Технология и производственная функция. Изокванта.

Теория производства изучает соотношение между количеством применяемых ресурсов и объемом выпуска.

Для того чтобы описать поведение фирмы, необходимо знать, какое количество продукта она может произвести, используя ресурсы в тех или иных объемах. Исходным пунктом такого анализа служит производственная функция. Она была разработана в 1890 г. английским математиком А. Берри, помогавшим А. Маршаллу при подготовке математического приложения к работе «Принципы экономической науки».

Производственная функция – это зависимость между набором факторов производства и максимально возможным объемом продукта, производимым с помощью данного набора факторов.

Производственная функция всегда конкретна, т.е. предназначается для данной технологии. Новая технология – новая производительная функция.

С помощью производственной функции определяется минимальное количество затрат, необходимых для производства данного объема продукта.

Производственные функции, независимо от того, какой вид производства ими выражается, обладают следующими общими свойствами:

1) увеличение объема производства за счет роста затрат только по одному ресурсу имеет предел (нельзя нанимать много рабочих в одно помещение – не у всех будут места).

2) факторы производства могут быть взаимодополняемы (рабочие и инструменты) и взаимозаменяемы (автоматизация производства).

В наиболее общем виде производственная функция выглядит следующим образом:

,

где  - объем выпуска;

K - капитал (оборудование);

L – труд;

М - сырье, материалы;

Т – технология;

N – предпринимательские способности.

Наиболее простой является двухфакторная модель производственной функции Кобба–Дугласа, с помощью которой раскрывается взаимосвязь труда (L) и капитала (К). Эти факторы взаимозаменяемы и взаимодополняемы:

,

где А – производственный коэффициент, показывающий пропорциональность всех функций и изменяется при изменении базовой технологии (через 30-40 лет);

K, L - капитал и труд;

 - коэффициенты эластичности объема производства по затратам капитала и труда.

Если = 0,25, то рост затрат капитала на 1% увеличивает объем производства на 0,25%.

На основе анализа коэффициентов эластичности в производственной функции Кобба - Дугласа можно выделить:

1) пропорционально возрастающую производственную функцию, когда ;

2) непропорционально возрастающую;

3) убывающую .

Производственная функция отражает разные способы соединения факторов для производства определенного объема продукции. Информация, которую несет производственная функция, может быть представлена графически с использованием изоквант.

Изокванта (isoquant) представляет собой кривую, на которой расположены все сочетания производственных факторов, использование которых обеспечивает одинаковый объем выпуска (рис. 3.1).

Рис. 3.1. График изоквант

Набор изоквант, изображенных в одной плоскости, представляет собой карту изоквант, которая является альтернативным способом описания производственной функции.

В долгосрочном периоде, когда фирма может изменить любой фактор производства, производственная функция характеризуется таким показателем, как предельная норма технологического замещения факторов производства (MRTS):

Предельная норма замещения труда капиталом:

,

где ΔK и ΔL – изменения капитала и труда для отдельной изокванты, т.е. для постоянного Q.

Равновесие производителя.

Фирма сталкивается с проблемой как достичь определенного объема производства с минимальными издержками. Предположим, что цена труда равна ставке заработной платы (w), а цена капитала равна арендной плате за оборудование (r).

Издержки производства можно представить в виде изокост. Изокоста включает все возможные сочетания труда и капитала с равными валовыми издержками:

ТC=wL+rK.

Рис. 3.2. График изокост

Перепишем уравнение валовых издержек, как уравнение для прямой линии, получим:

.

Из этого следует, что изокоста имеет угловой коэффициент, равный

.

Он показывает, что, если фирма отказывается от единицы трудозатрат и экономит w (ден.ед.), чтобы приобрести единицу капитала по цене r (ден. ед.) за единицу, то валовые издержки производства остаются неизменными.

Равновесие фирмы возникает тогда, когда она максимизирует прибыль на определенном объеме производства при оптимальном сочетании факторов производства, минимизирующих издержки (рис.3.3).

На графике равновесие фирмы отражает точка касания T изокванты с изокостой при Q₂. Все другие сочетания факторов производства (A, B) могут дать меньший объем выпуска продукции.

Рис. 3.3. Равновесие производителя

 

Учитывая, что в точке Т изокванта и изокоста имеют одинаковый наклон и что наклон изокванты измеряется MRTS, условие равновесия можно представить как:

.

Правая часть формулы отражает полезность для производителя каждой единицы фактора производства. Эта полезность измеряется предельным продуктом труда (MP_L) и капитала (MP_К)

.

Последнее равенство является равновесием производителя. Данное выражение показывает, что производитель находится в равновесии, если 1 грн., вложенная в единицу труда, равна одной грн., вложенной в капитал.