Economia Applicata all Ingegneria Docente: Prof. Ing. Donato Morea

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1 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Macroarea di Ingegneria del La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale

2 Indice della trattazione La produzione Tecnologia Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile Produzione con due fattori variabili La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 2

3 Indice della trattazione La produzione Rendimenti di scala La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 3

4 Indice della trattazione I costi di produzione Quali sono Costi nel breve periodo Costi nel lungo periodo La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 4

5 Indice della trattazione I costi di produzione Curve di costo nel lungo e nel breve periodo La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 5

6 Indice della trattazione Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale Mercati perfettamente concorrenziali Ricavo marginale, costo marginale e massimizzazione del profitto La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 6

7 La produzione - Elementi di base Interessiamoci, ora, del lato offerta ovvero esaminiamo il comportamento dei produttori (TEORIA DELL IMPRESA). TEORIA DELL IMPRESA = teoria che spiega il modo in cui le imprese prendono decisioni di produzione che minimizzano i costi e di come i costi variano al variare del livello di produzione (di basa su tre elementi). La produzione, i costi di produzione, la massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 7

8 La produzione - Elementi di base 1. Tecnologia di produzione: è necessario un metodo per descrivere il modo in cui i fattori di produzione (come lavoro, capitale e materie prime) vengono trasformati in prodotti (es.: automobili, televisori, ecc.) - come il consumatore finale può ottenere un determinato livello di soddisfazione acquistando diverse combinazioni di beni, l impresa può raggiungere un determinato livello di produzione utilizzando diverse combinazioni dei fattori produttivi [es.: un impresa può produrre un prodotto utilizzando molta forza lavoro e poco capitale (per es. struttura aziendale poco automatizzata e molto basata sugli assemblaggi manuali) oppure costruendo un impianto molto automatizzato (alta intensità di capitale) ed utilizzando poca manodopera]. La produzione 8

9 La produzione - Elementi di base 2. Vincoli di costo: le imprese devono tenere conto dei costi di produzione (prezzi del lavoro, del capitale e degli altri fattori produttivi) - come i consumatori sono vincolati da un budget limitato - e preferiranno produrre prodotti in modo da minimizzare il costo complessivo della produzione (determinato, in parte, dal prezzo dei fattori produttivi utilizzati). 3. Scelta dei fattori produttivi (input): data una tecnologia di produzione e dati i prezzi di lavoro, capitale e di altri fattori (vincolo di costo), l impresa deve scegliere le quantità di ciascun fattore (o input) da utilizzare per la produzione. La produzione 9

10 La produzione - Elementi di base 3. Scelta dei fattori produttivi (input): come un consumatore considera i prezzi dei diversi beni nel decidere le quantità di ciascuno di essi da acquistare, l impresa deve considerare i prezzi dei diversi fattori produttivi nel decidere le quantità da utilizzare di ciascuno (es.: se un impresa opera in un Paese ove il livello dei salari è basso, potrebbe decidere di produrre i propri beni utilizzando molto lavoro e poco capitale). La produzione 10

11 La produzione - Tecnologia Nel processo di produzione, l impresa trasforma i fattori produttivi [lavoro (opera prestata dai lavoratori qualificati quali falegnami, tecnici, ecc., da personale non qualificato, per es. braccianti agricoli, ed attività dirigenziale), materie prime (plastica, acciaio, energia elettrica, acqua ed ogni altro bene che l impresa acquisti e trasformi al fine di realizzare il prodotto finale), capitale (terreni, edifici, macchinari ed altre attrezzature, oltre alle scorte di magazzino)] in prodotti. Es.: in un panificio, i fattori produttivi sono il lavoro delle persone, le materie prime la farina e lo zucchero, il capitale quello investito per l acquisto di forni, impastatrici ed altre attrezzature per la realizzazione di prodotti finali come il pane, torte e pasticcini. La produzione 11

12 La produzione - Tecnologia FUNZIONE DI PRODUZIONE: funzione che associa ad ogni combinazione dei fattori produttivi (input) il massimo livello di produzione (output) che l impresa può ottenere. Semplifichiamo la trattazione considerando soltanto i fattori produttivi lavoro (L) e capitale (K). q = massima quantità di prodotto che l impresa può ottenere da una particolare combinazione di L e K. q = f (K, L) La produzione 12

13 La produzione - Tecnologia Breve periodo: periodo nel quale le quantità di uno o più fattori di produzione non possono variare (es. progettazione e costruzione di un nuovo impianto: non posso sostituire il lavoro con il capitale se non in misura limitata). Fattore di produzione fisso: Fattore di produzione la cui quantità non può variare. Lungo periodo: periodo di durata sufficiente a far sì che tutti i fattori di produzione siano variabili (nel tentativo di minimizzare il costo di produzione). La produzione 13

14 La produzione - Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile Per decidere la quantità da acquistare di un particolare fattore produttivo, l impresa deve confrontare il beneficio ed il costo dell acquisto. E utile valutare costi e benefici in termini incrementali (considerando la quantità aggiuntiva di prodotto ottenibile impiegando un unità in più di un determinato fattore) o in termini di media (valutando il risultato derivante da un cospicuo incremento di un fattore). Quando il capitale è fisso ed il lavoro è variabile, l unico modo di incrementare la produzione consiste nell incrementare la quantità di lavoro. La produzione 14

15 La produzione - Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile Se dirigo una fabbrica di abbigliamento, dispongo di una quantità di macchinari fissa ma posso decidere quante persone assumere per far funzionare i macchinari disponibili, devo decidere quanto personale assumere e quanti capi produrre e, per fare ciò, devo sapere come cresce la quantità di prodotto q all aumentare della quantità di lavoro L. Dopo un certo numero di L, la produzione cessa di aumentare e diminuisce (quattro persone possono far funzionare una catena di montaggio meglio di due, ma otto persone si intralcerebbero a vicenda). Se L = 0, q = 0. La produzione 15

16 La produzione - Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile PRODOTTO MEDIO: quantità prodotta per unità di un determinato fattore. Prodotto medio del lavoro (PML) = produzione totale diviso quantità totale del fattore lavoro impiegato = q / L PRODOTTO MARGINALE: quantità aggiuntiva prodotta in virtù dell incremento unitario dell utilizzo di un determinato fattore. Prodotto marginale del lavoro (P L) = q / L La produzione 16

17 La produzione - Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile L K q q/l q/ L La produzione 17

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19 La produzione -Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile - Quando il prodotto marginale è superiore al prodotto medio, il prodotto medio è crescente. - Quando il prodotto marginale è inferiore al prodotto medio, il prodotto medio è decrescente. - Il prodotto medio del lavoro è dato dall inclinazione della retta passante per l origine e per il punto considerato sulla curva del prodotto totale. - Il prodotto marginale del lavoro in un punto è dato dall inclinazione della curva del prodotto totale nel medesimo punto. La produzione 19

20 La produzione - Produzione con il lavoro quale unico fattore variabile - LEGGE DEI RENDIMENTI MARGINALI DECRESCENTI: principio secondo il quale all aumentare dell impiego di un fattore produttivo, a parità degli altri fattori, gli incrementi di produzione sono destinati a decrescere (vedi es. precedente). - PRODUTTIVITA DEL LAVORO: prodotto medio del lavoro per un intera industria o per l economia nel suo complesso. - STOCK DI CAPITALE: quantità totale di capitale disponibile per la produzione. - INNOVAZIONE TECNOLOGICA: sviluppo di nuove tecnologie che consentono di utilizzare i fattori di produzione in modo più efficace (cfr. figura seguente). La produzione 20

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22 La produzione - Produzione con due fattori variabili - Nel lungo periodo entrambi i fattori (K, L) sono variabili. - ISOQUANTO: curva formata da tutte le possibili combinazioni di fattori che consentono un determinato livello di produzione. - MAPPA DI ISOQUANTI: diagramma in cui sono combinati più isoquanti, a descrivere una funzione di produzione. La produzione 22

23 Pindyck e Rubinfeld, 2005

24 La produzione - Produzione con due fattori variabili - SAGGIO MARGINALE DI SOSTITUZIONE TECNICA (SMST): quantità di cui è possibile ridurre uno dei fattori produttivi mantenendo invariato il livello di produzione, quando viene utilizzata un unità aggiuntiva di un altro fattore; è uguale al rapporto tra i prodotti marginali dei fattori (variazione della quantità di prodotto per unità aggiuntiva di fattore); si ipotizza decrescente (la produttività di qualsiasi fattore è limitata). SMST = - K / L = P L / P K La produzione 24

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26 Pindyck e Rubinfeld,

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28 La produzione - Rendimenti di scala - RENDIMENTO DI SCALA: tasso al quale la produzione aumenta quando vengono incrementati proporzionalmente i fattori produttivi; rendimenti di scala crescenti: situazione in cui la produzione più che raddoppia quando tutti i fattori produttivi vengono raddoppiati (caso b della figura seguente); rendimenti di scala costanti: situazione in cui la produzione raddoppia quando tutti i fattori produttivi vengono raddoppiati (caso a della figura seguente); rendimenti di scala decrescenti: situazione in cui la produzione aumenta diventando meno che doppia quando tutti i fattori produttivi vengono raddoppiati. La produzione 28

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30 I costi di produzione - Quali sono Costo contabile = somma di spese effettive e deprezzamento di beni capitali (= l'insieme di beni strumentali, materiali e immateriali, componenti i processi produttivi). Costo economico = costo dell utilizzo di risorse economiche nella produzione, incluso il costo opportunità. I costi di produzione 30

31 I costi di produzione - Quali sono Costo opportunità = costo associato alle opportunità che si perdono quando le risorse di un impresa non sono destinate al loro migliore impiego alternativo. Costi sommersi = spesa effettuata e non recuperabile. I costi di produzione 31

32 I costi di produzione - Quali sono Costo totale (CT o C) = costo economico totale della produzione, costituito da costi fissi e variabili. Costo fisso (CF) = costo che non varia al variare del livello di produzione e può essere eliminato soltanto cessando l attività (es.: spese per la manutenzione degli impianti, riscaldamento ed energia elettrica, ecc.). I costi di produzione 32

33 I costi di produzione - Quali sono Costo variabile (CV) = costo che varia al variare del livello di produzione (es.: spese per salari, retribuzioni varie, materie prime utilizzate per la produzione ecc.). Ammortamento = procedura con cui una spesa una tantum si considera come costo annuo distribuito su un certo numero di anni. I costi di produzione 33

34 I costi di produzione - Quali sono Costo marginale / costo incrementale (C ) = incremento di costo risultante dalla produzione di una unità di output in più (indica quanto ci costa aumentare la produzione di una unità). C = CV / q = CT / q I costi di produzione 34

35 I costi di produzione - Quali sono Costo medio totale (CMT) = costo totale dell impresa diviso per il livello di produzione [ha due componenti: il costo medio fisso (CMF) ed il costo medio variabile (CMV)]. CMT = CT / q Costo medio fisso (CMF) = costo fisso diviso per il livello di produzione. CMF = CF / q I costi di produzione 35

36 I costi di produzione - Quali sono Costo medio variabile (CMV) = costo variabile diviso per il livello di produzione. CMV = CV / q I costi di produzione 36

37 I costi di produzione - I costi nel breve periodo con: C = ( CV / q) = w ( L / q) w = costo unitario del lavoro aggiuntivo; L = lavoro aggiuntivo necessario per ottenere l aumento di produzione; CV = w L I costi di produzione 37

38 I costi di produzione - I costi nel breve periodo dato che: P L = prodotto marginale del lavoro = q / L L / q = lavoro aggiuntivo necessario per ottenere un unità aggiuntiva di produzione = 1 / P L quindi (sostituendo): C = ( CV / q) = w ( L / q) = w / P L I costi di produzione 38

39 I costi di produzione - I costi nel breve periodo C = ( CV / q) = w ( L / q) = w / P L La suddetta equazione stabilisce che, quando vi è un solo fattore produttivo variabile, il costo marginale è uguale al prezzo del fattore produttivo diviso per il suo prodotto marginale. I costi di produzione 39

40 Pindyck e Rubinfeld, 2005

41 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo Costo d uso del capitale = costo annuo sostenuto per possedere ed utilizzare un bene di capitale, pari alla somma di deprezzamento economico e interesse/rendimento finanziario perduto (che si sarebbe potuto ottenere investendo il denaro in altro modo). r (= costo d uso del capitale come tasso per euro di capitale) = tasso di deprezzamento + tasso di interesse I costi di produzione 41

42 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo PROBLEMA FONDAMENTALE = COME SELEZIONARE I FATTORI PRODUTTIVI PER OTTENERE UN LIVELLO DI PRODUZIONE DATO AL COSTO MINIMO (per semplicità si considererà il lavoro ed il capitale). Retta di isocosto = retta che mostra tutte le possibili combinazioni di lavoro e capitale che si possono acquistare per un costo totale dato. I costi di produzione 42

43 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo Retta di isocosto = retta che mostra tutte le possibili combinazioni di lavoro e capitale che si possono acquistare per un costo totale dato. Per un determinato livello di produzione, la retta di isocosto sarà: C = (w L) + (r K) con: (w L) = costo del lavoro dell impresa; (r K) = costo del capitale dell impresa; I costi di produzione 43

44 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo Partendo da: C = (w L) + (r K) nel piano cartesiano (L, K), l equazione della retta di isocosto sarà: con: K = (C/r) - (w/r) L - (w/r) = K / L I costi di produzione 44

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46 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo Il livello di produzione q1 si può ottenere al costo minimo C1 con il lavoro L1 ed il capitale K1 in A ( = punto di tangenza tra le retta di isocosto C1 e l isoquanto q1 - cfr. figura precedente). SMST = - ( K / L) = P L / P K = w / r P L / w = P K / r I costi di produzione 46

47 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo Quando il prezzo del lavoro aumenta, le rette di isocosto diventano più ripide ed il livello di produzione q1 si ottiene nel nuovo punto B (L2, K2) in luogo di A (L1, K1) - cfr. grafico seguente. I costi di produzione 47

48 Pindyck e Rubinfeld,

49 I costi di produzione - I costi nel lungo periodo Sentiero di espansione = curva che passa per i punti di tangenza tra le rette di isocosto di un impresa ed i suoi isoquanti (grafico a seguente). La curva di costo totale nel lungo periodo (grafico b) misura il costo minimo da sostenere per ottenere ciascun livello di produzione. I costi di produzione 49

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51 I costi di produzione - Curve di costo nel lungo e nel breve periodo ASSENZA DI FLESSIBILITA NELLA PRODUZIONE DI BREVE PERIODO Se un impresa opera nel breve periodo, il suo costo di produzione potrebbe non essere minimizzato a causa dell assenza di flessibilità nell utilizzo dei fattori di capitale. Se la produzione è inizialmente in q1, nel breve periodo, si può ottenere q2 unicamente incrementando il lavoro da L1 a L3 (in quanto K1 è fisso). Nel lungo periodo, lo stesso livello di produzione si può ottenere in modo meno costoso incrementando il lavoro da L1 a L2 ed il capitale da K1 a K2 (cfr. figura seguente). I costi di produzione 51

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53 I costi di produzione - Curve di costo nel lungo e nel breve periodo Curva del costo medio di breve periodo (CMBP): esprime la relazione tra il costo medio di produzione ed il livello di produzione, quando il capitale è fisso. Curva del costo medio di lungo periodo (CMLP): esprime la relazione tra il costo medio di produzione ed il livello di produzione, quando tutti i fattori produttivi, incluso il capitale, sono variabili. Curva del costo marginale di lungo periodo (C LP): mostra la variazione del costo totale di lungo periodo quando si aumenta la produzione di una unità. Quando un impresa opera ad un livello di produzione in cui CMLP è decrescente, C LP è inferiore a CMLP. Viceversa, se CMLP è crescente, C LP è maggiore di CMLP. Le due curve si intersecano in A, dove la curva CMLP raggiunge il minimo (cfr. figura seguente). I costi di produzione 53

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55 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Mercati perfettamente concorrenziali Mercato perfettamente concorrenziale: mercato in cui tutte le imprese producono lo stesso bene e le singole imprese hanno piccole dimensioni rispetto all industria e non hanno, quindi, la possibilità di influire sui prezzi di mercato con le loro scelte di produzione; nuove imprese possono entrare facilmente nel mercato, se ritengono vi sia la possibilità di profitto, e quelle già presenti possono uscirne quando iniziano a perdere denaro. La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 55

56 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Mercati perfettamente concorrenziali Caratteristiche della concorrenza perfetta: 1. FRAZIONAMENTO DELLA DOMANDA E DELL OFFERTA molti piccoli acquirenti e produttori, incapaci di influire sul prezzo di mercato. 2. OMOGENEITÀ DI PRODOTTO le imprese producono prodotti identici. 3. ASSENZA DI BARRIERE non vi sono limiti istituzionali o economici all entrata o all uscita dal mercato. 4.PERFETTA INFORMAZIONE tutti sanno quello che fanno gli altri. La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 56

57 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Mercati perfettamente concorrenziali Per effetto di tali caratteristiche, in un mercato concorrenziale, il prezzo si determina sulla base dell interazione tra la domanda e l offerta di MERCATO La domanda di mercato è data dalla somma delle domande individuali dei singoli consumatori. L offerta di mercato è la somma delle offerte di tutte le imprese. La singola impresa NON PUÒ INFLUIRE SUL PREZZO DI MERCATO (price taker). La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 57

58 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Mercati perfettamente concorrenziali In qualsiasi mercato operi, l obiettivo dell impresa è quello di massimizzare il profitto (differenza tra ricavi e costi). ( q) R( q) C( q) Analogamente a quanto fatto per i costi, anche nel caso dei ricavi, è necessario analizzare la relazione che si stabilisce tra i ricavi e le quantità prodotte. La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 58

59 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Mercati perfettamente concorrenziali Si considereranno le seguenti funzioni di ricavo: 1. Ricavo totale (RT) = è dato dal prezzo del singolo bene moltiplicato per il numero di unità prodotte: RT = p٠q 2. Ricavo marginale (R ) = è la variazione di ricavo totale che si ottiene al variare della quantità prodotta: R = ΔRT/Δq 3. Ricavo medio (RM) = è il ricavo riferito ad una singola unità ed è dato dal rapporto tra ricavo totale e unità vendute (cioè quantità): RM = RT/q = p ٠ q/q = p La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 59

60 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Mercati perfettamente concorrenziali In concorrenza perfetta, l impresa non può influire sul prezzo qualsiasi quantità l imprenditore immetta sul mercato, venderà sempre allo stesso prezzo! Questa caratteristica della concorrenza ha un importante conseguenza: in concorrenza perfetta, il prezzo è uguale al ricavo medio e al ricavo marginale: P R' RM La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 60

61 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Ricavo marginale, costo marginale e massimizzazione del profitto Profitto (π): differenza tra ricavo totale e costo totale. π (q) = R (q) - C (q) con: R = P q (prezzo del prodotto per numero di unità vendute) La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 61

62 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Ricavo marginale, costo marginale e massimizzazione del profitto Ricavo marginale (R ): variazione del ricavo determinata da un incremento unitario della produzione. R = R / q Il profitto π = (R - C) è massimo nel punto in cui un incremento della produzione lascia il profitto invariato, ovvero: π / q = ( R / q) ( C / q) = R C = 0 R (q) = C (q) La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 62

63 Pindyck e Rubinfeld,

64 con: Università degli Studi di Roma Tor Vergata - Macroarea di Ingegneria Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Ricavo marginale, costo marginale e massimizzazione del profitto P = prezzo Per un impresa concorrenziale: C (q) = R = P La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 64

65 Massimizzazione del profitto e offerta concorrenziale - Ricavo marginale, costo marginale e massimizzazione del profitto Curva di domanda per un impresa concorrenziale (perfettamente elastica) Ogni singola impresa concorrenziale contribuisce solo per una frazione alla produzione complessiva dell industria, quindi, assume il prezzo di mercato del prodotto come dato, scegliendo il proprio livello di produzione sulla base dell ipotesi che il prezzo non sarà influenzato dalla sua scelta (cfr. figura seguente). La massimizzazione del profitto e l offerta concorrenziale 65

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