Q(y0) = {x: f(x) = y0}.(20)
Рассмотрим произвольный луч в пространстве ресурсов, исходящий из начала координат и лежащий в положительном ортанте. Математически этот луч описывается как множество:
L = {x: x = tx0,t≥0},x0≥0.
Согласно соотношению (13), получается, что для точек луча Lимеет место соотношение:
Если
и , то при достаточно больших tвыпуск продукции на луче может достичь любых предварительно заданных величин, в том числе и y0.Пусть
тогда в точке х* = луч Lпересекается с изоквантой Q(yo). В точках луча, лежащих ближе к началу координат, т. е. t < t0, выполняется соотношение у < уо. А в точках луча, лежащих от начала координат дальше чем точка х*, имеем у > уо. Поскольку данное утверждение верно для любого луча с положительным направляющим вектором х° - таким, что , то можно сделать следующие выводы о свойствах изоквант:- изокванты не пересекаются друге другом;
- изокванта Q(yo) разбивает неотрицательный ортант пространства ресурсов на 2 множества: в одном из которых у < уо, в другом у > уо, причем граница между этими множествами проходит по изокванте Q(yo);
- большему выпуску продукции соответствует изокванта, более удаленна от начала координат;
- изокванты не имеют общих точек с осями координат.
Одна из изоквант производственной функции
изображена на рис. 5. Луч L представлен на рисунке отрезком ОА. Изокванта Q(yo) представляет собой зависимость X2(xi). Уравнение изокванты (20) задает эту зависимость неявно:В явном виде получаем
(21)Функция х2(х1),имеющая смысл количества трудовых ресурсов, необходимых для получения заданного конечного продукта в зависимости от использующегося объема основных фондов, является монотонно убывающей функцией. При ¶f/¶ х2> 0 вдоль изокванты выполняется соотношение:
= (22)Из условия (11) получается, что γ≤0, а при строгой положительности предельных эффективностей ресурсов γ < 0. Величину γ принято называть предельной нормой замещения одного ресурса другим. Она показывает, сколько второго ресурса может быть высвобождено при увеличении затрат первого ресурса, если выпуск продукции остается неизменным.
Предельная норма замещения γ имеет отрицательную величину, т. к. при уменьшении использования одного из ресурсов для сохранения выпуска продукции использование другого ресурса надо увеличить. На рис. 5 предельная норма замещения а совпадает по величине с тангенсом угла φ. Можно заметить, что
, а угол φ и величина γ меняются при движении вдоль изоквантыДля производственной функции
имеем: (23)Из формулы следует, что для функции (19) абсолютная величина предельной нормы замещения труда основными фондами обратно пропорций фондовооруженности х1/х2. Этот факт можно легко объяснить: увеличение фондовооруженности приводит к уменьшению количества трудовых ресурсов, высвобождаемых каждой новой единицей основных фондов. Такой результат тесно связан со свойством (13) функции (19).
Линии
называют изоклиналями производственных функций с двумя ресурсами. Для функции (19) изоклинали имеют вид:На рис. 6 представлены две изокванты, Q(у0) и Q (у1), и три изоклинали соответствующие значениям нормы замещения,
, и , где для производственной функции (19).Рис. 6
Величины углов φ1,φ2 и φ3 удовлетворяют соотношению:
,а уравнения изоклиналей выглядят так:
В данном случае изоклинали имеют особенно простой вид – они являются лучами, исходящими из начала координат.
Такое свойство имеют изоклинали для важного класса производственных функций - однородных функций.
Для количественной характеристики скорости изменения предельной нормы замещения вдоль изокванты используется понятие эластичности замещения ресурсов :
(24)
Эластичность замещения ресурсов имеет следующий экономический смысл – она приближенно показывает, на сколько процентов должно измениться отношение ресурсов при движении вдоль изокванты, чтобы при этом предельна норма замещения у изменилась на 1%.
Для производственной функции (19) эластичность замещения ресурсов имеет простую геометрическую интерпретацию: поскольку изоклинали этой функции – прямые линии, то отношение х2/х1характеризуется тангенсом угла наклона изоклинали (см. рис. 5). Поэтому величина δ показывает, на сколько процентов необходимо повернуть изоклиналь (т. е. изменить tgξ), чтобы tgφизменился на 1%.
Как и в случае эластичности выпуска по ресурсу, эластичность замещения ресурсов также может быть представлена в более удобной форме:
Для производственной функции (19), учитывая соотношение
, получаем: =1Постоянство эластичности замещения ресурсов σ многих производственных функций позволяет охарактеризовать с ее помощью возможность замещения ресурсов в целом (а не при каком-то конкретном соотношении ресурсов, как удается на основе предельной нормы замещения γ). Чем больше σ, тем в более широких пределах производственные ресурсы могут замещать друг друга.
Все изложенные понятия, относящиеся к анализу замещения ресурсов в производственных функциях с двумя ресурсами, могут быть обобщены и на случай произвольного числа ресурсов. Понятие изокванты (20) с самого начала введено для произвольного числа ресурсов. Продифференцировав функцию вдоль изокванты, получим:
. (25)
Зафиксируем затраты всех ресурсов, кроме i-ro и j-го. Получаем соотношение:
,которое полностью совпадает с соотношением (21) для производственной функции с двумя ресурсами. Это дает возможность ввести предельную норму замещения для ресурсов i и j:
(25)где
. Величина характеризует отношения между малыми изменениями количеств этих ресурсов при сохранении выпуска на прежнем уровне.Можно ввести понятие эластичности замещения ресурсов i и j:
= (26)
где по-прежнему меняются объемы только двух ресурсов, i-го и j-го, а производная берется вдоль изокванты.