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50 1 P 5,0 Pm5,0 m dm dy y m yy y =×==η g) Verifique que 0xxyxx =η+ε+ε , onde xxε , xyε e xη representam, respectivamente, a elasticidade procura-preço directa do bem X, a elasticidade procura-preço cruzada entre o bem X e o bem Y e a elasticidade procura-rendimento do bem X. 0101Xxyxx =++−=η+ε+ε 51 B. TEORIA DO PRODUTOR B.1. TECNOLOGIA B.1.1. Defina os seguintes conceitos: a) Factor produtivo b) Produtividade média Produto total por unidade de factor. c) Produtividade marginal Acréscimo do produto total por unidade adicional do factor, mantendo-se o outro constante. d) Lei dos rendimentos marginais decrescentes Lei segundo a qual se aumentarmos a quantidade de um dos factores produtivos, mantendo fixas as quantidades dos restantes, os resultantes acréscimos do produto são cada vez menores, podendo atingir-se uma região de acréscimos do produto negativos. e) Rendimentos crescentes à escala Tecnologia em que o acréscimo de x% na utilização de todos os factores produtivos permite obter um acréscimo do produto superior a x%. f) Rendimentos constantes à escala Tecnologia em que o acréscimo de x% na utilização de todos os factores produtivos permite obter um acréscimo do produto igual a x%. g) Rendimentos decrescentes à escala Tecnologia em que o acréscimo de x% na utilização de todos os factores produtivos permite obter um acréscimo do produto inferior a x%. B.1.2. Determinada empresa tem a seguinte função de produção: 32 LKLQ −= , em que K e L são factores de produção e Q é a quantidade produzida. A empresa encontra- se a produzir na dimensão 18K = . a) Determine a expressão analítica do produto total, produtividade média e produtividade marginal do factor L. Produto total: 32 LL18Q −= Produtividade média: 2LL18 L Q −= Produtividade marginal: 2L3L36 L Q −=∂ ∂ 52 b) Represente graficamente as funções mencionadas, acompanhadas do respectivo estudo, e explicando os zeros e andamento de tais funções. -400 -200 0 200 400 600 800 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 L PT PMe PMg A função produto total apresenta dois zeros, para 0L = e 18L = . É crescente até 12L = ; neste ponto tem um máximo e a partir daí é decrescente. Os zeros da produtividade média são também os da função produto total ( 0L = e 18L = ). A função é crescente até 12L = ; neste ponto tem um máximo e a partir daí é decrescente. A produtividade marginal apresenta dois zeros, para 0L = e 12L = . É crescente até 6L = ; neste ponto tem um máximo e a partir daí é decrescente. c) Faça a leitura geométrica da produtividade média e produtividade marginal do factor L a partir do gráfico da produção total. Os zeros da produtividade média são os mesmos do produto total. Ou seja, produto total e produtividade média têm o mesmo sinal. O primeiro zero da produtividade marginal coincide com o primeiro zero do produto total; o segundo ocorre no ponto em que o produto total é máximo. Portanto, a produtividade marginal é positiva enquanto o produto total for crescente. d) Estabeleça as relações entre as funções produto total, produtividade média e produtividade marginal do factor L. Os zeros do produto total e da produtividade média coincidem. O andamento da função produto total é dado pelo comportamento da sua derivada, que corresponde à produtividade marginal. Assim, a função produto total tem um máximo quando a produtividade marginal é zero. À esquerda desse ponto, a produtividade marginal é positiva, logo a função produto total é crescente; à sua direita, a produtividade marginal é negativa, pelo que a função produto total é decrescente. O máximo da produtividade média ocorre no ponto em que a curva desta intersecta a curva da produtividade marginal. À esquerda deste ponto, a 53 produtividade marginal é superior à produtividade média, logo esta é crescente; à direita, a produtividade marginal é inferior à produtividade média, portanto esta é decrescente. e) A partir de que nível de utilização do factor L se começa a verificar a lei dos rendimentos marginais decrescentes? Justifique. A partir de 6L = , o aumento da quantidade de trabalho resulta em acréscimos do produto cada vez menores. O que corresponde ao estabelecido pela lei dos rendimentos marginais decrescentes. f) Qual o volume de produção para o qual é máxima a produtividade média do factor fixo? KQKPme = . Como K está fixo, a sua produtividade média será máxima quando o produto total for máximo, o que ocorre para 12L = . B.1.3. Uma função de produção Cobb-Douglas é dada por ( ) βα= yxAy,xf . O tipo de rendimentos à escala desta função vai depender dos valores de α+β. Relacione-os com os diferentes tipos de rendimentos à escala. ( ) ( ) ( ) ( ) ( )y,xftyAxtytxAttytxAty,txf β+αβαβ+αββααβα ==== Se 1<β+α tem-se rendimentos decrescentes à escala (DRS). Se 1=β+α tem-se rendimentos constantes à escala (CRS). Se 1>β+α tem-se rendimentos crescentes à escala (IRS). B.1.4. Considere a expressão genérica da função de produção do tipo Cobb-Douglas com dois factores, trabalho (L) e capital (K): βα= KALy . a) Determine as expressões algébricas da produtividade média e da produtividade marginal de ambos os factores. β−α== KALLyLPme 1 β−αα=∂∂= KALLyLPmg 1 1KALKyKPme −βα== 1KALKyKPmg −βαβ=∂∂= b) Verifique se se trata de uma função homogénea. Quais as condições que se têm de verificar para que o processo de produção que ela traduz admita rendimentos constantes, decrescentes ou crescentes à escala? ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) →=== β+αβαβ+αβα K,LytKALttKtLAtK,tLy fç homogénea de grau α+β 1<β+α → função homogénea de grau inferior a 1 → DRS 1=β+α → função homogénea de garu 1 → CRS 1>β+α → função homogénea de grau superior a 1 → IRS 54 B.1.5. Caracterize as seguintes funções de produção quanto a rendimentos à escala e produtividades marginais: a) 5,05,0 LK4y = ( ) ( ) ( ) ( ) →== L,KyttLtK4tL,tKy 5,05,0 CRS ( ) 5,05,05,0 KL2KL45,0KyKPmg =×=∂∂= − ( ) 5,05,05,0 LK2KL45,0LyLPmg =×=∂∂= − Ambas as produtividades marginais são positivas e obedecem à LRMD. b) 22 LKy β+α= ( ) ( ) ( ) →=β+α= yttLtKtL,tKy 222 IRS K2KyKPmg α=∂∂= L2LyLPmg β=∂∂= Ambas as produtividades marginais não obedecem à LRMD. O seu sinal depende dos parâmetros α e β. c) { }bL,aKminy = ( ) { } →== tybtL,atKmintL,tKy CRS 0KPmg = 0LPmg = Ambas as produtividades marginais são nulas, não obedecendo à LRMD. d) L2K4y += ( ) →=+= tytL2tK4tL,tKy CRS 4KyKPmg =∂∂= 2LyLPmg =∂∂= Ambas as produtividades marginais são positivas e não obedecem à LRMD. e) 6,05,0 LKy = ( ) ( ) ( ) ( ) →== L,KyttLtKtL,tKy 1,16,05,0 IRS ( ) 1,05,05,06,0 LKL5,0KL5,0KyKPmg ==∂∂= − ( ) 1,04,05,04,0 KLK6,0KL6,0LyLPmg ==∂∂= − Ambas as produtividades marginais são positivas e obedecem à LRMD. B.1.6. Comente as seguintes afirmações: a) Desde que seja usado um só factor na produção de um bem e que a tecnologia apresente rendimentos decrescentes à escala, a produtividade marginal do factor é decrescente. Consideremos a seguinte função de produção ( )LfQ = . O Teorema de Euler estabelece que se ( )n21 x,,x,xfy K= é uma função homogénea de grau α , então y x y x n 1i i i α=∂ ∂∑ = . No caso da função de produção considerada vem Q L Q L α=∂ ∂ . Como a tecnologia é DRS, 10 <α< pelo que Q L Q L <∂ ∂ . Dividindo tudo por L fica L Q L Q <∂ ∂ ou seja LPmeLPmg < . 55 Mas se LPmeLPmg < , então a produtividade marginal é decrescente. Portanto, a frase é verdadeira.b) Se a tecnologia apresenta rendimentos constantes à escala então duplicar a quantidade usada de um factor de produção duplica a quantidade produzida. Falso, como se comprova pelo seguinte contra-exemplo. 5,05,0 LKQ = é uma função de produção que exibe CRS. Se 4K = e 9L = , então 6Q = . Duplicando apenas a quantidade de K, vem 485,8Q ≈ que não é, obviamente, o dobro da quantidade produzida inicial. c) Se a tecnologia apresenta rendimentos decrescentes à escala, então ao duplicar a produção, passamos para uma isoquanta inferior. Falso. As isoquantas são lugar geométrico das várias combinações de factores que permitem produzir uma mesma quantidade. Se a tecnologia é DRS, para se duplicar a produção, ter-se-á de mais que duplicar as quantidades utilizadas de factores. Se se está a aumentar as quantidades de factores, então está-se numa isoquanta superior. d) Se a tecnologia exibir rendimentos constantes à escala, então a produtividade marginal dos factores é constante. Falso. Basta tomar como contra-exemplo a alínea a) do exercício B.1.5. 56 B.2. MINIMIZAÇÃO DE CUSTOS B.2.1. Defina os seguintes conceitos: a) Custo fixo Custo que não varia com o nível de produção e que a empresa tem de suportar ainda que nada produza. b) Custo variável Custo que varia com o nível de produção c) Custo total Soma dos custos variáveis e custos fixos. d) Custo fixo médio Custo fixo por unidade produzida. e) Custo variável médio Custo variável por unidade produzida. f) Custo total médio Custo total por unidade produzida. g) Custo marginal Acréscimo no custo total por produzir mais uma unidade. B.2.2. Explique porque é que a curva de custo marginal intersecta as curvas de custo total médio e custo variável médio nos respectivos pontos mínimos. Admita-se que se está a produzir numa zona em que o custo médio é decrescente. Então, nesta zona, o custo marginal tem de ser inferior ao custo médio: a única forma de baixar uma média é adicionando-lhe números que lhe são inferiores. Analogamente, se o custo médio é crescente, o custo marginal tem de lhe ser superior. Sabe-se, então, que a curva do custo marginal fica abaixo da do custo médio à esquerda do mínimo desta; e acima à direita. O que implica que no ponto mínimo as duas curvas se intersectam. Este mesmo argumento se aplica ao caso da curva do custo variável médio. B.2.3. Os custos de uma empresa são mostrados parcialmente na tabela abaixo. Complete os espaços que estão em branco. Q CT CF CV CTMe CFMe CVMe CMg 0 24 24 0 – – – – 1 40 24 16 40 24 16 16 2 74 24 50 37 12 25 34 3 108 24 84 36 8 28 34 57 4 160 24 136 40 6 34 52 5 220 24 196 44 4,8 39,2 60 6 282 24 258 47 4 43 62 B.2.4. Para cada uma das situações seguintes, determine as estruturas de custos de curto e longo prazo. a) 5,05,0 LKQ = ; 1r = ; 4w = ; 2K = CURTO PRAZO 225,05,0 Q5,0LL2QL2Q2K =⇔=⇔=⇒= 2Q2CT21Q5,04CTrKwLCT 22 +=⇔×+×=⇔+= 2Q2CV = 2CF = Q 2 Q2 Q 2Q2 Q CT CTme 2 +=+== Q2 Q Q2 Q CV CVme 2 === Q 2 Q CF CFme == Q4QCTCmg =∂∂= LONGO PRAZO ( )5,05,0 5,05,0 K,L LKQKL4 QLK.a.s KL4CTmin −λ++=Γ→ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = += ⇔ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ = =λ =λ ⇔ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ =− =λ− =λ− ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =λ∂Γ∂ =∂Γ∂ =∂Γ∂ − − − − QLK 1LK5,0 4LK5,0 0LKQ 0LK5,01 0LK5,04 0 0K 0L 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 ( ) ⇔⎪⎩ ⎪⎨⎧ = =⇔⎪⎩ ⎪⎨⎧ = =⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = =⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = =λ λ − − QLL4 L4K QLK L4K QLK 4 L K QLK 1 4 LK5,0 LK5,0 5,05,05,05,0 5,05,05,05,0 5,05,0 5,05,0 ⎩⎨ ⎧ = =⇔ ⎩⎨ ⎧ = =⇔ ⎩⎨ ⎧ = = Q5,0L Q2K Q5,0L L4K QL2 L4K Q4CVCTQ21Q5,04CVCTrKwLCVCT ==⇔×+×==⇔+== 4QQ4CVmeCTme === 4QCTCmg =∂∂= b) 2,03,0 LKQ = ; 5r = ; 5w = ; 4K = CURTO PRAZO 55,15,152,03,0 Q4LL4QL4Q4K −=⇔=⇔=⇒= 20Q45CT45Q45CTrKwLCT 55,155,1 +×=⇔×+×=⇔+= −− 55,1 Q45CV −×= 20CF = Q 20 Q45 Q 20Q45 Q CT CTme 45,1 55,1 +×=+×== − − 58 45,1 55,1 Q45 Q Q45 Q CV CVme − − ×=×== Q 20 Q CF CFme == 45,1 Q425QCTCmg −×=∂∂= LONGO PRAZO ( )2,03,0 2,03,0 K,L LKQK5L5 QLK.a.s K5L5CTmin −λ++=Γ→ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = += ⇔ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ = =λ =λ ⇔ ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ =− =λ− =λ− ⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =λ∂Γ∂ =∂Γ∂ =∂Γ∂ − − − − QLK 5LK3,0 5LK2,0 0LKQ 0LK3,05 0LK2,05 0 0K 0L 2,03,0 2,07,0 8,03,0 2,03,0 2,07,0 8,03,0 ( ) ⇔⎪⎩ ⎪⎨⎧ = =⇔⎪⎩ ⎪⎨⎧ = =⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = =⇔ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = =λ λ − − QLL5,1 L5,1K QLK L5,1K QLK 1 L3 K2 QLK 5 5 LK3,0 LK2,0 2,03,02,03,0 2,03,02,03,0 2,07,0 8,03,0 ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = =⇔⎪⎩ ⎪⎨⎧ = =⇔⎪⎩ ⎪⎨⎧ = = − 26,0 24,0 26,05,03,0 Q5,1L Q5,1K QL5,1 L5,1K QL5,1 L5,1K ⇔×+×==⇔+== − 24,026,0 Q5,15Q5,15CVCTrKwLCVCT ( ) 26,0 Q55,15,1CVCT 4,0+== − ( ) ( ) Q55,15,1QQ55,15,1CVmeCTme 4,04,0 6,026,0 +=+== −− ( ) Q105,15,1QCTCmg 4,06,0 +=∂∂= − c) L2K4Q += ; 5r = ; 4w = ; 2K = CURTO PRAZO 4Q5,0LL224Q2K −=⇔+×=⇒= ( ) 1016Q2CT254Q5,04CTrKwLCT +−=⇔×+−=⇔+= 16Q2CV −= 10CF = Q 6 2 Q 6Q2 Q CT CTme −=−== Q 16 2 Q 16Q2 Q CV CVme −=−== Q 10 Q CF CFme == 2QCTCmg =∂∂= LONGO PRAZO Q25,0KK4Q0L8,0rw5,0TMST L,K =⇔=⇔=⇒=<= Q25,1CVCTQ25,0504CVCTrKwLCVCT ==⇔×+×==⇔+== 25,1QQ25,1CVmeCTme === 25,1QCTCmg =∂∂= d) L3KQ += ; 2r = ; 5,1w = ; 6K = CURTO PRAZO 59 2Q31LL36Q6K −=⇔+=⇒= ( ) 126Q5,0CT624Q315,1CTrKwLCT +−=⇔×+−=⇔+= 6Q5,0CV −= 12CF = Q 6 5,0 Q 6Q5,0 Q CT CTme +=+== Q 6 5,0 Q 6Q5,0 Q CV CVme −=−== Q 12 Q CF CFme == 5,0QCTCmg =∂∂= LONGO PRAZO Q31LL3Q0K75,0rw3TMST L,K =⇔=⇔=⇒=>= Q5,0CVCT02Q315,1CVCTrKwLCVCT ==⇔×+×==⇔+== 5,0QQ5,0CVmeCTme === 5,0QCTCmg =∂∂= e) { }L3,K2minQ = ; 8r = ; 12w = ; 9K = CURTO PRAZO 6LL3189KL3K2 =⇔=⇔=∧= CF144CT98612CTrKwLCT ==⇔×+×=⇔+= 0CV = Q 144 CFmeCTme == 0CVme = LONGO PRAZO Q31LQ5,0KQL3K2 =∧=⇔== Q8CVCTQ5,08Q3112CVCTrKwLCVCT ==⇔×+×==⇔+== 8QQ8CVmeCTme === 8QCTCmg =∂∂= B.2.5. Considere a seguinte função de produção KL10Q = . a) Encontre as quantidades óptimas dos factores produtivos L e K necessários à produção de 1024 unidades de produto, tendo em conta que a empresa os adquire às taxas de 2 u.m. e 5 u.m., respectivamente. ( )KL101024K5L2 1024KL10.a.s K5L2CTmin K,L −λ++=Γ→ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ = +=
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