параметры и . Это следует из соотношений (1.39) и (1.40).
Из соотношений (1.39) и (1.40) следует, что постоянные параметры
и степенной производственной функции совпадают с соответствующими
коэффициентами эластичности выпуска продукции по факторам K и L:
EK = ;
EL = .
Для степенной производственной функции (1.21) линии постоянного уровня выпуска Y=Y0 образуют семейство изоквант, уравнение которых можно получить из (1.21), принимая, например, K как функцию L:
|
Y0 |
1 / |
|
K( L ) |
(1.43) |
||
A L |
|||
|
|
Из этого уравнения видно, что изокванты имеют асимптотами оси координат. Величина K(L), определяемая изоквантой (1.43), характеризует объем основного капитала, необходимый для получения заданного выпуска продукции Y0 в зависимости от численности занятых в производстве. Функция K(L) является монотонно убывающей функцией. Необходимо отметить, что это свойство не определяется конкретным видом производственной функции (1.21),
а |
присуще |
всем |
производственным |
функциям |
с |
двумя |
|
производственными факторами. |
|
|
|
|
|||
|
Согласно соотношению (1.41) предельные нормы замещения |
||||||
производственных |
факторов для |
степенной |
производственной |
функции |
|||
являются линейными функциями отношения объемов производственных факторов. При пропорциональном росте объемов производственных факторов предельная норма замещения не изменяется.
Из (1.41) получаем уравнения изоклиналей для степенной
производственной функции |
|
|
K = hLK |
L . |
(1.44) |
31
Следовательно, изоклинали степенной производственной функции представляют собой лучи, исходящие из начала координат.
Графики изоквант и изоклиналей степенной производственной функции в общем случае совпадают с видом изоквант и изоклиналей, представленных на рис. 1.1 – 1.3.
Величина эластичности замещения труда капиталом для степенной производственной функции, как следует из (1.42), всегда равна единице
= 1.
Это означает, что в случае степенной производственной функции при увеличении капиталовооруженности труда на 1%, предельная норма замещения труда капиталом также увеличится на 1%.
Для степенной производственной функции эластичность замещения факторов имеет особенно простую геометрическую интерпретацию: поскольку изоклинали этой производственной функции — прямые линии, то отношение
K/L характеризуется тангенсом угла |
наклона изоклинали (рис.1.3). Поэтому |
||||
величина |
показывает, на |
сколько процентов |
необходимо |
повернуть |
|
изоклиналь (то есть изменить tg |
), чтобы tg изменился на 1%. |
|
|||
Подчеркнем еще раз, |
что в |
определении |
эластичности |
замещения |
|
(K, L) производная берется вдоль изокванты, проходящей через точку (K, L). Постоянство эластичности замещения производственных факторов
многих производственных функций позволяет охарактеризовать с ее помощью возможность замещения факторов в целом (а не при каком-то конкретном соотношении факторов, как это удается на основе предельной нормы замещения h). Чем больше величина , тем в более широких пределах производственные ресурсы могут замещать друг друга.
Равенство единице эластичности замещения факторов в степенных производственных функциях вне зависимости от коэффициентов A, ,
является одним из важнейших свойств производственных функций этого вида. Оно показывает, что характеристика замещения одного фактора другим при выборе степенной производственной функции задана заранее вне зависимости от желания исследователя. Это является одним из недостатков степенной производственной функции.
32
Возможность замещения одного производственного фактора другим (равенство единице эластичности замещения производственных факторов и неограниченная компенсация недостатка одних факторов другими) часто вступает в противоречие со свойствами моделируемого объекта исследования. В связи с этим в моделировании используется обобщенная производственная функция с постоянной эластичностью замещения производственных факторов, которая получила название производственной функции с постоянной эластичностью замещения факторов (функция ПЭЗ), или производственная функция CES (от англ. Constant Elasticity of Substitution). Такая производственная функция характеризуется показателем эластичности замещения производственных факторов, не равным единице. Впервые производственная функция CES была введена К. Эрроу и Р. Соллоу в 1961 г.1
Производственная функция CES имеет следующий вид:
|
|
|
|
|
Y A 1 K |
( 1 1 ) L . |
(1.45) |
||
Вкратце отметим, что A есть параметр масштаба, обозначающий эффективность технологии; β1 – означает степень капиталоемкости технологии и определяется в интервале 0< β1<1; > 0 – представляет степень однородности производственной функции или отдачу на масштаб производства;
-1.
Производственная функция CES удовлетворяет всем четырем свойствам
(1.1) – (1.4).
Рассмотрим вопрос о замещении факторов. Предельная норма замещения согласно (1.17) имеет вид
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
( 1 |
1 |
) K |
|
|
|
|
|||
h1 |
|
|
|
|
|
. |
(1.46) |
||
|
1 |
|
|
L |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, предельная норма замещения производственных факторов зависит от отношения факторов, причем так же, как и в случае степенных производственных функций, изоклинали являются прямыми, а при
1Экономико-математическое моделирование : учебник для студентов вузов / под общ. ред. И. Н. Дрогобыцкого. М. : Экзамен, 2004. С. 618 – 667
33
пропорциональном увеличении количеств обоих факторов предельная норма замещения не изменяется.
Можно показать, что для производственной функции CES эластичность замещения труда капиталом имеет вид
LK = |
|
1 |
. |
(1.47) |
|
|
|||
1 |
|
|||
|
|
|
|
Таким образом, хотя производственная функция CES по-прежнему имеет постоянную эластичность замещения производственных факторов, эта эластичность замещения, в отличие от степенных производственных функций, не равна единице и меняется при изменении параметра от единицы (при = 0) до нуля (при → +∞).
Эластичность замещения труда капиталом LK – это мера «кривизны» изоквант (линий уровня) производственной функции. Точнее, «кривизну»
измеряет величина 1 .
Обратим внимание на тот факт, что при |
→ 0 все |
характеристики |
производственной функции CES (имеются в виду EK, EL, hLK, |
) стремятся к |
|
соответствующим характеристикам степенной производственной функции. |
||
Производственная функция CES при = 1 и |
→ -1 стремится к линейной |
|
производственной функции (1.20): |
|
|
Y=A*+a·K+b·L.
Линейная производственная функция 1 имеет нулевую «кривизну» и, соответственно, бесконечную эластичность замещения LK.
Заканчивая рассмотрение производственных функций, отметим, что степенные производственной функции используются чаще производственных функций CES, поскольку параметры степенных производственный функций оценить значительно легче и работать со степенными функциями проще. А неправдоподобность поведения степенных производственный функций в области малых количеств факторов не так уж важна, поскольку в исследованиях
1Замков О. О., Толстопятенко А. В., Черемных Ю. Н. Математические методы в экономике : учебник. М. : МГУ им. М.В.Ломоносова; ДИС, 1997. С. 157 – 173.
34
представляют интерес значения факторов, достаточно близкие к уже использующимся в производстве в данный момент1.
1.1.4. Методы соизмерения характеристик статических производственных функций
Несовершенство традиционных методов выбора и оценивания производственных функций сдерживает их широкое применение в
экономических исследованиях. |
В |
зависимости |
от выбранного |
вида |
производственной функции |
будут |
получены |
различные числовые |
|
характеристики одного и того же экономического процесса. Так, у линейной производственной функции, как показано ранее, предельная эффективность постоянная, эластичность выпуска переменная, а эластичность замещения производственных факторов равна бесконечности. В случае же степенной производственной функции эти характеристики соответственно являются переменной, постоянной и равной единице. Что касается средних эффективностей факторов, то они совпадают для всех видов производственных функций. Все сказанное справедливо для производственных функций с постоянными параметрами.
В действительности все перечисленные числовые характеристики в результате влияния технического прогресса и неучтенных факторов являются переменными. Поэтому переменными будут и все оцениваемые параметры в производственных функциях. Поскольку производственные функции описывают один экономический процесс, соответствующие характеристики этих производственных функций должны совпадать независимо от вида производственных функций.
Для сравнения характеристик статических производственных функций приведем разработанные автором методы преобразования производственных функций.
Y=A*+a·K+b·L;
1 Лотов А. В. Введение в экономико-математическое моделирование. М. : Наука, 1984.
С. 67 – 96.
35