Нет единого ответа, это будет зависеть от особенностей каждой проблемы. Давайте посмотрим на стандартный пример.
Рассмотрим эталонную проблему межвременной оптимизации для модели Рамсея.
maxu∫∞0e−ρtu(c)dts.t.k˙=i−δks.t.y=f(k)=c+i
Текущее значение гамильтониана
H~=u(c)+λ[f(k)−c−δk]
Максимизация над в одиночку мы имеемc
∂H~∂c=u′(c)−λ=0⟹u′(c∗)=λ⟹c∗=(u′)−1(λ)
и условие 2-го порядка будет выполнено, если функция полезности вогнута,
∂2H∂c2=u′′(c∗)<0
Более того, из условия первого порядка относительно потребления, если выполняется локальное ненасыщение. Предположим, что у нас есть такие «обычные» предпочтения.λ>0
Гамильтониан максимального потребления
H~0=u[(u′)−1(λ)]+λ[f(k)−(u′)−1(λ)−δk]
Частичные производные по переменной состояния, являютсяk
∂H~0∂k=λ[f′(k)−δ],∂2H~0∂k2=λf′′(k)
Итак, здесь условие достаточности Эрроу-Курца сводится к тому, уменьшается ли предельный продукт капитала, постоянен или увеличивается (что будет зависеть от знака второй производной производственной функции). В стандартном случае и мы имеем достаточное условие.f′′(k)<0
В наиболее известном случае отклонения, модель Ромера , положившая начало литературе по эндогенному росту, , а предельный продукт капитала является положительной константой.AKf′′(k)=0
Так что мы можем сказать в этом случае?
Здесь
Seierstad, A. & Sydsaeter, K. (1977). Достаточные условия в теории оптимального управления. Международный экономический обзор, 367-391. предоставить различные результаты, которые могут помочь нам.
В частности, они доказывают, что если гамильтониан совместно вогнут в и , это является достаточным условием для максимума. Гессиан гамильтонианаck
(мы можем игнорировать условия скидки)
HeH=[u′′(c)00λf′′(k)]
В стандартном случае с это отрицательно определенная матрица, и поэтому гамильтониан является совместно строго вогнутым в и . u′′(c)<0,f′′(k)<0ck
Когда , проверка того, что матрица отрицательно-полуопределена, проста с использованием определения. Рассмотрим вектор и произведениеf′′(k)=0z=(z1,z2)T∈R2
zTHeHz=z21u′′(c)≤0
это слабое неравенство имеет место , поэтому гессиан является вогнутым в и .∀z∈R2ck
Таким образом, в модели эндогенного роста решение действительно является максимумом (с учетом ограничений параметров, необходимых для четкой постановки задачи, разумеется).AK