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¿Qué dice el teorema de Arrow sobre las funciones de bienestar social de Kaldor-Hicks con la utilidad de von Neumann-Morgenstern?

Deje que $A$ sea el conjunto de todos los estados posibles del mundo, que $G(A)$ ser el conjunto de todas las "loterías" o "juegos de azar", es decir, el conjunto de todas las distribuciones de probabilidad sobre $A$ . Ahora considere un individuo con un orden de preferencia de las diversas loterías en $G(A)$ . Entonces el Teorema de von Neumann-Morgenstern afirma que, suponiendo que las preferencias del individuo obedecen a ciertas condiciones de racionalidad, existe una función $u: A \rightarrow \mathbb {R}$ de tal manera que el orden de preferencia del individuo maximiza el valor esperado de $u$ . Además, la función $u$ es único hasta las transformaciones lineales, es decir, maximizar el valor esperado de $u$ y maximizar el valor esperado de $a + bu$ producen resultados equivalentes.

Ahora considera una sociedad con N individuos, donde las preferencias de cada individuo obedecen a los axiomas de von Neumann Morgenstern. Entonces podemos definir una función de bienestar social $W = a_1u_1 + a_2u_2 + ... + a_Nu_N$ donde $u_i$ es la función de utilidad de von Neumann-Morgenstern para la $i^{ \textrm {th}}$ individual, y $a_i$ es la reciprocidad de la utilidad marginal del dinero para la $i^{ \textrm {th}}$ individual. Como se muestra en este hilo , $W$ está bien definido, porque es invariable bajo las transformaciones lineales de la $u_i$ 's. Más importante para nuestros propósitos, es mi entendimiento que maximizar $W$ logrará una Resultado óptimo de Kaldor-Hicks . (¿Alguien puede respaldarme en esto, y preferiblemente decirme dónde puedo encontrar una prueba?)

Mi pregunta es, ¿cómo es que El teorema de la imposibilidad de Arrow se aplican a un orden de preferencia social basado en la eficiencia de Kaldor-Hicks? Específicamente, dados dos resultados en $A$ ¿qué pasaría si dejamos que el orden social prefiera el resultado que tiene un mayor valor de W? El teorema de Arrow, como se suele decir, es sobre reglas que son mapas de $L(A)^N$ a $L(A)$ es decir, reglas que toman el orden de preferencia de cada individuo en la A, y luego escupen un orden de preferencia social en la A. ( $L(A)$ es el conjunto de órdenes lineales del conjunto $A$ .)

Pero la regla que estoy describiendo no se basa sólo en las preferencias de cada individuo que ordena en $A$ (sus preferencias por ciertos resultados), sino en su función de utilidad von Neumannn-Morgenstern $u$ es decir, en su orden de preferencia en $G(A)$ también (sus preferencias bajo incertidumbre). Entonces, ¿hay generalizaciones del teorema de Arrow que tratan con mapas de $L(G(A))^N$ a cualquiera de los dos $L(G(A))$ o en su defecto, mapas de $L(G(A))^N$ a $L(A)$ como es el caso de la regla que estoy describiendo? Si se aplica una extensión del teorema de Arrow, ¿qué dice sobre esta regla? ¿Qué condiciones obedece o no obedece la regla?

Cualquier ayuda sería muy apreciada.

Gracias por adelantado.

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El hecho de que como usted menciona el dominio de su bienestar social $W$ función es el espacio de las utilidades de vNM implica que $W$ no satisface a Arrow" Independencia de la alternativa irrelevante "axioma". Relajando esta suposición se permite la existencia de funciones de bienestar social en general.

Para ser más precisos, como se muestra en La noticia de la muerte de la economía del bienestar es muy exagerada. y otros, la Independencia de Alternativas Irrelevantes es equivalente a la combinación de dos axiomas más débiles:

  • No comparabilidad ordinaria La clasificación de las alternativas depende sólo del individuo pedidos de la asignación. En términos de utilidad, la clasificación social es invariable a cualquier aumentando transformación de los niveles de utilidad individuales.
  • Independencia binaria La clasificación de las dos alternativas depende sólo de las utilidades de la gente en estas dos alternativas (y no de la clasificación relativa de estas dos alternativas con respecto a alguna tercera, cuarta, ... alternativa)

Su función de bienestar social $W$ satisface Independencia binaria pero viola No comparabilidad ordinaria que es la razón por la que no satisface las condiciones del teorema de la imposibilidad de la Flecha. Obviamente, como $W$ no satisface las condiciones del teorema, el teorema no se aplica a él (esperemos que esto responda a su primera pregunta?).

Ahora toda la pregunta es "¿qué reemplazas No comparabilidad ordinaria con ?".

(Si quieres leer más sobre lo que implica renunciar No comparabilidad ordinaria --y en mi opinión por qué es una muy mala idea--, puede que quieras leer "Desigualdad, ingresos y bienestar" por Koen Decancq, Marc Fleurbaey y Erik Schokkaert .)

Si se descarta el axioma sin sustituirlo por una restricción más débil sobre la forma en que la función de bienestar social debe reaccionar a las transformaciones de las funciones de utilidad, entonces se permite la existencia de una plétora de funciones de bienestar social que satisfagan la eficiencia, la independencia binaria y la no dictadura en un dominio universal de preferencias.

Sin embargo, si agregas restricciones más débiles, podrías encontrarte con resultados de imposibilidad de nuevo. Como se habla de funciones de utilidad de vNM, es interesante considerar el caso de la transformación afín. Una alternativa a No comparabilidad ordinaria que es relevante con este tipo de preferencias es

  • No comparabilidad de los cardenales La clasificación de las alternativas depende sólo del individuo pedidos de las loterías. En términos de utilidad, el ranking social es invariable a cualquier affine transformación de los niveles de utilidad individuales.

Entonces, como se muestra el Corrolario 4.1 de Elección social con comparaciones de utilidad interpersonal : Una introducción diagramática, por Blackorby, Donaldson y Weymark con un ligero fortalecimiento de la condición de eficiencia de Arrow, se recupera el resultado de la imposibilidad

Corrolario 4.1 (aproximadamente): Si una función de bienestar social satisface Dominio irrestricto, Independencia binaria, Pareto fuerte (es decir, una ganancia de bienestar por parte de algunos sin pérdida de otros es una mejora social, aunque no todo el mundo se beneficie estrictamente de ello) y el Cardenal No comparabilidad, debe ser una dictadura

EDITAR después de la pregunta OP

Los teoremas que mencioné son válidos para cualquier conjunto de alternativas. El hecho de que las alternativas sean loterías o resultados no estocásticos (o realmente cualquier otra cosa) no altera la validez de los teoremas.

En cuanto a si la limitación del dominio a las funciones de vNM evitaría que se produjeran imposibilidades, creo que no será suficiente. He aquí un argumento bastante informal. La razón es intuitivamente que vNM sólo restringe el ranking de las loterías, no el de las loterías "degeneradas" a través de la función $u(.)$ . Así que si $A = \{a,b,c, \dots\ }$ es el conjunto de loterías degeneradas, $u : A \rightarrow \mathbb {R}$ no está limitado. La única limitación de los axiomas vNM es cómo clasificar las combinaciones convexas de las alternativas en $A$ .

Así que asumamos que el teorema de Arrow no tiene un dominio vNM. Esto significa que existe una función de bienestar social $F$ satisfaciendo los axiomas del teorema (excepto para el dominio no restringido) en $G(A)$ . Esto significa que existe una subrelación de $F$ sobre el conjunto de loterías degeneradas $A$ digamos $ \tilde {F}$ que también satisface los axiomas de $ \tilde {F}$ . Pero esto implica que $ \tilde {F}$ satisface los axiomas del teorema de Arrow sobre un conjunto de alternativas $A$ para un dominio sin restricciones de preferencias sobre $A$ una contradicción.

Espero que esto ayude.

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Max Puntos 1

Usando el teorema de la imposibilidad de las flechas se muestra que "la idea de la función de bienestar social para determinar un punto único de máximo bienestar social no sólo es utópica, sino en principio imposible"

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