关于房价的数学建模(2)

2019-03-28 15:43

随机模型的建立:

我们首先从离散时间的情形出发,假定消费者t期的财富为W(t)和资产价格Pi在t期开始时是已知的,并定义Ni(t)为t期内,即t期到t+h期间(h>0)购买资产i的数量(NH(t)=H(t)),假定消费者进入t期开始时拥有投资于各种资产的财富, 并满足:W??Ni(t)Pi(t), (1)

i?A这样t期的消费C(t),住房首付率及按揭贷款的利率支付与资产拥有量Ni(t)具有如下关系:

?C(t)h?(1??)pH(t?h)H(t?h)h?rm?PH(t?h)H(t?h)h??[Ni(t)?Ni(t?h)]Pi(t),i?A (2)

因此,可以得到:

?C(t)h?(1??)pH(t)H(t)h?rm?PH(t)H(t)h??[Ni(t?h)?Ni]Pi(t?h)i?A??[Ni(t?h)?Ni(t)][Pi(t?h)?Pi(t)]i?A (3)

??[Ni(t?h)?Ni(t)]Pi(t)i?A当h趋向于0时,(1)式及(3)式可以变为:

W??Ni(t)Pi(t),i?A (4)

?C(t)dt?(1??)pH(t)H(t)dt?rm?PH(t)H(t)dt??dNi(t)dHi(t)??dNi(t)?Pi(t)i?Ai?A (5)

对(4)式中的W(t)取微分,并由It

o引理可以得到

- 6 -

?dW(t)??Ni(t)Pi(t)??dNi(t)?Pi(t)??dNi(t)dPi(t). (6)

i?Ai?Ai?A(6)式中的最后两项

?dN(t)?P(t)??dN(t)dP(t)可以看成从非资本

iiiii?Ai?A性收入中新增长财富的净值(它可以为负)。即

dI(t)?C(t)dt?(1??)pH(t)H(t)dt?rm?PH(t)H(t)dt??dNi(t)?Pi??dNi(t)dPi(t)i?Ai?A (7)

因此我们可以得到代表性消费者的预算方程

dW(t)??Ni(t)Pi(t)?dI(t)?C(t)dti?A?(1??)pH(t)H(t)dt?rm?PH(t)H(t)dt. (8)

令ni(t)?Ni(t)Pi(t)/W(t),i?A,则为ni(t)为t期消费者所拥有

资产i的价值占总财富额的份额,由定义可知

?n(t)?1。为了方便起见,我

ii?A们省去时间标记t,这样便可以得到消费者的预算约束:

dW?[rFnFW?rSnSW?rHnHW?Y?(1??)nHW?rmnH?W?C]dt?nS?SWdzS?nH?HWszH.

(9)

假定代表性消费者的时间偏好率为η,因此,对于具有无限期界的代表性 消费者而言,其最优的资产组合选择和消费选择问题可以表述如下:

C,H,ni

maxE0?U(C(t),H(t))edt, (10)

0???t?W0 , (11)s..t W(0)

- 7 -

dW?[rFnFW?rSnSW?rHnHW?Y?(1??)nHW?rmnH?W?C]dt?nS?SWdzS?nH?HWszH.

(12)

?n(t)?1. (13)

ii?A

随机模型的解:

我们运用动态规划方法来求解问题(12)—(15),我们首先定义值函数:

J(W,t)?maxEt?U(C,H)E??(s?t)ds, (14)

C,H,ni,i?A0?并令

J(W,t)?V(W,t)e??t,g?rFnFW?rSnSW?rHnHW?Y?(1??)nHW?

rmnH?W?C,可以得到 Hamilton-Jacobi-Bellman方程:

0?max[U(C,H)]??V?gV?W

C,H,ni,i?A122?(nS?S?2?nSnH?S?H?n2H?2H)W2V??WW] (15) 2定义:

?(n,C,H;W,t)?U(C,H)??V?gV?W (16)

1?(n2S?2S?2?nSnH?S?H?n2H?2H)W2V??WW. 2?CnH由问题的假设条件,存在、、满足(15)

0?max{?(n,C,H,w,t)}??C,H,ni,i?A**??(n,C,H;W,t),?t. 我们定义Lagrangian函数:

*

- 8 -

L????[1??ni]i?A这样,最优化一阶条件(FOCs)为:

(18)

0?U?V,'H'C'W (19)

'W (20)

0?U?[rHPH?(1??)PH?rm?PH]V\2?PHWVWW(nH?H??ns?s?H)??PHW,0?rsWV?? (21)

'\20?rsWVW?W2VWW(ns?S??nH?S?H)?? (22)

'W'\20?rHWVW?W2VWW(nH?S??ns?S?H)?? (23)

其中,在问题(10)-(13)中,动态均衡时房地产价格的决定方程为:

rF?rF(rS?rS)?WPH?[2?]?22??H(1??)??S?H(1??)H

蛛网模型的建立:

(24)

有上面的假设可以得到一个这样的价格系统,成本决定理想价格;理想价格和房价决定需求量;理想价格和地产商的预测价格决定供应量;需求量和供应量有共同决定房价。

- 9 -

求理想房价p?:

首先,将底价A转化为楼面地价C,其公式为: C?A? ①

2 其次,根据理想房价的求法得出其表达式: p??(1??1)?(B?C) ② 最后,将公式(1)代入公式(2),整理可得: p??(1??1)?B?(1??A1)?? ③

2令

(1??1)??a,(1??1)?B?b,a和b为不为正常数,则可得:2p??b?a?A ④

从公式③和④中,可以看出:

第一,地价与理想房价之间为线性正相关关系;

- 10 -


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