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Economia Industrial, da Tecnologia e Inovação Aula 4: Produção e Tecnologia Apresentação Na aula passada, vimos o ponto de vista do consumidor, agora veremos o lado do produtor. Iniciaremos com a apresentação do conceito de função de produção e, em seguida, veremos as isoquantas, que são o equivalente para o produtor da curva de indiferença. Na segunda parte da aula, estudaremos a produção com um e dois fatores variáveis, a lei de rendimentos decrescentes e, depois, as economias (rendimentos) de escala. A aula se encerrará com uma discussão sobre a função de produção Cobb-Douglas, que é mais utilizada em economia. Objetivos Identi�car as características de uma isoquanta; Explicar a evolução da produção com um fator de produção variável; Distinguir a função de produção Cobb-Douglas. Da demanda à oferta Para existir a demanda, o consumidor precisa desejar comprar algum bem ou serviço e ter recursos para tal. Na Microeconomia, isso se expressa na existência das curvas de indiferença, que mostram suas preferências, e da reta de restrição orçamentária. Para existir a oferta, o tema desta aula, a empresa vai precisar utilizar insumos e ter recursos �nanceiros para poder produzir. Nosso foco aqui será em como uma combinação de insumos nos leva um determinado nível de produção. Tecnologia de produção Para produzir é necessário ter capital, trabalho e recursos naturais – chamados fatores produtivos – e combiná-los de uma determinada forma. Por exemplo, um restaurante pode oferecer refeições utilizando garçons ou terminais de autoatendimento, onde o pedido é feito e pago, e robôs, para entregar a comida. No primeiro caso, utiliza-se mais mão de obra do que capital e, no segundo, mais capital do que mão de obra. Essa combinação de fatores produtivos é feita pela função de produção, normalmente expressa da seguinte forma: Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Q = F (K, L) sendo Q = quantidade produzida K = quantidade de capital L = quantidade de trabalho Portanto, quanto maior for a utilização de fatores produtivos, maior será a produção. Vale mencionar que essa formulação da função de produção, apesar de ser amplamente utilizada, tem sido questionada. As críticas são basicamente duas: a eliminação do fator recursos naturais e a di�culdade (ou impossibilidade) de se medir o capital em termos físicos. Exemplo Tente somar as diferentes máquinas de uma fábrica sem utilizar seu valor monetário. Isso só seria possível por seu peso – em quilos ou toneladas –, mas faria sentido? Certamente não, pois duas máquinas podem ter o mesmo peso, mas importâncias muito diferentes. Uma pode ser muito velha e obsoleta e outra muito nova e produtiva, por exemplo. Nossa equação mostra que a produção irá variar em função da quantidade de capital e trabalho que forem utilizadas. Esses fatores, como vimos, podem se combinar de diferentes formas – muito de K e pouco de L, ou muito de L e pouco de K, por exemplo. Faz-se a hipótese que, para uma dada tecnologia e nível de produção, há in�nitas combinações de K e L. Isso signi�ca que os fatores são substituíveis entre si. Outra hipótese é que, para um dado nível de produção, a utilização maior de um fator necessariamente leva ao uso menor do outro fator. Supõe-se também que as empresas usem os fatores de produção de forma e�ciente. Portanto, duas empresas com a mesma função de produção utilizando quantidades iguais de trabalho e capital necessariamente produzirão quantidades idênticas. Função de Produção agregada As funções de produção foram idealizadas sob a ótica de empresas. Mas isso mudou com os modelos de crescimento de Robert Solow (Prêmio Nobel de Economia de 1987). Solow propôs funções de produção agregadas para países, e não mais apenas para empresas. Ele realizou, assim, uma ponte entre a Microeconomia e a Macroeconomia. Não deixa de ser paradoxal: Solow, um economista, considerado keynesiano, criou um modelo que entrou para a história como o modelo de crescimento neoclássico, o qual fez tanto sucesso que (infelizmente) acabou aposentando os modelos de crescimento keynesianos, que na época eram os de Harrod e Domar. Saiba mais O modelo de Solow acabou acirrando uma discussão que vem até os dias de hoje sobre o que leva uma economia a crescer. Para os neoclássicos, é necessário usar mais (e melhores) fatores de produção para o incremento da oferta, como na função de produção agregada. Já para os keynesianos, tudo depende da demanda. Isso porque não se vai produzir sem haver a perspectiva de venda. Mas as posições não são rígidas. Não há economista keynesiano que não seja a favor de investir em educação. Da mesma forma, durante uma recessão, é difícil encontrar um economista neoclássico que não defenda estímulos à demanda. Isoquantas Para produzirmos mais, temos de utilizar mais mão de obra para a mesma quantidade de capital ou mais capital para a mesma quantidade de mão de obra. Se a quantidade produzida é 75, 3 unidades de capital vão necessitar de 2 unidades de trabalho (ponto B). Note que, ao acrescentarmos uma unidade de trabalho, passamos do ponto A para B, pois a produção se elevou de 55 para 75. Portanto, obtivemos um ganho de 20 unidades. Já ao adicionarmos mais uma unidade de trabalho, com a quantidade de capital �xa, passamos de B para C, pois a produção sobe de 75 para 90, com um acréscimo de 15 unidades. Dessa forma, o primeiro aumento na quantidade de trabalho, de 1 para 2 unidades, rendeu mais em termos de variação positiva da produção do que a seguinte, de 2 para 3. Isso é fruto da lei dos rendimentos decrescentes, sobre a qual falaremos mais adiante. Gráfico 1 – Isoquantas (Fonte: Pindyck e Rubinfeld, 2013). Tudo que foi mencionado nos parágrafos anteriores é representado gra�camente pela isoquanta, a curva que mostra as combinações possíveis de capital e trabalho para um mesmo nível de produção. Como os fatores são substituíveis e não se pode aumentar um sem diminuir outro, a curva é convexa. Como podemos ver no Grá�co 1, para se produzir 55 unidades de um determinado produto, pode-se utilizar 1 unidade de capital e 3 unidades de trabalho (ponto D) ou 3 de capital e 1 de trabalho (ponto A). Para aumentar a quantidade de capital, temos de diminuir a de trabalho. Produção com um fator variável Na Microeconomia, o curto prazo é o período durante o qual a quantidade de capital (insumo �xo) não pode ser modi�cada e pode haver desequilíbrios em alguns mercados – ex.: excesso de oferta ou de demanda. No longo prazo, todos os insumos (fatores produtivos) podem ser alterados e não há desequilíbrios nos mercados. Note que essa é uma delimitação que fazia todo sentido para grandes empresas na época em que a Microeconomia foi consolidada – com os Princípios de Economia de Marshall em 1890 –, mas hoje está defasada. No século XIX, aumentar o estoque de capital signi�cava construir uma nova fábrica ou encomendar uma nova máquina, o que exigiria anos. Hoje, se a máquina for um laptop e quantidade demandada pequena, pode ser adquirida até no mesmo dia, indo a um Shopping Center ou a uma loja especializada. Tendo o capital (K) como fator �xo e trabalho (L) como a variável, vemos, pela Tabela 1, as três fases pelas quais passa a evolução da produção (Q). A primeira vai de L=0 a L=3. Nesse momento, o aumento de uma unidade em L acarreta elevação simultânea do produto total (Q), do produto médio (Q/L) e do produto marginal (ΔQ/ΔL). Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Exemplo A seguinte, de L= 4 a L= 7, é a fase dos rendimentos decrescentes ou em que está em vigência a lei de rendimentos decrescentes. Nesse caso, o aumento de uma unidade em L acarreta elevação do produto total (Q), mas não do produto médio (Q/L) e do produto marginal (ΔQ/ΔL). Continua valendo a pena contratar mais trabalhadores, pois mais mão de obra signi�ca mais produção. Por exemplo, com a terceira unidade de L, o produto total atinge 60, o produto médio 20 (60/3 = 20) e produto marginal 30((60 (produção atual) – 30 (produção anterior))/1 (acréscimo de trabalho) = 30) (PINDYCK; RUBINFELD, 2013). Essa é a fase dos rendimentos crescentes, pois cada nova unidade de L incorporada no processo produtivo acrescenta à produção mais que a unidade anterior. É como contratar mais um vendedor numa loja que tem poucos desses pro�ssionais Tabela 1 - Produção com um fator variável (Fonte: Pindyck e Rubinfeld, 2013). Entretanto, o rendimento desses trabalhadores é cada vez menor. Isso não pode ser atribuído aos novos funcionários, pois supõe-se que a quali�cação é a mesma para todos. A questão é que, como há muitos funcionários trabalhando, quem entrar não vai ter muito a fazer. É como contratar mais um vendedor numa loja em que o número de pro�ssionais é mais do que o su�ciente. A última fase é a dos rendimentos nulos e decrescentes, que abrange de L=8 a L=10. Nesse momento, o aumento de uma unidade em L acarreta nenhum aumento e depois queda do produto total (Q) e do produto marginal (ΔQ/ΔL). O produto médio (Q/L) diminui já com L=10. Agora não compensa contratar mais trabalhadores, pois não acrescentam nada à produção, ou a fazem cair. É como contratar mais um vendedor numa loja abarrotada deles. A representação grá�ca da Tabela 1 e de tudo que foi abordado nos parágrafos anteriores está no Grá�co 2 . A curva de cima mede o produto total. Os pontos A e B localizam-se na fase de rendimentos crescentes – de L=0 a L=3, sendo que B marca o término dessa primeira etapa. Note que a curva, neste trecho, tem um formato exponencial e a aceleração (inclinação) é crescente. Nas curvas de baixo, tanto o produto médio quanto o marginal estão crescendo. Gráfico 2 - Produção com um fator de produção variável. Do ponto B ao ponto D, estamos na fase de rendimentos decrescentes (PINDYCK; RUBINFELD, 2013). Observe que a produção cresce (curva superior), mas os produtos médio (depois do ponto E) e marginal caem. Até o ponto C, que corresponde ao ponto E no grá�co inferior, o produto marginal está decrescendo, mas ainda é maior do que o médio e, em função disso, o produto médio cresce. Nesse trecho da fase de rendimentos decrescentes, o rendimento do novo trabalhador é maior que a média dos empregados e, por isso, faz essa média subir. Depois de E, tanto o produto médio quanto o marginal diminuem. No ponto D, o produto marginal é nulo e, desse ponto em diante, torna-se negativo. O produto médio, consequentemente, continua a cair. D marca também o nível mais elevado de produção possível com a atual tecnologia. Produzir mais é inviável, pois introduzir mais trabalhadores faria cair a produção. Tudo isso pode parecer, à primeira vista, muito teórico, mas faz todo sentido. Todo empresário precisa saber qual é o seu número ideal de funcionários. Ter empregados demais é jogar dinheiro fora e ter de menos é deixar de aproveitar todo o potencial produtivo da empresa. Uma questão pertinente: Qual seria o objetivo da empresa, produzir o máximo ou ter o maior lucro por trabalhador? Se for produzir o máximo, deve procurar atingir o ponto D. Mas, se o objetivo for o segundo, deve-se �car no ponto C, cuja produção por trabalhador é máxima. Inevitavelmente, toda empresa, à medida que aumenta o número de funcionários, acaba por entrar na fase de rendimentos decrescentes por trabalhador. Essa fase, porém, pode ser adiada com a introdução de novas tecnologias, como mostra o Grá�co 3. Com o progresso técnico, passa-se para uma curva mais elevada. Primeiro de O para O e, depois, dessa última para O . Com isso, a produção máxima se eleva – de B em O para C em O – e o início da fase de rendimentos decrescentes é postergado para um nível de produção maior. 1 2 3 2 3 Gráfico 3 - Efeito do progresso técnico sobre a curva de produção (Fonte: adaptado de Pindyck e Rubinfeld, 2013). De onde vêm as inovações do processo técnico? Uma resposta inicial a essa pergunta poderia ser da mente de um cientista, inventor ou empresário. Thomas Edison (1847-1931), o inventor da lâmpada incandescente moderna, foi as três coisas ao mesmo tempo. Uma resposta melhor, por outro lado, diria que as inovações podem ser fruto do avanço da ciência e tecnologia (technological push) ou da necessidade (market pull). Hoje em dia, depois de muito debate, aceita-se que é uma combinação dos dois fatores, um realimentando o outro, que move as inovações. Por exemplo, as guerras são muito ruins em todos os sentidos, exceto no que se refere ao progresso tecnológico, movido pela necessidade. O que seria da energia nuclear, dos mísseis/foguetes e do avião à jato se não fosse a Segunda Guerra Mundial? Mas não basta ter uma grande ideia (inventar), é necessário que isso se transforme num produto (inovação) que a população compre (difusão do produto). Por exemplo, os primeiros computadores da Apple foram um fracasso, pois eram difíceis de usar – só programando – e não eram de grande serventia, pois não existiam ainda programas do tipo Word e Excel. Note que a taxa de substituição é negativa, pois, para se utilizar mais L, é necessário abrir mão de K, dado que o nível de produção é constante. Como a isoquanta é convexa, a TMST diminui à medida que se aumenta a quantidade de mão-de-obra. Tudo isso pode ser visualizado no Grá�co 4, de Pindyck e Rubinfeld, 2013. Produção com dois fatores variáveis Voltando às isoquantas, veremos agora a questão da substituição dos fatores de produção, que é mensurada pela taxa de substituição técnica da produção. É o equivalente, pelo lado do produtor, à substituição de produtos nas curvas de indiferença pelos consumidores, que é medida pela taxa marginal de substituição. A taxa de substituição técnica (TMST) para o capital (K) é o quanto K diminui em função do acréscimo de uma unidade de trabalho (L), supondo produção constante, o que leva, portanto, à mesma isoquanta. A fórmula seria: Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online TMST = -ΔK/ΔL Ao passar de 1 para 2 unidades de mão de obra, K diminui de 5 para 3, portanto abre-se mão de 2 unidades de K. Logo, a TMST é -2, pois TMST = -2/1= -2. Mas, passando de 2 para 3 L, K cai de 3 para 2, TMST = -1/1 = -1. À medida que vão se acrescentando mais unidades de L, K vai se reduzindo, mas cada vez menos, e as TMST seguintes são -2/3 e -1/3. Como a produção é constante (Q2=75) quando se acrescentam unidades de L e diminuem K, o processo produtivo �ca mais intensivo em L e menos intensivo em K. Como temos rendimentos decrescentes, o produto marginal de L cai e o de K sobe. Gráfico 4 - Taxa marginal de substituição técnica. Função de produção casos especiais Atenção, só se pode falar em economias de escala se K e L aumentarem na mesma proporção. Por exemplo, se K crescer 10% e L 5%, não se pode falar em economias de escala. No entanto, se ambos se elevam em 10%, existe economia de escala. Gráfico 5 - Função de produção com insumos perfeitamente substituíveis (Fonte: Pindyck e Rubinfeld, 2013). De forma similar às curvas de indiferença, se a substituição de capital por mão de obra for a uma taxa constante, a curva não muda de inclinação, torna-se, portanto, uma reta. Esse é o caso quando os insumos são perfeitamente substituíveis. Como se pode ver no Grá�co 5, é possível produzir com muito capital e pouca mão de obra (ponto A), com muita mão de obra e pouco capital (ponto C) ou numa situação intermediária (ponto B) (PINDYCK; RUBINFELD, 2013). Outra situação especí�ca é quando a função de produção tem proporções �xas. Nesse caso, não é possível substituir fatores de produção. Por exemplo, para produzir 1 unidade do produto, necessita-se de uma unidade de L e uma de K. Para duas unidades do produto, é preciso duas unidades de K e de L, e assim sucessivamente. Logo, se você estiver produzindo 20 unidades do produto, desde que tenha, pelo menos, 20 de L e 20 de K, a produção é viável. Se tiver mais de L e de K, esse excedente não será utilizado (Grá�co 6). Gráfico 6 - Função de Produção com proporções fixas (Fonte: Pindyck e Rubinfeld,2013). Rendimentos de Escala Há algo que todos conhecem intuitivamente: Quando se produz em grande quantidade, o custo cai. Essa relação entre nível de produção e de custos é conhecida na Microeconomia como economia de escala. Entende-se por custo a quantidade de capital e trabalho utilizada na produção. As economias de escala podem ser: CRESCENTES Caso mais comum. O aumento da produção é maior do que o acréscimo de K e L e tem-se o chamado ganho/economia de escala. CONSTANTES A produção aumenta tanto quanto K e L. DECRESCENTES Elevam-se os usos dos fatores. A produção sobe, mas em proporção menor que a dos fatores. No grá�co 8, as proporções são as mesmas, pois de E para E dobram K e L e a produção também. Consequentemente, há rendimentos constantes de escala. Já no Grá�co 9, de E para E o aumento na produção é menor: De 100 para 150, logo de 50%; e, do que foi veri�cado em K e L, de 1 para 2, portanto de 100%, constatando-se que há rendimentos decrescentes de escala. < Essas situações estão retratadas nos Grá�cos 7, 8 e 9. No Grá�co 7, vemos que do ponto E para o ponto E dobra a quantidade de K e L e a produção triplica, pois passa-se da isoquanta 1 (Q=100) para a isoquanta 2 (Q=300). Portanto, existem rendimentos de escala crescentes. 1 2 Gráfico 7 - Rendimentos Crescentes de Escala (Fonte: Adaptado pelo autor, 2019). 1 2 1 2 Gráfico 8 - Rendimentos Constantes de Escala (Fonte: Adaptado pelo autor, 2019). Gráfico 9 - Rendimentos Decrescentes de Escala (Fonte: Adaptado pelo autor, 2019). Medindo funções de Produção Não é tarefa simples estimar funções de produção, em especial para um pesquisador. Exemplo No caso do Brasil, o IBGE não coleta informações sobre o estoque de capital das empresas. Há dados apenas sobre o acréscimo a esse estoque, que é o investimento, e, mesmo assim, são pouco detalhados, pois desagrega-se apenas em duas categorias: máquinas e equipamentos e construções. Mas, trabalhando com funções de produção agregadas, que não precisam de detalhamento, e fazendo algumas hipóteses simpli�cadoras , pode-se chegar a uma estimativa do estoque de capital. Superada a etapa de estimar o capital e o trabalho, precisa-se agora combiná-los numa função de produção. A mais utilizada é a função de produção Cobb-Douglas. Formulada em 1927 pelos economistas Paul Douglas e Charles Cobb, a função tem como fundamento um extenso trabalho empírico com base nos dados disponíveis na época. Portanto, não foi elaborada apenas como um exercício teórico. Apoiaram- se em trabalhos de economistas que os precederam, como Wicksell e Walras. Curiosamente, os autores pretendiam no futuro incluir os recursos naturais como um terceiro fator de produção , mas, até onde se sabe, não o �zeram, o que contribuiu para reforçar a ideia, muito criticada, de que se poderia produzir sem uso de recursos naturais. Abaixo está a fórmula da Função de Produção Cobb-Douglas Q = AK L α β Onde: Q = Produção A = Uma constante, que representa a produtividade K = capital L = trabalho α = constante que representa participação do capital na renda (letra grega Alfa) β = constante que representa participação do trabalho na renda (letra grega Beta) Portanto, assume-se que o produto (do país ou de uma empresa) pode ser dividido nas parcelas correspondentes à contribuição do trabalho e do capital. É a chamada distribuição funcional da renda, que no Brasil é calculada pelo IBGE, embora com uma desagregação um pouco diferente (veja sessão Explore +). Portanto, assumindo que α + β = 1, a hipótese mais utilizada, a função de produção tem retornos constantes de escala. Quando α + β > 1, há rendimentos crescentes e, quando α + β < 1, os rendimentos são decrescentes. Vejamos um exemplo de rendimentos constantes de escala. Vamos supor que K e L dobrem e veremos que Q também irá dobrar (PINDYCK; RUBINFELD, 2013). Portanto, K se torna 2K e L se torna 2L, logo Q’ = A(2K) (2L) = A(2) (K) (2) (L) = (2 )AK L = (2 )Q = 2Q α β α α β β α+β α β α+β Pois α + β = 1 Por analogia, podemos ver que, se K e L duplicam e α + β > 1, a produção (Q) vai mais do que duplicar. Se, por exemplo, α + β = 2, o resultado acima seria 2 Q = 4Q. Se α + β = 0,5 = 1/2, teríamos 2 Q = (√2)Q = 1,41Q.2 1/2 Atividades 1. Sobre a função de produção, assinale a alternativa correta: a) Tradicionalmente utiliza os fatores produtivos: capital e trabalho. b) Tradicionalmente utiliza os fatores produtivos: capital, trabalho e recursos naturais. c) Tradicionalmente utiliza os fatores produtivos: capital, trabalho, recursos naturais e recursos gerenciais. d) Tradicionalmente utiliza apenas o fator produtivo capital. e) Tradicionalmente utiliza apenas o fator produtivo trabalho. 2. A função de produção Q= F(L,K)= L+K é conhecida como: a) Função de produção Cobb-Douglas b) Função de produção de Solow . c) Função de produção de insumos substitutos perfeitos d) Função de produção de dois fatores produtivos . e) Função de produção com capital e trabalho 3. Assinale a alternativa incorreta. a) A isoquanta pode ter o formato de uma reta. b) A isoquanta é o equivalente na teoria da produção à curva de indiferença na teoria do consumidor. c) A inclinação da isoquanta é sempre constante. d) Quanto mais à direita estiver a isoquanta, maior o nível de produção. e) A isoquanta é uma curva que mostra as combinações possíveis de capital e trabalho para um mesmo nível de produção. 4. O ponto A �ca numa isoquanta Q. Se aumentarmos em 10% a quantidade de capital e trabalho utilizado, para onde nos deslocaremos? 5. Em que condições a Função de produção Cobb-Douglas tem rendimentos constantes de escala? Notas Título modal 1 Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Título modal 1 Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Referências BRUE, S.; GRANT, R. R. História do Pensamento Econômico. 3. ed. São Paulo: Ceangage Learning, 2017. cap. 14, p. 273-294 PINDYCK, R. S.; RUBINFELD, D. L. Microeconomia. 8. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2004. cap. 6, p. 191-218. VARIAN, H. Microeconomia Princípios Básicos. 9. ed. Rio de Janeiro Campus, 2015 cap. 17 p. 337-350. Próxima aula Equilíbrio Geral. Explore mais Leia, para uma descrição e exemplo de utilização da técnica de inventário perpétuo, vide Santos et ali, Estimativas do Estoque de capital Fixo da administração Pública 2000-2014 – Nota técnica Carta de Conjuntura <//www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/conjuntura/carta_de_conjuntura_28.pdf> , IPEA, set. de 2015. Leia os capítulos 7 e 8 de Macroeconomia, 8 ed., LCT, 2015, de G. Mankiw, sobre o modelo de crescimento de Solow. Leia o livro de Paulo Tigre, Gestão da Inovação, 2. ed., Rio de Janeiro, Campus/Elsevier, 2014. É uma boa introdução a temas como progresso técnico e inovação. É possível baixar a primeira edição da internet. Quem desejar um texto em vez de um livro, uma boa introdução a essa temática está presente em Tecnologia, Inovação e Sociedade <https://www.oei.es/historico/salactsi/milton.htm> , de Milton de Abreu Campanário. Leia Distribuição funcional da renda no Brasil: análise dos resultados recentes e estimação da conta da renda Economia Aplicada <//www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-80502014000300005> , vol.18, n°.3, Ribeirão Preto, Julho/Setembro de 2014, sobre distribuição funcional da renda, de Hallak Neto, J. e Saboia, J. http://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/conjuntura/carta_de_conjuntura_28.pdf https://www.oei.es/historico/salactsi/milton.htm http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-80502014000300005
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