管理經(jīng)濟(jì)學(xué)-第4章 生產(chǎn)理論與生產(chǎn)函數(shù)071104課件

生產(chǎn)理論與生產(chǎn)函數(shù)SchoolofBusiness,SunYat-senUniversityContents理論分析2經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)函數(shù)及其應(yīng)用4生產(chǎn)過程與生產(chǎn)函數(shù)31生產(chǎn)函數(shù)用于資源投入最優(yōu)分析33SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程是在某段時(shí)期把各種資源投入轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出的一系列活動(dòng)。所采用的技術(shù)投入量的多少投入量的組合（或資源的配置）SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity首先，它告訴我們不同的投入量組合所能獲得的產(chǎn)出量；它也向我們提供要獲得一定量產(chǎn)出的所有可能的投崐入量組合。其次，表中所示的投入與產(chǎn)出關(guān)系大體上可表示為，投入量越多，產(chǎn)出量也越多。最后，表中的數(shù)據(jù)反映了不同的投入量組合有不同的產(chǎn)出效果。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity簡單生產(chǎn)過程與復(fù)雜生產(chǎn)過程的特點(diǎn)對(duì)比簡單生產(chǎn)過程復(fù)雜生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程所涉時(shí)期較短所涉時(shí)期較長生產(chǎn)所需的某些資源投入是固定不變的所有資源投入均可變生產(chǎn)過程的技術(shù)狀況一定技術(shù)狀況是不斷變化SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity固定投入與可變投入固定投入：在該生產(chǎn)期內(nèi)不可能因生產(chǎn)組織者的愿望而改變的某些資源；基本的設(shè)備和機(jī)器、生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)地、關(guān)鍵的技術(shù)、專業(yè)人員可變投入：其使用的數(shù)量很容易因提高和降低產(chǎn)量的愿望而改變的某些資源；電力、原材料、勞動(dòng)、辦公人員SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity短期與長期生產(chǎn)過程的短期與長期是與固定投入和可變投入有某種一致性的概念；短期：（不長的時(shí)期）（生產(chǎn)組織者）不可能改變固定投入的數(shù)量，然而卻足以允許可變投入的數(shù)量發(fā)生改變；生產(chǎn)能力或生產(chǎn)量只隨所使用的可變投入量而改變；長期（足夠長的時(shí)期）：所有的投入數(shù)量都是變化的，不存在固定不變的投入，甚至生產(chǎn)所采用的技術(shù)也是可變的。按任何方式改變所采用的生產(chǎn)技術(shù)或資源投入都可能導(dǎo)致生產(chǎn)能力或產(chǎn)量的變化。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity不變的技術(shù)狀況與發(fā)展的技術(shù)狀況假定技術(shù)狀況不變是與短期的生產(chǎn)過程存在某些固定投入的概念相一致的；技術(shù)的發(fā)展變化一直在進(jìn)行著的；由于運(yùn)用新技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中受到時(shí)間、資金等方面的約束，技術(shù)的發(fā)展變化本身也有相對(duì)穩(wěn)定的過程，因而假定短期內(nèi)行業(yè)的技術(shù)狀況不變是合理的；SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)函數(shù)與分類生產(chǎn)函數(shù)亦稱收益函數(shù)，它是反映生產(chǎn)過程中生產(chǎn)要素的投入與產(chǎn)出之間的實(shí)物關(guān)系的數(shù)學(xué)模型短期生產(chǎn)函數(shù)與長期生產(chǎn)函數(shù)理論生產(chǎn)函數(shù)與經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)函數(shù)離散型生產(chǎn)函數(shù)與連續(xù)型生產(chǎn)函數(shù)SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity短期生產(chǎn)函數(shù)Q=f（X1，X2，…，Xn，Z1，Z2，…，Zm，At

）所有投入都是可變的，考慮技術(shù)因素變化的影響SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)活動(dòng)的基本類型及其特點(diǎn)：單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)按專門訂貨進(jìn)行；該類型生產(chǎn)具有勞動(dòng)密集的特點(diǎn)。單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的另一特點(diǎn)是對(duì)技藝的要求甚高，因而需要大量熟練工和具有良好技藝的專門人才；輪船、大型發(fā)電機(jī)組、專門的建筑、律師事務(wù)所、會(huì)計(jì)師事務(wù)所的咨詢服務(wù)；單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)更多地按生產(chǎn)階段而不是按生產(chǎn)工藝來組織；SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)活動(dòng)的基本類型及其特點(diǎn)：不靈活的大批量生產(chǎn)無論最終產(chǎn)品還是所使用的工具、原材料以及另部件都趨于標(biāo)準(zhǔn)化；采用周密計(jì)劃的、經(jīng)過驗(yàn)證的生產(chǎn)方法來制造大量的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品；以很高和穩(wěn)定的產(chǎn)量為條件；對(duì)加工過程設(shè)計(jì)及其維護(hù)有很高的技術(shù)要求，但對(duì)作業(yè)的技術(shù)要求甚低。福特SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity早在1903年，當(dāng)汽車還處于多型號(hào)、小批量生產(chǎn)的時(shí)代，福特就曾經(jīng)說過：造汽車的正確方法應(yīng)該星讓一輛汽車和另一輛汽車一摸一樣．就好像圖釘工廠生產(chǎn)的圖釘都是一種型號(hào)．火柴廠生產(chǎn)出的火柴都是一個(gè)規(guī)格一樣”。正如福特的一位好朋友說的那樣，“標(biāo)準(zhǔn)化是他的嗜好。他腳上穿的鞋子、身上穿的衣服多少年來都是一種式樣”。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity福特最得意的產(chǎn)品——T型車絕對(duì)是一種標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。1908年T型車問世，這一車型成了當(dāng)時(shí)汽車工業(yè)的主流設(shè)計(jì)。由于采用了新的生產(chǎn)方式（裝配流水線正式運(yùn)作），福特公司日產(chǎn)汽車從1906年的100輛，到1921年就達(dá)到了每分鐘生產(chǎn)一輛汽車，1925年平均每10秒鐘生產(chǎn)一輛汽車的速度，創(chuàng)造了世界汽車生產(chǎn)史的奇跡。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversitySchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)活動(dòng)的基本類型及其特點(diǎn)：靈活的大批量生產(chǎn)通過把批量加工的標(biāo)準(zhǔn)部件裝配為最終產(chǎn)品，以取得大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。其結(jié)果是生產(chǎn)也能適應(yīng)不同客戶需要的最終產(chǎn)品多樣化。靈活的大批量生產(chǎn)一般都是資本密集型的和機(jī)械化的，但是也需要有大量的勞動(dòng)投入。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversitySchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)活動(dòng)的基本類型及其特點(diǎn)：流程生產(chǎn)使連續(xù)不斷的原材料投入轉(zhuǎn)化為源源不斷的產(chǎn)出的綜合系統(tǒng)；在許多情況下，流程生產(chǎn)具有提供多種產(chǎn)品范圍的靈活性。但是，流程生產(chǎn)系統(tǒng)一經(jīng)建立，其生產(chǎn)過程本身崐就變得不夠靈活。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity日本制造業(yè)中的作業(yè)站大體有三種方式：“分割方式”，即在一個(gè)作業(yè)站中配備幾名工人，他們按照一定的工序分工共同生產(chǎn)一種產(chǎn)品；

“單人方式”，即一個(gè)工人負(fù)責(zé)一個(gè)作業(yè)站中的全套作業(yè)（包括檢查作業(yè)）；“巡回方式”，既由若干名承擔(dān)全套工序作業(yè)的工人按一定的先后順序依次使用同一套作業(yè)站設(shè)備。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversitySchoolofBusiness,SunYat-senUniversity據(jù)日本一橋大學(xué)經(jīng)濟(jì)研究所的有關(guān)專家在1997年初進(jìn)行的調(diào)查，日本已經(jīng)采用作業(yè)站生產(chǎn)方式的企業(yè)中，有一半以上的企業(yè)是在調(diào)查前1～3年內(nèi)（即1993年或1994年后）導(dǎo)入作業(yè)站生產(chǎn)方式的。其中采用率較高的行業(yè)是一般機(jī)械（66.67%）和電氣機(jī)械（60.87%）。按企業(yè)規(guī)模來看，采用率較高的企業(yè)主要是雇用人數(shù)在500～999人之間的中型企業(yè)（66.67%）和雇用人數(shù)在1000人以上的大型企業(yè)（57.14%）。在已經(jīng)采用作業(yè)站生產(chǎn)方式的企業(yè)中，目前已部分拆除了大型流水生產(chǎn)線的企業(yè)和準(zhǔn)備在將來全部拆除大型流水生產(chǎn)線的企業(yè)都占多數(shù)。這意味著，作業(yè)站生產(chǎn)方式已被這些企業(yè)視為大型流水生產(chǎn)線的替代方式。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity被調(diào)查企業(yè)LeadTime的縮短率產(chǎn)品庫存削減率DF公司T工廠50－80%45－60%DI公司H工廠50%60%DJ公司M工廠27－35%62.5%DL公司總部工廠83%84%SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity成功案例：佳能公司佳能公司是在1998年初開始嘗試采用作業(yè)站生產(chǎn)方式的。最初進(jìn)行試點(diǎn)的是佳能公司設(shè)在長濱的激光打印機(jī)制造廠。剛開始時(shí)，因員工不熟悉，工廠的生產(chǎn)效率沒有提高反而下降了。但隨著生產(chǎn)一線的員工逐步了解和熟悉這種生產(chǎn)方式，并自發(fā)地投身于生產(chǎn)革新，作業(yè)站方式的優(yōu)越性開始顯現(xiàn)出來。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity佳能長濱打印機(jī)制造廠自1998年初導(dǎo)入作業(yè)站生產(chǎn)方式以來三年內(nèi)的人員精簡的情況見下表。1998年1999年2000年精簡人員212人280人728人節(jié)約勞力成本5.3億元6.1億元7.2億元SchoolofBusiness,SunYat-senUniversityContents理論分析2經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)函數(shù)及其應(yīng)用4生產(chǎn)過程與生產(chǎn)函數(shù)31生產(chǎn)函數(shù)用于資源投入最優(yōu)分析33SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity理論分析之一：典型的生產(chǎn)函數(shù)與生產(chǎn)的三個(gè)階段現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活中概略的投入產(chǎn)出關(guān)系典型生產(chǎn)函數(shù)與生產(chǎn)的三個(gè)不同階段生產(chǎn)階段的另一劃分方式－－按平均產(chǎn)量與邊際產(chǎn)量劃分生產(chǎn)的三階段收益遞減與產(chǎn)出彈性典型的生產(chǎn)函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity現(xiàn)實(shí)生活中概略的投入產(chǎn)出關(guān)系“投入物越多，產(chǎn)出物也越多”？“投入物越多，產(chǎn)出物就越少（甚至等于零）”“投入物越多，產(chǎn)出物往往也越多；但是如果投入物過多，產(chǎn)出物反而會(huì)減少”。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity典型的生產(chǎn)函數(shù)與生產(chǎn)的三個(gè)不同階段Q=aX+bX2-cX3第一階段：隨著投入量X的增加，總收益Q也增加，而且其增加的速度比X增加的速度快；邊際收益遞增；第二階段：隨著投入量X的增加，總收益Q也增加，但其增加的速度比X增加的速度要慢；邊際收益遞減；第三階段：隨著投入量X的增加，總收益Q反而減少，邊際收益為負(fù)。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)的各種投入之間存在著量的制約關(guān)系；一定量的某些投入只能適合和容納一定數(shù)量范圍的另一些投入；超過了這一定的范圍，投入量之間的比例就嚴(yán)重失調(diào)，經(jīng)濟(jì)效果就很差；在這個(gè)范圍內(nèi)，不同量的各種投入組合也可能有著不同的收益效果。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)的第三階段效果最差：固定投入與可變投入的比例嚴(yán)重失調(diào)；第一階段：可變投入太少，對(duì)于固定投入的利用還遠(yuǎn)不夠充分；第二階段：隨著可變投入的增加，固定投入逐漸得到充分的利用；MP＝0SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity收益遞減與產(chǎn)出彈性存在三個(gè)不同的收益折點(diǎn)：邊際收益遞減、平均收益遞減、總收益遞減；邊際收益遞減的開始點(diǎn)與平均收益遞減的起始點(diǎn)入往往不一致，因此對(duì)生產(chǎn)階段的劃分不一致；產(chǎn)出彈性等于1的點(diǎn)滿足邊際產(chǎn)出等于平均產(chǎn)出；該點(diǎn)亦為平均收益遞減的轉(zhuǎn)向點(diǎn)；SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity典型的生產(chǎn)函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity天津水稻研究所施肥量與水稻產(chǎn)量的試驗(yàn)結(jié)果肥料施用量（斤/畝）每次遞增肥料（斤）水稻產(chǎn)量（斤/畝）每次遞增肥料而增減產(chǎn)數(shù)（斤/畝）每斤肥料增產(chǎn)（斤）11-366.7--2211529.5+162.8+14.84422876.2+346.7+15.86622987.7+111.5+5.18822974.2-13.5-0.6SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity規(guī)模收益所謂規(guī)模收益，實(shí)際上是衡量投入與產(chǎn)出之間量的關(guān)系的一種標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)生產(chǎn)函數(shù)形式為Q=f(L,K)

其中：Q為產(chǎn)出；K,L分別為投入。如果投入L,K分別在原來的基礎(chǔ)上同時(shí)擴(kuò)大λ倍(λ>1)，即新的投入為λL,λK,而新的產(chǎn)出量相應(yīng)擴(kuò)大崐λ′倍,記為:f(λL,λK)=λ‘Q。我們定義：如果λ＝λ′，則稱生產(chǎn)過程的規(guī)模收益不變；如果λ＞λ′，則稱生產(chǎn)過程的規(guī)模收益遞減；如果λ＜λ′，則稱生產(chǎn)過程的規(guī)模收益遞增。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity規(guī)模收益的幾種情況規(guī)模收益不變的經(jīng)濟(jì)含義：如果生產(chǎn)過程的產(chǎn)出要增加一倍，那么所需要的投入也要并只要增加一倍。單位產(chǎn)品所消耗的投入始終不變。可以驗(yàn)明Q=f(L,K)＝L+K這一線性函數(shù)是規(guī)模收益不變的生產(chǎn)函數(shù)。因?yàn)?/p>

f(λL,λK)=λL+λK=λ(L+K)=λQ規(guī)模收益遞減的經(jīng)濟(jì)含義：如果要使產(chǎn)出增加一倍，投入就得增加一倍以上?；蛘哒f，隨著生產(chǎn)規(guī)模的崐擴(kuò)大，制造出每單位產(chǎn)品所消耗的投入是增加的。Q=L1/

2+K1/

2是規(guī)模收益遞減的生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模收益遞增的經(jīng)濟(jì)含義：規(guī)模收益遞增的經(jīng)濟(jì)含義在于，投入量增加一倍可以使產(chǎn)出增加一倍以上。或者說，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，崐制造出每單位產(chǎn)品所需要的投入是減少的。生產(chǎn)函數(shù)Q=L2+K2是規(guī)模收益遞增的生產(chǎn)函數(shù)。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity收益率與規(guī)模收益的區(qū)別收益率（即可變比例收益率）與規(guī)模收益之間常常會(huì)產(chǎn)生混淆。這里簡單地討論一下二者的區(qū)別。收益率考查其他投入不變時(shí)，某一投入增加所帶來的收益情況。就此有三種情況，產(chǎn)出按遞增的、不變的、或遞減的速度增加。當(dāng)產(chǎn)出的增加比例大于、等于、小于某投入的增加比例時(shí)，就分別是收益遞增、不變、遞減。前兩種收益特點(diǎn)一般是對(duì)于短期而言，而收益遞減可適用于整個(gè)經(jīng)濟(jì)。與上述三種收益特點(diǎn)相似，規(guī)模收益的特點(diǎn)也可分為規(guī)模收益遞增、不變、遞減。但二者的區(qū)別在于，規(guī)模收益中考慮所有的投入均按同等比例變化，而不是某些投入不變，另一投入變化。與此相一致，規(guī)模收益所考查的生產(chǎn)函數(shù)都是齊次的，其次數(shù)由0到無窮大不等。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity等產(chǎn)量曲線等產(chǎn)量曲線(isoquatsorequalproductcurves)與總產(chǎn)量曲線一樣，都是用于分析生產(chǎn)過程的投入與產(chǎn)出崐關(guān)系的直觀描述方式。它是用于研究生產(chǎn)理論的方法。盡管它們二者實(shí)質(zhì)上包含了相同的信息，即生產(chǎn)的投入與崐產(chǎn)出之間的技術(shù)關(guān)系，但用于進(jìn)行分析的側(cè)重面有所不同。事實(shí)上，等產(chǎn)量曲線是從生產(chǎn)函數(shù)Q=f(X,Y)導(dǎo)出的。崐它是通過將能夠生產(chǎn)出同一產(chǎn)出品的投入X,Y的所有組合聯(lián)接在一起而得到的。對(duì)此可以借助一個(gè)數(shù)值的例子加崐以說明。表5.3產(chǎn)量為40時(shí)的投入組合━━━━━━━━━━━━━━━━━━組合投入L投入KL替代K──────────────────A10120B20804:1C30503:1D40302:1E50201:1━━━━━━━━━━━━━━━━━━SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity等產(chǎn)量曲線│

K↑

──────────────→LSchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)投入之間的替代投入的邊際技術(shù)替代率：MRTS＝△K/△L邊際技術(shù)替代率的遞減特性投入之間的替代彈性：一種投入可為另一投入替代的程度投入的完全替代投入的不可替代投入的不完全替代SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity等產(chǎn)量曲線的性質(zhì)從左到右向下傾斜等產(chǎn)量曲線由左到右呈向下傾斜狀。這是因?yàn)槿绻度隠增加或減少，投入K就必須減少或增加以保持同樣的崐產(chǎn)出水平。由圖5.4可以看出這點(diǎn)。凸性等產(chǎn)量曲線是凸向原點(diǎn)的。這種下凸的特性反映了遞減的邊際技術(shù)替代率。等產(chǎn)量曲線凸性的兩個(gè)特例是直線型的等產(chǎn)量線與直角型的等產(chǎn)量線。不相交性從邏輯上講，兩條等產(chǎn)量線相交是矛盾的。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域與不經(jīng)濟(jì)區(qū)域邊際技術(shù)替代率與邊際產(chǎn)出的關(guān)系

-ΔK/ΔL=MPL/MPK⒉脊線(ridgelines)SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity等產(chǎn)量曲線、規(guī)模收益與擴(kuò)展路線長期中，勞動(dòng)與資本的投入是不斷增加的，目的在于獲得產(chǎn)出的增加。這樣每次產(chǎn)出變動(dòng)和相應(yīng)的投入組合變動(dòng)，不同等產(chǎn)量線上的點(diǎn)構(gòu)成企業(yè)擴(kuò)展的路線。假設(shè)由生產(chǎn)技術(shù)所確定的資本與資本勞動(dòng)比率(K/L)不變，不同比率所示的擴(kuò)展路線可視為由原點(diǎn)出發(fā)的射線與等產(chǎn)量線的交點(diǎn)。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversityContents理論分析2經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)函數(shù)及其應(yīng)用4生產(chǎn)過程與生產(chǎn)函數(shù)31生產(chǎn)函數(shù)用于資源投入最優(yōu)分析33SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity決策－最大利潤還是最高產(chǎn)量決策標(biāo)準(zhǔn)取決于企業(yè)經(jīng)理所追求的目標(biāo)。如果目標(biāo)是追求利潤最大化，生產(chǎn)函數(shù)是計(jì)算利潤的有力工具。已知投入、產(chǎn)出和價(jià)格，即可求成本與產(chǎn)值，再求利潤；如果要求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大，也可以通過生產(chǎn)函數(shù)得到解決。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity企業(yè)的最大產(chǎn)出量往往并不等同于它獲得最大利潤的產(chǎn)出量。在實(shí)際中，往往會(huì)遇到資源總量有限情況下的分配問題；預(yù)算約束條件下的生產(chǎn)最優(yōu)化（成本最小化）問題。SchoolofBusiness,SunYat-senUniversity生產(chǎn)過程不同資源投入的最優(yōu)組合產(chǎn)出最大化－無資源約束Q＝f（X1，X2）f’x1(X1，X2)＝MPx1＝0f’x2(X1，X2)＝MPx2＝0投入X1和投入X2的邊際產(chǎn)出分別為零。Q＝20L＋65K－0.5L2－0.5K2SchoolofBusiness,SunYat-senUnive