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Chapitre 10 Technologie

Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

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Chapitre 10

Technologie

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Technologies

La technologie d’une entreprise est le nom donné à l’ensemble des procédés permettant à l’entreprise de convertir certains biens – des inputs – en d’autres biens - des outputs.

Par exemple, du travail, un ordinateur, un projecteur, de l’électricité, un amphi et un logiciel sont combinés pour produire cette leçon.

Dans ce cours, on supposera toujours qu’un seul output est produit

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Technologies

Il y a en général plusieurs moyens différents de produire le même bien (par exemple, on peut également produire une leçon de microéconomie en remplaçant l’ordinateur, le logiciel et le projecteur par un tableau et des craies).

Y a t-il des procédés « meilleurs »  que d’autres?

Comment comparer différents procédés? Comment décrire l’ensemble des procédés

disponibles à la firme ?

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Combinaisons d’inputs

xi désigne la quantité utilisée de l’input i.

Une combinaison d’inputs est une liste de quantités d’inputs; (x1, x2, … , xn).

E.g. (x1, x2, x3) = (6, 0, 9).

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Fonctions de production

y désigne le niveau d’output.La fonction de production associe à

chaque combinaison d’inputs la quantité maximale d’output qu’il est techniquement possible de produire à partir de la dite combinaison.

y f x xn ( , , )1

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Fonctions de production

y = f(x) décrit laFonction de de production.

x’ xNiveau d’Input

Niveau d’output

y’y’ = f(x’) représente le niveau maximal d’output que l ‘on peut produire à partir de x’ unités d’input.

un input, un output

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Ensembles de production

Une activité productive est une combinaison d’inputs et un niveau d’output; (x1, … , xn, y).

Une activité productive est réalisable si

L’ensemble de toutes les activités

productives réalisables est appelé

ensemble de production.

y f x xn ( , , )1

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Ensembles de production

y = f(x) décrit la fonction de production.

x’ xNiveau d’input

Niveau d’output

y’

y”

y’ = f(x’) : niveau maximal d’output qui peut être produit de x’ unités d’input.

Un input, un output

y” < f(x’) : niveau d’output réalisable avec x’ unités d’input.

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Ensembles de production

L’ensemble de production:

}.0,,0

),,(|),,,{(

1

11

n

nn

xx

etxxfyyxxT

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Ensembles de production

x’ xNiveau d’input

Niveau d’Output

y’

Un input, un output

y”

L’ensemble deproduction

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Ensembles de production

x’ xNiveau d’input

Niveau d’output

y’

Un input, un output

y”

Ensemble deproduction

Activités productivestechniquementinefficaces

Activités productivesefficaces

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Technologies avec plusieurs inputs

Comment décrire la technologie lorsqu’il y a plusieurs inputs?

Considérons le cas où il n’y a que deux inputs, dont les quantités sont notées x1 et x2. La quantité d’output est notée y.

Supposons que la fonction de production soit

y f x x x x ( , ) .1 2 11/3

21/32

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Technologies avec plusieurs inputsE.g. le niveau maximal d’output

possible à partir de la combinaison d’ input(x1, x2) = (1, 8) est

Alors que le niveau maximal d’output possible à partir de (x1,x2) = (8,8) est

y x x 2 2 1 8 2 1 2 411/3

21/3 1/3 1/3 .

y x x 2 2 8 8 2 2 2 811/3

21/3 1/3 1/3 .

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Technologies avec plusieurs inputs

Output, y

x1

x2

(8,1)(8,8)

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Technologies avec plusieurs inputs

On appelle isoquante associée au niveau de production y l’ensemble de toutes les combinaisons d’inputs permettant de produire exactement y comme niveau maximal d’output.

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Isoquantes avec deux inputs

y

y x1

x2

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Isoquantes avec deux inputs

Les isoquantes peuvent être représentées graphiquement en ajoutant un axe pour les niveaux d’output level et en « découpant » chaque isoquante à la hauteur du niveau d’output associée à la dite isoquante.

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Isoquantes avec deux inputs

Output, y

x1

x2

y

y

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Isoquantes avec deux inputs

L’ajout d’isoquantes supplémentaires fournit une information de plus en plus précise sur la technologie de la firme.

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Isoquantes avec deux inputs

y

y

x1

x2

y

y

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Isoquantes avec deux inputs

Output, y

x1

x2

y

y

y

y

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Technologies à plusieurs inputs

La collection complète des isoquantes est parfois appelée la carte d’isoquantes.

La carte d’isoquantes est équivalente à la fonction de production.

E.g. 3/12

3/1121 2),( xxxxfy

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Technologies à plusieurs inputs

x1

x2

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

x2

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

x2

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

x2

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

x2

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

x2

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

Page 33: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Technologies à plusieurs inputs

x1

y

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Ensemble d’inputs requis

On appelle l’ensemble des inputs requis à la production de y unités d’output (noté V(y)) l’ensemble de toutes les combinaisons d’inputs permettant au moins de produire y

Formellement: V(y) = {(x1,…,xn)Rn

+: f(x1,…,xn) y}

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Ensemble d’inputs requis

y

y x1

x2

x2

x1

I(y)

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Ensemble d’inputs requis

V(y)

y x1

x2

x2

x1

I(y)

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Analogie avec la théorie du consommateur

D’un point de vue mathématique, la fonction de production ressemble à la fonction d’utilité du consommateur

La carte d’isoquantes ressemble à la carte d’indifférence

Les ensembles d’inputs requis ressemblent aux ensembles des paniers faiblements préférés

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Analogie avec la théorie du consommateur

Il y a toutefois une différence essentielle: Les nombres associés par la fonction d’utilité aux courbes d’indifférence n’ont pas d’autre signification que d’ordonner ces courbes de manière conforme aux préférences du consommateur

Par contre les nombres associés aux isoquantes par la fonction de production ont une signification plus précise (cardinale) : ce sont des niveaux physiques d’output.

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Technologies Cobb-Douglas

Comme pour le consommateur, la fonction de production Cobb-Douglas s’écrit

Par ex:avec

y Ax x xa anan 1 2

1 2 .

y x x 11/3

21/3

.31

31

,1,2 21 aetaAn

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x2

x1

Les isoquantes sont hyperboliques,asymptotiques aux axes sansjamais les toucher.

Technologies Cobb-Douglas

y x xa a 1 21 2

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x2

x1

Les isoquantes sont hyperboliques,asymptotiques aux axes sansjamais les toucher.

Technologies Cobb-Douglas

y x xa a 1 21 2

x x ya a1 21 2 "

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x2

x1

Les isoquantes sont hyperboliques,asymptotiques aux axes sansjamais les toucher.

Technologies Cobb-Douglas

y x xa a 1 21 2

x x ya a1 21 2 "

x x ya a1 21 2 '

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x2

x1

Les isoquantes sont hyperboliques,asymptotiques aux axes sansjamais les toucher.

Technologies Cobb-Douglas

y x xa a 1 21 2

x x ya a1 21 2 "

x x ya a1 21 2 '

y" > y'

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Technologies à coefficients de production fixes (Léontieff)

Une fonction de production Léontieff est de forme

E.g.

avec

y a x a x a xn nmin{ , , , }.1 1 2 2

y x xmin{ , }1 22

.21,2 21 aetan

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Technologies Léontieff

x2

x1

min{x1,2x2} = 14

4 8 14

247

min{x1,2x2} = 8min{x1,2x2} = 4

x1 = 2x2

y x xmin{ , }1 22

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Technologie Léontieff

Décrit des situations de parfaite complémentarité entre facteurs de production

Ex: il faut une pelle et un travailleur pour creuser un trou. Deux pelles et deux travailleurs pour creuser deux trous, etc.

Augmenter le nombre de travailleurs sans augmenter le nombre de pelles n’augmentera pas le nombre de trous

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Technologies à parfaite substituabilité

Comme pour les préférences du consommateur, une fonction de production à parfaite substituabilité est de forme

E.g.

avec

y a x a x a xn n 1 1 2 2 .

y x x 1 23

.31,2 21 aetan

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Technologies à parfaite substituabilité

9

3

18

6

24

8

x1

x2

x1 + 3x2 = 18

x1 + 3x2 = 36

x1 + 3x2 = 48

Isoquantes linéaires et parallèles

y x x 1 23

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Technologie à parfaite substituabilité Décrit des situations de parfaite

substituabilité entre facteurs de production Ex: On a besoin de 1000 heures de travail

efficace pour produire des bigoudis sur une chaîne de montage

Les femmes (facteur 2) sont plus efficaces que les hommes (facteur 1) au sens ou une heure de travail féminin donne deux heures de travail efficace alors que le taux de conversion du travail masculin en travail efficace est de 1 pour 1

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Produit Marginal Physique d’un input

Le produit marginal de l’input mesure la variation de l’output qu’entraîne une variation infinitésimale d’input i,toutes choses égales par ailleurs.

Mathématiquement:

y f x xn ( , , )1

ii x

fPM

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Produit marginal physique

E.g. siy f x x x x ( , ) /

1 2 11/3

22 3

alors le produit marginal de l’input 1 est

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Produit marginal physique

E.g. siy f x x x x ( , ) /

1 2 11/3

22 3

alors le produit marginal de l’input 1 est3/2

23/2

11

1 31

xxxy

PM

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Produit marginal physique

E.g. siy f x x x x ( , ) /

1 2 11/3

22 3

alors le produit marginal de l’input 1 est3/2

23/2

11

1 31

xxxy

PM

et le produit marginal de l’input 2 est

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Produit marginal physique

E.g. siy f x x x x ( , ) /

1 2 11/3

22 3

alors le produit marginal de l’input 1 est3/2

23/2

11

1 31

xxxy

PM

et le produit marginal de l’input 2 est

.32 3/1

23/1

12

2 xx

xy

PM

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Produit marginal physique

En général, le produit marginal physique d’un input dépend de la quantité utilisée des autres inputs. E.g. si

3/22

3/211 3

1xxPM alors

3/21

3/23/211 3

48

31 xxPM

Et si x2 = 27 alors

si x2 = 8,

.32731 3/2

13/23/2

11 xxPM

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Produit marginal physique

On suppose souvent que le produit marginal physique de l’input i est décroissant par rapport à l’emploi de cet input, toutes choses égales par ailleurs. Formellement:

.02

2

iiii

i

xf

xf

xx

PM

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Produit marginal physique

On justifie usuellement cette décroissance du produit marginal par la loi dite « des rendements décroissants ». On obtient moins de la quarantième heure de travail que de la trente neuvième!

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Produit marginal physique

3/22

3/211 3

1xxPM 3/1

23/1

12 32 xxPMet

E.g. si y x x 11/3

22 3/ alors

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Produit marginal physique

3/22

3/211 3

1xxPM 3/1

23/1

12 32 xxPMet

E.g. si y x x 11/3

22 3/ alors

Et donc0

92 3/2

23/5

11

1 xxxPM

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Produit marginal physique

3/22

3/211 3

1xxPM 3/1

23/1

12 32 xxPMet

E.g. si y x x 11/3

22 3/ alors

Et donc0

92 3/2

23/5

11

1 xxxPM

et.0

92 3/4

23/1

12

2 xxxPM

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Produit marginal physique

3/22

3/211 3

1xxPM 3/1

23/1

12 32 xxPMet

E.g. si y x x 11/3

22 3/ alors

Et donc0

92 3/2

23/5

11

1 xxxPM

et.0

92 3/4

23/1

12

2 xxxPM

Les deux produits marginaux sont décroissants.

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Rendements d’échelle La notion de produit marginal physique décrit le

changement de niveau d’output qui résulte d’un changement (marginal) dans l’emploi d’un seul input.

La notion de rendements d’échelle décrit la manière avec laquelle le niveau d’ output est affecté lorsque toutes les quantités d’input sont modifiées dans une même proportion (e.g. les niveaux d’input doublés, ou divisés par deux).

Très importante notion pour comprendre l’émergence de grandes firmes

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Rendements d’échelle

Si, pour chaque combinaison d’inputs (x1,…,xn),

f kx kx kx kf x x xn n( , , , ) ( , , , )1 2 1 2

Pour tout tout nombre k supérieur à 1, alors la technologie décrite par lafonction de production f est l’objet de rendements d’échelle constants.E.g. (k = 2) doubler tous les niveaux d’input Double la quantité maximal d’output Que l’on peut produire.

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Rendements d’échelle

y = f(x)

x’ xNiveau d’input

Niveau d’output

y’

un input, un output

2x’

2y’

Rendementsd’échelle constants

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Rendements d’échelle

Si, pour toute combinaison d’inputs (x1,…,xn),

f kx kx kx kf x x xn n( , , , ) ( , , , )1 2 1 2

Pour tout nombre k supérieur à 1, alors la technologie fait l’objet de rendementsd’échelle décroissants.E.g. (k = 2) doubler le niveau d’emploi de tous les inputs fait moins que doublerla quantité maximale d’output possible.

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Rendements d’échelle

y = f(x)

x’ xNiveau d’input

Niveau d’output

f(x’)

Un input, un output

2x’

f(2x’)

2f(x’)

Rendements d’échelledécroissants

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Rendements d’échelle

Si, pour toute combinaison d’inputs (x1,…,xn),

f kx kx kx kf x x xn n( , , , ) ( , , , )1 2 1 2

pour tout nombre k supérieur à 1, alors la technologie fait l’objet de rendements d’échelle croissants.E.g. (k = 2) doubler le niveau de tous les input fait plus que doubler la quantitémaximale d’output.

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Rendements d’échelle

y = f(x)

x’ xNiveau d’Input

Niveau d’output

f(x’)

Un input, un output

2x’

f(2x’)

2f(x’)

Rendements d’ échellecroissants

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Rendements d’échelle

Une technologie peut localement faire montre de différents types de rendements d’échelle.

La notion de rendements d’échelle est, de fait, une notion locale

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Rendements d’échelle

y = f(x)

xInput

Output

Un input, un output

Rendements d’échelledécroissants

Rendements d’échellecroissants

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Exemples de Rendements d’échelle

y a x a x a xn n 1 1 2 2 .

La fonction de production avec parfaitesubstituabilité est

Si on augmente proportionellement tous les niveaux d’input par k, on obtiendra la Quantité d’output:

a kx a kx a kxn n1 1 2 2( ) ( ) ( )

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Exemples de Rendements d’échelle

y a x a x a xn n 1 1 2 2 .

La fonction de production avec parfaitesubstituabilité est

Si on augmente proportionellement tous les niveaux d’input par k, on obtiendra la Quantité d’output:

a kx a kx a kx

k a x a x a xn n

n n

1 1 2 2

1 1 2 2

( ) ( ) ( )

( )

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Exemples de Rendements d’échelle

y a x a x a xn n 1 1 2 2 .

La fonction de production avec parfaitesubstituabilité est

Si on augmente proportionellement tous les niveaux d’input par k, on obtiendra la quantité d’output:

a kx a kx a kx

k a x a x a x

ky

n n

n n

1 1 2 2

1 1 2 2

( ) ( ) ( )

( )

.

Cette technologie fait donc l’objet de rendements d’échelle constants.

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Exemples de rendements d’échelle

y a x a x a xn nmin{ , , , }.1 1 2 2

La fonction de production Léontieff:

L’augmentation proportionnelle de tous les niveaux d’input par k permet au mieuxla production du niveau d’output:

min{ ( ), ( ), , ( )}a kx a kx a kxn n1 1 2 2

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Exemples de rendements d’échelle

y a x a x a xn nmin{ , , , }.1 1 2 2

La fonction de production Léontieff:

L’augmentation proportionnelle de tous les niveaux d’input par k permet au mieuxla production du niveau d’output:

min{ ( ), ( ), , ( )}

(min{ , , , })

a kx a kx a kx

k a x a x a xn n

n n

1 1 2 2

1 1 2 2

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Exemples de rendements d’échelle

y a x a x a xn nmin{ , , , }.1 1 2 2

La fonction de production Léontieff:

L’augmentation proportionnelle de tous les niveaux d’input par k permet au mieuxla production du niveau d’output:

min{ ( ), ( ), , ( )}

(min{ , , , })

.

a kx a kx a kx

k a x a x a x

ky

n n

n n

1 1 2 2

1 1 2 2

La technologie Léontieff fait donc l’objetde rendements d’échelle constants.

Page 82: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( )kx kx kxa an

an1 2

1 2

Page 83: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( )kx kx kx

k k k x x x

a an

a

a a a a a a

n

n n

1 21 2

1 2 1 2

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Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( )kx kx kx

k k k x x x

k x x x

a an

a

a a a a a a

a a a a ana

n

n n

n n

1 2

1 2

1 2

1 2 1 2

1 2 1 2

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Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( )

.

kx kx kx

k k k x x x

k x x x

k y

a an

a

a a a a a a

a a a a ana

a a

n

n n

n n

n

1 2

1 2

1 2

1 2 1 2

1 2 1 2

1

Page 86: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( ) .kx kx kx k ya an

a a an n1 2

1 2 1

La technologie Cobb-Douglas fait donc l’objetde rendements d’échelle:constants si a1+ … + an = 1

Page 87: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( ) .kx kx kx k ya an

a a an n1 2

1 2 1

La technologie Cobb-Douglas fait donc l’objetde rendements d’échelle:constants si a1+ … + an = 1croissants si a1+ … + an > 1

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Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( ) .kx kx kx k ya an

a a an n1 2

1 2 1

La technologie Cobb-Douglas fait donc l’objetde rendements d’échelle:constants si a1+ … + an = 1croissants si a1+ … + an > 1décroissants si a1+ … + an < 1.

Page 89: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Exemples de Rendements d’échelle

y x x xa anan 1 2

1 2 .La fonction de production Cobb-Douglas:

L’augmentation proportionnelle des niveauxd’input par k va conduire au niveau d’output:

( ) ( ) ( ) .kx kx kx k ya an

a a an n1 2

1 2 1

La technologie Cobb-Douglas fait donc l’objetde rendements d’échelle:constants si a1+ … + an = 1croissants si a1+ … + an > 1décroissants si a1+ … + an < 1.

Page 90: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Mesure locale de rendements d’échelle

Pour une technologie donnée, comment connaître les rendements d’échelle dont elle fait l’objet ?

La notion d’élasticité d’échelle fournit une réponse à cette question

L’élasticité d’échelle donne le taux d’augmentation du niveau d’output qu’entraîne une augmentation proportionnelle d’un pour cent du niveau d’emploi des inputs

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Mesure locale de rendements d’échelle

Soit une fonction de production f(x1,…,xn)

A tout niveau d’emploi des inputs (x1,…,xn) on considère une augmentation proportionnelle de ce niveau d’emploi d’un montant k (proche de 1).

Cela définit une fonction g(k) de la manière suivante: g(k)= f(kx1,…,kxn)

Dérivons cette fonction g par rapport à k (possible si f est dérivable)

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Mesure locale de rendements d’échelle

Cette dérivée s’écrit:

Si on l’évalue à k = 1, elle s’interprète comme le taux de variation du niveau d’output par rapport à une augmentation infinitésimale proportionnelle du niveau d’emploi des inputs

nnn x

xxkxkf

xx

xkxkfkkg

1

11

1

1 ),...,(...

),...,()(

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Mesure locale de rendements d’échelleUne mesure locale d’élasticité d’échelle E serait

donc:

E > 1 Rendements d’échelle croissants E = 1 Rendements d’échelle constants E < 1 Rendements d’échelle décroissants

),...,(

),...,(...

),...,(

)1(

)1(

1

1

11

1

1

n

nn

E

xxf

xx

kxfx

xxxf

gkg

Page 94: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Mesure locale de rendements d’échelleExemple: trouver l’élasticité l’échelle associée

à la fonction de production f(x1,x2) = (1+x1)1/2 (1+x2)1/2

Les dérivées partielles de f sont:

f1(x1,x2) = ½((1+x1)-1/2 (1+x2)1/2 et

f2(x1,x2) = ½((1+x1)1/2 (1+x2)-1/2

On a donc:

1)1(2)1(2

)1()1(

])11()

11[(21

2

2

1

1

2/12

2/11

22/1

2

11

2/1

1

2

xx

xx

xx

xxx

xxx

E

Page 95: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Rendements d’échelle

Q: Une technologie peut elle faire l’objet de rendements d’échelle croissants tout en étant soumise à la loi des rendements décroissants ?

Page 96: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Rendements d’échelle

Q: Une technologie peut-elle faire l’objet de rendements d’échelle croissants tout en étant soumise à la loi des rendements décroissants ?

R: Oui.E.g. y x x 1

2 322 3/ / .

Page 97: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Rendements d’échelley x x x xa a 1

2 322 3

1 21 2/ /

134

21 aaE donc, cette technologie faitl’objet de rendements d’échelle croissants.

Page 98: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Rendements d’échelley x x x xa a 1

2 322 3

1 21 2/ /

134

21 aaE donc, cette technologie faitl’objet de rendements d’échelle croissants.

mais 3/22

3/111 3

2xxPM est décroissant en x1

Page 99: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Rendements d’échelley x x x xa a 1

2 322 3

1 21 2/ /

134

21 aaE donc, cette technologie faitl’objet de rendements d’échelle croissants.

mais 3/22

3/111 3

2xxPM est décroissant en x1

3/12

3/212 3

2 xxPMet est décroissant en x2

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Rendements d’échelle

Donc, une technologie peut faire l’objet de rendements d’échelle croissants tout en étant soumise à la loi des rendements décroissants. Pourquoi?

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Rendements d’échelle

Le produit marginal décrit le taux de variation de l’output par rapport à la variation d’un niveau d’input (toutes choses égales par ailleurs).

Le produit marginal décroît parce que les autres inputs restent fixés de sorte que les unités additionnelles de l’input ont de moins d’autres input avec lesquels elles peuvent être combinées.

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Rendements d’échelle

Lorsque tous les niveaux d’input sont augmentés de manière proportionnelle, il peut ne pas y avoir de réduction des produits marginaux les unités additionnelles de chaque input vont pouvoir être combinées avec des unités additionnelles des autres inputs. Il est donc possible que les rendements d’échelle soient constants ou croissants alors même que la productivité marginale de chaque facteur soit décroissante

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Taux marginal de Substitution technique

A quel taux la firme peut-elle substituer un input à un autre sans modifier son niveau de production ?

Page 104: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Taux marginal de substitution technique

x2

x1

y

x2'

x1'

Page 105: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Taux marginal de substitution technique

x2

x1

y

x2'

x1'

Pente = taux maximal auquel le niveau d’input 2 peut être réduit lorsque l’input 1 est augmenté et que la firme désire garder constant son niveau de production. La pente de l’ isoquante est donc ce taux marginal de substitution technique

Page 106: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Taux marginal de Substitution technique

Comment calculer le Taux Marginal de substitution technique ?

Page 107: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Taux marginal de Substitution technique

Comment calculer le Taux Marginal de Substitution Technique TMST ?

On utilise, comme pour le TMS de la théorie du consommateur, le théorème des fonctions implicites

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Rappel le théorème des fonctions implicites

Dans un monde à deux inputs, la courbe de l’isoquante associée à un niveau de production y, qui définit une relation entre le niveau d’input 1, x1, et le niveau d’input 2, x2

y(x1), est définie par l’identité:

yxxxf y ))(,( 121

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Calcul du TMST par le théorème des fonctions implicites

Si les produits marginaux sont toujours positifs et si la fonction de production est continue, la relation

est fonctionnelle (elle

associe à toute quantité d’input 1 l’unique quantité d’input 2 qui permet à l’entreprise de produire y)

:2ux

Page 110: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Calcul du TMS par le théorème des fonctions implicites (cas

dérivable)

1

1221

)(),(

xzx

zzTMSTy

1

12

2

121

1

121 )())(,())(,(0

xzx

xzxzf

xzxzf yyy

Page 111: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Calcul du TMS par le théorème des fonctions implicites (cas dérivable)

2

121

1

121

1

12

))(,(

))(,()(

xzxzf

xzxzf

xzx

y

y

y

Page 112: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Taux marginal de substitution technique: Un exemple Cobb-Douglas

y f x x x xa b ( , )1 2 1 2

donc ba xaxxf

21

11

.1212

baxbxxf

et

Le TMST est donc

.//

1

21

21

21

1

2

1

1

2

bxax

xbxxax

xfxf

xx

ba

bay

Page 113: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

x2

x1

Taux marginal de substitution technique; Un exemple Cobb-Douglas

1

2

1

2

1

2

2)3/2()3/1(

xx

xx

bxax

TMST

32

31

;3/223/1

1 betaxxy

Page 114: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

x2

x1

Taux marginal de substitution technique; Un exemple Cobb-Douglas

1

2

1

2

1

2

2)3/2()3/1(

xx

xx

bxax

TMST

32

31

;3/223/1

1 betaxxy

4

81

428

2 1

2

xx

TMST

Page 115: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

x2

x1

Taux marginal de substitution technique; Un exemple Cobb-Douglas

1

2

1

2

1

2

2)3/2()3/1(

xx

xx

bxax

TMST

32

31

;3/223/1

1 betaxxy

6

12

41

1226

2 1

2

xx

TMST

Page 116: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Hypothèses sur les Technologies

On suppose souvent d’une technologie qu’elle estmonotone, etconvexe.

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Monotonie

Monotonie: Augmenter le niveau d’emploi de n’importe quel input ne réduit jamais l’ output.

y

x

y

x

monotone nonmonotone

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Convexité

Convexité: Si les combinaisons d’ inputs x’ et x” permettent chacune de produire au moins y unités d’output, le mélange tx’ + (1-t)x” des deux combinaisons doit également permettre de produire au moins y unités d’output et, quelque soit 0 < t < 1.

Page 119: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Convexité

x2

x1

x2'

x1'

x2"

x1"

y

Page 120: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Convexité

x2

x1

x2'

x1'

x2"

x1"

tx t x tx t x1 1 2 21 1' " ' "( ) , ( )

y

Page 121: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Convexité

x2

x1

x2'

x1'

x2"

x1"

tx t x tx t x1 1 2 21 1' " ' "( ) , ( )

yy

Page 122: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Convexité

x2

x1

x2'

x1'

x2"

x1"

La convexité implique que leTMST augmente (devienne moins négatif) au fur et àmesure que x1 augmente.

Page 123: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Technologies monotones

x2

x1

yy

y

Plus grande quantitéd’output

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Une distinction importante: Le long terme vs le court terme

Le long terme décrit l’horizon temporel sur lequel l’entreprise n’est pas du tout restreinte en terme de ses choix de combinaisons d’input.

Le court terme est un horizon temporel dans lequel l’entreprise est restreinte d’une manière ou d’un autre dans ses choix de combinaisons d’input.

Il y a plusieurs horizons de court terme.

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Long terme vs court terme

Exemples de restrictions qui peuvent limiter les choix d’activité productive dans le court terme:Incapacité temporaire d’installer ou de

détruire un équipement lourd ou une chaîne de montageObligation légale de satisfaire certaines

normes environnementalesObligation légale de satisfaire des

exigences en termes de contenu national.

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Long terme vs court terme

Quelle type de restrictions l’horizon de court terme impose t-il à la technologie de la firme ?

De manière spécifique, supposons que la restriction de court terme fixe le niveau disponible d’input 2.

L’input 2 sera donc l’input fixe dans le court terme. L’input 1 restera variable.

Page 127: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court termex2

x1y

Page 128: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1y

Page 129: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 130: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 131: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 132: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 133: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 134: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 135: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2

x1

y

Page 136: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x2 x1

y

Page 137: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x1

y

Page 138: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x1

y

Page 139: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

x1

y

Quatre fonctions de production de court terme.

Page 140: Chapitre 10 Technologie. Technologies La technologie dune entreprise est le nom donné à lensemble des procédés permettant à lentreprise de convertir certains

Long terme et court terme

y x x 11/3

21/3

est la fonction de productionde long terme (x1 and x2 sont tous les deux variables).La fonction de production de court terme pour x2 1 est .x1xy 3/1

13/13/1

1

La fonction de production de court terme pour x2 8 est .28 3/1

13/13/1

1 xxy