Изокванта – кривая, демонстрирующая различные варианты комбинаций факторов производства, которые могут быть использованы для выпуска данного объема продукта. Изокванты иначе называют кривыми равных продуктов, или линиями равного выпуска.

Чем дальше от начала координат расположена изокванта, тем больший объем выпуска она представляет. Карта изоквант , представляющая собой набор возможных изоквант, показывает все допустимые варианты осуществления производства.

Свойства стандартных изоквант аналогичны характеристикам кривых безразличия:

1. Изокванта, так же как и кривая безразличия, является непрерывной функцией, а не набором дискретных точек.

2. Для любого заданного объема выпуска может быть проведена своя изокванта, отражающая различные комбинации экономических ресурсов, обеспечивающих производителю одинаковый объем производства (изокванты, описывающие данную производственную функцию, никогда не пересекаются).

3. Изокванты не имеют участков возрастания (Если бы участок возрастания существовал, то при движении вдоль него увеличивалось бы количество как первого, так и второго ресурса).

Изокванты строятся на основе эмпирических данных, полученных на основе анализа конкретного производственного процесса, поэтому они несут в себе определенные характеристики этого производства.

Наклон изокванты выражает зависимость одного фактора от другого в производственном процессе, при этом увеличение одного фактора и уменьшение другого не вызывают изменений в объеме выпускаемой продукции.

Положительный наклон изокванты означает увеличение применения одного фактора потребует увеличения применения другого фактора, чтобы не сократить выпуск продукции. Отрицательный наклон изокванты показывает, что сокращение одного фактора (при определенном объеме производства) всегда будет вызывать увеличение другого фактора.

Крутизна наклона изокванты выражает предельную норму технологического замещения (MRTS), которая измеряется соотношением изменения объема выпуска продукции. Предельная норма технологического замещения трудом капитала (MRTSlk) определяется величиной капитала, которую может заменить каждая единица труда, не вызывая изменения объема выпуска продукции. Предельная норма технического замещения в любой точке изокванты = наклону касательной в этой точке, умноженному на -1:

Поскольку замещение факторов предполагает сохранение объема выпуска, то предельная норма технологического замещения оказывается тесно связанной с предельными продуктами факторов производства. Увеличение труда (∆L) означает рост объема выпуска на Чтобы остаться на той же изокванте, необходимо компенсировать это увеличение за счет сокращения применения капитала на величину ∆K, которая даст сокращение выпуска на Следовательно, чтобы выпуск оставался неизменным должно выполнятся равенство:

Таким образом, т.е. предельная норма технологического замещения факторов производства = обратному соотношению их предельных продуктов.

Данное равенство говорит о том, что в любой точке изокванты предельная норма замещения одного ресурса другим = наклону касательной к точке, лежащей на изокванте.

Задача любого производителя – минимизировать финансовые потери и добиться максимального объема выпущенной продукции .

Для этого нужно правильно совместить все ресурсы, особенно это касается долгосрочного периода работы, когда внешние факторы постоянно меняются.

С целью решения этой проблемы и были введены новые экономические категории: изокванта, изокоста, изопрофита . Рассмотрим подробно каждую из них.

Что такое изокванта?

Изокванта — это кривая равного выпуска/равного продукта. Она представляет собой линию, соединяющие точки, которыми изображены различные варианты совмещения факторов для поддержания производства продукта на том же уровне.

Предположим, что в компании используются два главных фактора: ресурсы труда и капитала. Тогда изокванта будет выглядеть таким образом (на рис 1. Обозначена Q1):

Рис.1 — График изокванты

Схема, на которой изображены несколько таких линий, получила название карта изоквант.

Свойства изокванты:

Рассмотрим свойства кривых равного продукта (изокванты) :

• Их наклон отрицателен. Принцип построения кривой в том, что в случае меньшего использования капитала затраты трудовых ресурсов возрастают, с целью сохранения производственного объема.
• Кривые равного спроса не пересекаются.
• Большее расстояние изокванты от начала осей означает производство большего количества продукта.

Что означает угловой коэффициент наклона к изокванте?

Угловой коэффициент наклона касательной линии к изокванте – показатель, обозначающий замену производственного фактора другим при выпуске прежнего количества товара. Его численное значение рассчитывают по формуле: MRTS= -K/L. Данный показатель называют предельной нормой технического замещения.

В нашем примере предел нормы замещения – это величина, на которую нужно сократить капитал при включении дополнительных трудовых единиц. При таком замещении труд менее производителен, а капиталовложения используются эффективнее.

Приведенные факторы производитель приобретает на рынке труда, учитывая возможные финансовые затраты и рыночные цены на ресурсы.

Расположение изокванты на графике в различных ситуациях

Рассмотрим ситуации, при которых кривая равного производства выглядит необычно:

1. Полная замена одного ресурса другим. Например, выпуск товаров ручной работы или абсолютная автоматизированное производство. Изображение изокванты тогда будет представлять собой наклонную прямую линию, т.к. показатель MRTS в каждой точке неизменяем.
2. Использование факторов в строго определенном соотношении. К примеру, в работе землекопа участвует одинаковое число орудий и человек. Увеличивать объем какого-либо ресурса, при том же самом значении другого здесь бессмысленно. Изокванта при таких условиях выглядит как латинская буква L.

Что такое изокоста?

Линия, состоящая из точек, которые показывают разные совокупности применяемых на производстве двух непостоянных факторов, при одинаковой цене на их покупку, носит название изокоста .

Рассмотрим так называемую карту изокост (Рис.2)

Формула изокосты : С=rK+wL.

С – стоимость производственных факторов, r – затраты на капитал, w – затраты на труд.

Свойства изокосты

Изокосты обладают теми же свойствами, что и линии бюджета:

• Имеют отрицательный наклон;
• Пересекаются с осями;
• Наклонены под определенным углом;
• Вместе с бюджетом производителя изменяются и производственные факторы.

Производителю выгодно подобрать правильное сочетание производственных факторов, которое позволит выпустить установленный объем продукта с наименьшими финансовыми потерями.

Совмещенный график изокост и изоквант

Чтобы верно скомбинировать ресурсы, карты изоквант и изокост совмещаются (Рис 3.)

Е на данном графике – точка касания двух линий. Она называется равновесной точкой производства . Именно при этом значении производитель получит минимум издержек при закупке ресурсов. Другие точки изображения (К примеру, А и В) – не оптимальны, ведь они показывают меньший объем выпуска товара при тех же затратах. В точке F же закупка ресурсов вообще невозможна, т.к. она не принадлежит изокосте.

Условие, достигнутое в точке Е графика, называется минимизацией производственных затрат .

Комбинация оптимальных для производства точек, созданная для изменяемых объемов производства и затрат на него, при сохранении стабильной стоимости ресурсов, определяет траекторию развития предприятия. Траектория может быть разной формы и обычно рассматривается в долгосрочном периоде. Она позволяет сделать вывод, является ли выпуск продукции трудоемким либо капиталоемким и подобрать технологии для равномерного применения всех ресурсов.

Вывод: чтобы минимизировать издержки, компании выгодно заменять один производственный фактор другим, пока отношения объемов всех ресурсов к ценам на эти ресурсы не станут равными.

Условия максимизации прибыли

Для поддержания максимизации прибыли в каждой компании должны соблюдаться два важных правила, которые могут быть использованы при любых рыночных условиях :

1. У предприятия есть возможность заниматься своей деятельностью, в случае, если его прибыль превышает издержки, при определенном объеме выпуска продукции; и нет, если доход не больше издержек.
2. Для получения оптимального объема производства, компанией должен быть выпущен тот объем продукции, при котором максимальный доход равен максимальным издержкам.

Главное условия получения максимально возможного дохода – возможность получать прибыль со всех выпущенных единиц продукции . Для изучения факторов, от которых зависит доход фирмы, применяются такие понятия, как предельный, средний и общий доход.

Обобщенно прибыль можно вычислить, как разность между совокупным доходом и совокупными затратами. Формула: TP=TR-TC.

Уравнение для функции прибыли на производстве с двумя основными ресурсами и одним видом продукта: TP=TR-TC=PQ-(rK+wL).

K здесь – объем капитала, L – количество единиц труда, r – стоимость одной капиталлоединицы, w – стоимость трудовой единицы.

По уравнению функции прибыли можно построить ее график. С этой целью выразим количество выпущенной продукции через величины дохода и затрат:

Q=TP/P+rK/P+wL/P.

Что такое изопрофита?

Предположим, что размер используемого капитала в краткосрочный промежуток времени неизменен. Тогда изображаем на графике зависимость объемов выпуска продукта от переменных значений трудовых единиц. Получаем параллельные наклонные прямые – изопрофиты . (Рис.4) Угол между этими линиями и горизонтальной координатной осью вычисляется по формуле w/P, уравнение для точки пересечения их с вертикалью: TP/P+rK/P.

Другое название изопрофиты – кривая равной прибыли. Это совокупность точек, показывающих сочетание объема выпуска продукта и количества изменяемого ресурса, при которых достигается один уровень дохода.

С помощью функции производства и кривой производства компании несложно выяснить, какой уровень производства и уровень использования ресурсов необходим для получения максимального дохода.

Рассмотрим Рис.5. На нем видно, что наибольшую прибыль фирма получает в точке пересечения самой высокой изопрофиты с графиком производства.

В долговременном производстве все факторы изменяемы, как и функция дохода. Математически это можно выразить так: функция максимальна, если две первые производные имеют нулевое значение.

Модель олигополии Курно

С помощью изопрофит можно сконструировать модель олигополии Курно. Последняя является вариантом конкуренции на рынке и названа именем французского ученого. Кратко поясним суть этой модели:

• на рынке задействовано определенное число компаний, которые производят один и тот же вид продукции;
• появление на рынке новых предприятий и прекращение деятельности существующих невозможно;
• компании наделены рыночной властью;
• предприятия действуют обособленно и увеличивают свой доход

Число компаний, присутствующих на рынке, должны знать все участники. Каждая из них считает объемы выпуска продукции остальными фирмами неизменной величиной. Значения же затрат могут быть различны.

Дуополия как частный случай

Частным случаем является дуополия (в процессе участвуют две организации). При равновесных условиях каждый дуополист, производя свой товар, на 1/3 реализует потребности рынка. Вместе покрыв спрос на 2/3, участники производства обеспечивают наибольшую прибыль для себя, но не для всей отрасли. Они могли бы добиться максимизации общего дохода, если бы учли свои ошибки в расчетах объемов выпуска продукции друг друга и заключили бы официальное или неофициальное соглашение, образовав монополию. Эта ситуация разделила бы рынок пополам, и каждая компания закрывала бы уже по 1/4 спроса.

Критика модели дуополии Курно

Модель дуополии Курно не раз подвергалась критике, т.к. ее участники делают неправильные предположения о поведении конкурента, нулевыми технические затраты быть не могут, и количество предприятий неизменно, что к равновесию не приводит.

Часть этих минусов может исчезнуть при добавлении в модель Курно кривых реагирования . Но перед этим нужно обратить внимания на кривые равной прибыли – изопрофиты. В указанной модели они представляют собой совокупность точек, показывающих сочетание выпусков обоих дуополистов, при которых одним из участников достигается постоянный уровень прибыли. Для второго дуополиста изопрофита имеет аналогичное значение.

Свойства кривых равной прибыли для дуополии:

• на изопрофите размер прибыли дуополиста неизменен;
• кривые вогнуты к осям участников, каждая из них показывает поведение одного дуополиста относительно второго, с целью сохранения неизменной прибыли;
• большее расстояние кривой от начала координат свидетельствует о меньшем уровне прибыли;
• при любом определенном уровне выпуска одного из дуополистов есть только одно значение этого объема для второго, при котором доход последнего будет максимален;
• соединив максимумы изопрофит каждой фирмы, которые смещены в одну сторону, получаем кривые реагирования.

Кривые реагирования – это совокупности точек наибольшей прибыли, возможной для одного дуополиста, при фиксированном значении выпуска другого.

Таким образом, рынок находится в состоянии равновесия лишь тогда, когда каждое предприятие не меняет своей стратегии в одиночку, а может лишь отвечать на смену поведения на рынке конкурентов.

Японский ученый Г. Тагучи в 1960 г. высказал мысль, что качество не может более рассматриваться как мера соответствия требованиям проектной/конструкторской документации. Соблюдения качества в терминах границ допусков недостаточно. Необходимо постоянно стремиться к номиналу, к уменьшению разброса даже внутри границ, установленных проектом.

Г. Тагучи предложил, что удовлетворение требований допусков - отнюдь не достаточный критерий, чтобы судить о качестве. В конце концов, минимальными оказываются затраты на обслуживание продукта после его получения потребителем, т.е. минимизируются переделки, наладки и расходы по гарантийному обслуживанию.

Управление, нацеленное лишь на достижение соответствия требованиям допусков, приводит в своим специфичным проблемам. Вместе с тем, нельзя не отметить, что допуски служили верную службу на протяжении многих лет: они позволяли производить предметы, которые были достаточно хороши в свою эпоху.

• Метод Тагучи позволяет ранжироватьприоритеты в программе управления качеством
• Количественно оценить улучшение качества

Разберем, например, некоторые из проблем, которые могут возникнуть, если соответствие валов и отверстий не идеально. Если их сочленение соответствует более плотной посадке, в процессе работы машины возникнет избыточное трение. Для его преодоления потребуется большая мощность или расход топлива.

При этом возможно возникновения локального перегрева, могущего привести к некоторым деформациям и плохой работе. Если посадка слишком свободная, то может происходить утечка смазки, которая может вызвать повреждение в других местах. Самое малое - замена смазки - может оказаться дорогостоящей процедурой как из-за стоимости самого смазывающего состава, так из-за необходимости более частой остановки машины для проведения техобслуживания. Слабая посадка может также привести к вибрациям, вызывающим шум, пульсирующие нагрузки, которые, весьма вероятно, приведут к уменьшению срока службы из-за отказов, вызванных напряжениями.

Очевидно, необходим другой, качественно другой подход, который не требует искусственного определения годного и негодного, хорошего и плохого, дефектного и бездефектного. Такой подход, в свою очередь, предполагает, что существует наилучшее значение, и что любое отклонение от этого номинального значения вызывает некоторого вида потери или сложности в соответствии с типом зависимости, который был рассмотрен на примерах для диаметра валов и отверстий.

Функция потерь Тагучи как раз и предназначена для этого. Графически функция потерь Тагучи обычно представляется в форме:

Рис. 1. Графическая функция потерь Тагучи

Значение показателя качества откладывается на горизонтальной оси, а вертикальная ось показывает "потери", или "вред", или "значимость", относящиеся к значениям показателей качества. Эти потери принимаются равными нулю, когда характеристика качества достигает своего номинального значения.

Математический вид функции Тагучи представлен в заголовке графика, где x - измеряемое значение показателя качества; x0 - ее номинальное значение; L(x) - значение функции потерь Тагучи в точке х ; с - коэффициент масштаба.

Известный японский ученый Г. Тагути в 1950-1980-е годы предложил ряд методов оптимизации проектирования продукции и производства, которые позволяют существенно улучшить их качество и широко используются в ряде стран, особенно в Японии и США. К числу наиболее авторитетных фирм, использующих методы Тагути, относятся Toyota, Ford, General Electric, AT&T. В основе методов Тагути лежат известные статистические методы (статистическое планирование экспериментов, метод оптимума номинала и др.). Не все математические предпосылки, лежащие в основе его методов, признаются специалистами бесспорными. Однако, поскольку методы Тагути являются многоступенчатыми, предполагают ряд проверок и корректировок, эти недостатки не снижают их эффективности.

Методы Тагути (термин <методы Тагути> появился в США, сам же Тагути называет свою концепцию <инжиниринг качества>) представляют собой один из принципиально новых подходов к решению вопросов качества. Главное в философии Тагути - это повышение качества с одновременным снижением расходов. Согласно Тагути, экономический фактор (стоимость) и качество анализируются совместно. Оба фактора связаны общей характеристикой, называемой функцией потерь. Методология Тагути опирается на признание фактора неравноценности значений показателя внутри допуска. Функция потерь качества является параболой с вершиной (потери равны нулю) в точке наилучшего значения (номинала), при удалении от номинала потери возрастают и на границе поля достигают своего максимального значения - потери от замены изделия. При анализе рассматриваются потери как со стороны потребителя, так и со стороны производителя. Методы Тагути позволяют проектировать изделия и процессы, нечувствительные к влиянию так называемых <шумов>, т. е. переменных факторов, вызывающих разброс значений параметров, которые трудно, невозможно или дорого изменить. С экономической точки зрения любые, даже самые малые <шумы> уменьшают прибыль, поскольку при этом растут производственные издержки и затраты на гарантийное обслуживание. Такую устойчивость принято называть робастностью (от англ. robust - крепкий, устойчивый). Тагути акцентирует внимание на этапах, предшествующих проектированию изделия, поскольку именно на них решается задача достижения робастности.

К числу наиболее известных идей Тагути относятся следующие.

• 1. Качественными считаются только такие изделия, характеристики которых полностью совпадают с их номинальными значениями по чертежу. Любое отклонение приводит к потерям в стоимостном выражении, пропорциональным квадрату этого отклонения. Эта зависимость потерь от отклонений от номинала была названа функцией потерь качества (ФПК) и используется для выбора допусков на продукцию, обеспечивающих равенство потерь производителя и потребителя.
• 2. При проектировании изделие и процесс производства можно сделать робастными, то есть устойчивыми, нечувствительными к различным помехам при эксплуатации и производстве изделия. Главная ответственность за качество лежит на разработчике изделия, а не на организаторах производства.
• 3. Критерием правильности проектирования является предсказуемость модели объекта проектирования, которая оценивается отношением сигнал/шум и минимизацией дисперсии выходной характеристики объекта (рассчитывается с помощью дисперсионного анализа).
• 4. Проектирование изделия и процесса производства следует производить в 3 этапа: системное проектирование; параметрическое или оптимальное проектирование; проектирование допусков.
• 5. Для идентификации параметров изделия и процесса следует использовать статистическое планирование экспериментов, в том числе ортогональные планы.

Ортогональными планами эксперимента называются такие планы, которые при одновременном варьировании факторов позволяют оценить влияние каждого из них на показатель качества, независимо от влияния остальных.

К числу наиболее важных принципов Тагути в области качества можно отнести следующие.

• 1. Важная мера качества изделия -- общие потери, которые несет из-за него общество.
• 2. В конкурентной экономике условиями выживания в бизнесе являются одновременные непрерывные улучшения качества продукции и снижение затрат на ее производство и эксплуатацию.
• 3. Программа непрерывного улучшения качества включает непрерывное уменьшение разбросов выходных характеристик изделия относительно их заданных номинальных значений.