第十四讲 动态系统---差分方程
(教材:第十四章 动态系统---差分方程)
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(二) 进一步的模型---包含厂商价格期望的模型
假设: 本期的供应量与厂商对本期价格的预期有关。设

此处
是厂商对本期价格的期望。
假设讨论:若
,表示厂商认为本期的价格和将和上一期的实际价格一样,这样得到的供应函数和前面相同。若取
),
表示厂商认为本期的价格是上一期的实际价格加上一个修正量
。
当
时,表示厂商认为价格还会延续上一期的趋势: 上一期相对前一期上升,则本期的价格也将比上一期上升;
上一期相对前一期下跌,则本期的价格也将比上一期下跌。当
时,表示厂商认为价格的变化趋势会发生改变: 上一期相对前一期上升,则本期的价格将比上一期下跌;上一期相对前一期下跌,则本期的价格反而将会比上一期上升。
数学模型:由供需平衡得到数学模型
。
整理后得到
。 (8)
模型求解:为求解此方程,我们设法先求出方程如下形式的一个特解:
,
其中
是待定常数。代入方程后得到等式
。
可以解得
。这个解也就是静态平衡解。
为求出方程 (8) 的一般解,作函数变换
,其中
为已求得的平衡解。以
代入方程 (8),得
满足方程
。 (9)
设方程 (9) 的解为如下形式的函数:
。
其中
是待求的不为零的常数 (
时
是一个显然解)。代入方程后得
。
可改写为关于
的二次代数方程
.
解此方程一般可以得到两个解
。于是方程 (8) 的解的一般形式为

其中
是两个任意常数,可以由具体情况确定。
三. 求解简单差分方程模型的方法
下面形式的差分方程,我们称之为二阶线性常系数差分方程:
(10)
这里的
、
、
都是已知常数。注解
可按下列步骤求解二阶线性常系数差分方程(10) 。
1. 先求方程(10)的一个特解
由于方程右端是一个常数
,我们尝试求
形式的解,其中
是待定的常数。代入方程(10)后我们得到等式
。
一般(若
)得到解
。
2. 再以
形式代入方程,求出
满足的方程
以
形式代入方程

得到
满足差分方程
(11)
注:比较方程(10)和(11),两个方程的右端相同,差别仅在于方程右端:(11)右端为0,(10)右端不为0 。称方程(11)为方程(10)对应的齐次方程。
到此注结束
3. 求
的表达式
设方程(11)的解为如下形式的函数:

其中
是待求的不为零的常数 (
=0 时
是一个显然解)。代入方程后得

约去不为零的因子
后得到关于
的一个二次代数方程
。
解此方程一般可以得到两个解
。于是方程(11)的解的一般形式为
,
其中
、
是两个任意常数,由具体情况确定。
4. 方程(10)的解的一般形式为
,
〔例3〕求解下列方程满足
、
的解:
(12)
解 1.先求上述方程的常数解
,代入方程后得到
。
2.以
代入方程,
满足对应的齐次方程
3. 求
形式的解,
满足一元二次代数方程
。
得到
、3 。
4. 满足方程(12)的
:
。
由
、
的要求,可得到
。
解得
、
。满足要求的解为
。