Технологические множество и его свойства. Понятие производственной системы и производственного процесса. Технологический процесс и технологическое множество. Свойства производственных множеств

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Реферат по дисциплине:

Менеджмент

Выполнила студентка гр.6061 зо

Макарова С.В.

Принял Сучков А.В.

Великий Новгород

1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ.

Основу производственно-хозяйственной деятельности предприятия составляет производственный процесс, который представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, направленных на изготовление определенных видов продукции.
Организация производственного процесса состоит в объединении людей, орудий и предметов труда в единый процесс производства материальных благ, а также в обеспечении рационального сочетания в пространстве и во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Производственные процессы на предприятиях детализируются по содержанию (процесс, стадия, операция, элемент) и месту осуществления (предприятие, передел, цех, отделение, участок, агрегат).
Множество производственных процессов, происходящих на предприятии, представляет собой совокупный производственный процесс. Процесс производства каждого отдельного вида продукции предприятия называют частным производственным процессом . В свою очередь в частном производственном процессе могут быть выделены частичные производственные процессы как законченные и технологически обособленные элементы частного производственного процесса, не являющиеся первичными элементами производственного процесса (он, как правило, осуществляется рабочими разных специальностей с использованием оборудования различного назначения).
В качестве первичного элемента производственного процесса следует рассматривать технологическую операцию - технологически однородную часть производственного процесса, выполняемую на одном рабочем месте. Обособленные в технологическом отношении частичные процессы представляют собой стадии производственного процесса.
Частичные производственные процессы могут классифицироваться по нескольким признакам:

По целевому назначению;

Характеру протекания во времени;

Способу воздействия на предмет труда;

Характеру применяемого труда.
По целевому назначению выделяют процессы основные, вспомогательные и обслуживающие.
Основные производственные процессы - процессы превращения сырья и материалов в готовую продукцию, являющуюся основной, профильной
продукцией для данного предприятия. Эти процессы определяются технологией изготовления данного вида продукции (подготовка сырья, химический синтез, смешение сырья, фасовка и упаковка продукции).
Вспомогательные производственные процессы направлены на изготовление продукции или выполнение услуг для обеспечения нормального протекания основных производственных процессов. Такие производственные процессы имеют собственные предметы труда, отличные от предметов труда основных производственных процессов. Как правило, осуществляются они параллельно с основными производственными процессами (ремонтное, тарное, инструментальное хозяйство).
Обслуживающие производственные процессы обеспечивают создание нормальных условий для протекания основных и вспомогательных производственных процессов. Они не имеют собственного предмета труда и протекают, как правило, последовательно с основными и вспомогательными процессами, перемежаются с ними (транспортировка сырья и готовой продукции, их хранение, контроль качества).
Основные производственные процессы в основных цехах (участках) предприятия и образуют его основное производство. Вспомогательные и обслуживающие производственные процессы соответственно во вспомогательных и обслуживающих цехах - образуют вспомогательное хозяйство.
Различная роль производственных процессов в совокупном производственном процессе определяет различия в механизмах управления различными видами производственных подразделений. В то же время классификация частичных производственных процессов по целевому назначению может проводиться только применительно к конкретному частному процессу.
Объединение основных, вспомогательных, обслуживающих и других процессов в определенной последовательности образует структуру производственного процесса.
Основной производственный процесс представляет процесс и производства основной продукции, который включает естественные процессы, технологический и рабочий процессы, а также межоперационное пролеживание.
Естественный процесс - процесс, который приводит к изменению свойств и состава предмета труда, но протекает без участия человека (например, при изготовлении некоторых видов химической продукции).

Естественные производственные процессы можно рассматривать как необходимые технологические перерывы между оп рациями (остывание, сушка, вызревание и т.д.)
Технологический процесс представляет собой совокупность процессов, в результате которых происходят все необходимые изменения в предмете труда, т. е. он превращается в готовую продукцию.
Вспомогательные операции способствуют выполнению основных операций (транспортировка, контроль, сортировка продукции и т. д.).
Рабочий процесс - совокупность всех трудовых процессов (основных и вспомогательных операций).
Структура производственного процесса изменяется под воздействием технологии применяемого оборудования, разделения труда, организации производства и др.
Межоперационное пролеживание - перерывы, предусмотренные технологическим процессом.
По характеру протекания во времени выделяют непрерывные и периодические производственные процессы. В непрерывных процессах нет перерывов в процессе производства. Выполнение операций по обслуживанию производства происходит одновременно или параллельно с основными операциями. В периодических процессах выполнение основных и обслуживающих операций происходит последовательно, в силу чего основной производственный процесс оказывается прерванным во времени.
По способу воздействия на предмет труда выделяют механические, физические, химические, биологические и другие виды производственных процессов.
По характеру применяемого труда производственные процессы классифицируются на автоматизированные, механизированные и ручные .

Принципы организации производственного процесса представляют собой исходные положения, на основекоторых осуществляются построение, функционирование и развитие производственного процесса.

Существуют следующие принципы организации производственного процесса:
дифференциация - разделение производственного процесса на отдельные части (процессы, операции, стадии) и их закрепление за соответствующими подразделениями предприятия;
комбинирование - объединение всех или части разнохарактерных процессов по изготовлению определенных видов продукции в пределах одного участка, цеха или производства;
концентрация - сосредоточение определенных производственных операций по изготовлению технологически однородной продукции или выполнению функционально-однородных работ на отдельных рабочих местах, участках, в цехах или производствах предприятия;
специализация - закрепление за каждым рабочим местом и каждым подразделением строго ограниченной номенклатуры работ, операций, деталей и изделий;
универсализация - изготовление деталей и изделий широкого ассортимента или выполнение разнородных производственных операций на каждом рабочем месте или производственном подразделении;
пропорциональность - сочетание отдельных элементов производственного процесса, которое выражается в их определенном количественном отношении друг с другом;
параллельность - одновременная обработка разных деталей одной партии по данной операции на нескольких рабочих местах и т. д.;
прямоточность - осуществление всех стадий и операций производственного процесса в условиях кратчайшего пути прохождения предмета труда от начала до конца;
ритмичность - повторение через установленные периоды времени всех отдельных производственных процессов и единого процесса производства определенного вида продукции.
Приведенные принципы организации производства на практике действуют не изолированно друг от друга, они тесно переплетаются в каждом производственном процессе. Принципы организации производства развиваются неравномерно - в тот или иной период тот или иной принцип выдвигается на первый план либо приобретает второстепенное значение.
Если пространственное сочетание элементов производственного процесса и всех его разновидностей реализуется на основе формирования производственной структуры предприятия и входящих в него подразделений, организация производственных процессов во времени находит выражение в установлении порядка выполнения отдельных логистических операций, рациональном совмещении времени выполнения различных видов работ, определении календарно-плановых нормативов движения предметов труда.
Основой построения эффективной системы производственной логистики является производственное расписание, сформированное исходя из задачи удовлетворения потребительского спроса и отвечающего на вопросы: кто, что, где, когда и в каком количестве будет выпускать (производить). Производственное расписание позволяет установить дифференцированные по каждому структурному производственному подразделению объемные и временные характеристики материальных потоков.
Методы, применяемые для составления производственного расписания, зависят от типа производства, а также характеристик спроса и параметров заказов может быть единичным, мелкосерийным, серийным, крупносерийным, массовым.
Характеристику типа производства дополняет характеристика производственного цикла - это период времени между моментами начала и окончания производственного процесса применительно к конкретной продукции в рамках логистической системы (предприятия).
Производственный цикл состоит из рабочего времени и времени перерывов при изготовлении продукции.
В свою очередь, рабочий период складывается из основного технологического времени, времени выполнения транспортных в контрольных операций и времени комплектации.
Время перерывов подразделяется на время межоперационных, меж-участковых и других перерывов.
Длительность производственного цикла во многом зависит от характеристики движения материального потока, которое бывает последовательным, параллельным, параллельно-последовательным.
Кроме того, на длительность производственного цикла влияют также формы технологической специализации производственных подразделений, система организации самих производственных процессов, прогрессивность применяемой технологии и уровень унификации выпускаемой продукции.
Производственный цикл включает также время ожидания - это интервал с момента поступления заказа до момента начала его выполнения, для минимизации которого важно изначально определить оптимальную партию изделий - партия, при которой затраты в расчете на одно изделие составляют минимальную величину.
Для решения задачи выбора оптимальной партии принято считать, что себестоимость продукции складывается из прямых затрат на изготовление, затрат на хранение запасов и затрат на переналадку оборудования и его простои при смене партии.
На практике часто оптимальная партия определяется прямым счетом, но при формировании логистических систем более эффективным является применение методов математического программирования.
Во всех сферах деятельности, но особенно в производственной логистике, важнейшее значение имеет система норм и нормативов. В нее включаются как укрупненные, так и детальные нормы расхода материалов, энергии, использования оборудования и т. д.

2. Методы решения транспортной задачи.

Транспортная задача (классическая) - задача об оптимальном плане перевозок однородного продукта из однородных пунктов наличия в однородные пункты потребления на однородных транспортных средствах (предопределённом количестве) со статичными данными и линеарном подходе (это основные условия задачи).

Для классической транспортной задачи выделяют два типа задач: критерий стоимости (достижение минимума затрат на перевозку) или расстояний и критерий времени (затрачивается минимум времени на перевозку).

История поиска методов решения

Проблема была впервые формализована французским математиком Гаспаром Монжем в 1781 году . Основное продвижение было сделано на полях во время Великой Отечественной войны советским математиком и экономистом Леонидом Канторовичем . Поэтому иногда эта проблема называется транспортной задачей Монжа - Канторовича .

Описание технологии: производственная функция, множество используемых факторов производства , карта изоквант.

Производственная функция – технологическая зависимость между затратами ресурсов и выпуском продукции.

Если выражать формально, то производственная функция выглядит следующим образом:

Допустим, что производственная функция описывает выпуск продукции в зависимости от затрат труда и капитала, то есть рассмотрим двухфакторную модель. Одно и то же количество продукции можно получить при различных сочетаниях затрат этих ресурсов. Можно использовать небольшое количество машин (т. е. обойтись небольшими затратами капитала), но при этом придется затратить большое количество труда; можно, напротив, механизировать те или иные операции, увеличить количество машин и за счет этого снизить затраты труда. Если при всех таких сочетаниях наибольший возможный объем выпуска остается постоянным, то эти сочетания изображаются точками, лежащими на одной и той же изокванте . То есть изокванта – это линия равного выпуска или количества. На графике x1 и x2 – это используемые ресурсы.

Зафиксировав другое количество произведенной продукции, получим другую извокванту, то есть у одной и той же производственной функции имеется карта изоквант .

Свойства изоквант:

изокванты имеют отрицательный наклон . Между ресурсами существует обратная связь , то есть, уменьшая количество труда, необходимо увеличивать количество капитала, для того, чтобы остаться на том же уровне производства
изокванты выпуклы по отношению к началу координат . Как уже было сказано, при уменьшении использования одного ресурса, необходимо увеличивать использование другого ресурса. Выпуклость кривой безразличия по отношению к началу координат является следствием падения предельной нормы технологического замещения (MRTS). Про МРТС в третьем билете подробно рассказано. Пологий спуск изокванты вниз свидетельствует об убывании темпов замещения одного ресурса другим по мере уменьшения доли данного блага в производстве.
абсолютная величина наклона изокванты равна предельной норме технологического замещения. Угол наклона изокванты в данной точке показывает норму, в соответствии с которой один ресурс может быть заменен другим без выигрыша или потери количества произведенного блага.
изокванты не пересекаются . Один и тот же уровень выпуска не может быть характеризован несколькими изоквантами, что противоречит их определению.

Для любого уровня выпуска возможно построить изокванту

Математическое обоснование и экономический смысл убывания предельной нормы технологического замещения.

Рассмотрим (замещение ТРУДОМ КАПИТАЛА). То есть, от какого количества капитала готов отказаться производитель, ради получения 1 единицы труда. Необходимо доказать, что данный показатель убывает.
)

Но так как Q=const, следовательно, dQ=0

Как известно, предельный продукт труда убывает (так как рациональный производитель работает во второй стадии производства), следовательно, с увеличением труда MPL будет убывать, а MPK увеличиваться, так как количество капитала уменьшается, следовательно, будет убывать.

Экономическая причина уменьшения MRTS состоит в том, что в большинстве отраслей факторы производства не являются полностью взаимозаменяемыми: они и дополняют друг друга в производственном процессе. Каждый фактор может делать то, что не может сделать или может сделать хуже другой фактор производства.

Эластичность замещения факторов производства (обычное и логарифмическое представление). Кривизна изоквант и гибкость технологий

Эластичность замещения факторов производства - применяемый в экономической теории показатель, показывающий на сколько процентов необходимо изменить отношение факторов производства при изменении их предельной нормы замещения на 1 %, чтобы объём выпуска оставался неизменным.

Определим предельную норму замещения капитала трудом при технологии

Тогда из предыдущего билета следует:

При графическом построении MRTS соответствует тангенсу угла наклона касательной к изокванте в точке, указывающей необходимые объемы труда и капитала для производства заданного объема продукции.

При заданной технологии каждой величине капиталовооруженности труда (точке на изокванте) соответствует свое соотношение между предельными производительностями факторов производства. Иначе говоря, одной из специфических характеристик технологии является то, как сильно меняется соотношение предельных производительностей капитала и труда при небольшом изменении капиталовооруженности, то есть количества используемого капитала. Графически это отображается степенью кривизны изокванты. Количественной мерой этого свойства технологии является эластичностьзамещенияфакторовпроизводства, которая показывает, на сколько процентов должна измениться капиталовооруженность труда, чтобы при изменении соотношения производительностей факторов на 1% выпуск остался неизменным. Обозначим ; тогда эластичность замещения факторов производства

при Q = const

Вот это логарифмическое представление. Пздц)

Обозначим - предельную норму замещения -го фактора -ым фактором, а - отношение количества этих факторов, используемых в производстве. Тогда эластичность замещения будет равна:

При этом можно показать, что

Единственное, чего не смог найти – это вывод вот этой «…».

Кривизна изокванты иллюстрирует эластичность замещения факторов при выпуске заданного объема продукта и отражает то, насколько легко один фактор может быть заменен другим. В том случае, когда изокванта похожа на прямой угол, вероятность замещения одного фактора другим крайне невелика. Если же изокванта имеет вид прямой линии с наклоном вниз , то вероятность замены одного фактора другим значительна. (подробнее смотри про разные виду функций в пятом билете)

Более того, когда изокванта непрерывна, то она характеризует гибкость технологии. То есть у фирмы есть огромное количество вариантов производства.

Для отменного понимания вот этого дерьма, ознакомься с 5ым, там все збс прописано.

Особые виды производственных функций (линейная, Леонтьева, Кобба-Дугласа, CES): аналитическое, графическое и экономическое представление; экономический смысл коэффициентов; отдача от масштаба; эластичность выпуска по факторам производства; эластичность замещения факторов производства.

Совершенная взаимозаменяемость ресурсов или линейная производственная функция

Если ресурсы, используемые в процессе производства, являются абсолютно заменяемыми, то постоянна во всех точках изокванты, а карта изоквант имеет вид как на рисунке 14.2. (Примером такого производства может служить производство , допускающее как полную автоматизацию, так и ручное изготовление какого-либо продукта).

Q=a*K+b*L, где K:L=b/a –пропорция замещения одного ресурса другим(b-точка пересецния Q1 оси ОК, a- оси OL)

Постоянная отдача от масштаба, эластичность замещения ресурсов бесконечна, MRTSlk=-b/a, эластичность выпуска по труду – в, по капиталу – а.

Фиксированная структура использования ресурсов, она же функция Леонова

Если технологический процесс исключает замещение одного фактора на другой и требует использование обоих ресурсов в строго фиксированных пропорциях, производственная функция имеет вид латинской буквы, как на рисунке 14.3.

Примером подобного рода может служить работа землекопа (одна лопата и один человек). Увеличение одного из факторов без соответствующего изменения количества другого фактора нерационально, поэтому технически эффективными будут лишь угловые комбинации ресурсов (угловая точка - точка, где пересекаются соответствующие горизонтальная и вертикальная линии).

Q=min(aK;bL);Постоянная отдача от масштаба, K:L=b:a пропорция дополнения, MRTSlk=0, эластичность замещения 0, эластичность выпуска 0.

Функция Кобба-Дугласа

A-характеризует технологию.

Эластичность замещения факторов может быть любой, отдача от масштаба (1-постоянная, меньше единицы – убывающая, больше единицы возрастающая), эластичность выпуска по факторам производсвта для капитала – альфа, для труда –бета, эластичность замещения факторов

Функция CES

Функция CES (CES - англ. Constant Elastisity of Substitution) - применяемая в экономической теории функция, обладающая свойством постоянной эластичности замещения. Иногда она используется также и для моделирования функции полезности. Данная функция применяется в первую очередь для моделирования производственной функции. Некоторые другие популярные производственные функции представляют собой частные или предельные случаи данной функции.

Отдача от масштаба зависит от : больше 1, возрастающая отдача от масштаба, меньше 1 – убывающая отдача от масштаба, равно 1 – постоянная отдача от масштаба.

ДЛЯ ДАННЕОГО БИЛЕТА Я НЕ СМОГ НАЙТИ ЭЛАСТИЧНОСТЬ ВЫПУСКА ВООБЩЕ НИГДЕ НОРМАЛЬНУЮ

Понятие экономических издержек. Изокосты, их экономический смысл.

Экономические издержки - ценность других благ, которые можно было бы получить при наиболее выгодном использовании тех же ресурсов. В этом случае говорят об «альтернативных издержках».

Альтернативные издержки возникают в мире ограниченных ресурсов, и поэтому все желания людей не могут быть удовлетворены. Если бы ресурсы были безграничны, то ни одно действие не осуществлялось бы за счет другого, т. е. альтернативные издержки любого действия были бы равны нулю. Очевидно, что в реальном мире ограниченных ресурсов альтернативные издержки положительны.

Опираясь на понятие альтернативных издержек, можно сказать, что экономические издержки - это те выплаты, которые фирма обязана сделать, или те доходы, которые фирма обязана обеспечить поставщику ресурсов для того , чтобы отвлечь эти ресурсы от использования в альтернативных производствах.

Эти выплаты могут быть либо внешними, либо внутренними.
Внешние издержки представляют собой плату за ресурсы (сырье, топливо, транспортные услуги – все то, что фирма не производит сама для создания какого-либо товара) поставщикам, не принадлежащим к числу владельцев данной фирмы.

Кроме того, фирма может использовать определенные ресурсы, принадлежащие ей самой. Издержки на собственный и самостоятельно используемый ресурс представляют собой неоплачиваемые, или внутренние, издержки. С точки зрения фирмы эти внутренние издержки равны денежным платежам, которые могли бы быть получены за самостоятельно используемый ресурс при наилучшем - из возможных способов - его применении.Внутренние издержки включают также нормальнуюприбыль как минимальное вознаграждение предпринимателя, необходимое для того, чтобы он продолжал свое дело и не переключился на другое. Таким образом, экономические издержки выглядят так:

Экономические издержки = Внешние издержки + Внутренние издержки (включая нормальную прибыль)

Изокоста – прямая, показывающая все комбинации факторов производства при фиксированном объеме общих затрат.

Набор изоквант отдельной фирмы (карта изоквант) показывают технически возможные комбинации ресурсов, обеспечивающие фирме соответствующие объемы выпуска.

При выборе оптимальной комбинации ресурсов производитель должен учитывать не только доступную ему технологию, но и свои финансовые ресурсы , а также цены на соответствующие факторы производства .

Совокупность этих двух факторов определяет область доступных производителю экономических ресурсов (его бюджетное ограничение).

Бюджетное ограничение производителя может быть записано в виде неравенства:

P K *K+P L *L TC, где

P K , P L -цена капитала, цена труда;

TC – совокупные издержки фирмы на приобретение ресурсов.

Если производитель (фирма) полностью расходует свои средства на приобретение данных ресурсов , получаем следующее равенство:

P K *K+P L *L=TC

На графике изокоста определяется в осях L,K, поэтому для построения, удобно привести равенство в следующий вид:

–уравнение изокосты.

Наклон линии изокосты определяется отношением рыночных цен на труд и на капитал: (- P L /P K)

K

L

Способы описания технологий.

Производство - основная область деятельности фирмы. Фирмы используют производственные факторы, которые называются также вводимыми (входными) факторами производства. Например, владелец пекарни использует такие вводимые факторы производства, как труд рабочих, сырье в виде муки и сахара, а также капитал, вложенный в печи, мешалки и другое оборудование для производства такой продукции, как хлеб, пирожки и кондитерские изделия.

Мы можем подразделить производственные факторы на крупные категории - труд, материалы и капитал, каждая из которых включает более узкие группировки. Например, труд как производственный фактор через показатель трудоемкости объединяет как квалифицированный (плотников, инженеров), так и неквалифицированный труд (сельскохозяйственных рабочих), а также предпринимательские усилия руководителей фирмы. К материалам относятся сталь, пластиковые материалы, электричество, вода и любое другое изделие, которое приобретает фирма и превращает в готовый товар. К капиталу относятся здания, оборудование и товарно-материальные ценности.

Множество всех технологически доступных для данной фирмы векторов чистых выпусков называют производственным множеством и обозначают через Y .

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ МНОЖЕСТВО - множество допустимых технологических способов данной экономической системы (X,Y ) , где X - совокупность векторов затрат , а Y - совокупность векторов выпуска .

П. м. характеризуется следующими особенностями: оно замкнуто и выпукло (см. Множество ), векторы затрат обязательно ненулевые (нельзя что-то производить, ничего не затрачивая), компоненты П. м. - затраты и выпуски - нельзя менять местами, ибо производство - необратимый процесс. Выпуклость П. м. показывает, в частности, тот факт, что отдача от перерабатываемых ресурсов при увеличении объема переработки сокращается.

Cвойства производственных множеств

Рассмотрим экономику с l благами. Для конкретной фирмы естественно рассматривать часть из этих товаров как факторы производства и часть - как выпускаемую продукцию. Следует оговориться, что такое деление довольно условно, так как фирма обладает достаточной свободой в выборе ассортимента производимой продукции и структуры затрат. При описании технологии будем различить выпуск и затраты, представляя последние как выпуск со знаком минус. Для удобства представления технологии продукцию, которая и не затрачивается и не выпускается фирмой, будем относить к ее выпуску, причем объем производства этой продукции считаем равным 0. В принципе не исключена ситуация, в которой продукт, производимый фирмой, также потребляется ею в процессе производства. В этом случае мы будем рассматривать только чистый выпуск данного продукта, т. е. его выпуск минус затраты.

Пусть число факторов производства равно n, а число видов выпускаемой продукции равно m, так что l = m + n. Обозначим вектор затрат (по абсолютной величине) через r 2 Rn+, а объемы выпусков через y 2 Rm+

Вектор (−r, yo) будем называть вектором чистых выпусков. Совокупность всех технологически допустимых векторов чистых выпусков y = (−r, yo) составляет технологическое множество Y . Таким образом, в рассматриваемом случае любое технологическое множество - это подмножество Rn − × Rm+

Такое описание производства носит общий характер. При этом можно не придерживаться жесткого деления благ на продукты и факторы производства: одно и то же благо может при одной технологии затрачиваться, а при другой - производится.

Опишем свойства технологических множеств, в терминах которых обычно дается описание конкретных классов технологий.

1. Непустота. Технологическое множество Y непусто. Это свойство означает принципиальную возможность осуществления производственной деятельности.

2. Замкнутость. Технологическое множество Y замкнуто. Это свойство скорее техническое; оно означает, что технологическое множество содержит свою границу, и предел любой последовательности технологически допустимых векторов чистого выпуска также является технологически допустимым вектором чистых выпусков.

3. Свобода расходования. Это свойство можно интерпретировать как наличие возможности производить тот же самый объем выпуска, но посредством больших затрат, или меньший выпуск при тех же затратах.

4. Отсутствие «рога изобилия» (“no free lunch”). если y 2 Y и y > 0, то y = 0. Это свойство означает, что для производства продукции в положительном количестве необходимы затраты в ненулевом объеме.

< _ < 1, тогда y0 2 Y. Иногда это свойство называют (не совсем точно) убывающей отдачей от масштаба. В случае двух благ, когда одно затрачивается, а другое производится, убывающая отдача означает, что (максимально возможная) средняя производительность затрачиваемого фактора не возрастает. Если за час вы можете решить в лучшем случае 5 однотипных задач по микроэкономике, то за два часа в условиях убывающей отдачи вы не смогли бы решить более 10 таких задач.

50 . Неубывающая отдача от масштаба: если y 2 Y и y0 = _y, где _ > 1, тогда y0 2 Y.

В случае двух товаров, когда один затрачивается, а другой производится, возрастающая отдача означает, что (максимально возможная) средняя производительность затрачиваемого фактора не убывает.

500 . Постоянная отдача от масштаба - ситуация, когда технологической множества удовлетворяет условиям 5 и 50 одновременно, т. е. если y 2 Y и y0 = _y0, тогда y0 2 Y 8_ > 0.

Геометрически постоянная отдача от масштаба означает, что Y является конусом (возможно, не содержащим 0). В случае двух товаров, когда один затрачивается, а другой производится, постоянная отдача означает, что средняя производительность затрачиваемого фактора не меняется при изменении объема производства.

5. Невозрастающая отдача от масштаба: если y 2 Y и y0 = _y, где 0 < _ < 1, тогда y0 2 Y. Иногда это свойство называют (не совсем точно) убывающей отдачей от масштаба. В случае двух благ, когда одно затрачивается, а другое производится, убывающая отдача означает, что (максимально возможная) средняя производительность затрачиваемого фактора не возрастает. Если за час вы можете решить в лучшем случае 5 однотипных задач по микроэкономике, то за два часа в условиях убывающей отдачи вы не смогли бы решить более 10 таких задач.

50 . Неубывающая отдача от масштаба: если y 2 Y и y0 = _y, где _ > 1, тогда y0 2 Y. В случае двух товаров, когда один затрачивается, а другой производится, возрастающая отдача означает, что (максимально возможная) средняя производительность затрачиваемого фактора не убывает.

Геометрически постоянная отдача от масштаба означает, что Y является конусом (возможно, не содержащим 0).

В случае двух товаров, когда один затрачивается, а другой производится, постоянная отдача означает, что средняя производительность затрачиваемого фактора не меняется при изменении объема производства.

6. Выпуклость: Свойство выпуклости означает возможность «смешивать» технологии в любой пропорции.

7. Необратимость

Пусть из килограмма стали можно произвести 5 подшипников. Необратимость означает, что невозможно произвести из 5-ти подшипников килограмм стали.

8. Аддитивность. если y 2 Y и y0 2 Y , то y + y0 2 Y. Свойство аддитивности означает возможность комбинировать технологии.

9. Допустимость бездеятельности:

Теорема 44:

1) Из невозрастающей отдачи от масштаба и аддитивности технологического множества следует его выпуклость.

2) Из выпуклости технологического множества и допустимости бездеятельности следует невозрастающая отдача от масштаба. (Обратное не всегда верно: при невозрастающей отдаче технология может быть невыпуклой)

3) Технологическое множество обладает свойствами аддитивности и невозрастающей отдачи от масштаба тогда и только тогда, когда оно - выпуклый конус.

Не все допустимые технологии в равной степени важны с экономической точки зрения.

Среди допустимых особо выделяются эффективные технологии. Допустимую технологию y принято называть эффективной, если не существует другой (отличной от нее) допустимой технологии y0 , такой что y0 > y. Очевидно, что такое определение эффективности неявно подразумевает, что все блага являются в определенном смысле желательными. Эффективные технологии составляют эффективную границу технологического множества. При определенных условиях оказывается возможным использовать в анализе эффективную границу вместо всего технологического множества. При этом важно, чтобы для любой допустимой технологии y нашлась эффективная технология y0 , такая что y0 > y. Для того, чтобы это условие было выполнено, требуется, чтобы технологическое множество было замкнутым, и чтобы в пределах технологического множества невозможно было увеличивать до бесконечности выпуск одногоблага, не уменьшая при этом выпуск других благ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СПОСОБ - общее понятие, объединяющее два: Т. с. производства (производственный способ, технология ) и Т. с. потребления; совокупность основных характеристик (ингредиентов ) процесса производства (соответственно - потребления ) того или иного продукта . В экономико-математической модели Т. с., или технология (activity), описывается системой присущих ему чисел (вектором ): напр., нормами затрат и выпуска различных ресурсов в единицу времени или в расчете на единицу продукции и т. п., в т. ч. коэффициентами материалоемкости , трудоемкости , фондоемкости , капиталоемкости .

Напр., если x = (x 1 , ..., x m ) - вектор затрат ресурсов (перечисленных под номерами i = 1, 2, ..., m ), а y = (y 1 , ..., y n ) - вектор объемов производства продуктов j= 1, 2, ..., n , то технологиями, технологическими процессами, способами производства можно назвать пары векторов (x,y ). Технологическая допустимость означает здесь возможность получить из затрачиваемых (используемых) ингредиентов вектора x вектор продукции y .

Совокупность всевозможных допустимых технологий (XY ) образует технологическое или производственное множество данной экономической системы .

ВЕКТОР - упорядоченный набор из некоторого количества действительных чисел (таково одно из многих определений - то, которое принято в экономико-математических методах ). Напр., суточный план цеха может быть записан 4-мерным вектором (5, 3, -8, 4), где 5 означает 5 тыс. деталей одного вида, 3 - 3 тыс. деталей второго вида, (-8) - расход металла в т, а последняя компонента, допустим, экономию 4 тыс. кВт. ч электроэнергии. Как видно, число компонент (координат ) В. произвольно (в данном случае план цеха может состоять не из четырех, а из любого другого числа показателей); их недопустимо менять местами; они могут быть как положительными, так и отрицательными.

Векторы можно умножать на действительное число (напр., если увеличить план в 1,2 раза по всем показателям, то получится новый В. с тем же числом компонент). Векторы, содержащие равное число соответственно одноименных аддитивных компонент, можно складывать и вычитать.

Буквенное обозначение В. принято выделять жирным шрифтом (хотя не всегда это соблюдается).

Суммой векторов x = (x 1 ,..., x n) и y = (y 1 , ..., y n ) является также В. (x + y ) = (x 1 + y 1 , ..., x n +y n ).

Скалярным произведением векторов x и y называется число, равное сумме произведений соответствующих компонент этих В.:

Векторы x и y называются ортогональными , если их скалярное произведение равно нулю.

Равенство В. - компонентное, т. е. два В. равны, если равны их соответствующие компоненты.

Вектор 0 - (0, ..., 0) нулевой ;

n -мерный В. - положительный (x > 0), если все его компоненты x i больше нуля, неотрицательный (x ≥ 0), если все его компоненты x i больше 0 или равны нулю, т. е. x i ≤ 0; и полуположительный , если при этом хотя бы одна компонента x i ≥ 0 (обозначение x ≥ 0); если В. имеют равное количество компонент, возможно их упорядочение (полное или частичное), т. е. введение на множестве векторов бинарного отношения “> ”: x > y , x ≥y , x ≥ y в зависимости от того, положительна, полуположительна или неотрицательна разность x – y.

ЗАКОН УБЫВАЮЩЕЙ ОТДАЧИ -утверждение о том, что если расширяется использование какого-либо одного фактора производства и сохраняются при этом затраты всех остальных факторов (они называются фиксированными ), то физический объем предельного продукта , производимого с помощью указанного фактора, станет (по крайней мере, с определенного этапа) убывать.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЛУЧ - геометрическое место точек, отображающих пропорциональное увеличение количества ресурсов при использовании определенного технологического способа с возрастающей интенсивностью .

Напр., если сочетание 3 ед. капитала (фондов) и 2 ед. труда (т. е. комбинация 3K + 2L ) дает 10 ед. некоторого продукта, то сочетания 6K + 4L , 9K + 6L , дающие соответственно 20 и 30 ед. и т. д., будут лежать на графике на прямой, называемой П. л. или технологическим лучом. При ином сочетании факторов П. л. будет иметь другой наклон. В силу неделимости многих факторов производства количество технологических способов и соответственно П. л. принимается конечным.

Напр., если в угольной лаве работает бригада из трех шахтеров и к ним добавить еще одного, выработка возрастет на четверть, а если добавить пятого, шестого, седьмого, прирост выработки станет уменьшаться, а затем и прекратится совсем: шахтеры в тесноте будут просто мешать друг другу.

Ключевое понятие здесь - предельная производительность труда (более широко - предельная производительность фактора производства δ Y /δ x ). Напр., если рассматриваются два фактора, то при росте затрат одного из них (первого или второго) его предельная производительность падает.

Закон применим на краткосрочном отрезке времени и для данной технологии (ее пересмотр меняет ситуацию).

С помощью технологических множеств моделируются производственные процессы, которые осуществляются производственной системой. У каждой системы есть входы и выходы:

Производственный процесс представляется как процесс однозначного преобразования факторов производства в продукты производства в течение заданного интервала времени. За этот интервал времени происходит полное исчезновение факторов и появление продуктов.

При таком моделировании – преобразование факторов в продукты – полностью скрыта роль внутренней структуры производственной системы, ее организации и методов управления производства.

Наблюдателям доступна информация о состоянии входов и выходов системы. Эти состояния определяются, с одной стороны, точкой в пространстве товаров и факторов, а с другой, состояние выходов определяется точкой в пространстве выходов.

Модели пространства включают в себя множество факторов пространства, множество параметров пространства и множество доступных технологий.

Технология – это технический способ преобразования факторов производства в продукты.

Технологическим процессом называют упорядоченный набор двух векторов , где – вектор факторов производства, – вектор продуктов. Технологический процесс является простейшей моделью пространства, которая задается от ряда элементов:

Таким образом, технологический процесс описывается набором из (n+ m) чисел: .

Например, возьмем компьютер типа А и , т.е выпускается один компьютер, тогда этот технологический процесс описывается 7+1=8 числами.

В практике моделирования реальных производственных систем в качестве первого приближения используется гипотеза линейных технологий.

Линейность технологий предполагает увеличение продуктов V при возрастании наборов факторов U .

Рассмотрим основные свойства технологических процессов:

1. Подобие.

Технологический процесс подобен , т.е. ~ , если выполняется условие: , которое означает, что - это тот же технологический процесс, но протекающий с интенсивностью :

Для подобных процессов выполняется система равенств:

Подобные процессы лежат на одном луче технологии производства.

2. Различие.

Различные технологические процессы лежат на различных лучах и не могут быть преобразованы друг в друга с помощью умножения на положительное число.

3. Составные технологические процессы.

Процесс называется составным, если существуют и , что .

Процесс, который не является составным, называют базовым.

Луч, проходящий через начало координат в направлении базового процесса, называют базовым лучом. Каждому базовому лучу соответствует базовая технология, а все точки базового луча отражают подобные технологические процессы.

По определению базовый технологический процесс не может быть выражен через линейную комбинацию других технологических процессов.

В положительном октанте можно разместить гиперплоскость, отсекающую единичные отрезки от каждой координаты.

Это позволяет наглядно представить технологии производства.

Покажем возможные пересечения гиперплоскости технологическими лучами.

1) Единственная доступная технология – базовая.

2) Появление новой дополнительной базовой технологии.

3) Линейная комбинация двух базовых технологий.

4) Третья дополнительная базовая технология.

5) Возможность формирования технологий, лежащих внутри треугольной области.

6) Две треугольные области с шестью базовыми технологиями.

7) Объединение технологий – выпуклый шестиугольник.

8) Возможен случай с бесконечным числом базовых технологий.

В этих графических образах все внутренние и граничные точки, за исключением вершин, отражают составные технологические процессы, а множество всех технологических процессов называется технологическим множеством Z .

Технологические множества обладают следующими свойствами:

1. Не осуществление рога изобилия.

(Ø, V) Z , следовательно, V= Ø .

(Ø, Ø) Z означает бездействие.

2. Технологическое множество выпукло, а процессы, лучи которых лежат на границе этого множества, могут смешиваться друг с другом.

3. Технологическое множество ограничено сверху в силу ограниченности экономических ресурсов.

4. Технологическое множество замкнуто, и эффективные технологии лежат на границе этого множества.

Специфическим свойством технологических множеств является существование неэффективных процессов.

Если существует , то возможны любые технологические процессы, удовлетворяющие условию (для факторов), (для продуктов).

Существует ( ,Ø) Z , что означает полное уничтожение факторов производства. В нем вообще не возникают продукты.

Технологический процесс более эффективен, чем , если и/или .

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФУНКЦИЯ.

Математическое описание эффективного процесса может быть преобразовано в производственную функцию путем агрегирования факторов производства, а также агрегирования продуктов производства в единственный продукт.

2. Производственные множества и производственные функции

2.1. Производственные множества и их свойства

Рассмотрим важнейшего участника экономических процессов – отдельного производителя. Производитель реализует свои цели только через потребителя и поэтому должен угадать, понять, что тот хочет, и удовлетворить его потребности. Будем считать, что имеется n различных товаров, количество n-го товара обозначается х n , тогда некоторый набор товаров обозначается Х = (x 1 , …, x n). Будем рассматривать только неотрицательные количества товаров, так что х i  0 для любого i = 1, ..., n или Х > 0. Множество всех наборов товаров называется пространством товаров С. Набор товаров можно трактовать как корзину, в которой лежат эти товары в соответствующем количестве.

Пусть экономика работает в пространстве товаров С = {X = (x 1 , x 2 , …, x n): x 1 , …, x n  0}. Пространство товаров состоит из неотрицательных n-мерных векторов. Рассмотрим теперь вектор T размерности n, первые m компонентов которого неположительные: x 1 , …, x m  0, а последние (n-m) компонентов неотрицательны: x m +1 , …, x n  0. Вектор X = (x 1 ,…, x m) назовем вектором затрат , а вектор Y = (x m+1 , …, x n) – вектором выпуска . Сам же вектор T = (X,Y) назовем вектором затрат-выпуска, или технологией .

По своему смыслу технология (X,Y) есть способ переработки ресурсов в готовую продукцию: «смешав» ресурсы в количестве X, получим продукцию в размере Y. Каждый конкретный производитель характеризуется некоторым множеством τ технологий, которое называется производственным множеством . Типичное заштрихованное множество представлено на рис. 2.1. Данный производитель затрачивает один товар для выпуска другого.

Рис. 2.1. Производственное множество

Производственное множество отражает широту возможностей производителя: чем оно больше, тем шире его возможности. Производственное множество должно удовлетворять следующим условиям:

оно замкнуто – это означает, что если вектор Т затрат-выпуска сколь угодно точно приближается векторами из τ, то и Т принадлежит τ (если все точки вектора Т лежат в τ, то Тτ см. рис. 2.1 точки С и В);

в τ(-τ) = {0}, т. е. если Tτ, T ≠ 0, то -Тτ – нельзя поменять местами затраты и выпуск, т. е. производство – необратимый процесс (множество – τ находится в четвертом квадранте, где у 0);

множество выпукло, это предположение ведет к уменьшению отдачи от перерабатываемых ресурсов с ростом объемов производства (к увеличению норм расхода затрат на готовую продукцию). Так, из рис. 2.1 ясно, что y/x  убывает при х  -. В частности, предположение о выпуклости ведет к уменьшению производительности труда с ростом объема производства.

Часто выпуклости просто бывает недостаточно, и тогда требуют строгой выпуклости производственного множества (или некоторой его части).

2.2. “Кривая” производственных возможностей

и вмененные издержки

Рассматриваемое понятие производственного множества отличается высокой степенью абстрактности и в силу чрезвычайной общности малопригодно для экономической теории.

Рассмотрим, например рис. 2.1. Начнем с точек В и С. Затраты по этим технологиям одинаковы, а выпуск разный. Производитель, если он не лишен здравого смысла, никогда не выберет технологию В, раз есть более лучшая технология С. В данном случае (см. рис. 2.1), найдем для каждого x  0 самую высокую точку (x, y) в производственном множестве. Очевидно, при затратах х технология (x, y) самая лучшая. Никакая технология (x, b) c b производственной функцией. Точное определение производственной функции:

Y = f(x)(x, y) τ, и если (x, b)  τ и b  y, то b = x.

Из рис. 2.1 видно, что для всякого x  0 такая точка y = f(x) единственна, что, собственно, и позволяет говорить о производственной функции. Но так просто дело обстоит, если выпускается только один товар. В общем случае для вектора затрат Х обозначим множество М х = {Y:(X,Y)τ}. Множество М х – это множество всех возможных выпусков при затратах Х. В этом множестве рассмотрим “кривую” производственных возможностей K x = {YМ х: если ZМ х и Z  Y, то Z = X}, т. е. K x – это множество лучших выпусков, лучше которых нет . Если выпускаются два товара, то это кривая, если же выпускается более двух товаров, то это поверхность, тело или множество еще большей размерности.

Итак, для любого вектора затрат Х все наилучшие выпуски лежат на кривой (поверхности) производственных возможностей. Поэтому из экономических соображений оттуда и должен выбрать производитель технологию. Для случая выпуска двух товаров y 1 , y 2 картина показана на рис. 2.2.

Если оперировать только натуральными показателями (тоннами, метрами и т. д.), то для данного вектора затрат Х мы лишь должны выбрать вектор выпуска Y на кривой производственных возможностей, но какой конкретно выпуск надо выбрать, решить еще нельзя. Если само производственное множество τ выпукло, то и М х выпукло для любого вектора затрат Х. В дальнейшем нам понадобится строгая выпуклость множества М х. В случае выпуска двух товаров это означает, что касательная к кривой производственных возможностей K x имеет с этой кривой только одну общую точку.

Рис. 2.2. Кривая производственных возможностей

Рассмотрим теперь вопрос о так называемых вмененных издержках . Предположим, что выпуск фиксирован в точке A(y 1 , y 2), см. рис. 2.2. Теперь возникла необходимость увеличить выпуск 2-го товара на y 2 , используя, конечно, прежний набор затрат. Сделать это можно, как видно из рис. 2.2, перенеся технологию в точку В, для чего с увеличением выпуска второго товара на y 2 придется уменьшить выпуск первого товара на y 1 .

Вмененными издержками первого товара по отношению ко второму в точке А называется
. Если кривая производственных возможностей задана неявным уравнением F(y 1 ,y 2) = 0, то δ 1 2 (A) = (F/y 2)/(F/y 1), где частные производные взяты в точке А. Если внимательно вглядеться в рассматриваемый рисунок, то можно обнаружить любопытную закономерность: при движении слева вниз по кривой производственных возможностей вмененные издержки уменьшаются от очень больших величин до очень малых.

2.3. Производственные функции и их свойства

Производственной функцией называется аналитическое соотношение, связывающее переменные величины затрат (факторов, ресурсов) с величиной выпуска продукции. Исторически одними из первых работ по построению и использованию производственных функций были работы по анализу сельскохозяйственного производства в США. В 1909 г. Митчерлих предложил нелинейную производственную функцию: удобрения – урожайность. Независимо от него Спиллман предложил показательное уравнение урожайности. На их основе был построен ряд других агротехнических производственных функций.

Производственные функции предназначены для моделирования процесса производства некоторой хозяйственной единицы: отдельной фирмы, отрасли или всей экономики государства в целом. С помощью производственных функций решаются задачи:

оценки отдачи ресурсов в производственном процессе;

прогнозирования экономического роста;

разработки вариантов плана развития производства;

оптимизации функционирования хозяйственной единицы при условии заданного критерия и ограничений по ресурсам.

Общий вид производственной функции: Y = Y(X 1 , X 2 , …, X i , …, X n), где Y – показатель, характеризующий результаты производства; X – факторный показатель i-го производственного ресурса; n – количество факторных показателей.

Производственные функции определяются двумя группами предположений: математических и экономических. Математически предполагается, что производственная функция должна быть непрерывной и дважды дифференцируемой. Экономические предположения состоят в следующем: при отсутствии хотя бы одного производственного ресурса производство невозможно, т. е. Y(0, X 2 , …, X i , …, X n) =

Y(X 1 , 0, …, X i , …, X n) = …

Y(X 1 , X 2 , …, 0, …, X n) = …

Y(X 1 , X 2 , …, X i , …, 0) = 0.

Однако, только с помощью натуральных показателей определить для данных затрат Х единственный выпуск Y удовлетворительно не удается: наш выбор сузился лишь до «кривой» производственных возможностей K x . В силу этих причин разработана лишь теория производственных функций производителей, выпуск которых можно охарактеризовать одной величиной – либо объемом выпуска, если выпускается один товар, либо суммарной стоимостью всего выпуска.

Пространство затрат m-мерно. Каждой точке пространства затрат Х = (х 1 , …, х m) соответствует единственный максимальный выпуск (см. рис. 2.1), произведенный при использовании этих затрат. Эта связь и называется производственной функцией. Однако обычно производственную функцию понимают не столь ограничительно и всякую функциональную связь между затратами и выпуском считают производственной функцией. В дальнейшем будем считать, что производственная функция имеет необходимые производные. Предполагается, что производственная функция f(X) удовлетворяет двум аксиомам. Первая из них утверждает, что существует подмножество пространства затрат, называемое экономической областью Е, в которой увеличение любого вида затрат не приводит к уменьшению выпуска. Таким образом, если X 1 , X 2 – две точки этой области, то X 1  X 2 влечет f(X 1)  f(X 2). В дифференциальной форме это выражается в том, что в этой области все первые частные производные функции неотрицательны: f/x 1 ≥ 0 (у любой возрастающей функции производная больше нуля). Эти производные называются предельными продуктами , а вектор f/X = (f/x 1 , …, f/x m) – вектором предельных продуктов (показывает во сколько раз изменится выпуск продукции при изменении затрат).

Вторая аксиома утверждает, что существует выпуклое подмножество S экономической области, для которой подмножества {XS:f(X)  a} выпуклы для всех а  0. В этом подмножестве S матрица Гёссе, составленная из вторых производных функции f(X), отрицательно определена, следовательно,  2 f/x 2 i

Остановимся на экономическом содержании этих аксиом. Первая аксиома утверждает, что производственная функция не какая-то совершенно абстрактная функция, придуманная теоретиком-математиком. Она, пусть и не на всей своей области определения, а только лишь на ее части, отражает экономически важное, бесспорное и в то же время тривиальное утверждение: в разумной экономике увеличение затрат не может привести к уменьшению выпуска. Из второй аксиомы поясним только экономический смысл требования, чтобы производная  2 f/x 2 i была меньше нуля для каждого вида затрат. Это свойство называется в экономике за коном убывающей отдачи или убывающей доходности : по мере увеличения затрат, начиная с некоторого момента (при входе в область S!), на чинает уменьшаться предельный продукт. Классическим примером этого закона является добавление все большего и большего количества труда в производство зерна на фиксированном участке земли. В дальнейшем подразумевается, что производственная функция рассматривается на области S, в которой обе аксиомы справедливы.

Составить производственную функцию данного предприятия можно, даже ничего не зная о нем. Надо только поставить у ворот предприятия счетчик (человека или какое-то автоматическое устройство), который будет фиксировать Х – ввозимые ресурсы и Y – количество продукции, которую предприятие произвело. Если накопить достаточно много такой статической информации, учесть работу предприятия в различных режимах, то потом можно прогнозировать выпуск продукции, зная только объем ввезенных ресурсов, а это и есть знание производственной функции.

2.4. Производственная функция Кобба-Дугласа

Рассмотрим одну из наиболее распространенных производственных функций – функцию Кобба-Дугласа: Y = AK  L  , где A, ,  > 0 – константы,  + 

Y/K = AαK α -1 L β > 0, Y/L = AβK α L β -1 > 0.

Отрицательность вторых частных производных, т. е. убывание предельных продуктов: Y 2 /K 2 = Aα(α–1)K α -2 L β 0.

Перейдем к основным экономико-математическим характеристикам производственной функции Кобба-Дугласа. Средняя производительность труда определяется как y = Y/L – отношение объема произведенного продукта к количеству затраченного труда ; средняя фондоотдача k = Y/K – отношение объема произведенного продукта к величине фондов .

Для функции Кобба-Дугласа средняя производительность труда y = AK  L  , и в силу условия  с увеличением затрат труда средняя производительность труда падает. Этот вывод допускает естественное объяснение – поскольку величина второго фактора К остается неизменной, то, значит, вновь привлекаемая рабочая сила не обеспечивается дополнительными средствами производства, что и приводит к снижению производительности труда (это справедливо и в самом общем случае – на уровне производственных множеств).

Предельная производительность труда Y/L = AβK α L β -1 > 0, откуда видно, что для функции Кобба-Дугласа предельная производительность труда пропорциональна средней производительности и меньше ее. Аналогично определяются средняя и предельная фондоотдачи. Для них также справедливо указанное соотношение – предельная фондоотдача пропорциональна средней фондоотдаче и меньше ее.

Важное значение имеет такая характеристика, как фондовооруженность f = K/L, показывающая объем фондов, приходящийся на одного работника (на одну единицу труда) .

Найдем теперь эластичность продукции по труду:

(Y/L):(Y/L) = (Y/L)L/Y = AβK α L β -1 L/(AK α L β) = β.

Таким образом, ясен смысл параметра  – это эластичность (отношение предельной производительности труда к средней производительности труда) продукции по труду . Эластичность продукции по труду означает, что для увеличения выпуска продукции на 1 % необходимо увеличить объем трудовых ресурсов на  %. Аналогичный смысл имеет параметр  – это эластичность продукции по фондам .

И еще одно значение представляется интересным. Пусть  +  = 1. Легко проверить, что Y = (Y/K)/K + (Y/L)L (подставляя уже вычисленные ранее Y/K, Y/L в эту формулу). Будем считать, что общество состоит только из рабочих и предпринимателей. Тогда доход Y распадается на две части – доход рабочих и доход предпринимателей. Поскольку при оптимальном размере фирмы величина Y/L – предельный продукт по труду – совпадает с заработной платой (это можно доказать), то (Y/L)L представляет собой доход рабочих. Аналогично величина Y/K есть предельная фондоотдача, экономический смысл которой есть норма прибыли, следовательно, (Y/K)K представляет доход предпринимателей.

Функция Кобба-Дугласа – наиболее известная среди всех производственных функций. На практике при ее построении иногда отказываются от некоторых требований (например, сумма  +  может быть больше 1 и т. п.).

Пример 1. Пусть производственная функция есть функция Кобба-Дугласа. Чтобы увеличить выпуск продукции на а = 3 %, надо увеличить основные фонды на b = 6 % или численность работников на c = 9 %. В настоящее время один работник за месяц производит продукции на М = 10 4 руб. , а всего работников L = 1000. Основные фонды оцениваются в K = 10 8 руб. Найти производственную функцию.

Решение. Найдем коэффициенты , :  = а/b = 3/6 = 1/2,  = а/с = = 3/9 = 1/3, следовательно, Y = AK 1/2 L 1/3 . Для нахождения А подставим в эту формулу значения K, L, M, имея в виду, что Y = ML = 1000 . 10 4 = 10 7 – – 10 7 = А(10 8) 1/2 1000 1/3 . Отсюда А = 100. Таким образом, производственная функция имеет вид: Y = 100K 1/2 L 1/3 .

2.5. Теория фирмы

В предыдущем разделе мы, анализируя, моделируя поведение производителя, использовали только натуральные показатели и обошлись без цен, однако не смогли окончательно решить задачу производителя, т. е. указать единственный способ действий для него в сложившихся условиях. Теперь введем в рассмотрение цены. Пусть Р – вектор цен. Если Т = (X,Y) – технология, т. е. вектор «затраты-выпуск», X – затраты, Y – выпуск, то скалярное произведение PT = PX + PY есть прибыль от использования технологии Т (затраты – отрицательные количества). Теперь сформулируем математическую формализацию аксиомы, описывающей поведение производителя.

Задача производителя: производитель выбирает технологию из своего производственного множества, стремясь максимизировать прибыль. Итак, производитель решает следующую задачу: РТ→max, Tτ. Эта аксиома резко упрощает ситуацию выбора. Так, если цены положительны, что естественно, то компонента «выпуск» решения этой задачи автоматически будет лежать на кривой производственных возможностей. Действительно, пусть T = (X,Y) – какое-нибудь решение задачи производителя. Тогда существует ZK x , Z  Y, следовательно, P(X, Z)  P(X, Y), значит, точка (X, Z) также есть решение задачи производителя.

Для случая двух видов продуктов задачу можно решить графически (рис. 2.3). Для этого надо «двигать» прямую линию, перпендикулярную вектору Р, в направлении, куда он показывает; тогда последняя точка, когда эта прямая линия еще пересекает производственное множество, и будет решением (на рис. 2.3. это точка Т). Как легко видеть, строгая выпуклость нужной части производственного множества во втором квадранте гарантирует единственность решения. Такие же рассуждения действуют и в общем случае, для большего числа видов затрат и выпуска. Однако мы не пойдем по этому пути, а используем аппарат производственных функций и производителя назовем фирмой. Итак, выпуск фирмы можно охарактеризовать одной величиной – либо объемом выпуска, если выпускается один товар, либо суммарной стоимостью всего выпуска. Пространство затрат m-мерно, вектор затрат Х = (х 1 , …, х m). Затраты однозначно определяют выпуск Y, а эта связь и есть производственная функция Y = f(X).

Рис. 2.3. Решение задачи производителя

В данной ситуации обозначим через Р вектор цен на товары-затраты и пусть v – цена единицы выпускаемого товара. Следовательно, прибыль W, являющаяся в итоге функцией Х (и цен, но они считаются постоянными), есть W(X) = vf(X) – PX→max, X  0. Приравнивая частные производные функции W к нулю, получим:

v(f/x j) = p j для j = 1, …, m или v(f/X) = P (2.1)

Будем предполагать, что все затраты строго положительны (нулевые можно просто исключить из рассмотрения). Тогда точка, даваемая соотношением (2.1), оказывается внутренней, т. е. точкой экстремума. И поскольку еще предполагается отрицательная определенность матрицы Гёссе производственной функции f(Х) (исходя из требований к производственным функциям), то это точка максимума.

Итак, при естественных предположениях на производственные функции (эти предположения выполняются для производителя со здравым смыслом и в разумной экономике) соотношение (2.1) дает решение задачи фирмы, т. е. определяет объем Х * перерабатываемых ресурсов, в результате чего получается выпуск Y * = f(Х *) Точку Х * , или (Х * ,f(Х *)) назовем оптимальным решением фирмы. Остановимся на экономическом смысле соотношения (2.1). Как говорилось, (f/X) = (f/x 1 ,…,f/x m) называется предельным вектором-продуктом, или вектором предельных продуктов , а f/x i называется i-м предельным продуктом , или откликом выпуска на изменение i-го товара затрат . Следовательно, vf/x i dx i – это стоимость i-го предельного продукта, дополнительно полученного из dx i единиц i-го ресурса . Однако стоимость dx i единиц i-го ресурса равна р i dx i , т. е. получилось равновесие: можно вовлечь в производство дополнительно dx i единиц i-го ресурса, потратив на его закупку р i dx i , но выигрыша не будет, т. к. получим после переработки продукции ровно на такую же сумму, сколько затратили. Соответственно, оптимальная точка, даваемая соотношением (2.1), является точкой равновесия – уже невозможно выжать из товаров-ресурсов больше, чем затрачено на их покупку.

Очевидно, наращивание выпуска фирмы происходило постепенно: сначала стоимость предельных продуктов была меньше покупной цены потребных для их производства товаров-ресурсов. Наращивание объемов производства идет до тех пор, пока не начнет выполняться соотношение (2.1): равенство стоимости предельных продуктов и покупной цены, потребных для их производства товаров-ресурсов.

Предположим, что в задаче фирмы W(X) = vf(X) – PX → max, X  0, решение Х * единственное для v > 0 и Р > 0. Таким образом, получается вектор-функция X * = X * (v, P), или функции x * I = x * i (v, p 1 , p m) для i = 1, …, m. Эти m функций называются функциями спроса на ресурсы при данных ценах на продукцию и ресурсы. Содержательно эти функции означают, что, если сложились цены Р на ресурсы и цена v на выпускаемый товар, данный производитель (характеризующийся данной производственной функцией) определяет объем перерабатываемых ресурсов по функциям x * I = x * i (v, p 1 , p m) и спрашивает эти объемы на рынке. Зная объемы перерабатываемых ресурсов и подставляя их в производственную функцию, получим выпуск как функцию цен; обозначим эту функцию через q * = q * (v,P) = f(X(v,P)) = Y * . Она называется функцией предложения продукции в зависимости от цены v на продукцию и цен Р на ресурсы.

По определению, ресурс i-го вида называется малоценным , если и только если, x * i /v т. е. при повышении цены на продукцию спрос на малоценный ресурс уменьшается. Удается доказать важное соотношение: q * /P = -X * /v или q * /p i = -x * i /v, для i = 1, …, m. Следовательно, возрастание цены продукции приводит к повышению (понижению) спроса на определенный вид ресурсов, если и только если увеличении платы за этот ресурс приводит к сокращению (возрастанию) оптимального выпуска. Отсюда видно основное свойство малоценных ресурсов: увеличение платы за них ведет к увеличению выпуска продукции! Однако можно строго доказать наличие таких ресурсов, возрастание платы за которые приводит к уменьшению выпуска продукции (т.е. все ресурсы не могут быть малоценными) .

Удается доказать также, что x * i /p i взаимодополняемыми, если x * i /p j взаимозаменяемыми, если x * i /p j > 0. То есть, для взаимодополняемых ресурсов повышение цены на один из них приводит к падению спроса на другой, а для взаимозаменяемых ресурсов повышение цены на один из них приводит к увеличению спроса на другой. Примеры взаимодополняемых ресурсов: компьютер и его составляющие, мебель и дерево, шампунь и кондиционер к нему. Примеры взаимозаменяемых ресурсов: сахар и заменители сахара (например, сорбит), арбузы и дыни, майонез и сметана, масло и маргарин и т. д.

Пример 2. Для фирмы с производственной функцией Y = 100K 1/2 L 1/3 (из примера 1) найти оптимальный размер, если период амортизации основных фондов N=12 месяцев, зарплата работника в месяц а = 1000 руб.

Решение. Оптимальный размер выпуска или объема производства находится из соотношения (2.1). В данном случае выпуск продукции измеряется в денежном выражении, так что v = 1. Стоимость месячного содержания одного рубля фондов 1/N, т. е. получаем систему уравнений

, решая которую находим ответ:
, L = 8 . 10 3 , K = 144 . 10 6 .

2.6. Задачи

1. Пусть производственная функция есть функция Кобба-Дугласа. Чтобы увеличить выпуск продукции на 1 %, надо увеличить основные фонды на b = 4 % или численность работников на c = 3 %. В настоящее время один работник за месяц производит продукции на М = 10 5 руб. , а всего работников L = 10 4 . Основные фонды оцениваются в K = 10 6 руб. Найдите производственную функцию, среднюю фондоотдачу, среднюю производительность труда, фондовооруженность.

2. Группа «челноков» в количестве Е решила объединиться с N продавцами. Прибыль от дня работы (выручка минус расходы, но не зарплата) выражается формулой Y = 600(EN) 1/3 . Зарплата «челнока» 120 руб. в день, продавца – 80 руб. в день. Найдите оптимальный состав группы из «челноков» и продавцов, т. е. сколько должно быть «челноков» и сколько продавцов.

3. Бизнесмен решил основать небольшое автотранспортное предприятие. Ознакомившись со статистикой, он увидел, что примерная зависимость ежедневной выручки от числа автомашин А и числа N выражается формулой Y = 900А 1/2 N 1/4 . Амортизационные и другие ежедневные расходы на одну машину равны 400 руб., ежедневная зарплата рабочего 100 руб. Найдите оптимальную численность рабочих и автомашин.

4. Бизнесмен задумал открыть пивной бар. Предположим, что зависимость выручки Y (за вычетом стоимости пива и закусок) от числа столиков М и числа официантов F выражается формулой Y = 200М 2/3 F 1/4 . Расходы на один столик составляют 50 руб., зарплата официанта – 100 руб. Найдите оптимальный размер бара, т. е. число официантов и столиков.