第9章 生产函数

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第9章 生产函数

1.动力山羊草坪公司使用两种大小不同的割草机割草。较小的除草机有一个22英寸

刀片,并被用于有许多树和障碍物的草地上。较大的割草机是小割草机的两倍大小并被用

于机器性能发挥比较好的开阔草坪上。动力山羊的两个生产函数如下表:

a.画出第一个生产函数平方英尺的等产量线。如果这不生产浪费,应该投入

40000q

多少和?

kl

b.对第二个生产函数回答问题a。

c.如果40000平方英尺草地中的一半由第一种生产函数完成,一半由第二种生产函数

完成,为了不浪费,应该使用多少与?如果第一种方法割1/4,第二种方法割3/4,应

kl

该使用多少与?和是分数意味着什么?

klkl

d.在你对问题c的回答的基础上,画出结合两种生产函数的的等产量线。

40000q

解:对于每一种除草机,由于它们需要的资本投入和劳动投入的比例是固定的,所以生

产函数是固定比例型的生产函数,即:



111,min5000lkF





22

2,

2min8000lk

F

a.对于第一种生产函数,平方英尺的等产量线如图7-1所示。将

40000q

代入大型除草机的生产函数,得:

140000qF



11,min8lk

由此可知最优投入为。8

11lk

b.对于第二种生产函数,平方英尺的等产量线如图7-1所示。把

40000q

代入小型除草机的生产函数,得:

240000qF每小时产出

(平方英尺)资本投入

(24小时用电量)劳动投入

小型割草机5 00011

大型割草机8 00021





22,

2min5lk

由此可知最优投入为

。5,10

22lk

图9-1 等产量线

c.如果40000平方英尺中的一半由第一种生产函数完成,一半由第二种生产函数完成,

则把,分别代入大型割草机和小型割草机的生产函数,得到:

120000F

220000F



11,min4lk





22,

2min5.2lk

解得:,从而得到:4

11lk5.2,5

22lk

5.69

2121llLkkK,

如果1/4的草坪由第一种生产函数完成,而3/4的草坪由第二种生产函数完成,则采用

类似的方法可得:,。9.5k5.75l

d.假设第一种割草机完成40000平方英尺草坪中的份,其余的由第二种割草机完成,

S

则:



11,min500040000lkS









22,

2min8000140000lk

S

从而可以解得:,Slk8

11

SlSk15,110

22

因而有

SllLSkkK

35210

2121



消去可得:即为所求的等产量线,如图9-2所示。S4023LK

图9-2 同时使用两种除草机时的等产量线

2.假定生产小饰品的生产函数是:

22

0.80.2qklkl

其中,表示每年生产的小饰品总量,代表每年的资本投入,代表每年的劳动投

qkl

入。

a.假设,画出劳动的总产量线和平均产量线。劳动投入什么时候能使平均产量

10k

最大?此时生产了多少小饰品?

b.同样假设,画出曲线。在哪一点劳动投入使得?

10k

lMP0

lMP

c.假设资本投入增加到。a、b中的答案如何变化?

20k

d.小饰品的生产函数是规模报酬是不变、递增还是递减的?解:a.当时,总产出函数为,总产出最大化的一阶条件为:

10k2

100.280qll

d

100.40

dq

l

l

解得:

,又因为,所以总产出曲线是凹的,使总产量最大化的劳动投

25l2

2d

0.4

dq

l

入为,劳动的总产出曲线如图9-3(a)所示。

25l

图9-3 劳动的总产出、平均产出和边际产出曲线

劳动投入的平均产出为:,平均产出最大化的一阶条件为:

/100.280/

l AP q l l l

280

d

0.20

dlAP

ll

从而可以解得使平均产量最大的劳动投入量为:。平均产出曲线如图9-3(b)所

20l

示。

b.当时,劳动的边际产出为:,边际产出曲线如图9-3(b)所示。

10k100.4

lMP l

由,可得:。

100.40l25l

c.当时,生产函数为:

20k

2

200.2320 q l l

因而劳动的平均产量为:,在,处达到最大;320

200.2

lAP l

l40l160q

边际产量为:,在处为零。

200.4

lMPl50l

d.当时,由,所以,该函数呈现递增的规模

1t

2222

,0.80.2ftktltklkltqq报酬。

3.山姆·马龙正在考虑改良切尔斯酒吧的座椅。新座椅的生产函数是:

0.20.8

0.1qkl

其中,是在改良的一周内生产的座椅的数量,表示在这一周内生产座椅的车床的

qk

使用时间(小时),表示这段时间内雇佣的工人数量。山姆想生产10把新的酒吧座椅,并

l

且他为这一工程做出了10 000美元的预算。

a.山姆考虑到使用一台座椅加工车床和雇佣一个熟练的技术工人的成本是相等的(每

小时50美元),因此他打算使用同样多的这两种投入。如果这样生产,他对这两种要素的

投入各是多少?改良工程的成本是多少?

b.诺姆(对于酒吧座椅有一些了解)认为山姆又一次忘记了微观经济学。他断言山姆

应该选择两种投入的数量使其边际(而非平均)生产率相等。如果山姆选择了这个计划,

每种投入要素应该各是多少?整个改良工程的成本是多少?

c.因为听说采用诺姆的方案后会剩余一部分钱,克里夫建议山姆用剩余的钱添置更多

的座椅,以便为他在邮政署的同事提供更多的座位。如果山姆采用诺姆的建议,他用预算

内的钱能够多添置几把座椅?

d.卡拉担心克里夫的建议会增加她为客人送食物的工作量。她如何说服山姆萨姆坚持

他起初只改良10把座椅的计划?

解:a.由于山姆所使用的车床和工人工作的时长一样,即,且,

kl0.20.8

100.1qkl

则可得,。

100k100l

此时,总成本为:(美元)。

100501005010000

b.,,令可得:;0.8

/0.02/

kMPqklk0.2

0.08/

lMPkl

klMPMP/4lk

再由,可以解得:,。0.8

0.2

100.140.303qkkk33k132l

因而此时的总支出为:(美元)。

50331328250

c.由于该生产函数是规模报酬不变的,所以所有要素同时增加,产出将按比例增加,

增加的比例为:,因此可以再添加两把椅子。1000082501.21d.卡拉影响山姆计划的能力取决于她对于切尔斯酒吧而言是否能视为一个唯一的投入。

4.假设蜡笔()的生产在两个地点进行,并且劳动()是唯一的投入要素。地点1ql

的生产函数是,地点2的生产函数是。5.0

1110lq5.0

1250lq

a.假设只有一个工厂,该工厂在两个地点都可以生产,并且希望在给定劳动投入的条

件下产量越多越好。那么,工厂将如何分配劳动量?请准确解释和的关系。

1l

2l

b.假设工厂按a中的高效率方式运营着,总产量将如何依赖于劳动总投入?ql

解:a.工厂的产量最大化问题为:



Llltsllllq



215.0

25.0

121

..5010,max

构造拉格朗日函数:



LllllL

215.0

25.0

15010一阶条件:

















002505

215.0

2

25.0

1

1

LllLl

lLl

lL



解得:,因此工厂将按的比例在两个工厂之间分配劳,26/

1Ll26/25

2Ll

1225ll

动量。

b.若按a中的高效率方式运营着,总产量

。lll

q2600

2625

250

2610

5.正如我们在许多地方看到的,两种投入的柯布-道格拉斯生产函数的一般形式为:



,qfklAkl

