无交互作用的多种资源生产一种产品,不改变各种资源(单独生产)投入产出函数关系,各种资源的边际收益递减,第i 种资源的收益函数为:
各种资源的价格可能有不变、递增、递减等。现讨论这种产品利润最大化的各种资源投入。
(1)多种资源价格不变的联合生产。
设:第i 种资源的价格为ci
则:生产该产品的总成本函数为
生产该产品的总利润函数为
求利润π 关于第i 种资源xi的导数,并令一阶导数为零,得
将式(8-12)代入式(8-10)得总成本:
将式(8-12)代入式(8-9)得总收益:
将式(8-14)减去式(8-13)得总利润:
如果将收益固定在R(即R 为确定的数),解以下模型:
作拉格朗日函数:
求L 关于xi的偏导数,并令一阶偏导数为零,得:
将式(8-18)变形为:
将式(8-19)代入式(8-20)得:
将式(8-21)代入式(8-19)得第i 种资源的投入量:
将式(8-22)代入式(8-10)得收益固定在R 的生产成本:
将R 减去式(8-23)得收益固定在R 的利润:
(2)多种资源价格递增的联合生产。
设资源价格递增第i 种资源成本函数为:
则资源价格递增的生产总成本为:
Xi为第i 种资源的限制量(下同)。
资源价格递增的生产总利润为:
求π 关于xi的导数,并令一阶导数为零,得
将式(8-28)代入式(8-26)得资源价格递增的生产总成本:
将式(8-28)代入式(8-9)得资源价格递增的生产总收益:
将式(8-30)减去式(8-29)得资源价格递增的生产总利润:
如果将资源价格递增的生产收益固定在R(即R 为确定的数),解以下模型:
作拉格朗日函数:
求L 关于xi的偏导数,并令一阶偏导数为零,得(www.xing528.com)
将式(8-34)变形为:
将式(8-36)代入式(8-35)得
将式(8-37)代入式(8-35)得第i 种资源的最佳投入量:
将式(8-38)代入式(8-29)得资源价格递增的固定收益的生产总成本:
将R 减去式(8-39)得资源价格递增的固定收益的生产总利润:
(3)多种资源价格递减的联合生产。
设资源价格递减的第i 种资源生产成本函数为:
则资源价格递减的生产总成本函数为:
资源价格递减的生产总利润为:
求利润π 关于xi的导数,并令一阶导数为零,得:
对式(8-44),求解xi得资源价格递减的生产利润最大化的第i 种资源的投入量:
将式(8-45)代入式(8-42)得资源价格递减的生产总成本:
将式(8-45)代入式(8-9)得资源价格递减的生产总收益:
将式(8-47)减去式(8-46)得资源价格递减的生产总利润:
如果将收益固定在R(即R 为确定的数),解以下模型:
作拉格朗日函数:
求L 关于xi的导数,并令一阶导数为零,得
对式(8-51)求解xi得
将式(8-51)等量变换为:
将式(8-52)代入式(8-53)得
将式(8-54)代入式(8-52)得收益为R 的资源价格递减的生产利润最大化的第i 种资源的投入量。
将式(8-55)代入式(8-42)得资源价格递减的收益为R 的生产总成本:
将固定收益R 减去式(8-56)得资源价格递减的生产总利润:
(4)多种资源价格递增递减的联合生产。
一种生产活动投入的多种资源中,既有资源价格递增,又有资源价格递减,各种资源的最佳投入量保持其单独投入时的最佳投入水平(因为各资源之间无交互作用)。将一种生产活动投入的多种资源分为两组——资源价格递增的为l 组,资源价格递减的为j 组,分别计算l 组和j 组的收益、成本和利润。这两组的收益之和、成本之和、利润之和分别等于该种生产活动的收益、成本和利润。
如果固定收益水平,递增、递减的资源该怎样投入?成本、利润应该怎样计算?
设固定收益水平为R、l 组的收益水平为r,则j 组的收益水平为R-r。由于收益水平固定,这两组资源投入的利润最大化就是这两组资源的成本最小化。这两组资源的成本为C=Cl+Cj(下标表示组),C 关于r 的导数。
令,得
r 是l 组(资源价格递增的)固定收益,按资源价格递增的联合生产计算其l 组的成本、利润和各种资源的最佳投入量。R-r 是j 组(资源价格递减的)固定收益,按资源价格递减的联合生产计算其j 组的成本、利润和各种资源的最佳投入量。
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