\( \def\vec#1{\bf{\underline{#1}}} \)

$\vec{z} : S^{k-1} \rightarrow R^k$ sei eine stetige Funktion und es gelte $$\vec{p} \cdot \vec{z}(\vec{p}) \equiv 0 \qquad\hbox{(*)}$$ dann gibt es ein $\vec{p}^* \in S^{k-1}$ mit $$\vec{z}(\vec{p}^*) \le 0 \qquad\hbox{(**)}$$ Dabei interpretieren wir $\vec{z}$ als Vektor der Übernachfrage. (*) ist also der Satz von Walras und (**) die Bedingung für ein Walras-Gleichgewicht.

Beweis:
Wir betrachten folgende Preisanpassungsfunktion $$\vec{g}(\vec{p}) : S^{k-1} \rightarrow S^{k-1}$$ $$g_i (\vec{p}) = {p_i + \max (0, z_i (\vec{p})) \over 1 + \sum_{j=1}^k \max (0, z_j (\vec{p}))} \qquad\hbox{$i=1, \dots, k$}$$ Zähler: Auf einem Markt wird mehr nachgefragt als vorhanden, so wird der Preis erhöht. Nenner: führt zur erforderlichen Normierung.

$g_i(\vec{p})$ ist stetig, da $z_i$ und $\max$ stetige Funktionen sind, so $\vec{g}(\vec{p})$ ist in $S^{k-1}$.

Somit gibt es nach dem Fixpunktsatz von Brouwerscher Fixpunktsatz ein $$\vec{p}^* = \vec{g}(\vec{p}^*)$$ bzw. für jede Komponente von $\vec{p}^*$ gilt $$p_i^* = {p_i^* + \max \left\{ 0, z_i (\vec{p}^*) \right\} \over 1 + \sum \max \left\{ 0, z_j (\vec{p}^*) \right\}} \qquad\hbox{$i = 1, \dots, k$}$$

$$p_i^* \cdot \sum_j \max \lbrace 0, z_j (\vec{p}^*) \rbrace = \max (0, z_i (\vec{p}^*))$$ Multiplizieren mit $z_i(\vec{p}^*)$ $$z_i(\vec{p}^*) \cdot p_i^* \sum_j \max \left\{ 0, z_j(\vec{p}^*) \right\} = z_i(\vec{p}^*) \max \left\{ 0, z_i(\vec{p}^*)\right\}$$

Die Beziehung gilt für jedes i. Summation über alle i führt zu $$\underbrace{\sum_{j=1}^n \max \lbrace 0, z_j(\vec{p}^*) \rbrace \cdot \underbrace{\sum_{i=1} z_i(\vec{p}^*) \cdot p_i}_{\hbox{ = 0 (Walras)}} } _{\hbox{= 0}} = \sum_{i=1}^n z_i(\vec{p}^*) \max \lbrace 0, z_i(\vec{p}^*)\rbrace$$

$$0 = \sum_{i=1}^n z_i(\vec{p}^*) \max \lbrace 0, z_i(\vec{p}^*) \rbrace \qquad (+)$$

Für die Summe auf der rechten Seite gilt:
  1. ist $z_i > 0$, dann ist $z_i(\vec{p}^*) \quad \max \lbrace 0, z_i(\vec{p}^*)\rbrace$ auch positiv
  2. ist $z_i \leq 0$, dann ist $z_i(\vec{p}^*) \quad \max \lbrace 0, z_i(\vec{p}^*)\rbrace$ Null
Für die Gültigkeit von (+) ist somit erforderlich $$ z_i \quad \max \lbrace 0, z_i \rbrace = 0 \Rightarrow z_i(p) \le 0$$ Das bedeutet $$z_i(\vec{p}^*) \le 0 \qquad\hbox{für    alle } i$$

Bemerkung:
  1. Reiner Existenzsatz, kein Rechenalgorithmus.
  2. Es könnte eventuell mehrere Gleichgewichtspreise geben.
  3. Es ist nicht aus dem Mechanismus herauszulesen, dass eine Preisanpassung gegen das Gleichgewicht konvergiert.