益 。令其 :。与公式给出的门槛完全一致 ✓ (4) 仍只以乘子 的形式出现,对 $a$ 求导时为常数、被约掉。所以「与 无关」依旧成立——这个性质来自效用函数形式(CARA),与资产收益的具体数字无关。 补充观察:把收益率区间从 [0%, 20%] 换成 [−10%, 30%],跨度从 20 个百分点变成 40 个百分点,于是 的分母从 $0.20c$ 变成 $0.40c$——风险越大,同样风险厌恶下投入越少,这在直觉上也对。
