
我们将消费者选择的对象称为消费束。这是涉及我们所研究选择问题的商品和服务的完整清单。这里的“完整”二字值得强调:当分析消费者选择问题时,必须确保在消费束的定义中包含所有相关商品。
如果我们要分析最广义层面的消费者选择,不仅需要消费者可能消费的所有商品的完整清单,还需要描述这些商品何时、何地以及在何种情况下可以获得。毕竟,人们既关心今天拥有多少食物,也关心明天将拥有多少食物。在太平洋中央的救生筏与在撒哈拉沙漠中央的救生筏是截然不同的;雨天的雨伞与晴天的雨伞也是完全不同的商品。
将在不同地点或环境下可获得的“同一”商品视为不同商品往往是有益的,因为消费者在这些情况下对商品的评价可能不同。
当我们将注意力限制在简单选择问题上时,相关商品通常相当明显。我们经常采用前面描述的方法,仅使用两种商品,并将其中一种称为“所有其他商品”,以便专注于一种商品与其他所有商品之间的权衡。通过这种方式,我们可以考虑涉及多种商品的消费选择,但仍使用二维图形进行分析。 例如,如果我们要研究一个消费者对食物和衣服的选择,我们可以将食物和衣服分别表示为和,完整的消费束表示为。
因此,消费束由两种商品组成,用表示第一种商品的数量,表示第二种商品的数量。完整的消费束为,有时我们用来简化这一消费束的表示。
我们假设,给定任意两个消费束 和 ,消费者总能够根据她的偏好将它们排序,也就是说,消费者可以判断 是否 ,或者对二者。
我们用符号 表示“严格优于”,即
表示消费者严格偏好 胜过 ,即她一定会选择 消费束而不是 。
这种偏好关系是一个操作性概念。如果消费者偏好某个消费束而非另一个,就意味着只要有机会,她会选择前者而非后者。因此,偏好的概念是通过消费者的选择行为来体现的。
判断一个消费束是否优于另一个,可以通过消费者在面对这两种消费束时的实际选择来判定。如果她在可获得的情况下总是选择,那么我们自然说她偏好。
如果消费者对两个消费束无差别,我们用符号 表示,记作
无差别的意思是,消费者在她自己的偏好下,选择 与 带来的满意度完全一致。
如果消费者偏好或无差别于两个消费束,我们说她弱偏好 胜过 ,用符号 表示,记作
严格偏好、弱偏好和无差别三种关系之间存在紧密的逻辑联系。
经济学家通常会对消费者偏好的“一致性”做出一些假设。例如,同时存在
的情形似乎是不合理甚至自相矛盾的,因为这意味着消费者既严格偏好 消费束优于 消费束,同时又严格偏好 消费束优于 消费束。
因此,我们通常对偏好关系的运作方式做出一些基础假设。这些关于偏好的假设极其基础,以至于我们可以称其为消费者理论的公理。
我们通常对偏好关系引入三个基本公理:
任意两个消费束 和 ,消费者总能作出判断:要么,要么。也就是说,消费者能在任何两组消费束中进行比较和选择。
对于任意消费束 ,有。即任何消费束至少和自身一样好。
如果 ,且 ,则必有 。这保证了偏好的连贯性,从而使“最佳选择”可以存在。
这三个公理为后续的消费者理论构建了坚实的逻辑基础,确保了选择的一致性以及最优消费束的存在。
完备性公理几乎不存在争议,至少对于经济学家研究的传统选择类型而言如此。它要求任何两个消费束都可比较,即消费者可在任意给定的两者之间作出选择。
自反性公理显而易见。任一消费束 显然至少不能比自身更差,即有
传递性公理则更具争议。传递性并不是偏好必须具有的性质——仅从纯逻辑角度,假定偏好一定传递并不严格成立。它其实是一种关于个体选择行为的假说,而非纯粹的逻辑命题。其关键在于是否能合理准确地描述实际行为。
假如某人声称
那么这会被视为非理性或异常行为。更重要的是,当面临 、、 三组消费束的选择时,这类“循环”偏好会导致无解——无论他选择哪一个,总有别的更偏好的选项。
如果偏好不满足传递性,则可能不存在“最佳”选择的消费束集合。 因此,若要建立描述人们如何做出最优选择的理论,必须假定偏好满足传递性或相关条件。
事实上,整个消费者选择理论都可以用满足上述三个公理以及一些必要技术假设的偏好关系完整地刻画。然而,在实际分析中,我们发现使用 无差异曲线(indifference curve) 这种图形工具来直观表达消费者偏好非常快捷且强大。
无差异曲线的概念源自对消费选择的几何表示。设有二维坐标系,横轴 和纵轴 分别代表消费者所选择的两种商品的数量。选择一个给定的消费束 作为基准点,我们可以考虑所有“弱偏好于” 的消费束(即至少与 一样好),这一集合被称为,通常用阴影区域表示。
在这个弱偏好集的边界上,存在这样一系列消费束——消费者对它们和 的评价完全一样,即“无差别”。所有这些消费束的点构成了一条曲线,这就是我们所说的无差异曲线。换句话说,一条无差异曲线上的每一个点,对消费者而言都代表着同等的满足程度或效用水平。
无差异曲线实际上是对于消费者主观偏好结构的一种“等值面”描述。我们可以任选一个消费束,通过它画一条无差异曲线,曲线上所有点均代表使消费者“同等满足”的商品组合。不同的消费束会对应不同的无差异曲线,每一条无差异曲线都代表着消费者体验的“同一水平”,而不同曲线所代表的偏好强弱则依赖于它们在图中的相对位置。
一般来说,离原点越远的无差异曲线代表更高的偏好水平(假设商品带来的是“越多越好”的效用),而靠近原点的无差异曲线则代表相对较低的满足感。这种“同一个人、无数条无差异曲线排布”便勾画出该消费者整体的偏好全景,经济学家称之为无差异曲线族(indifference map)。
当然,无差异曲线虽直观,也存在其局限。最主要的问题是:它只能表示消费者认为彼此“等好”(无差别)的消费束,却没有显示哪些商品组合更受偏好、哪些较差。因此,判断某点比另一点是否更优,往往要结合无差异曲线之间的排序或配合其它可视化元素(比如箭头、深浅色块等)来辅助。实际应用中,我们常在图上绘制箭头,指示“偏好递增”的方向,帮助理解什么样的商品束组合会让消费者更满意。
此外,无差异曲线仅仅描述偏好结构,并不涉及收入、价格等约束条件。因此,如果只根据无差异曲线,我们并不能解答“实际会购买什么”这样的问题,只能刻画“如果让你选,你更满意哪些方案”。
虽然理论上无差异曲线的形状可以有多种多样(比如弯曲、平直、甚至是非连续等,具体取决于偏好的性质),但是满足前述三个基本公理的偏好,其无差异曲线依然具备一些在一般意义下坚固的重要性质。最核心且最常被用于证明的一个性质是:
代表不同偏好水平的无差异曲线不能相交。
也就是说,对于同一个消费者,任何两条对应不同“满足感”层级的无差异曲线不可能有重合的消费束点。否则会出现逻辑上的漏洞与偏好系统的自我矛盾。
假设存在两条不同的无差异曲线,它们相交于点 。假设 在无差异曲线 A 上, 在无差异曲线 B 上,且 是两者的交点。根据定义,( 与 无差别),。但如果无差异曲线 A 对应的偏好水平高于 B(即 ),那么基于前面提到的“传递性公理”,我们将有:,。这会和 (即 严格优于 )相矛盾。这样矛盾说明。因此,同一消费者的无差异曲线家族在图形上应当是“层层嵌套、互不交错”的。
总结来说,无差异曲线为我们理解和表达消费者主观偏好的结构提供了有力直观的工具,同时承载了偏好公理蕴含的深层逻辑结构。理解了无差异曲线的原理和特性,就为后续分析最优选择、约束条件下的均衡等问题打下了坚实的基础。

让我们通过多个具体实例,更深入地理解不同类型的偏好,以及各类型偏好如何展现在无差异曲线的几何形状上。除了几种最典型的类型,我们还将对其实际经济含义、常见变体以及理论上的推广做一些补充。
当消费者愿意以恒定比率将一种商品替代另一种商品时,这两种商品就是完全替代品。也就是说,消费者对商品1、商品2感兴趣,总需求量才是她在意的,分配在这两种商品上的具体比例无所谓。
案例一:红色签字笔与蓝色签字笔
假设消费者喜欢签字笔但完全不在乎颜色。选择一个消费束,比如(10, 10)。此时,对她来说,任何拥有20支签字笔的消费束(例如(15,5)、(0,20)等)都和(10,10)一样好,因为合计数量一样。
案例二:不同品牌的矿泉水
有的消费者对A品牌和B品牌矿泉水毫无偏好之分,买20瓶随意组合都OK。这也呈现出“完全替代”的特征。
从数学角度讲,任何满足 的消费束 都在同一条无差异曲线上(取具体数值,如20等)。
对于完全替代品,无差异曲线都是直线,且拥有恒定斜率。更广义地,如果消费者愿意用 单位的 换 单位的 ,那么无差异曲线的方程是 。 例如如果愿意2支蓝笔换1支红笔,斜率就是 ,意味着用2支蓝色笔换1支红色笔,主观满意度不变。
实际经济场景中,完全替代品很少见,但近似完全替代的商品很多,比如不同品牌的盐、精制白糖等。掌握此案例有助于理解现实市场中竞争性商品的消费选择。
完全互补品总是以固定比例一起消费,比如1:1、2:3等比例。单独更多的任一商品都不能带来更多满足。
案例一:左脚鞋和右脚鞋
消费者喜欢成双成对的鞋,只拥有一只任意一侧鞋都无意义。
案例二:电脑和操作系统许可证
买了电脑但没买操作系统,或者有操作系统没有电脑,都无法实际使用。
假设我们关注消费束。如果只增加右脚鞋得到,消费者和感受完全一样,因为“瓶颈”由左脚鞋决定。同理也如此。只有两者同步增加,消费者总拥有的“鞋对数”才会增加。
数学上,这类无差异曲线满足 ,图像呈典型“L”形,且拐点总在。
理论上,不必限制为1:1配比。比如做奶茶要茶:糖=1:2,则无差异曲线的顶点在 。 这种结构常见于“配件配套”体系,比如一部手机和一张SIM卡、刀和刀片、打印机与墨盒等。

厌恶品是指消费者越多拥有,越感到“不爽”(满足度降低)的商品。这和我们日常所说“商品=好东西”不同,经济学只关注“偏好关系”。
案例:香菜与胡萝卜
假设一个讨厌香菜而喜欢胡萝卜的消费者。现实中也常见对某种食材过敏或讨厌的情况。
数学上,这意味着:如果横轴是香菜,纵轴是胡萝卜,对于同等“满足感”的消费束(同一条无差异曲线),如果你被迫吃更多香菜,必须增加胡萝卜数量来“补偿”心理损失。这时无差异曲线从左下向右上倾斜,展示出“必须以更多好货来补偿坏货才行”。实际经济中,厌恶品也可视为“负商品”,比如污染、噪音、健康危害等。
注意“偏好递增”的方向不再是传统的右上角,而是随着“好商品增多坏商品减少”才越好。无差异曲线的正斜率,是此类情况的典型标志。
消费者对某种商品无好恶,称该商品是中性商品。即使拥有再多也无加分或减分。
案例:茄子与西红柿
某人只关心西红柿多少,对茄子无感。无差异曲线是垂直线,意味着无论茄子有多少,关键是西红柿数量。
数学上,,即偏好完全由决定,是中性商品;图像上,所有值相同的点垂直排列。
有时偏好存在“最优点”——即某个最满意的商品组合,远离它会变差,这就是饱和点或极乐点的典型情形。
案例:巧克力蛋糕与冰淇淋
对于大多数人来说,“适量”最好。吃太少或太多蛋糕和冰淇淋都不开心——只有特定的最佳组合让你最满意。
无差异曲线在极乐点四周呈现“同心椭圆/圆形”,离中心越远状况越差。此时“多多益善”假设不成立,因为更多反而会降低幸福感。
饱和点的理论意义:经济学现实中,这种状况常见于健康、饮食、安全保护等领域。极值点的分析有利于研究“最适量”选择以及福利最大化问题。
现实中许多商品不方便用分数刻画,只能取整数值(离散单位),比如:汽车、手机、电视机等。
案例:汽车购买决策
消费者可能只能拥有0台、1台、2台汽车,而不可能拥有1.5台。假设横坐标表示汽车的台数、纵坐标为剩余货币,则x轴只能取整数。
对于离散商品,无差异“曲线”其实是若干个离散点。经济意义:如果某消费者的“最优”点在1.7台车与$5000元,但实际只能买1台或2台,所以实际选择会表现为离散跳跃。
理论研究多用连续刻画,简化分析。但在实际政策、零售等涉及小数量高价值商品问题时,必须重视离散性带来的“整数约束”效应。
离散 vs 连续: 当分析单位量很大时,离散和连续近似一致。当单位量很小或消费数量很少(比如一两台车),则离散性不可忽视。
相关扩展: 金融资产、保健计划、昂贵耐用品等大多表现出这种“离散消费行为”。
上述类型是理解无差异曲线的基础,也是一般偏好理论建模和实际消费分析最常用的原型。现实生活中更多的商品组合介于这些极端类型之间,有时可以近似为上述模型,有时需用更复杂的无差异曲线描述。
我们现在已经看到了一些无差异曲线的例子。正如我们所见,许多种类的偏好,无论合理还是不合理,都可以用这些简单的图形来描述。但如果我们想要一般性地描述偏好,专注于几种一般的无差异曲线形状会很方便。
我们将描述一些我们通常对偏好做出的更一般假设,以及这些假设对相关无差异曲线形状的影响。这些假设不是唯一可能的;在某些情况下,你可能想要使用不同的假设。但我们将把它们作为良好表现的无差异曲线的定义特征。
首先,我们通常假设多多益善,即我们讨论的是商品而非厌恶品。更精确地说,如果是一个商品束,是另一个商品束,且后者在两种商品上都至少有前者那么多,在其中一种商品上更多,那么。
这个假设有时被称为偏好的单调性。
单调性对无差异曲线形状的含义: 它意味着无差异曲线具有负斜率。如果我们从消费束开始,向上向右移动到任何地方,我们必须移动到更偏好的位置。如果我们向下向左移动,我们必须移动到更差的位置。因此,如果我们移动到无差别的位置,我们必须要么向左向上移动,要么向右向下移动:无差异曲线必须具有负斜率。
正如我们在饱和讨论中提到的,多多益善可能只在某个点之前成立。因此,单调性假设只是说我们将检查在达到饱和点之前的情况——在多多益善仍然成立的时候。
其次,我们假设平均优于极端。也就是说,如果我们在同一条无差异曲线上取两个商品束和,并取这两个消费束的加权平均值,比如:
那么平均消费束至少与两个极端消费束中的任何一个一样好,或者严格优于它们。
一般化的凸性条件: 我们实际上假设这对于0和1之间的任何权重t都成立。因此,我们假设如果,那么:
对于任何满足0 ≤ t ≤ 1的t。
这个关于偏好的假设在几何上意味着弱偏好于的消费束集合是凸集。
凸集的定义: 凸集具有这样的性质:如果你在集合中取任意两点并绘制连接这两点的线段,该线段完全位于集合内。
例如,一种可能是我对冰淇淋和咖啡的偏好。我喜欢冰淇淋,我喜欢咖啡……但我不喜欢把它们混在一起!
在考虑我下一小时的消费时,我可能对消费200克冰淇淋和50毫升咖啡与消费200毫升咖啡和50克冰淇淋无差别。但这两个消费束中的任何一个都比消费125克冰淇淋和125毫升咖啡要好!
因为在大多数情况下,商品是一起消费的。非凸偏好意味着消费者偏好专门化,至少在某种程度上专门消费其中一种商品。然而,正常情况是消费者希望用一种商品交换另一种商品,最终消费每种商品的一些数量,而不是专门消费两种商品中的一种。
实际上,如果我们考虑我对冰淇淋和咖啡的月消费偏好,而不是我的即时消费,它们看起来会更像正常的凸偏好。每个月我更喜欢有一些冰淇淋和一些咖啡——尽管在不同时间——而不是专门消费其中一种整个月。
凸性假设的一个进一步加强版是严格凸性假设。它要求:如果你在同一条无差异曲线(即消费满足程度相同)上取任意两个消费束,那么它们的任意加权平均数(即在两者之间随意混合)反而让消费者更满意——加权平均“更好”而不是“恰好一样好”。这意味着,消费者总是偏好“多样化”组合,而不是在极端之间徘徊。
形象地说,严格凸性对应于“每一条无差异曲线都是光滑弯曲的,没有直线段”。而普通凸偏好则可能在某些区间出现平直部分,意味着加权组合只是与两端一样好,但并不更好。
比如,完全替代品(比如红色笔和蓝色笔,如果你愿意一支红笔换一支蓝笔,二者在你心中地位完全对等),其无差异曲线就是直线,这种偏好是凸的,但不是严格凸的,因为混合后的方案并不比纯粹只消费某一样更令人满意。
现实中,严格凸性假设意味着:消费者喜欢“样样都来一点”的多样化组合,这使得一般商品的无差异曲线呈现圆润的弧形而不是棱角或直线段。这一假设也是很多后续结论(比如最优选择的唯一性、无差异曲线不会重合等)成立的重要基础。
我们经常发现引用无差异曲线在特定点处的斜率很有用。这个概念非常有用,甚至有一个名称:无差异曲线的斜率被称为边际替代率(MRS)。
这个名称来自于MRS测量消费者刚好愿意用一种商品替代另一种商品的比率。
假设我们从消费者那里拿走一点商品1,,然后给她,一个刚好足以让她回到无差异曲线上的数量,使她在这种x₂替代x₁后与之前一样好。
我们将比率视为消费者愿意用商品2替代商品1的比率。
现在将视为很小的变化——边际变化。那么比率测量商品2对商品1的边际替代率。随着变小,接近无差异曲线的斜率。
关于MRS的一个稍微令人困惑的地方是它通常是负数。我们已经看到单调偏好意味着无差异曲线必须有负斜率。由于MRS是无差异曲线斜率的数值度量,它自然是负数。
边际替代率测量消费者行为的一个有趣方面。假设消费者具有良好表现的偏好(即单调和凸的偏好),并且她目前正在消费某个消费束。
现在我们向她提供一个交易:她可以按“交换率”E以任何数量将商品1换成商品2,或将商品2换成商品1。也就是说,如果消费者放弃单位的商品1,她可以获得单位的商品2作为交换。相反,如果她放弃单位的商品2,她可以获得单位的商品1。
几何上,我们为消费者提供了沿着斜率为-E且通过的直线移动到任何点的机会。
交换率必须等于MRS的逻辑: 任何时候交换线穿过无差异曲线,该线上就会有一些点优于——位于无差异曲线之上。因此,如果不从移动,交换线必须与无差异曲线相切。也就是说,交换线的斜率-E必须是处无差异曲线的斜率。
在任何其他交换率下,交换线会切割无差异曲线,从而允许消费者移动到更偏好的点。
因此,无差异曲线的斜率——边际替代率——测量消费者刚好处于交易或不交易边际上的比率。在除MRS之外的任何交换率下,消费者都会想要用一种商品交换另一种商品。但如果交换率等于MRS,消费者想要保持现状。
我们说过MRS测量消费者刚好愿意用商品1替代商品2的边际比率。我们也可以说消费者刚好愿意“支付”一定数量的商品1以购买更多的商品2。因此,有时你会听到人们说无差异曲线的斜率测量边际支付意愿。
如果商品2代表“所有其他商品”的消费,并且以你可以花在其他商品上的元为单位测量,那么边际支付意愿的解释是很自然的。
商品2对商品1的边际替代率是你刚好愿意放弃花在其他商品上多少元来多消费一点商品1。因此,MRS测量了为了多消费少量商品1而放弃元的边际意愿。但放弃那些元就像支付元来多消费一点商品1。
如果你使用MRS的边际支付意愿解释,应该小心强调“边际”和“意愿”两个方面。
边际方面:MRS测量的是为商品1的边际额外消费量愿意支付的商品2数量。
意愿方面:这取决于你的偏好,而不取决于价格。
支付意愿 vs 实际支付: 你愿意为一定数量的额外消费支付多少可能与你实际必须支付的数量不同。你实际必须支付多少取决于相关商品的价格。你愿意支付多少不取决于价格——它由你的偏好决定。
类似地,你愿意为消费的大变化支付多少可能与你愿意为边际变化支付多少不同。你实际最终购买某种商品多少将取决于你对该商品的偏好和你面临的价格。你愿意为该商品的少量额外支付多少只是你偏好的特征。
描述“边际替代率”(MRS)的行为,有助于我们更深入地理解无差异曲线的形状和偏好背后的经济直觉。通过分析不同偏好类型下MRS的变化,可以揭示消费者在各种情况下的选择倾向。
让我们更详细地理解凸无差异曲线中的“边际替代率递减”特征:
单调性假设意味着无差异曲线斜率为负,消费者要想获得更多某一商品,必须减少另一商品的消费,这一点前文已讨论。进一步来看,严格凸导致无差异曲线从左向右越来越平缓,形状上呈“弯曲”而非“直线”。
形式化地说:对严格凸无差异曲线,MRS,也就是曲线斜率的绝对值,随着(比如冰淇淋)数量的增加而递减。也就是说,拥有的冰淇淋越多,愿意为再多获得一点冰淇淋而放弃咖啡的数量就越少。反映了“边际替代率递减”的经济学规律。
这种行为在现实生活中是很普遍的——比如你拥有较多A时,A对你越不“稀缺”,所以你更易于放弃A去换取B。
边际替代率递减的含义: 这意味着,当你本来已经拥有很多时,你需要用更多才能换取同样增加量的,即你愿意放弃的边际“支付意愿”减少了。用生活化的话讲,人们更喜欢搭配——“样样都要一点”——而不是完全只消费某一样商品。
用这种方式表述,无差异曲线的凸性就很好理解:它说你拥有某一样商品越多,你就越愿意放弃一些来换取另一种。这种组合偏好正体现了经济学中“多样化偏好”的基本思想。
需要注意:虽然多数商品对适用“边际替代率递减”假设,但这并非放之四海而皆准。例如,冰淇淋和咖啡某些极端偏好下(比如你讨厌混合消费),MRS不一定递减,出现非凸偏好的现象。所以实际分析中,要结合具体偏好情境判断MRS行为特征。
消费束能够完整描述消费者面临的选择,而偏好关系则以严格偏好、弱偏好和无差异的方式来表达消费者对不同消费束的选择态度。偏好公理包括完备性、传递性和自反性,这些性质保证了消费者的偏好逻辑自洽。无差异曲线代表的是所有令消费者达到同一满意度水平的消费组合,这些曲线之间彼此不相交,使我们可以直观地进行图形化分析。
常见的偏好曲线类型有完全替代下的直线型、完全互补下的L型,以及表现单调性特征的负斜率和体现凸性或严格凸性的圆润曲线。边际替代率(MRS)是无差异曲线在某点的斜率,衡量消费者愿意以多少单位的一种商品去替代另一种商品,且在凸偏好下,MRS(的绝对值)通常随某一商品数量增加而递减。
通过掌握偏好公理、学会无差异曲线的绘制与解读,还有MRS的计算及其经济含义,我们能够为分析消费者的选择行为打下坚实基础。理解偏好与选择,离不开公理化推理、图形建模、边际分析和行为基础的推断,这些都是关键的思维工具。
即:如果消费者认为 至少和 一样好,且 至少和 一样好,则二者无差别。
即:如果 至少和 一样好,但两者又并非无差别,则 严格优于 。