劉亞敏
目前,高等學(xué)校的課程改革正在全面深入推進(jìn),高等數(shù)學(xué)是高等學(xué)校的一門公共必修基礎(chǔ)課,它的改革也變得越來越迫切,隨著社會的進(jìn)步與科學(xué)的發(fā)展,對高等數(shù)學(xué)課程的要求越來越高,賦予的內(nèi)涵也越來越豐富。今日高等數(shù)學(xué)不僅要理論知識系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn),而且要有應(yīng)用性,要結(jié)合所有的科技領(lǐng)域、社會的各個行業(yè)、人們的日常生活和工作,大量增加高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用篇幅,為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程奠定必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),同時,也為提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的意識和能力提供豐富的素材。下面,筆者僅就導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用略做一些探討。
一、導(dǎo)數(shù)在邊際分析中的應(yīng)用
邊際分析研究的是經(jīng)濟(jì)函數(shù)的絕對改變量與絕對變化率,它所分析的是一個經(jīng)濟(jì)變量改變一個單位時另一個經(jīng)濟(jì)變量改變多少。在經(jīng)濟(jì)分析中,描述一個經(jīng)濟(jì)變量y對于另一個經(jīng)濟(jì)變量x的變化通常要用到平均變化率和瞬時變化率這兩個概念,平均變化率就是函數(shù)增量與自變量增量之比,而瞬時變化率就是函數(shù)對自變量的導(dǎo)數(shù),即當(dāng)自變量增量趨于零時平均變化率的極限。如果函數(shù)y=f(x)在x0處可導(dǎo),則在(x0,x0+Δx)內(nèi)的平均變化率為ΔyΔx;在x=x0處的瞬時變化率為limΔx→0f(x0+Δx)-f(x0)Δx=f′(x0),此式表示y關(guān)于x在“邊際上”x0處的變化率。經(jīng)濟(jì)學(xué)中稱達(dá)到x=x0前或后一個單位時y的變化為邊際變化。實際上,“邊際”就是導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)分析中的代名詞。即經(jīng)濟(jì)函數(shù)y=f(x)對自變量x的一階導(dǎo)數(shù)f′(x)稱為f(x)的邊際函數(shù),記作My。邊際函數(shù)My=f′(x)的經(jīng)濟(jì)意義:在自變量x水平上,當(dāng)自變量改變一個單位時經(jīng)濟(jì)函數(shù)y=f(x)改變量的近似值。當(dāng)然,隨著經(jīng)濟(jì)變量x和y的具體含義的不同,邊際函數(shù)經(jīng)濟(jì)意義的具體含義也有所不同。比如:設(shè)生產(chǎn)某產(chǎn)品q單位時所需要的總成本函數(shù)為C=C(q),則稱MC=C′(q)為邊際成本。邊際成本的經(jīng)濟(jì)含義是:當(dāng)產(chǎn)量為q時,再生產(chǎn)一個單位產(chǎn)品所增加的總成本為C′(q)。
在經(jīng)濟(jì)分析中涉及的不僅有邊際成本,還有邊際收益、邊際利潤、邊際需求,等等,它們在數(shù)學(xué)上都可以表達(dá)為各自總函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。
例如:某企業(yè)對利潤及產(chǎn)品的產(chǎn)量情況進(jìn)行大量統(tǒng)計分析后,得出總利潤L=L(x)(元)與每月產(chǎn)量x(噸)的關(guān)系為:L(x)=250x-5x2,試確定每月生產(chǎn)10噸,25噸,30噸的邊際利潤,并作出經(jīng)濟(jì)解釋。
顯然,邊際利潤L′(x)=250-10x,則L′(10)=150,L′(25)=0,L′(30)=-50,上述結(jié)果表明:當(dāng)每月產(chǎn)量為10噸時再增加一噸,利潤將增加150元;當(dāng)每月產(chǎn)量為25噸時再增加一噸,利潤不變;當(dāng)每月產(chǎn)量為30噸時再增加一噸,利潤將減少50元。這說明:對于一個企業(yè)來說,并非生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量越多,利潤就越高。
因此,在經(jīng)濟(jì)工作中,邊際分析尤為重要,對邊際問題的正確分析,對于企業(yè)的決策者作出正確的決策起著十分重要的作用。
二、導(dǎo)數(shù)在彈性分析中的應(yīng)用
邊際分析所研究的是經(jīng)濟(jì)函數(shù)的絕對改變量與絕對變化率。在經(jīng)濟(jì)活動中,我們還需要研究經(jīng)濟(jì)函數(shù)的相對改變量與相對變化率——彈性分析。
在經(jīng)濟(jì)工作中,彈性分析所研究的是經(jīng)濟(jì)函數(shù)的相對改變量與相對變化率,它所分析的是一個經(jīng)濟(jì)變量變動百分之一會使另一個經(jīng)濟(jì)變量變動百分之幾。它所反映的是一個經(jīng)濟(jì)變量對另一個相關(guān)經(jīng)濟(jì)變量變化的敏感程度。在經(jīng)濟(jì)分析中,彈性分析的應(yīng)用也非常廣泛,許多現(xiàn)實生活中的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象都要用彈性來解釋和分析。通常有“弧彈性”和“點彈性”——彈性系數(shù)。
設(shè)函數(shù)y=f(x)可導(dǎo),則稱ΔyyΔxx,即因變量變動的百分比與自變量變動的百分比之比為“弧彈性”。而稱EyEx=limΔx→0ΔyyΔxx=y′y?x為“點彈性”,即“點x處的彈性”?!包cx處的彈性”的經(jīng)濟(jì)意義:在點x處,當(dāng)自變量改變1%時,函數(shù)f(x)近似地改變EyEx%。它反映的是:自變量變化時函數(shù)變化的靈敏度。
在經(jīng)濟(jì)分析中通常有:需求價格彈性、供給彈性、收益彈性,等等。需求價格彈性,簡稱需求彈性,把握好需求價格彈性,對市場分析預(yù)測和定價策略具有重要的參考價值。
若需求函數(shù):Q=Q(p),則需求彈性:EQEp=Q′Q?p。
①若EQEp>1,則該商品的需求為高彈性或富有彈性。此時,商品需求量的變化幅度大于價格的變化幅度。此時,適當(dāng)降價,商品的需求量將有較大幅度的增加,從而總收入就會增加。
②若EQEp=1,則該商品的需求為單位彈性。此時,商品需求量的變化幅度等于價格的變化幅度。此時,無論降價還是漲價,對總收入基本沒有影響。
③若EQEp<1,則該商品的需求為低彈性或缺乏彈性。此時,商品需求量的變化幅度小于價格的變化幅度。此時,降價將使總收入減少。反之,適當(dāng)漲價,需求量雖然減少,但減少的幅度小于漲價的幅度,總收入將會增加。
根據(jù)需求彈性的經(jīng)濟(jì)意義,當(dāng)商品需求有較高彈性時,商品的需求量對價格變動的反應(yīng)較為敏感,經(jīng)營者如采用適當(dāng)降價銷售,能促進(jìn)消費者消費,較大地增加銷售量,薄利多銷,可明顯增加經(jīng)濟(jì)收益,當(dāng)商品需求低彈性時,商品的需求量對價格變動的反應(yīng)遲鈍,經(jīng)營者若適當(dāng)提高商品的價格,銷售量減少不大,經(jīng)營者不會因銷售量減少而影響總的經(jīng)濟(jì)收益。
隨著信息化的到來,許多領(lǐng)域越來越多地應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識,因此,高等數(shù)學(xué)課程也應(yīng)與時俱進(jìn),也要信息化、應(yīng)用化,增加應(yīng)用案例的篇幅,這樣,高等數(shù)學(xué)課程改革與建設(shè)的道路才會越走越寬。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2012年15期