高鸿业-微观经济学-第七版-课后答案18第四章生产函数

1第四章生产函数第一部分教材配套习题本习题详解一、简答题1.如何准确区分生产的短期和长期这两个基本概念?生产的短期：指生产者来不及调整全部生产要素的数量，至少有一种生产要素的数量是固定不变的时间周期。短期不可调整的生产要素称不变生产要素，一般包括厂房、大型设备、高级管理者、长期贷款等，可调整的生产要素成为可变生产要素，一般包括原材料、燃料、辅助材料、普通劳动者等。生产的长期：指生产者可以调整全部生产要素的数量的时间周期。生产的短期和长期是相对的时间概念,不是绝对的时间概念，其与企业所属行业、所用技术设备和规模等因素有关。2.下面是一张一种可变生产要素的短期生产函数的产量表（表４—１）：（１）在表中填空。（２）该生产函数是否表现出边际报酬递减？如果是，是从第几单位的可变要素投入量开始的？表４—１可变要素的数量可变要素的总产量可变要素的平均产量可变要素的边际产量１２２１０３２４４１２５６０６６７７０８０９６３解答：（１）在表４—１中填空得到表４—２。表４—２可变要素的数量可变要素的总产量可变要素的平均产量可变要素的边际产量１２２０２１２６１０３２４８１２４４８１２２４2５６０１２１２６６６１１６７７０１０４８７０8.75０９６３７－７3．区分边际报酬递增、不变和递减的情况与规模报酬递增、不变和递减的情况。解答：边际报酬变化是指在生产过程中一种可变要素投入量每增加一个单位时所引起的总产量的变化量，即边际产量的变化，而其他生产要素均为固定生产要素，固定要素的投入数量是保持不变的。边际报酬变化一般包括边际报酬递增、不变和递减三个阶段。很显然，边际报酬分析可视为短期生产分析。规模报酬分析方法是描述在生产过程中全部生产要素的投入数量均同比例变化时所引起的产量变化特征，当产量的变化比例分别大于、等于、小于全部生产要素投入量变化比例时，则分别为规模报酬递增、不变、递减。很显然，规模报酬分析可视为长期生产的分析视角。区别：①前提条件不同，边际报酬变化生产要素分为不变和可变生产要素，生产要素比例发生变化；规模报酬分析研究生产要素同比例变动。②考察时间长短不同。边际报酬变化分析的是短期生产规律；规模报酬研究长期生产规律。③指导意义不同。边际报酬变化指出要按比例配置生产要素；规模报酬指出要保持企业的适度规模。④由于前提条件不同，两规律独立发挥作用，不存在互为前提，互为影响关系。联系：随着投入要素增加，产量一般都经历递增、不变和递减三个阶段。4.假设生产函数Q＝min{5L,2K}。(1)作出Q＝50时的等产量曲线。(2)推导该生产函数的边际技术替代率函数。(3)分析该生产函数的规模报酬情况。解答：(1)生产函数Q＝min{5L,2K}是固定投入比例生产函数，其等产量曲线如图所示为直角形状，且在直角点两要素的固定投入比例为K:L=5：2。3当产量Q＝50时，有5L＝2K＝50，即L＝10，K＝25。相应的Q＝50的等产量曲线如图所示。(2)由于该生产函数为固定投入比例，即L与K之间没有替代关系，所以，边际技术替代率MRTSLK＝0。(3)因为Q＝f(L，K)＝min{5L,2K}f(λL，λK)＝min{5λL,2λK}＝λmin{5L,2K}，所以该生产函数呈现出规模报酬不变的特征。5.已知柯布道格拉斯生产函数为Q＝ALαKβ。请讨论该生产函数的规模报酬情况。解答：因为Q＝f(L，K)＝ALαKβf(λL，λK)＝A(λL)α(λK)β＝λα＋βALαKβ所以当α＋β1时，该生产函数为规模报酬递增；当α＋β＝1时，该生产函数为规模报酬不变；当α＋β1时，该生产函数为规模报酬递减。6.如果一个生产函数呈规模报酬不变,那么,该生产函数的边际技术替代率是否一定是不变的?为什么?【答案】规模报酬和边际技术替代率是两个不同的概念。规模报酬这一概念是用来分析当全部生产要素同比例变化时导致的产量变化情况。如果产量变化的比例等于全部生产要素变化的比例，这种情况被称为规模报酬不变，边际技术替代率是指在产量给定的条件下，增加一单位要素所能替代的另一种要的数量。事实上，在生产函数呈规模报酬不变的性质时，其边际技术替代率可以不变，也可以递减。例如线性生产函数Q＝f（L,K）＝aL＋K，具有规模援酬不变的性质，它的边际技术替代率是不变的常数，对柯布道格拉断生产数Q＝ALaK来说，当a＋＝1时，也具有规模报酬不变的性质，但它的边际技术替代率是递减的。固定投入比例生产函数Q（L．K）＝min{aL，bK}，也具有規模振酬不変的性质，但在其等产量曲线的水平部分有MRTS=0，在等产量曲线的垂直部分,MRTS=∞。由此可见，规授酬不变与边际技替代率是渉及生产技术的两个不同概念，两者之间没有直接的联系。47.如何区分固定投入比例的生产函数与具有规模报酬不变特征的生产函数?【答案】固定投入比例生产函数又称里昂惕夫生产函数，其反映了这样一种生产技术，即在任何产量水平上，各种生产要素使用量之间的比例是固定不变的。在两种生产要素的情况下，固定投入比例生产函数的一般形式Q（L．K）＝min{aL，bK}，即有固定的生产要素投入比例abKL，相应的等产量曲线是一直角形式。规模报酬不变的概念表示当全部要素使用量都按一定比例变化时，产量变化的比例等于全部要素使用量变化的比例。对固定投入比例生产函数来说，当所有的要素使用量按相同比例变化时有Q（L，K）＝min{aL，bK}=min（L，K）=Q（L．K）所以，固定投入比例生产函数具有规模报酬不变的性质。除了固定投入比例生产函数之外，其他形式的生产函数也可以呈现规模报酬不变的特征例如，线性生产函数Q＝f（L,K）＝aL＋K、柯布一道格拉斯生产函数Q＝ALaK当a＋B＝1时等，都具有规模报酬不变的性质。总之，固定投入比例生产函数具有规模报不变的性质，但规模报不变的生产函数可以是固定投入比例生产函数，也可以是其他形式的生产的函数。二、计算题1.已知生产函数Q＝f(L，K)=2KL-0.5L2-0.5K2，假定厂商目前处于短期生产，且K＝10，求：(1)写出在短期生产中该厂商关于劳动的总产量TPL函数、劳动的平均产量APL函数和劳动的边际产量MPL函数。(2)分别计算当总产量TPL、劳动平均产量APL和劳动边际产量MPL各自达到极大(3)什么时候APL＝MPL？它的值又是多少？解答：（1）把K=10代入生产函数得短期关于劳动的总产量函数为：22,2100.50.510LTPfLKLL2200.550LL5劳动的平均产量函数为：2200.55050200.5LLTPLLAPLLLL劳动的边际产量函数为：2200.55020LLMPTPLLL（2）当0LMP时，即20L=0L=20时，LTP达到极大值。当LLAPMP时，即50200.5L20LL，L=10时，LAP达到极大值。LMP20-L1，说明LMP始终处于递减阶段，所以L=0时，MP最大。（3）LLAPMPL10，把L10代入AP和MP函数得：50200.5=2055=10LAPLL，20=2010=10LMPL，即L=10时，LAP达到极大值，LLAPMP。2．已知生产函数为Q＝min(KL3,2)。求：（1）当Q＝36时，L与K值分别是多少？（2）如果生产要素的价格分别为LP=2，KP=5，则生产480单位产量时的最小成本是多少？解：（1）生产函数为Q＝min(KL3,2)表示该函数是一个固定投入比例的生产函数，所以，厂商进行生产时，总有Q＝2L＝3K。因为已知产量Q＝36,则2L＝3K=36，所以，L＝18，K＝12。（2）由Q＝2L＝3K=480，可得：L＝240，K＝160。又因为PL＝2，PK＝5，所以有：TC＝PLL＋PKK＝2×240＋5×160＝1280。即生产480单位产量最小成本为1280。3.假设某厂商的短期生产函数为Q＝35L＋8L2－L3。求：(1)该企业的平均产量函数和边际产量函数。(2)如果企业使用的生产要素的数量为L＝6，是否处理短期生产的合理区间？为什么？解答：(1)平均产量函数：AP(L)＝L＝35＋8L－L26边际产量函数：MP(L)＝Q′(L)＝35＋16L－3L2(2)首先需要确定生产要素L投入量的合理区间。在生产要素L投入量的合理区间的左端，有AP＝MP，于是，有35＋8L－L2＝35＋16L－3L2。解得L＝0和L＝4。L＝0不合理，舍去，故取L＝4。在生产要素L投入量的合理区间的右端，有MP＝0，于是，有35＋16L－3L2＝0。(5+3L)(7-L)=0，解得L＝－5/3和L＝7。L＝－5/3不合理，舍去，故取L＝7。由此可得，生产要素L投入量的合理区间为[4,7]。因此，企业对生产要素L的使用量为6是处于短期生产的合理区间的。4.已知生产函数为1233QALK。判断：（1）在长期生产中，该生产函数的规模报酬属于哪一种类型？（2）在短期生产中，该生产函数是否受边际报酬递减规律的支配？解：（1）1233,QfLKALK12123333,,fLKALKALKfLK,所以，在长期生产中，该生产函数属于规模报酬不变。（2）假定资本的投入量不变，用K表示，L投入量可变，所以，生产函数1233QALK，这时，劳动的边际产量为223313LMPALK5233209LdMPALKdL，说明：当资本使用量即定时，随着使用的劳动量的增加，劳动的边际产量递减。同理，113323KMPALK，4133209KdMPALKdK，说明：当劳动使用量即定时，随着使用的资本量的增加，资本的边际产量递减。综上，该生产函数受边际报酬递减规律的作用。75．令生产函数f（L，K）=a0＋a1(LK)1/2＋a2K＋a3L，其中0≤ai≤1i=0，1，2，3。（1）当满足什么条件时，该生产函数表现出规模报酬不变的特征。（2）证明：在规模报酬不变的情况下，相应的边际产量是递减的。解：（1）根据规模报酬不变的定义f(λL，λK)=λf（L，K）于是有f(λL，λK)＝a0＋a1(λL)(λK)1/2＋a2(λK)＋a3(λL)＝a0＋λa1（LK)1/2＋λa2K＋λa3L＝λ[a0＋a1(LK)1/2＋a2K＋a3L]＋（1－λ）a0＝λf（L，K）＋（1－λ）a0由上式可见：当a0＝0时，对于任何的λ＞0，有f(λL，λK)=λf（L，K）成立，即当a0＝0时，该生产函数表现出规模报酬不变的特征。（2）在规模报酬不变，即a0＝0时，生产函数可以写成f（L，K）＝a1（LK)1/2＋a2K＋a3L相应地，劳动与资本的边际产量分别为：MPL(L，K)＝dLKLdf),(＝21a1L-1/2K1/2＋a3，MPK(L，K)＝dKKLdf),(＝21a1L1/2K-1/2＋a2，可求：dLKLdMPL),(＝-41a1L-3/2K1/20，dLKLdMPK),(＝-41a1L1/2K1-3/20显然，劳动和资本的边际产量是递减的。6.假定某厂商的短期生产函数为Q=f(L,K),给定生产要素价格PL、PK和产品价格P,且利润π0。证明:该厂商在短期生产的第一阶段不存在利润最大化点。证明QDCTPL第Ⅰ阶段第Ⅱ阶段第Ⅲ阶段BB′APL8L2为区域Ⅰ的右界点，设厂商的生产函数为Q=f(K，L)，其中L为可变投入，K为不变投入。由题意，单位产品的价格P和单位生产要素的价格PL及PK都不随产量Q的变化而变化。则利润π=PQ-(LPL+KPK)(1)ddddLQPPLL(2)因为，π＞0，可得PQ＞LPL+KPK(3)由(3)式两边同时除以LP，得：1()LKLPPQKAPLLLPLPp又因为在第一区域MPL＞APL，所以得：MPLddQL＞LKLPPQKAPLPLP1()LPLLPp即:ddQL1()LPLLPpPddQLPLPddQL-PL