Приведем примеры двух предельных показателей в микроэкономике.
1. Первый из них связан с зависимостью себестоимости С произведенной продукции от ее объема Q: С = f(Q). Так называемая предельная себестоимость характеризует себестоимость ΔC прироста продукции ΔQ:
В предположении о непрерывной зависимости ΔС от ΔQ естественно напрашивается замена разностного отношения в (5.13) его пределом:
Обычно в приложениях с использованием аппарата математики под предельной себестоимостью понимают именно величину (5.13а).
Например, пусть зависимость издержек производства от объема выпускаемой продукции выражается формулой
Определим средние и предельные издержки при объеме продукции Q = 15 ден. ед.
А) Функция средних издержек на единицу продукции определяется по формуле = C/Q, или в нашем случае
откуда (15) = 40 - 0,03 ∙ 225 = 33,25 ден. ед.
Б) Предельные издержки определяются, согласно (5.13а), по формуле
откуда при Q = 15 получаем С' (15) = 19,75 ден. ед.
Иными словами, при средних издержках на производство единицы продукции в 33,25 ден. ед. дополнительные затраты на производство единицы дополнительной продукции составят 19,75 ден. ед. и не превысят средних издержек.
2. В анализе и прогнозах ценовой политики применяется понятие эластичности спроса. Пусть D = f(Р) — функция спроса от цены товара Р (см. п. 3.1). Тогда под эластичностью спроса понимается процентное изменение спроса при изменении цены товара на один процент:
Как и в предыдущем случае, в случае непрерывной зависимости ΔD от ΔQ удобно перейти к пределу при ΔР 0:
Аналогичное понятие можно ввести и для функции предложения S(P). Напомним, что функция D(P) убывает, а функция S(P) возрастает с ростом цены Р.
Укажем некоторые свойства эластичности. Как следует из формулы (5.14а), ее можно выразить так:
Из равенства (5.14 б) следует, что E(D) обладает свойствами логарифма, а значит,
Заметим, что поскольку функция D(P) убывающая, то D'(P) < 0, а тогда согласно формуле (5.14а) и E(D) < 0. Напротив, поскольку функция предложения возрастающая, то соответствующая эластичность E(S) > 0.
Различают три вида спроса в зависимости от величины |E(D)|:
а) если |E(D)| > 1 (E(D) < -1), то спрос считается эластичным;
б) если |E(D)| = 1 (E(D) = -1), то спрос нейтрален;
в) если |E(D)| < 1 (E(D) > -1), то спрос неэластичный.
Рассмотрим два примера из этой области.
Пример 1. Пусть функция спроса описывается формулой
где D0 и k — известные величины. Найти, при каких значениях цены Р спрос будет эластичным.
Решение. Согласно формуле (5.14а) составляем выражение для E(D):
Для того чтобы спрос был эластичным (случай а), необходимо, чтобы выполнялось неравенство
Пример 2. Найти изменение выручки с увеличением цены на товар при разных вариантах эластичности спроса.
Решение. Выручка I равна произведению цены Р на товар на величину спроса D:
Найдем производную этой функции:
Теперь проанализируем все варианты эластичности спроса, приведенные выше, с учетом формулы (5.14а).
1) E(D) < -1; тогда, подставляя (5.14а) в это неравенство, получаем, что правая часть уравнения (5.15) отрицательна. Таким образом, при эластичном спросе повышение цены Р ведет к снижению выручки. Напротив, снижение цены на товар увеличивает выручку.
2) E(D) = -1. Из (5.14а) следует, что правая часть (5.15) равна нулю, т.е. при нейтральном спросе изменение цены на товар не влияет на выручку.
3) E(D) > -1. Тогда I'(P) > 0, т.е. при неэластичном спросе повышение цены Р на товар приводит к росту выручки.
Понятие эластичности распространяется и на другие области экономики. Рассмотрим один характерный пример.
Пример 3. Пусть зависимость между себестоимостью продукции С и объемом Q ее производства выражается формулой
Требуется определить эластичность себестоимости при выпуске продукции Q = 30 ден. ед.
Решение. По формуле (5.14а) получаем
откуда при Q = 30 искомая эластичность составит около —0,32, т.е. при данном объеме выпуска продукции его увеличение на 1% приведет к снижению себестоимости примерно на 0,32%.
Максимизация прибыли
Пусть Q — количество реализованного товара, R(Q) — функция дохода; C(Q) — функция затрат на производство товара. В реальности вид этих функций зависит в первую очередь от способа производства, организации инфраструктуры и т.п. Прибыль от реализации произведенного товара дается формулой
В микроэкономике известно утверждение: для того чтобы прибыль была максимальной, необходимо, чтобы предельный доход и предельные издержки были равны. Оба упомянутых предельных показателя определяются по аналогии с (5.14а), так что этот принцип можно записать в виде R'(Q) = C'(Q). Действительно, из необходимого условия экстремума для функции (5.16) следует, что П'(Q) = 0, откуда и получается основной принцип.
Пример 4. Найти максимум прибыли, если доход и издержки определяются следующими формулами:
Решение. Согласно (5.16), прибыль П(Q) = - Q3 + 36Q2 - 69Q — 4000. Приравнивая производную функции прибыли к нулю, получаем уравнение
Корни этого уравнения Q1 = 1, Q2 = 23. Проверка показывает, что максимальная прибыль достигается при Q = 23: Пmах = 1290.
Закон убывающей эффективности производства
Этот закон утверждает, что при увеличении одного из основных факторов производства, например капитальных затрат К, прирост производства начиная с некоторого значения К является убывающей функцией. Иными словами, объем произведенной продукции V как функция от К описывается графиком со сменой выпуклости вниз на выпуклость вверх.
Пример 5. Пусть эта функция дается уравнением
где b и с — известные положительные числа (они определяются прежде всего структурой организации производства), а Vlim — предельно возможный объем выпускаемой продукции. Нетрудно подсчитать, что вторая производная функции (5.17) имеет вид
Критическая точка находится из условия V"(K) = 0, откуда
График функции (5.17) приведен на рис. 5.10. В точке перегиба (5.18) выпуклость графика функции вниз меняется на выпуклость вверх. До этой точки увеличение капитальных затрат приводит к интенсивному росту объема продукции: темп прироста объема продукции (аналог первой производной) возрастает, т.е. V"(K) > 0. При К > Кcr темп прироста объема выпускаемой продукции снижается, т.е. V"(K) < 0, и эффективность увеличения капитальных затрат падает.
Таким образом, в стратегии капиталовложений оказывается очень важным моментом определение критического объема затрат, сверх которого дополнительные затраты будут приводить все к меньшей отдаче при данной структуре организации производства. Зная этот прогноз, можно пытаться совершенствовать и менять структуру организации производства: "улучшать" показатели b, с и Vlim в сторону повышения эффективности капиталовложений.
УПРАЖНЕНИЯ
Найти пределы с использованием правила Лопиталя.
5.1. .5.2. .
5.3. .5.4. .
5.5. .5.6. .5.7. .
5.8. .5.9. .
5.10..5.11. .
5.12. Разложить по формуле Маклорена функцию f(x) = tg x до члена с x3 включительно.
5.13. Разложить по формуле Маклорена функцию f(x) = e-x до члена с x2 включительно.
Найти пределы с использованием разложений по формуле Маклорена.
5.14. . 5.15. .
5.16. .5.17. .
Найти интервалы выпуклости и точки перегиба графиков функций.
5.18. .5.19.
5.20. .
Найти асимптоты графиков функций.
5.21. . 5.22. .
5.23. .
Исследовать и построить графики функций.
5.24. .5.25. .
5.26..5.27. .
5.28. .5.29. .
5.30. . 5.31.
5.32. .5.33. .
Решите задачи на наибольшее и наименьшее значения.
5.34. Разложить число 12 на два слагаемых так, чтобы их произведение было наибольшим.
5.35. Определить размеры открытого бассейна с квадратным дном объемом V, при которых на облицовку дна и стен пойдет наименьшее количество материала.
5.36. Даны точки А(0, 3) и В(4, 5). На оси Ох найти точку, сумма расстояний от которой до точек А и В наименьшая.
Решите задачи с экономическим содержанием.
5.37. Зависимость между издержками производства С и объемом продукции Q выражается функцией С = 30Q — 0,08Q3. Определить средние и предельные издержки при объеме продукции: а) Q = 5 ед., б) Q = 10 ед.
5.38. Функции долговременного спроса D и предложения S от цены р на мировом рынке нефти имеют соответственно вид
1) Найти эластичность спроса в точке равновесной цены.
2) Как изменятся равновесная цена и эластичность спроса при уменьшении предложения нефти на рынке на 25%?
5.39. Функции спроса D и предложения S от цены р выражаются соответственно уравнениями
Найти эластичность спроса и предложения при равновесной цене, а также изменение дохода (в процентах) при увеличении цены на 10%.
5.40. Зависимость объема выпуска продукции V от капитальных затрат К определяется функцией V = V0 ln (4 + K3). Найти интервал изменения К, на котором увеличение капитальных затрат неэффективно.