已知某企业的生产函数为Q=L 2/3 K 1/3 ,劳动的价格w=2,资本的价格r=1。 求: (1)当成本C=3000时,企业实现最大产量时的L、K和Q的均衡值。 (2)当产量Q=800时,企业实现最小成本时的L、K和C的均衡值。
已知某企业的生产函数为Q=L 2/3 K 1/3 ,劳动的价格w=2,资本的价格r=1。 求: (1)当成本C=3000时,企业实现最大产量时的L、K和Q的均衡值。 (2)当产量Q=800时,企业实现最小成本时的L、K和C的均衡值。
题目解答
答案
答: (1)此产量最大化问题为: MaxQ=L 2/3 K 1/3 s.t.2L+K=3000 设朗格朗日函数为: 最优化的一阶条件为: 解得:L=K=1000。 由生产函数可知,此时Q=1000。 (2)此成本最小化问题为: min(2L+K) s.t.L 2/3 K 1/3 =800 设朗格朗日函数为: 最优化的一阶条件为: 解得:L=K=800。 由生产函数可知,此时C=2400。
解析
考查要点:本题主要考查生产函数的优化应用,涉及成本固定下的产量最大化和产量固定下的成本最小化两种情况,需运用边际技术替代率(MRTS)与要素价格比的关系求解。
解题核心思路:
- 确定最优要素组合比例:通过比较劳动边际产量(MPL)与资本边际产量(MPK)的比值(即MRTS),使其等于要素价格比(w/r),得到L与K的关系。
- 代入约束条件求解:将最优比例代入成本或产量约束方程,解出L和K的具体数值,最终计算Q或C。
破题关键点:
- Cobb-Douglas生产函数的特性:指数之和为1,且要素间存在固定替代比例。
- MRTS = w/r是核心等式,可推导出L与K的明确关系。
第(1)题:成本固定时的产量最大化
步骤1:建立最优条件
生产函数为 $Q = L^{2/3}K^{1/3}$,计算边际产量:
$\text{MPL} = \frac{2}{3}L^{-1/3}K^{1/3}, \quad \text{MPK} = \frac{1}{3}L^{2/3}K^{-2/3}$
根据 MRTS = w/r,即 $\frac{\text{MPL}}{\text{MPK}} = \frac{w}{r}$:
$\frac{\frac{2}{3}L^{-1/3}K^{1/3}}{\frac{1}{3}L^{2/3}K^{-2/3}} = \frac{2}{1} \implies \frac{2K}{L} = 2 \implies K = L$
步骤2:代入预算约束
预算方程为 $2L + K = 3000$,代入 $K = L$:
$2L + L = 3000 \implies L = 1000, \quad K = 1000$
步骤3:计算最大产量
$Q = (1000)^{2/3}(1000)^{1/3} = 1000^{(2/3 + 1/3)} = 1000$
第(2)题:产量固定时的成本最小化
步骤1:建立最优条件
同理,由 MRTS = w/r 得 $K = L$。
步骤2:代入产量约束
生产函数为 $L^{2/3}K^{1/3} = 800$,代入 $K = L$:
$L^{2/3}L^{1/3} = L = 800 \implies L = 800, \quad K = 800$
步骤3:计算最小成本
$C = 2 \times 800 + 800 = 2400$