第三章 生产决策分析
第一节 生产函数
一、生产函数 (Production Function)
在一定时期内,在生产的 技术水
平不变 的情况下,生产中所投入的生
产要素的数量与其所能达到的 最大 产
量之间的一一对应的关系。
生产函数的数学表达式
假定 X1,X2,… X n顺次表示某产品生产过程中
所使用的 n种生产要素的投入量,Q表示所能
达到的最大产量,则生产函数可表示如下:
Q = f ( X1,X2,… X n )
若以 L表示劳动的投入量;以 K表示资本的投
入量,则生产函数可写为
Q = f ( L,K )
在理解生产函数时必须注意
? 生产函数反映的是 一定技术条件 下投入
和产出之间的数量关系。技术条件的改
变必然产生新的生产函数。
? 生产函数反映的是某一要素投入组合在
现有技术条件下能产生的 最大产出 。
(即假定企业的要素利用率是高效的且
是相当稳定的)
二、常见的生产函数
1、固定投入比例的生产函数
在任何产量水平上,两种生产要素投入量之比都
是固定不变的。
Q = min ( L/U,K/V)
该式表示,产量 Q取决于 L/U和 K/V这两个比值中
较小的那一个。其中 U,V分别是劳动和资本的
生产技术系数( Technologic Coefficient),表示
一单位产出所需的要素投入量。
固定投入比例生产函数的特点
通常假设:投入量 L,K都满足最小的要素投入
组合的要求。所以有:
Q = L/U=K/V
进一步有,K/L = V/U
这说明,对于固定投入比例生产函数来说,当
产量发生变化时,各要素的投入量以相同的比
例发生变化,所以,各要素投入量之间的比例
维持不变。
固定投入比例生产函数
K
O L
R
A”
A
A’
L3 L1 L2
K2
K1
K3 Q3
Q1
Q2
OR代表
最小要素
组合
2、柯布 — 道格拉斯生产函数
由数学家柯布( Cobb)和经济学家道格拉斯
( Douglas)于 20世纪 30年代初提出。其函数
形式为:
Q = ALα kβ, 0<α<1 ;0<β<1
Q— 产出; L— 劳动; K— 资本
其中,α— 产出的劳动弹性
β— 产出的资本弹性
第二节 一种可变
生产要素的生产函数
? 短期 ( Short Run),生产者来不及调
整全部生产要素的数量,即至少有一种
要素的数量是固定不变的时间周期。
? 长期 ( Long Run),生产者可以调整
全部生产要素数量的时间周期。
固定要素与可变要素
? 固定要素( Fixed Factor)或固定投入
( Fixed Input),生产者在短期内无法
进行数量调整的那部分生产要素。
? 可变要素( Variable Input)或可变投入
( Variable Input),生产者在短期内可
以进行数量调整的那部分生产要素。
长期与短期的划分标准
划分标准,是有无固定投入要素,而非
具体时间的长短。
一定时期内固定要素变动的难易跟企业
所属 行业的性质 紧密相关,因而短期或
长期的时间跨度一般取决于企业所属的
行业。
短期和长期企业
增产途径的区别
在短期,因为固定要素(厂房、设备等)
无法变动或变动的成本无限大,企业只能 通
过增加可变要素 (工人、原料等)来提高产
量;而在长期,企业 可以通过扩建厂房、增
添设备 以更经济有效地增加产量。
一、短期生产函数
在生产函数 Q = f ( L,K )中,假定 K固定
不变,则生产函数可写成:
Q = f ( L,K ) = f( L)
这是通常采用的一种可变生产要素的生产
函数形式,它也被称为 短期生产函数 。
二、总产量、平均产量和边际产量
根据短期生产函数 Q=f( L),可以得到:
? 劳动的总产量 ( Total Product of Labor):
TPL= f ( L )
? 劳动平均产量 ( Average Product of Labor),
APL= f ( L )/L
? 劳动的边际产量 ( Marginal Product of Labor),
MPL= df ( L )/dL
总产量( Total Product)
Labor Output
a 0 0
b 1 4
c 2 10
d 3 13
e 4 15
f 5 16
?生产的可行性区

?不可能性
区域
?


边际产量( Marginal Product)
Labor Marginal product
a 0 -
b 1 4
c 2 6
d 3 3
e 4 2
f 5 1


Labor




Labor
注 意
? 可变要素的边际产量不仅与其本身的投
入量有关,还取决于固定要素的投入量。
? 一般情况下,固定要素的数量越多,单
位可变要素平均配置的固定要素也越多,
因而其生产率会更高,表现为边际产量
更大。
平均产量( Average Product)
Labor Average product
a 0 -
b 1 4.00
c 2 5.00
d 3 4.33
e 4 3.75
f 5 3.20
AP,MP
L
L
Q
Q
TRL
APL
MPL
O
O
L1 L2 L3
L1 L2 L3
B
C
D
总产量、平均产量和
边际产量曲线的形状
随着劳动投入量的增加,总产量、平
均产量和边际产量都表现为一个共同的
特点,即它们开始都趋于上升,达到最
大值后,又趋于下降。
对总产量曲线的解释
总产量从原点开始,在 0到 L1的范围内
以递增的速度增加,然后在 L1和 L3之间以
递减的速度增加,超过 L3后,总产量开
始下降。这可解释为:
? 起初,投入要素之间的 比例是低效率的 —
固定要素 (资本)太多了 。当劳动的投入量
从 0增加到 L1时,产量的增加要比劳动的增
加快,即随着劳动和资本投入要素之间的 比
例得到改善,劳动的 边际产量呈增加趋势 。
? 当劳动的投入量超过 L1, 边际产量呈减少趋
势 。此时,增加的劳动仍能导致总产量的增加,
但增加的量越来越小。当劳动的投入量增加到
L3时,总产量达到最大。 超过 L3,劳动的数
量变得过多,总产量下降。
总产量、平均产量和
边际产量曲线之间的关系
1、平均产量曲线上的任一点的值,是
总产量曲线上相应点与原点连线的
斜率;因此,在 APL曲线在 C点达到
最大值。
2,边际产量曲线上的任一点的值,是总产量曲线
上该点切线的斜率。如果边际产量为正,总产
量是增加的;如果边际产量为负,总产量是减
少的;当边际产量为零时,总产量达到最大值
( D点)。边际产量在 L1时为最大,它对应于
总产量曲线上的拐点 B。 在拐点,总产量函数
从按递增的速度增加改变为按递减的速度增加。
3、边际产量和平均产量在平均产量曲线的最高
点相交。因为只要边际产量大于平均产量,不
管边际产量是上升还是下降,平均产量都呈上
升趋势。只要边际产量小于平均产量,平均产
量就呈下降趋势。二者的交点表现为总产量曲
线上的 C点。在 C点处,总产量曲线的切线与 C
点与原点的连线重合 。
三、边际报酬递减规律
内容,对只包含一种生产要素的生产函数来说,
随着生产要素投入量的连续增加,每增加一单
位生产要素所引起的产量的增加(即边际产量)
表现出先上升 最终下降 的规律。
成因,在任何产品的生产过程中,可变生产要素
与不变生产要素之间都存在一个最佳组合比例。
这是一个经验规律。
边际报酬递减规律的启示
在一定的技术条件下,生产要素的投入
量必须按照 一定的比例 进行优化组合,
才能充分发挥各生产要素的效率;否则,
片面地追加某一种生产要素的投入量,
只能导致资源的浪费和生产报酬的减少。
理解边际报酬递减规律时
应注意以下几点
1、边际报酬递减规律必须 具备两个前提,一是
技术条件不变;二是其他生产要素的投入量不
变。
2、随着可变要素投入量的增加,其边际产量要
依次经过递增、递减乃至为负数等几个阶段。
这与边际报酬递减规律并不矛盾。该规律强调
的是边际报酬 最终 要呈递减趋势。
四、生产的三个阶段
? 第一阶段, AP始终上升,MP始终大于 AP。在
此阶段只要增加可变要素的投入产量就会增加。
理性的生产者不会停留在此阶段。
?第二阶段,起点在 AP 与 MP相交处,终点在 MP与
横轴的相交处。理性的生产者会停留在这一阶段。
? 第三阶段, AP 继续下降,MP降为负值,总产量
下降。理性的生产者会通过减少可变要素的投入
来增加产量。
TRL
APL
MPL
第一阶段




第三阶段
C
D
L
Q
第三节 两种可变
生产要素的生产函数
在生产理论中,通常以包含两种可变生产要素的
生产函数,来考察厂商在长期内的生产问题。
包含两种可变生产要素的生产函数可以写为:
Q = f ( L,K )
L—— 可变要素劳动投入量;
K—— 可变要素资本投入量;
Q—— 产量。
生产要素的替代性分析
研究在产品产量不变的条件下,一种生产要素
代替另一种生产要素的能力。
产品产量 劳动力投入量 资本投入量
100 3 8
100 4 6
100 6 4
100 8 3
一、等产量曲线
等产量曲线( Isoquant Curve),在技术水平
不变的条件下,生产同一产量的两种生产要素
的所有数量组合。
等产量曲线给出了企业进行生产决策的可行
性空间 —— 生产特定的产量,可以使用不同的
要素组合。
等产量曲线与效用论中的无差异曲线非常相似。
Q
L
K
Q3 =150
Q2 =100
Q1 =50
等产量曲线
等产量线的特点
? 离原点越近的等产量线代表的产量越 低,
反之越高。
? 同一平面上,任意两条等产量线互不相
交。
? 等产量线凸向原点。
? 从原点出发的射线代表两种要素投入比
例不变的所有组合方式。
二、边际技术替代率的定义
边际技术替代率 ( Marginal Rate of
Technical Substitution):
在维持产量不变的条件下,增加一
单位某种生产要素,所必需减少的
另一种生产要素的数量。
边际技术替代率的公式
如果以 RTS代表边际技术替代率,则劳
动对资本的边际技术替代率的公式为:
RTSLK = -(△ K /△ L)
由此可见:等产量曲线上某一点的边际
技术替代率就是等产量线在该点的斜率
的绝对值。
边际技术替代率递减规律
内容,在维持产量不变的前提下,
当一种生产要素的使用量连续增加
时,该种生产要素所能够替代的另
一种生产要素的数量是递减的。
成因,以劳动对资本的替代为例,随着劳动投
入的不断增加,劳动的边际产量是逐渐下降的;
同时,随着资本数量的逐渐减少,资本的边际
产量逐渐增加。
由此可见,边际技术替代率是由要素的边际报
酬递减规律造成的。
边际技术替代率递减规律使得向右下方倾斜的
等产量线必然凸向原点。
第四节 等成本线
等成本线( Isocost):是指在生产要素价格不变
的情况下,生产者花费一定的成本可以购买到的
两种生产要素的各种不同的数量组合的轨迹。
成本方程,C = ? ·L + r ·K
C— 成本,? — 劳动价格,r— 资本价格
r
CLK ???
r
?由成本方程可得:
等 成 本 线
?A
?B
K
L
r
CLK ???
r
?
O
等成本线上点的含义
? 等成本线上任何一点均表示在企业的成本支
出和要素价格既定的情况下,两种生产要素购
买量的一种组合。
? 等成本线右上方的任何一点所表示的要素组
合,均表示在现有成本支出下无法实现。
? 等成本线左下方的任何一点表示的要素组合,
在现有成本水平下能够实现,但用于购买要素
的资金仍有盈余。
等成本线的变动
? 任何成本和要素价格的变动,都会
使等成本线发生变动。
? 关于这种变动的具体情况,参考对
预算线的分析
第五节 生产要素的最优组合
? 生产要素的最优组合是指企业在配置资源、
从事生产的过程中,使其产量达到最大或成本
达到最小的生产要素的组合状态。
? 一旦达到这种最佳组合,企业的资源配置方
式就处于相对稳定的均衡状态,故生产要素的
最佳组合状态又被称为生产者均衡。
( Producer’s Equilibrium)
一、既定成本
条件下的产量最大化
? 几何表示:等成本线与等产量线的切点。
? 均衡条件,RTSLK = ? /r
? 它表示,为了实现既定成本条件下产量的最
大化,企业必须将生产要素使用到:两要素的
边际技术替代率等于两要素的价格之比。而此
时生产要素的使用状态就是最优生产要素组合。
K
LO
R
E
S
A
BL1
K1
Q1
Q2
Q3
既定成本条件下的产量最大化的要素组合
二、既定产量
条件下的成本最小化
? 均衡条件,RTSLK = ? /r
同样可以写成:
RTSLK = MPL/ MPk = ? /r
进一步可以写成,MPL/ ? = MPK /r
? 几何条件:等产量线与成本线的切点。
既定产量条件下成本最小的要素组合
?E
L
K
L1
K1
B”
A
R
S
Q
A’
A”
B’ B
第六节 规模报酬
( Return to Scale)
? 分析企业生产规模的变化与随之引起的产
量变化之间的关系。
? 通常以企业全部生产要素的同比例变化来
表示企业生产规模的改变。
? 规模报酬变化:在其他条件不变的情况下,
企业生产规模的改变所引起的产量变化。
? 规模报酬递增:产量增加的比例大于
生产要素增加的比例。
? 规模报酬递减:产量增加的比例小于
生产要素增加的比例。
? 规模报酬不变, 产量增加的比例等于
生产要素增加的比例。
规 模 报 酬 递 增
Q1=100
Q2=200
Q3=300
L1 L2 L3
K3
K2
K1
L
K
R
L1 L2 / O L1= K1 K2 / O K1 <1; 产量增加 100%
O
Q1=100
Q2=200
L1 L2 L3
R
规 模 报 酬 不 变
Q3=300
K3
L1 L2 / O L1= K1 K2 / O K1 =1; 产量增加 100%
O
K2
K1
L
K
Q1=100
L1 L2 L3
R
K3
O
?L1 L2 / O L1= K1 K2 / O K1 >1; 产量增加 100%
规 模 报 酬 递 减
Q3=300
Q2=200
K2
K1
K
L
规模报酬递增和递减的原因
? 规模报酬递增存在的主要原因是:内在
经济和外在经济。
? 规模报酬递减存在的主要原因是:内在
不经济和外在不经济。
内在经济和内在不经济
? 内在经济是指由于厂商自身的生产规模
扩大而引起的该厂商生产成本下降的情
况;
? 内在不经济是指由于企业生产规模过大
时引起的厂商的成本上升的现象。
内在经济存在的原因
规模扩大可以,
? 提高企业生产效率;
? 实现专业化,使分工更精细;
? 提高管理效率;
? 对副产品加以利用;
? 以更有利的价格进行原材料采购和销
售产品。
内在不经济的原因
生产规模过大,会引起,
? 管理效率降低
? 要素价格和销售费用增加
外在经济与外在不经济
? 外在经济是指由于厂商所属行业的生产
规模扩大而引起的该厂商生产成本下降
的情况。
? 外在不经济是指一个行业生产规模过大
时引起的厂商的成本上升的现象。
产生外在经济的原因
个别厂商可以从整个行业的扩大中
得到更加方便的交通辅助设施、更多的
信息和更好的人才等。
产生外在不经济的原因
一个行业过大会使各个厂商之间竞
争更加激烈,各个厂商为了争夺生产要
素与产品销售市场,必须付出更高的代
价;此外,也会使环境污染问题更加严
重、交通紧张,个别厂商要为此承担更
高的代价。