1838年到1947年，是经济学向数学借用武器的一个历史发展阶段，借用的基本武器是微积分，尤其是偏导数、全微分和拉格朗日乘数法。边际分析法是这一时期产生的一种经济分析方法，同时形成了经济学的边际效用学派，代表人物有瓦尔拉(L. Walras)、杰文斯(W.S. Jevons)、戈森(H.H. Gossen)、门格尔(C. Menger)、埃奇沃思(F.Y. Edgeworth)、马歇尔(A. Marshall)、费希尔(I. Fisher)、克拉克(J.B. Clark)以及庞巴维克(E. von Bohm-Bawerk)等人。边际效用学派对边际概念作出了解释和定义，当时瓦尔拉斯把边际效用叫做稀缺性， 杰文斯把它叫做最后效用，但不管叫法如何，说的都是微积分中的%26#8220;导数%26#8221;和%26#8220;偏导数%26#8221;。

数理经济学的创始人古诺的主要贡献，是他提出的企业理论和单一市场上企业与消费者的相互作用论。古诺的企业理论的基本假定是企业追求利润最大化，他对完全竞争和寡头垄断作了严格定义和研究。古诺的企业与消费者相互作用论，提出了完全竞争市场上供给与需求相等之思想，他还研究了垄断竞争问题。这一研究至今仍被当作一种标准的方式，并且推广应用于对策论之中。

边际分析阶段，高级微观经济学研究取得的成就可概括为三个方面：形成和发展了一套完整的微观经济活动者行为理论；提出了一般经济均衡问题，建立了一般经济均衡的理论框架；创立了当今的消费者理论、生产者理论、垄断竞争理论、及一般经济均衡理论的数学基础。下面来介绍边际分析阶段形成和发展的一些理论。

(一)企业理论

企业理论研究企业在按一定的价格投入生产要素来提供产品的过程中的行为。十九世纪后二十五年中，生产函数概念的产生，使古诺的利润最大化假设得到了很大发展，形成了一套研究投入需求与产出供给的丰富理论，即企业理论。对此作出重要贡献的学者有瓦尔拉、维克斯弟(P. H. Wicksteed)、维克赛尔(K. Wicksell)、以及克拉克(J.B. Clark)。霍特灵(H. Hotelling)首次详细总结了企业理论方面的研究成果。

(二)消费者理论

消费者理论主要研究消费者行为准则与目的对可见需求的影响。戈森、杰文斯和瓦尔拉从效用最大化出发，定义了消费者需求，首次发展了消费者理论，其后由马歇尔作出了进一步的详细论述。斯勒茨基(E. Slutsky)在1915年提出了效用最大化需求的一系列性质，希克斯(J.R. Hicks)、艾伦(R.G.D. Allen)、霍特灵、沃尔德(A. Wald)等人在1934--1944年间又继斯勒茨基的工作进行了深入研究。效用论的基础在几个方面得到了深化：费希尔(I. Fisher, 1892)与帕累托(V. Pareto, 1909)用序数效用替代了基数效用；弗里希(R. Frisch, 1932)与阿尔特(F. Alt, 1936)提出了基数效用的公理化处理；萨缪尔森(1938)提出了显示性偏好。

(三)一般均衡

市场是相互联系的，经济均衡的特征必然是所有市场上供给与需求的相等，这是瓦尔拉在1874年提出的一般均衡的基本概念。瓦尔拉不但这样提出问题，而且还把它以联立方程组的形式加以表达，然后声称由于方程组中方程的个数与未知量的个数相等尔方程组有解，从而一般经济均衡问题有解。他还提出了一个寻找解的%26#8220;探索过程%26#8221;, 对解的存在性给出了一个经济意义下的证明。瓦尔拉与帕累托还研究了竞争均衡的最优境界问题。后来人们发现，瓦尔拉给出的一般经济均衡存在性的数学证明是不成立的，但由于一般经济均衡思想的重要性，人们花费了八十年的功夫来研究它，最后才于1954年由阿罗和德布罗真正解决。

(四)均衡的稳定性

均衡的稳定性是指让经济系统实现均衡的一个内部操作过程。瓦尔拉在对他的一般均衡解的存在性进行经济意义下的证明时，虽然没有明确指出，实际上已提出了均衡的稳定性问题，即他所说的探索过程。