"经济学原理 "第 4讲,生产理论,,卢
锋,CCER,03年秋季
1
第 4讲、生产理论
? 玉米替代汽油的故事
? 一种可变投入品生产函数
? 边际收益递减规律
? 两种可变投入情况与等产量线
? 边际技术替代率
? 等成本线与投入品组合选择
? 规模收益与技术进步
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2
玉米换汽油案例( 1):背景
? 前几年一位政协副主席提出可以用玉米来加
工汽油, 当时朱总理没有采纳这一建议 。 后
来朱总理派人到国外考察, 发现美国人确实
在汽油中确实添加了 10%玉米油, 节约了能
源 。 有关部门对相关技术进行了引进考察和
计划工作 。 总理后来还就没有更早接受建议
向那位政协副主席致歉 。
? ——“总理的歉意,, 2001年 3月 5日晚中央电视台, 经济半小时, 的
,小丫跑两会, 节目 。
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3
生产函数与技术选择问题
? 厂商在决定生产什么、怎样生产之类经济活动
基本问题时,需要不同技术方案之间作出选择
决策。对这一问题分析进入到对经济的基本
(不是唯一的)供给方企业或厂商( firm)行
为的分析。这是经济学分析的另一重要领域。
? 分析厂商行为需要对其目标加以设定,然后依
此分析厂商技术选择、成本约束条件、不同市
场结构下如何通过产出、数量、进入退出等决
策实现其目标。本讲讨论企业目标,并用生产
函数和等成本线框架下分析厂商技术选择行为。
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4
企业的目标( 1)
? 假设厂商以利润最大化为目标:一个简化处理 。
? 对企业当期利润最大化目标假设的批评:有的强调企业
决策目标不限于当期利润, 而是当期和未来利润流现值
( V) 最大化 。
?
? ?
????????????
t
j
j
j
n iiiiV
t
0
2 )1()1()1(1
21
0
?????
其中 ?j表示当年到 t年的利润和预期利润,i表示利息率。
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5
企业的目标( 2)
? 有的理论强调利润以外目标,如公司市值等。
? 经验研究:美国一项对 500家大型企业高级经
理抽样调查结果表明,企业有多重目标。分
项目标出现比例为,
? 利润,96.9%; 增长,86.2%;
? 成本效率,81.5%; 长期生存,74.5%;
? 短期生存,55.4%; 管理乐趣,53.8%
? ——利润是最重要目标,但不是唯一目标。
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6
一种可变投入品生产函数( 1)
? 从技术和功能角度看,企业通过生产过程将投入品(生
产要素)转变为产出(产品),生产过程实现的投入品
与最终产出之间对应的数量关系是生产函数
(Production function)。假定有两种投入品:劳动 L和
资本 K,产出为 Q,则生产函数可以表达为,
? Q = F ( K,L)
? 注意生产函数是在给定知识和技术条件下成立的。因而,
生产函数可以更为准确地理解为, 在一定技术条件下特
定的投入品组合有效使用带来的最大的可能性产出, 。
随着知识技术不断进步,生产函数会发生变化。
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一种可变投入品生产函数( 2):三种产出指标
? 两种投入中,资本固定但劳动可变,有一种可变投入品生产函数。
其中,劳动平均产出( ALP)到 4以后下降;劳动边际产出从第 3个以后下降。
劳动力数 ( L ) 资本数量 ( K ) 总产量 ( Q ) 平均产出 ( Q/L ) 边际产出 ( △ Q/ △ L )
0 10 0 - -
1 10 10 10 10
2 10 30 15 20
3 10 60 20 30
4 10 80 20 20
5 10 95 19 15
6 10 108 18 13
7 10 112 16 4
8 10 112 14 0
9 10 108 12 -4
10 10 100 10 -8
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一种可变投入品生产函数( 3):图形表达
? 总产出线上某劳动投
入数量点的劳动平均
产出,是该点与原点
连线斜率。如 B点与
原点斜率为 60/3=20。
? 某劳动投入量边际产
出,是总产出曲线上
过该点切线斜率。 D
点的切线斜率为零,
总产出最大。
? 边际产出高于平均产
出时,平均产出上升;
反之下降;因而,边
际产出在平均产出的
最高点处从上到下穿
过平均产出线。
0 1 2 3 4 5 6 8 7 9 10
0 1 2 3 4 5 6 8 7 9 10
A
B
C
60
112
10
20
30
每月产量
每月产量
E
总产量
平均产量
边 际产

D
每月投入劳动
每月投入劳动
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边际产出递减规律
? 边际产出递减规律 (The law of diminishing
marginal return),当包括技术在内的其它投入
固定不变时,一种投入数量增加最终会达到一个
临界点,在它以后产出水平会因为这一投入的增
加而减少。
? 理解注意几点,
? ( 1)规律具有独立于经济制度或其它社会条件
而发生作用的普遍性或一般性。
? ( 2)规律作用前提之一“技术水平”不变,它
不否认技术条件变化可能导致劳动生产率提高。
? ( 3)规律表述有“最终”二字修饰条件:某一
投入边际产出并非始终递减,它可能在一定范围
内上升。
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两种可变投入情况与等产量线( 1):长期假定
?,劳动和资本两种投入都可以变化, 代表了经济分
析长期情况。, 长期, 和, 短期, 是经济分析方法
中两个重要概念。
? 短期和长期( Short term and long term) 表示经济
主体调节行为受限制程度不同的两类时间条件:短
期表示受到限制较小,因而调节时间较短,如厂商
对于劳动,原料投入数量的调节等属于短期问题;
长期则指调节受到的限制较大,因而需要调节时间
较长,如通过固定资本投资来改变企业最大产出能
力。不同行业不同企业的, 长期, 对应的具体时间
长度有显著差别。
?, 长期,,短期, 概念有广泛应用价值:石油价格
波动,2000年, 五一, 节放长假对旅游市场供求关
系扰动影响,,康达尔, 股价分析案例。
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两种可变投入与等产量线( 2):表格方式
? 等产量线( Isoquant)来表示两种投入都可以变化时生产的不同方
式,它描述厂商产出给定产量所用的不同投入品组合。
数据表示不同劳动与资本投入组合能提供的最大产出量。横向看,
资本投入量固定时产出随着劳动投入增加而增加;纵向看,在劳动
投入量固定时产出随着资本投入增加而增加。
劳动投入 1 2 3 4 5
资本
投入
1 20 40 55 65 85
2 40 60 75 85 90
3 55 75 90 100 105
4 65 85 100 110 115
5 75 90 105 115 120
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两种可变投入与等产量线( 3):图形方式
? 等产量线平滑处理,假定了投
入品无限细分的可能性。
? 等产量线 Q1表示获得 55个产出
的投入品组合的集合,A点表示
1单位劳动与 3单位资本组合可
以得到 55单位产出,D点则表示
3单位劳动与 1单位资本组合同
样可以得到 55单位产出。 Q2与
Q3分别表示 75个和 90个产出等
产量线。 Q2位于 Q1右上方,表
示如果要生产更多产量,须投
入更多的劳动或(和)资本。
? 等产量线集合称作等产量图,
描述了企业的生产函数,即通
过采用一定技术和不同投入品
组合来获得不同数量的产出。
每年投入资本
每年投入劳动
0 1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
Q2=75
Q1=55
Q3=90
A B
C
D
E
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边际技术替代率
? 等产量线表示可以用不同投入品组合来生产一定数
量产品,即一种投入品具有替代另一种投入品能力。
等产量线斜率表示在保持产出不变前提下一种投入
品与另一种投入品的替代关系。除去该斜率的负号
之后,则得到边际技术替代率( Marginal rate of
technical substitution:MRTS)。
? MRTS = - 资本投入微小改变量 / 劳动投入微小改
变量 = - ? K / ? L 。
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边际技术替代率与边际产出关系
? 其它条件不变,一种投入品数量微小变动对产量影响,
称作该投入品边际产品( Marginal products,MP)。数
学推导表明,MRTS是两种投入品边际产量的比率。
? 生产函数 Q = f(x1,x2),MRTS = -dx2 /dx1(条件是 Q保
持不变)。
? 全微分公式,dQ = ?Q/?x1( dx1) + ?Q/?x2( dx2)
? 由于产量不变即 dQ = 0,则有
? ?Q/ ?x1( dx1) + ?Q/?x2( dx2) = 0
? 于是,dx2 /dx1 = - ?Q/?x1 /( ?Q/?x2)
? ?Q/?x1 和 ?Q/?x2 分别是两种要素的边际产品,所以,
? dx2/dx1 = - MP1/MP2; 即 MRTS是两种投入品 MP比率。
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边际技术替代率递减性质
? 等产量线凸向原点,
表示曲线从左到右斜
率绝对值越变越小,
即边际技术替代率越
变越小,
? MRTS递减经济含义
是,当大量使用劳动
来替代资本时,劳动
的生产率会下降;大
量使用资本来替代劳
动时,资本的生产率
会下降。因而,劳动
和资本组合应当“适
当”。
每月投入资本
每月投入劳动
0 1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
Q1=75
Q2=90 K=1/3
L=1
L=1
L=1
L=1
K=
2
K=
1
K=2/3
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等成本线( 1)
? 什么是适当的要素组合?分析这一问题还需要
建立, 等成本线, 概念。
? 假定每年投入品支出额为 M; L,K分别为劳动
和资本投入量,PL和 PK分别为劳动和资本投入
品单位价格,则有,
? PLL + PKK = M ( 1)
? K = M / PK - PL/PKL ( 2)
? ——公式( 2)这一成本约束条件,表示为平
面直角系统的一条直线。
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等成本线( 2)
? 等成本线( Isocost)表示投入支
出固定为 M时可得到投入品数
量组合。
? ( 1)截距为 M/ PK,表示 M全
部购买资本时能买到的数量 。
与横轴交点为 M/ PL,表示 M
全部用于购买劳动时可买的劳
动数量。
? ( 2)斜率为 - PL/PK即劳动与资
本价格比,表示在投入品总支
出不变时,替换一个单位劳动
力所需要的资本数量。如工资
率为 10元,单位资本租金率为
5元时,- PL/PK为 -2,表示可
用 2单位资本替换 1单位劳动并
保持投入支出不变。
单位时间所用劳动量
0 M/P
L
M/Pk
单位时间所用资本量
等成本曲线的
斜率为 -PL/PK
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投入品组合选择
? 给定成本条件下,投
入品最佳组合由能够
达到的最高等产量线
即等产量线与成本线
的切点 R决定,分别为
L1劳动投入和 K1资本
投入。
? MPL / MPK = PL / PK
? 两种投入品的边际产
量比率等于它们的价
格比率。
? 或者,
? MPL / PL = MPK / PK
? 两种投入品的边际产
量与其价格比率相等。
劳动数量
资本数量
IS0
IS2
IS1
等成本线 R
L0
K0
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投入品组合选择
? 给定产量条件下,投入品最佳组合
由等产量线与最低的等成本线的切
点 S决定。




劳动数量
S
IC0
等产量线
IC1 IC2
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不同等成本线与投入品组合
? 与 B国相比,A国要素稀
缺度与相对价格不同:
X(资本或土地?)要
素价格较贵,Y(劳
动?)比较便宜,因而
选择“劳动密集型”的
生产技术,而 B国则相
反。
? 这一推论可以运用到一
国内不同地区,不同发
展阶段。只要要素价格
存在时间或空间意义上
的显著差别就可以,无
论差别是由什么原因造
成的(移民控制?边境
措施?距离和运输成本?
发展过程?)
等 产 量
线
A国 ( 地, 时 )
等成本线
B国 (地, 时 )
等成本线
Y
X
YA
YB
XA XB 0
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规模收益
? 用规模收益(又称规模报酬,Returns to scale)
表示所有投入品都成比例变化时产出变化情况。
存在三种规模收益情况。
? 1)规模收益递增( Increasing returns to
scale ):所有投入增加 1倍而产出增加超过 1倍。
? 2)规模收益不变( Constant returns to
scale ):所有投入品 1%增加如果正好带来产出
1%的增加。
? 3)规模收益递减( Decreasing returns to
scale ):所有投入品 1%增加仅带来小于 1%的产
出增加。
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规模收益图形表达
? A到 B点表示
规模报酬递
增,因为等
产量线之间
距离越来越
小 。
? B到 C点规模
报酬递减,
因为等产量
线之间的距
离越来越大。
资本 ( 机时 )
劳动
(小时)
0 5 10 15 20 25
1
2
3
4
5
6
30
10
20
30
40 50
60
70
80
90
A
B
C
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技术进步的概念
? 技术变动或技术进步( Technological
change or Advance of technology)表现
为,
? ( 1)生产某种产品新的更有效方法
(包括生产新产品)
? ( 2)组织,营销和管理方式改进。
? ——人类经济史表明,技术进步是长
期劳动生产率提高的最重要源泉。
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24
技术进步的表现
技术进步改
变生产函数,
表现为等产
量线 A移动
到 B; A移动
到 C则代表
了技术进步
更大效应。
劳动投入




A=M
B=M
C=M
0
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技术进步实现机制( 1):研究与开发
? 研究与开发 (Research & Development)是技术进步基本途径。
? 基础性研究目的在于提供具有公共品性质的新知识。例如,人类基
因谱系研究;微电子理论研究;需求和市场机制原理研究。非赢利
性;研究结果发布的开放性。
? 应用性研究是把具有更大普遍性的基础科学知识运用到某个专门领
域对象;在经济领域则侧重指与获得市场回报目的相联系研究。例
如,在生物学和基因理论基础上进行转基因技术 (Gene engineering
technique)的研究;互联网电话 (IP)技术的研究;用经济学理论对某
个牛奶,竹产品等特定市场的研究。
? 开发的目标则是把研究提供的知识结果或发现运用到商业经营活动。
例如,孟三都,农科院关于棉花转基因种子产品的开发和商业化运
用;陈氏兄弟对 IP技术的经营性利用;估计纺织品需求函数并提高
企业经营决策效率水平(科学决策能力的开发)。
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技术进步实现机制( 2):发明与创新
? 发明 (Invention)是创造新事物和方法。与经济和商业活动相
关意义上,发明一般指新技术、新工艺或者新管理组织资源方
式的产生或提供,它往往表现为应用性研究结果形态(基础科
学研究结果一般被称为发现,discovery),并有可能得到专利
的保护。例如,转基因应用技术成果也可以被称为技术发明。
? 创新( Innovation)则是指把某项发明第一次运用到商业和经
营活动中。第一次运用转基因技术来生产和销售抗虫棉种子就
是创新(类似方法的模仿性运用则是技术推广和扩散),因而,
可以把创新看作是开发实施过程的一个关键性环节。
? 由于创新是商业和市场性开发的一个部分,所以创新活动通常
要与自利性的, 卑微的, 而不是利他性的, 高尚, 动机相联系;
由于商业世界总是充满了大量的不确定性和风险,创新活动又
注定与与, 工程化, 思路存在矛盾。
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技术进步性质作用和实现机制的图解
技术进步
新的生产手段和方法
新的管理和组织方式
生产函数变动
劳动生产率提高
经济发展
社会进步
开发
把知识和开发结果运用到
商业赢利活动,实施过程
会发生大量创新活动
基础研究
提供公共品性
质的纯知识
应用研究
与商业动机相联系
的研究,结果往往
表现为应用技术、
工艺的发明
研究
经济越发展,对研发要
求越高,技术进步越快