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福利

福利分析比较某个市场结果与其他可能结果：消费者剩余、生产者剩余、政府收入，以及无谓损失。

市场结果

MarketOutcome(
    quantity,
    consumer_price,
    producer_price,
    label=""
)
outcome_from_equilibrium(eq)

自由市场：两个价格都是 \(p^*\)。

outcome_from_tax(tax_eq)

征税后（详见税收与补贴）。

outcome_from_subsidy(subsidy_eq)

补贴后。

outcome_from_control(control)

价格上限或下限之下（详见价格管制）。

一个数量，加上买方支付与卖方收到的价格。征税或补贴时两个价格不同，价差乘以数量就是政府收入（补贴为负）。此类别位于 principle_viz.welfare.surplus，同模块也提供由各种结果创建市场结果的函数：

剩余

compute_surplus(
    demand,
    supply,
    outcome,
    baseline_outcome=None
)
consumer_surplusfloat

需求曲线与消费者价格之间的面积。

producer_surplusfloat

生产者价格与供给曲线之间的面积。

tax_revenuefloat

政府收入（补贴为负）。

total_surplusfloat

三者之和。

deadweight_lossfloat

相对于基准损失的剩余。

polygonsSurplusPolygons

各面积的顶点，供绘图使用。

outcome 下的福利分解。传入 baseline_outcome 时，以其为基准衡量无谓损失。返回的 SurplusResult 包含下列字段：

from principle_viz import compute_surplus, solve_equilibrium
from principle_viz.welfare.surplus import (
    outcome_from_equilibrium,
)

eq = solve_equilibrium(demand, supply)
outcome = outcome_from_equilibrium(eq)
surplus = compute_surplus(demand, supply, outcome)
# 8.0 8.0
print(surplus.consumer_surplus, surplus.producer_surplus)

\((10 - 6) \times 4 / 2 = (6 - 2) \times 4 / 2 = 8\)；自由市场的无谓损失为 0。

compare_surplus(
    demand,
    supply,
    baseline_outcome,
    policy_outcome
)

两个福利分解及其差异：baseline、policy、delta_consumer_surplus、delta_producer_surplus、delta_tax_revenue、delta_total_surplus 与 deadweight_loss。税收与补贴以税收为例使用此函数。

图形

MarketFigure.add_welfare(
    result,
    *,
    labels=True,
    regions=None
)
labelsbool默认值： True

设为 False 时只填色、不命名。

regionsiterable | None默认值： None

只画 "cs"、"ps"、"tax_revenue" 与 "dwl" 中的部分区块。

为消费者剩余、生产者剩余、税收与无谓损失填色并命名：名称放得下时写在区块内，只放得下缩写时写 CS、PS、Tax、DWL，否则以引线标示，且不遮住任何线、点或其他文字。

fig = MarketFigure(x_max=12, y_max=12)
fig.add_curves(demand, supply, q_max=10)
fig.add_welfare(surplus)
fig.add_equilibrium(eq)
fig.finalize()

输出参见均衡下的消费者与生产者剩余。。

均衡下的消费者与生产者剩余。

MarketFigure.add_welfare_transition(
    *,
    baseline_outcome,
    policy_outcome,
    surplus
)

同样的区块，再加上基准与政策下数量及价格的辅助线，用于比较前后差异。

无谓损失报表

将 (名称, 基准, 政策) 三元组（皆为 SurplusResult）转为报表列（DWLScenarioRow），包含数量变动、各项剩余变动与无谓损失。principle_viz.welfare.report 中的 save_dwl_report_csv() 与 save_dwl_report_json() 可将报表写成文件。

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