微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)生產(chǎn)

第5章生產(chǎn)3/3/20241目錄一、生產(chǎn)集

二、生產(chǎn)集的性質(zhì)

3/3/20242生產(chǎn)理論涉及經(jīng)濟(jì)中的供給方，所討論的基本單位是企業(yè)（廠商）。廠商是指作出運(yùn)用生產(chǎn)要素、生產(chǎn)與銷售商品決策的私人經(jīng)濟(jì)單位。在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，不僅工商企業(yè)，而且個體戶和農(nóng)戶都是廠商。按照第一次上課時的說明，假設(shè)利潤最大化是廠商的唯一目標(biāo)，不僅個體戶和農(nóng)戶是如此，而且內(nèi)部存在著不同利益集團(tuán)的工商企業(yè)也是如此。

3/3/20243生產(chǎn)集分析對象為有L種商品的經(jīng)濟(jì)。生產(chǎn)向量是一個向量y=(y1,…,yL)∈RL。其中，數(shù)量為負(fù)值的分量是投入品，數(shù)量為正值的分量是產(chǎn)出品，數(shù)量為0的分量既不是投入品也不是產(chǎn)出品。數(shù)值則代表投入或產(chǎn)出的單位。所以生產(chǎn)向量也稱投入-產(chǎn)出向量。又因?yàn)樯a(chǎn)通常是廠商有計劃地進(jìn)行的，所以生產(chǎn)向量也稱生產(chǎn)計劃。3/3/20244生產(chǎn)集（續(xù)）所有組成廠商可行計劃的生產(chǎn)向量的集合被稱為生產(chǎn)集，用YRL來表示。任何y∈Y都是可能的，任何yY都是不可能的?？尚械纳a(chǎn)計劃的集合所受到的約束包括：技術(shù)的（最重要）、法律的（例，毒品）與合同事先規(guī)定的（例，集體宿舍熄燈）。3/3/20245生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)生產(chǎn)集可以用不同的方式來描述。有時用函數(shù)F(·)描述生產(chǎn)集Y比較方便，這種函數(shù)稱為轉(zhuǎn)換函數(shù)。轉(zhuǎn)換函數(shù)F(·)具有以下性質(zhì)：Y={y∈RL:F(y)≤0}，當(dāng)且僅當(dāng)y是Y的邊界上的一個元素時，F(xiàn)(y)=0。Y的邊界點(diǎn)的集合{y∈RL:F(y)=0}稱為轉(zhuǎn)換邊界。

3/3/20246圖5.B.1生產(chǎn)集和轉(zhuǎn)換邊界

3/3/20247生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)）圖5.B.1表示的是L=2時的情況。對該圖我們作如下說明。

第一，圖中，橫軸代表一種產(chǎn)出，縱軸代表另外一種產(chǎn)出。（本章中，同樣的圖，其橫軸和縱軸代表的變量卻不同，請同學(xué)們注意。）原點(diǎn)并非位于橫軸和縱軸的交點(diǎn)，而在交點(diǎn)左下方。整個圖表示給定投入品種類（不止一種）及數(shù)量條件下的可行生產(chǎn)集。3/3/20248生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)二）第二，在初級經(jīng)濟(jì)學(xué)與中級微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中，該圖稱為生產(chǎn)可能性曲線圖。圖中的轉(zhuǎn)換邊界又稱生產(chǎn)可能性邊界或生產(chǎn)可能性曲線。生產(chǎn)可能性曲線（轉(zhuǎn)換邊界）上及其左下方的任何一點(diǎn)，都代表了給定投入下y1、y2的產(chǎn)出數(shù)量。3/3/20249生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)三）第三，圖5.B.1中生產(chǎn)可能性曲線（轉(zhuǎn)換邊界）上的各點(diǎn)，代表了給定投入下的（技術(shù)上）有效率的生產(chǎn)向量。按照瓦里安《微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)（高級教程）》的說法，當(dāng)且僅當(dāng)y是有效率的生產(chǎn)向量時，有F(y)=0。換句話說，就是在現(xiàn)有條件下，從y出發(fā)，沒有可能做到至少一種產(chǎn)出數(shù)量增加、而其它產(chǎn)出數(shù)量不因此減少。

3/3/202410生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)四）如果y位于該圖轉(zhuǎn)換邊界之內(nèi)，則F(y)＜0。這意味著在現(xiàn)有條件下，從y出發(fā)，可以做到至少一種產(chǎn)出數(shù)量增加、而其它產(chǎn)出數(shù)量不因此減少。

為了更好地說明這個問題，我們把本章5.F節(jié)的一些內(nèi)容提前到這里來介紹。

3/3/202411生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)五）定義5.F.1

若對于生產(chǎn)向量y∈Y，不存在y'∈Y，使得y'≥y且y'≠y，則該生產(chǎn)向量是有效率的。換言之，生產(chǎn)向量有效率意味著：1.不追加投入則無法提高產(chǎn)量；2.在現(xiàn)有投入水平下，產(chǎn)出最多；在現(xiàn)有產(chǎn)出下，投入最少。3/3/202412圖5.F.1有效率的生產(chǎn)向量（生產(chǎn)計劃）

3/3/202413生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)六）圖5.F.1中投入是給定的。所要考慮的問題，是圖上哪些生產(chǎn)向量代表給定投入種類和水平下產(chǎn)出最多的情況。圖(a)中，y位于生產(chǎn)可能性曲線之內(nèi)，這意味著同樣利用既定投入還可以生產(chǎn)更多的y1、y2或y1與y2的組合，所以這里的y不是有效率的。3/3/202414生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)七）圖(b)中，y位于生產(chǎn)可能性曲線的水平段上，這意味著同樣利用既定投入還可以生產(chǎn)更多的y1，所以這里的y也不是有效率的。

圖(c)中y位于生產(chǎn)可能性曲線斜率為負(fù)值的段上，這意味著不減少一種產(chǎn)出品的產(chǎn)量，就無法增加另外一種產(chǎn)出品的產(chǎn)量，所以這里的y是有效率的。

3/3/202415生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)八）如果F(·)是可微的，且生產(chǎn)向量滿足F()=0，那么對于任何商品l和k，比率

稱為在點(diǎn)上商品l對商品k的邊際轉(zhuǎn)換率(MRT)。

3/3/202416生產(chǎn)集：轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)九）邊際轉(zhuǎn)換率是指在投入種類與數(shù)量既定的條件下，每減少(增加)一單位商品l的產(chǎn)出能增加(減少)的商品k的產(chǎn)出數(shù)量。

由F()=0，可以得到所以，轉(zhuǎn)換邊界的斜率恰好與邊際轉(zhuǎn)換率符號相反。3/3/202417生產(chǎn)集：生產(chǎn)函數(shù)實(shí)際生產(chǎn)過程中，投入品與產(chǎn)出品往往是不同的產(chǎn)品，可以用不同的符號分別對之標(biāo)記。教材上，用q=(q1,…,qM)≥0表示廠商的M種產(chǎn)出的數(shù)量，用z=(z1,…,zL-M)≥0表示廠商用于生產(chǎn)M種產(chǎn)出的L種投入的數(shù)量。注意：zL-M中的-號不是減號。-M表示產(chǎn)出為M種。投入zl此時是非負(fù)的。同時，投入品的庫存都被當(dāng)做投入品處理。

3/3/202418生產(chǎn)集：生產(chǎn)函數(shù)（續(xù)）最常見的生產(chǎn)模型是單一產(chǎn)出模型。模型中，生產(chǎn)函數(shù)f(z)給出了在投入品的種類和數(shù)量為(z1,…,zL-1)≥0的情況下所能得到的最大產(chǎn)出q*。由生產(chǎn)函數(shù)f(·)可得

Y={(-z1,…,-zL-1,q):q-f(z1,…,zL-1)≤0且(z1,…,zL-1)≥0}式中，f(z1,…,zL-1)代表最大產(chǎn)出q*，實(shí)際產(chǎn)出q≤q*。

3/3/202419生產(chǎn)集：生產(chǎn)函數(shù)（續(xù)二）固定產(chǎn)出水平，可以定義在點(diǎn)投入l對投入k的邊際技術(shù)替代率(MRTS)為

邊際技術(shù)替代率是指在單一產(chǎn)出數(shù)量既定的條件下，每減少（增加）一單位l的投入能增加（減少）的k的投入數(shù)量。3/3/202420生產(chǎn)集：生產(chǎn)函數(shù)（續(xù)三）邊際技術(shù)替代率與消費(fèi)者行為理論中的邊際替代率類似。這兩者的圖示也類似。只是邊際替代率圖中，橫軸與縱軸代表的是兩種不同的消費(fèi)品；而在邊際技術(shù)替代率圖中，橫軸與縱軸代表的是兩種不同的投入品。3/3/202421生產(chǎn)集的性質(zhì)教材上給出了假定生產(chǎn)集Y具有的12項性質(zhì)，并指出，這些假定的性質(zhì)是否恰當(dāng)，取決于具體環(huán)境。其中有一些性質(zhì)是互相排斥的。1.Y是非空集合。即廠商一定有可能生產(chǎn)，否則也就不需要研究了。

3/3/202422生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)）2.Y是閉集合。

集合Y包含它的邊界。因此，技術(shù)可行的投入-產(chǎn)出向量序列的極限也是可行的。用符號來表示，就是：yn→y且yn∈Y意味著y∈Y。

3.沒有免費(fèi)的午餐。

3/3/202423生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)二）假設(shè)y∈Y且y≥0，則向量y不使用任何投入。教材上之所以這么說，是因?yàn)楸菊乱婚_始說明分析對象時，就規(guī)定在生產(chǎn)向量y中，數(shù)量為負(fù)值的分量是投入品，數(shù)量為正值的分量是產(chǎn)出品，數(shù)量為0的分量既不是投入品也不是產(chǎn)出品。y≥0，就意味著其各分量中，沒有一個是投入品。換句話說，就是向量y不使用任何投入。

3/3/202424生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)三）滿足沒有免費(fèi)午餐的性質(zhì)，意味著上述生產(chǎn)向量沒有任何產(chǎn)出。換句話說，只要y∈Y且y≥0，就有y=0。

3/3/202425圖5.B.2(a)生產(chǎn)集違反了沒有免費(fèi)午餐的性質(zhì)

3/3/202426生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)四）圖5.B.2中，橫軸代表投入品，縱軸代表產(chǎn)出品。按照前面對分析對象的說明，投入品數(shù)量為負(fù)值。圖中，當(dāng)投入品y1數(shù)量為0時，產(chǎn)出品y2數(shù)量大于0，這當(dāng)然與生產(chǎn)集性質(zhì)中“沒有免費(fèi)的午餐”相悖。

4.無為的可能性。

教材183頁說，這個性質(zhì)是說0∈Y，完全關(guān)閉工廠是可能的。

3/3/202427生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)五）“完全關(guān)閉工廠”是個有歧義的說法。

一種理解是工廠停產(chǎn)，但廠房、設(shè)備等固定資產(chǎn)還在；

另一種理解是：或者建工廠的打算在實(shí)施前就停止了，或者企業(yè)停產(chǎn)后所有的固定資產(chǎn)順利出售了。后一種理解下，廠商不存在沉淀成本/沉沒成本。

3/3/202428生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)六）什么時候無為的可能性不存在？舉幾個例子。例一，廠商投資的廠房、設(shè)備等固定資產(chǎn)已經(jīng)全部或部分完成時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品供過于求，生產(chǎn)不上算，不生產(chǎn)則固定資產(chǎn)的折舊成為沉沒意義上的沉淀成本。3/3/202429生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)七）例二，廠商投資的廠房、設(shè)備等固定資產(chǎn)已全部完成時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品供不應(yīng)求，生產(chǎn)有利可圖。但已建成的固定資產(chǎn)生產(chǎn)能力有限，擴(kuò)大生產(chǎn)能力短期內(nèi)做不到，因而無法根據(jù)產(chǎn)出的需要增加投入，這就是教材185頁圖5.B.3(b)所描述的情況。此時現(xiàn)有固定資產(chǎn)就成為非沉沒意義上的沉淀成本。3/3/202430生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)八）例三，廠商對建廠進(jìn)行了可行性研究，結(jié)果證明不宜建廠。與研究有關(guān)的費(fèi)用成為沉沒成本。

5.自由處置。如果在不減少產(chǎn)出的條件下，能夠吸收任意數(shù)量的附加投入，那么自由處置的性質(zhì)成立。

3/3/202431生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)九）即，如果y∈Y且y'≤y，（y'≤y，對產(chǎn)出分量來說，意味著y'至多生產(chǎn)出與y同樣數(shù)量的產(chǎn)出；對投入分量來說，意味著y'至少使用了與y同樣數(shù)量的投入），那么，y'∈Y。見圖5.B.4。換句話說就是，額外數(shù)量的投入或產(chǎn)出可以無成本地處理掉（包括毀掉）

3/3/202432生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十）6.不可逆性。不能用產(chǎn)出品生產(chǎn)出與原投入相同的投入品，即假設(shè)y∈Y且y≠0，則不可逆性意味著-yY。在生產(chǎn)中確實(shí)有這樣的情況。比如，發(fā)電用煤作為燃料，而生產(chǎn)煤時又用電作為采煤機(jī)械的動力；3/3/202433生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十一）煉鋼以焦炭為原料、焦炭的原料是煤，而生產(chǎn)煤又需要用鋼柱支持采煤巷道。因此，用產(chǎn)出品生產(chǎn)投入品，是可能的，但用產(chǎn)出品生產(chǎn)出與原投入相同的投入品是不可能的。7.-9.規(guī)模報酬。規(guī)模報酬分析全部投入成比例變動時投入與產(chǎn)出的關(guān)系。3/3/202434生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十二）以下與規(guī)模報酬有關(guān)的各圖中，都是橫軸代表投入（投入為負(fù)值）、縱軸代表產(chǎn)出，實(shí)線代表真實(shí)的投入-產(chǎn)出，虛線代表規(guī)模報酬不變（即全部投入與產(chǎn)出按照同比例增長）時的投入-產(chǎn)出（即投入-產(chǎn)出平均值）。在虛線是直線而實(shí)線是曲線的場合，實(shí)線上某一點(diǎn)的斜率是該點(diǎn)投入-產(chǎn)出的邊際值。3/3/202435生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十三）如果在某一特定投入量時，虛線與實(shí)線斜率相等，則為規(guī)模報酬不變；如果虛線斜率的絕對值大于實(shí)線斜率的絕對值，則為非規(guī)模報酬遞增；如果虛線斜率的絕對值小于實(shí)線斜率的絕對值，則為非規(guī)模報酬遞減。3/3/202436非遞增的規(guī)模報酬如果對于任何y∈Y，有ay∈Y對于所有的標(biāo)量a∈[0,1]均成立，那么，該生產(chǎn)集Y具有非遞增的規(guī)模報酬。換句話說，任何可行的投入-產(chǎn)出向量都可以按比例縮減。注意，非遞增的規(guī)模報酬隱含著無為是可能的。3/3/202437圖5.B.5(a)非遞增規(guī)模報酬

3/3/202438非遞增的規(guī)模報酬（續(xù)）對于注明滿足非遞增規(guī)模報酬性質(zhì)的圖5.B.5(a)，我有一點(diǎn)疑問。在圖中做與過ay點(diǎn)的虛線平行、同時與實(shí)線相切的直線。則在該直線上切點(diǎn)左面，虛線斜率的絕對值確實(shí)大于實(shí)線斜率的絕對值，即非遞增的規(guī)模報酬；但切點(diǎn)右面，虛線斜率的絕對值小于實(shí)線斜率的絕對值，應(yīng)該是非遞減的規(guī)模報酬。3/3/202439非遞增的規(guī)模報酬（續(xù)二）如果對于所有的標(biāo)量a∈[0,1]，ay均有非遞增的規(guī)模報酬，則原點(diǎn)就會出現(xiàn)違反沒有免費(fèi)午餐性質(zhì)的情況，如圖5.B.2(a)。3/3/202440非遞減的規(guī)模報酬如果對于任何y∈Y，有ay∈Y對于任何因子a≥1均成立，那么，該生產(chǎn)過程顯示了非遞減的規(guī)模報酬。換句話說，任何可行的投入-產(chǎn)出向量都可以按比例放大。圖5.B.6中，虛線斜率的絕對值小于實(shí)線斜率的絕對值，應(yīng)為非遞減的規(guī)模報酬。3/3/202441圖5.B.6非遞減規(guī)模報酬3/3/202442不變的規(guī)模報酬如果y∈Y暗含著對于任何標(biāo)量a≥0，ay∈Y均成立，那么，該生產(chǎn)集Y具有不變的規(guī)模報酬。3/3/202443圖5.B.7不變規(guī)模報酬

3/3/202444生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十四）10.可加性（自由進(jìn)入）。假設(shè)y∈Y且y'∈Y，可加性要求y+y'∈Y。更簡潔地說，Y+YY。這意味著對于任意正整數(shù)K，有ky∈Y。3/3/202445圖5.B.8滿足可加性的生產(chǎn)集

3/3/202446生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十五）圖5.B.8中，只有整數(shù)產(chǎn)量的產(chǎn)出才是可能的。教材上說這是由于不可分性。我認(rèn)為這是設(shè)備的特性決定的。任何設(shè)備都有特定的生產(chǎn)能力范圍，其中，經(jīng)濟(jì)上可行的（低成本的）生產(chǎn)能力更加有限。圖5.B.8假定所有生產(chǎn)單元（工廠）的生產(chǎn)能力是相同的。3/3/202447生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十六）可加性與進(jìn)入分不開。如果一家廠商生產(chǎn)y∈Y，另一家廠商進(jìn)入并生產(chǎn)y'∈Y，則總的生產(chǎn)為向量y+y'∈Y。因此，只要進(jìn)入不受限制，即如經(jīng)濟(jì)學(xué)文獻(xiàn)中常說的自由進(jìn)入是可能的，微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中描述對某一商品可行生產(chǎn)計劃的總生產(chǎn)集，就應(yīng)該滿足可加性。3/3/202448生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十七）11.凸性。凸性是微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本假設(shè)之一。它假設(shè)生產(chǎn)集Y是凸的。也就是說，如果y,y'∈Y且a∈[0,1]，那么，ay+(1-a)y'∈Y。圖5.B.5(a)中的Y就是凸的。3/3/202449生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十八）凸性假設(shè)可以解釋為：第一，關(guān)于非遞增的規(guī)模報酬。我對凸性假設(shè)和圖5.B.5(a)的理解是：首先，盡管在特定投入量的范圍內(nèi)，存在著非遞減的規(guī)模報酬，但隨著投入規(guī)模的擴(kuò)大，最終會出現(xiàn)非遞增的規(guī)模報酬。注意：是“最終”。3/3/202450生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)十九）其次，從非遞減的規(guī)模報酬到非遞增的規(guī)模報酬之間，存在著不變的規(guī)模報酬。如果廠商發(fā)現(xiàn)自己的工廠已經(jīng)面臨不變的規(guī)模報酬，他的合理選擇應(yīng)該是停止擴(kuò)大該廠規(guī)模，轉(zhuǎn)而建設(shè)新廠，即借助可加性擴(kuò)大生產(chǎn)。3/3/202451生產(chǎn)集的性質(zhì)（續(xù)二十）再其次，可加性是否成為現(xiàn)實(shí)，與非遞增規(guī)模報酬中的規(guī)模大小有關(guān)。如果出現(xiàn)非遞增規(guī)模報酬所要求的規(guī)模等于甚至大于商品的市場需求規(guī)模，就會形成自然壟斷；反之，如果與商品的市場需求規(guī)模相比，出現(xiàn)非遞增規(guī)模報酬所要求的規(guī)模很小，可加性就具有生產(chǎn)技術(shù)上的可能性。3/3/202452生