Relasi Preferensi
Masukkan
= sebuah set dari alternatif yang eksklusif secara mutual di antara lainnya di mana konsumen bisa memilih
dan
= elemen umum dari
.
Dalam bahasa dari contoh di atas, syarat
dibuat dari kombinasi dari apel dan pisang. Simbol
merupakan kombinasi, seperti 1 apel dan 4 pisang dan
merupakan kombinasi lain seperti 2 apel dan 2 pisang.
Sebuah relasi preferensi, denotasi
, adalah sebuah relasi biner didefinisi dalam set
.
Pernyataan

Dijelaskan sebagai '
dipreferensikan tidak terlalu kuat ke
. Maka,
setidaknya sama baik dengan
(dalam kepuasan preferensi)
Pernyataan

Dijelaskan sebagai'
direferensikan ke
, dan
direferensikan secara lemah ke
. Maka, satu merupakan indiferen ke pilihan dari
atau
, tidak berarti mereka tidak diinginkan tetapi mereka sama baik dalam preferensi kepuasan.
Pernyataan

Dijelaskan sebagai '
dipreferensikan secara lemah ke
, tetapi
tidak dipreferensikan secara lemah ke
. Dikatakan bahwa
dipreferensikan secara terbatas ke
.
Relasi preferensi
adalah komplet jika semua pasangan
bisa diberi peringkat. Relasitersebut merupakan relasi transitif jika kapanpun
dan
lalu
.
masukan sebuah elemen tertentu dari pasangan
, seperti
. Seharusnya salah satu membangun daftar dari elemen lain dari
yang merupakan indiferen, di mata konsumen, ke
. Denotasikan elemen pertama dalam daftar ini dengan
, yang kedua dengan
dan seterusnya. Set
membentuk sebuah kurva indiferensi karena
untuk semua
.
Dalam contoh di atas, sebuah elemen
dari set
dibuat dari dua angka: angka dari apel, sebut saja
dan angka dari pisang, sebut 
Dalam teori utilitas, fungsi utilitas dari agen adalah fungsi yang memberi peringkat semua pasangan dari bundel konsumsi dengan urutan preferensi (kelengkapan) maka adanya set tiga atau lebih bundel membentuk sebuah relasi transitif. Ini berarti untuk setiap bundel
ada sebuah relasi unik,
, menujukkan utilitas (kepuasan) relasinya yang diasosiasikan dengan
.
Relasi
disebut dengan fungsi utilitas. Jarak dari fungsi tersebut merupakan sebuah set dari bilangan real. Nilai sebenarnya dari fungsi tersebut tidak penting. Hanya peringkat dari nilai-nilai tersebut memiliki isi untuk teori tersebut. Lebih tepatnya, jika
lalu bundel
dijelaskan sebagai setidaknya sama baik dengan bundel
. Jika
, bundel
dijelaskan secara terbatas dipreferensikan ke bundel
.
Masukan sebuah bundel tertentu
dan ambil derifatif total dari
mengenai titik ini:
atau, tanpa kehilangan generalitas,
(Eq. 1)
Di mana
merupakan derifatif parsial dari
dengan mengurut ke argumen pertama, dievaluasikan pada
. (Seperti untuk
)
Kurva indiferensi melalui
harus mengirim pada tiap bundel dalam kurva dalam tingkat utilitas yang sama dengan bundel
. Dengan kata lain, jika salah satu akan mengganti jumlah
dengan
, satu tersebut harus mengubah kuantitas dari
dengan jumlah
seperti itu, akhirnya, tidak ada perubahan pada U:
, atau, mengganti 0 menjadi (Eq. 1) di atas untuk memecahkan dy/dx:
.
Maka, rasio dari utilitas marjinal memberi nilai absolut dari lekukan kurva indiferens pada titik
. Rasio ini disebut dengan rasio marjinal dari subtitusi antara
dan
.
Contoh
Utilitas Linier
Jika fungsi utilitas merupakan bentuk dari
maka utilitas marjinal dari
adalah
dan utilitas marjinal dari
adalah
. Lekukan dari kurva indiferens adalah, selanjutnya,

Melihat di mana lekukan tersebut tidak bergantung pada
atau
: Kurva indiferens merupakan garis lurus.
Utilitas CES
Sebuah CES (Constant Elasticity of Subtitusion) dalam bentuk umum ialah

di mana
dan
. (Cobb-Douglas merupakan kasus spesial dari utilitas CES, dengan
.) Utilitas marjinal diberi oleh

dan

Lalu, bersama kuva indiferens,

Contoh ini mungkin berguna sebagai model ekonomi dalam konteks inidivual atau permintaan agregat.
Utilitas Non Linear
Misal model Utilits sebagai berikut:

di mana i = 1, 2, ... n
Xi=Jenis barang ke i yang ingin dibeli konsumen
bi=koefisien regresi
A=Anggaran yang dimiliki konsumen
maka banyaknya Xi optimal yang dapat dibeli konsumen adalah:
Xi=(Abi)/(Pxi.Σbi)
di mana Pxi=harga barang ke i yang dibeli konsumen
Σbi = b1 + b2 + .... + bn
syarat tidak ada nilai bi yang negatif