Tangential-Methode: Berechnung des Haushalt-Optimums

von Thomas Jansen

#01 Einführung

Das Tangentialverfahren ermöglicht es uns, zu bestimmen, wie ein Haushalt sein Einkommen optimal auf zwei Güter verteilen kann, um seinen Nutzen zu maximieren. Das Haushaltsoptimum repräsentiert dabei diejenige Güterkombination, die ein Konsument bei einem vorgegebenen Budget wählen sollte, um die größtmögliche Zufriedenheit zu erlangen. Zur grafischen Veranschaulichung werden zwei Kurven verwendet.

Budgetgerade

Die Budgetgerade zeigt, welche Kombinationen von Gütern der Haushalt sich mit seinem Einkommen leisten kann.

Budgetgerade

Indifferenzkurve

Die Indifferenzkurve zeigt Kombinationen von Gütern, die dem Konsumenten das gleiche Maß an Zufriedenheit (Nutzen) bringen.

Indifferenzkurven

Haushalts-Optimum

Das Haushaltsoptimum befindet sich am Tangentialpunkt zwischen der Budgetgeraden und der Indifferenzkurve. An diesem Punkt entspricht die Grenzrate der Substitution den relativen Preisen, da dort die Steigungen beider Kurven übereinstimmen.

Haushalts-Optimum (Budgetgerade & Indifferenzkurve)

#02 Schematische Darstellung des Tangential-Verfahrens

Das Haushaltsoptimum wird erreicht, wenn die Steigung der Indifferenzkurve (Grenzrate der Substitution) mit der Steigung der Budgetgeraden (relative Preise) übereinstimmt. Dies zeigt an, dass der Konsument die optimale Kombination der Güter gewählt hat, um den Nutzen bei begrenztem Budget maximal zu gestalten.

Das Optimierungsproblem lässt sich demnach wie folgt darstellen:

Maximiere die Nutzenfunktion:

\( U(x,y) \)

unter Einhaltung der Budgetrestriktion:

\( m=p_x \cdot x + p_y \cdot y \)

Für die Berechnung des Haushalts-Optimums mithilfe des Tangential-Verfahrens kann sich an folgenden Schritten orientiert werden:

Schritt 1: Relative Preise bestimmen

Schritt 2: Grenzrate der Substitution ermitteln

Schritt 3: In die Bedingung für das Vorliegen des Haushalts-Optimums einsetzen und auflösen

Schritt 4: In die Formel der Budgetrestriktion einsetzen

Schritt 5: In das Ergebnis aus Schritt 3 einsetzen

Schritt 6: In die Nutzenfunktion einsetzen

#03 Tangential-Methode am Beispiel

Für unser Beispiel nehmen wir einen Haushalt, der zwei Güter „x“ und „y“ konsumieren möchte. Für den Konsum hat er ein Budget von 100€ zur Verfügung. Gut x kostet den Haushalt 10€ und Gut y kostet den Haushalt 2€. Darüber hinaus ist eine Cobb Douglas-Nutzenfunktion gegeben. Die gegebenen Informationen sowie die angenommene Nutzenfunktion sind in der Tabelle zusammengefasst:

Nutzenfunktion:

\( U(x,y)=2 x^{0.8} \cdot y^{0.2} \)

unter Einhaltung der Budgetrestriktion:

\(100=10 x + 2 y \)

Im Folgenden findest du die Schritte, die zur Berechnung des Haushalts-Optimums mithilfe der Tangential-Methode notwendig sind:

Schritt 1: Relative Preise bestimmen

\( \frac{p_x}{p_y} = \frac{10}{2} = 5 \)

Schritt 2: Grenzrate der Substitution ermitteln

\( MRS = \frac{MU_x}{MU_y} = \frac{U'_x(x,y)}{U_y(x,y)}\)

Schritt 2.1: Nutzenfunktion partiell nach x ableiten

\( U'_x(x,y)=1.6x^{-0.2} \cdot y^{0.2} \)

Schritt 2.2: Nutzenfunktion partiell nach y ableiten

\( U'_y(x,y)=2x^{0.8} \cdot 0.2y^{-0.8} \)

Schritt 2.3: Einsetzen und vereinfachen

\( MRS = \frac{1.6x^{-0.2} \cdot y^{0.2}}{2x^{0.8} \cdot 0.2y^{-0.8}} \\ MRS = \frac{1.6x^{-0.2} \cdot y^{0.2}}{0.4 x^{0.8} \cdot y^{-0.8}} \\ MRS = \frac{4x^{-0.2} \cdot y^{0.2}}{x^{0.8} \cdot y^{-0.8}} \\ MRS = \frac{4x^{-0.2-(-0.8)} \cdot y^{0.2}}{y^{-0.8}} \\ MRS = \frac{4x^{-1} \cdot y^{0.2}}{y^{-0.8}} \\ MRS = 4x^{-1} \cdot y^{0.2-(-0.8)} \\ MRS = 4x^{-1} \cdot y^{1} \\ MRS = \frac{4y}{x} \)

Schritt 3: In die Bedingung für das Vorliegen des Haushalts-Optimums einsetzen und auflösen

\( -MRS=-\frac{p_x}{p_y} \\ -\frac{4y}{x}=-5 ~|~:(-4)\\ \frac{y}{x}=1.25 ~|~ \cdot x \\ y = 1.25x \)

Schritt 4: In die Formel der Budgetrestriktion einsetzen

\( p_x \cdot x + p_y \cdot y = m \\ 10x+2y=100 \\ 10x+2\cdot (1.25x) =100 \\ 10x +2.5x =100 \\ 12.5x = 100 ~|~ :12.5\\ x = 8 \)

Schritt 5: In das Ergebnis aus Schritt 3 einsetzen

\( y = 1.25x \\ y = 1.25 \cdot 8 = 10 \)

Schritt 6: Ergebnis in die Nutzenfunktion einsetzen

\( U(8, 10) = 16.73 \)

Antwort: Der Haushalt muss 8 Einheiten von Gut x und 10 Einheiten von Gut y konsumieren, um einen maximalen Nutzen von 16.73 zu erzielen.

Falls du eine detaillierte Erklärung der einzelnen Schritte benötigst, zeige ich dir im Video die genaue Vorgehensweise.

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