おちゃらけミクロ経済学: 生産費用関数
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2012年11月6日火曜日

限界費用逓増の法則と微分 おまけ

世にも恐ろしい(?)微分のお話





「限界費用逓増の法則と微分」シリーズでは、
ミクロ経済学における、限界を話題にしてきました。
今回は、スピンアウトして、その微分について、お話をしたいと思います。


一部世間で、微分は恐れられているようです。
ですが、この記事をご覧になった皆さんは、この記事を読み終わるまで、
決して他のページに、飛ばないでください(笑)





ハロウィン

07 / misawakatsutoshi





微分を英訳さらに和訳





微分という日本語を英語に翻訳し、もう一度日本語に直訳してみましょう。
すると、〈微分→differential→「差」・「違い」〉ということになります。
ここから転じて、「微分する」とは、「差をとって変化を見る」ということになります。




数学よりに説明すると、「微分する」とは、「差分をとって変化率を測る」ことです。
微分にかんする計算式を見ていると、よく「⊿y」、「dx/dy」、などの記号が、見られます。




個人的には、ついこの間まで、どちらも「微分する」と言う意味で、同じ意味だと考えてました。
しかし、実は両者の意味は、異なります(数学関係者の皆さま、すみません)。



【意味】


  • 「⊿y」→「差分をとる」
  • 「dx/dy」→「(微小な)変化率を測る」



【由来】


  • 「⊿y」→ギリシャ文字のデルタ。英語で言う「d(ディー)」
  • 「dx/dy」→differentialの頭文字。




微分の数式では、ギリシャ文字と英語のアルファベットを使い分けられています。
「差分」と「変化率」では、意味が異なるため、違う文字が当てられています。





微分と限界概念を学習する意味





ご多分にもれず(?)、管理人も高校時代、数学で「微分」を学習する意味が、よく分かりませんでした。
当時は、「⊿y」、「dx/dy」という文字が出てきた時点で、頭の中が、「アウト」でした。
もしくは、自分にとっては、守備範囲外だということで、自主的に「ファウルボール」にしてました(笑)





審判アウト?ファウル

うーん、あれはアウト?ファウル? / Ryosuke Yagi





しかし、ミクロ経済学で、限界費用をという用語に出会い、、





  • 限界費用→「1単位あたりの追加的費用」
  • 限界→「追加的な変化率」
  • 微分→「(微小な)変化率」
  • 微分=限界




ということを理解してからは、高校時代に学習した、
微分のありがたさ(?)に気づきました。そのときは、すでに30を越してましたが(笑)。



限界費用の増加(変化率の増加)


限界費用の増加(変化率の増加)







  • 「もうすぐ英語と数学の試験だ。でもあと1時間しか勉強時間がない。このときどちらの科目に、1時間を費やした方がいい点を取れるか?」
  • 「今、手元に500円玉を持っている。吉牛に行くべきか?マクド(マック)に行くべきか?どちらの方が満足度が大きくなるか?」




どちらも、ある一定の費用(この場合時間とお金)を、追加的に支払った場合、
どれぐらいの効用(良い点数、満腹感)が、得られるかについて考えています。



ちょっとした日常生活のの選択を考えるだけでも、すでにあなたは微分しています
ミクロ経済学って、懐が深い学問だと思います。
(限界費用逓増の法則と微分おわり)




参考文献:
畑村洋太郎「直感でわかる微分・積分」岩波書店


畑村洋太郎「直感でわかる微分・積分」岩波書店


高橋 一雄 「数IA・IIB・IIICがこの1冊でいっきにわかる もう一度 高校数学」







2012年11月2日金曜日

限界費用逓増の法則と微分 その5


総費用曲線と限界費用曲線の比較




前回からのブログを整理してみましょう。
限界費用逓増の法則と微分 その1で登場させたグラフを、
「より丁寧に」観察してみましょう。



両者では、線形もかなり異なりますが、実は、座標の縦軸名も異なります。




総費用の増加














【縦軸名】

  • その1の縦軸名→総費用
  • その2の縦軸名→限界費用(追加的に1個をつくるための費用)



【特徴】

  • その1の縦軸名→「費用そのもの」が上昇。
  • その2の縦軸名→「費用の変化率」が上昇。



その1のグラフでは、生産単位が大きくなるにつれ、
全体の費用(総費用)が大きくなることを表します。



それに対し、その2のグラフでは、費用の変化率が上昇し、
生産単位が大きくなればなるほど、費用の増加率が高くなる、という状態を表しています。



総費用と限界費用を並べる理由




製パン会社もそうですが、企業活動においては、必ず、(収益-費用)について考えます。
赤字にせよ、黒字にせよ、一定期間において、利潤を計算する必要があるからです。



その一定期間において、生産や販売を開始をした当初は、
収益は増加しても、「費用の増分」は、低くなる傾向があります。
(ただし、費用について投資費用や機会費用は除く)



しかし、生産単位が次第に大きくなるにつれ、収益が増加しても、
むしろ費用の増分の方が、高くなります。



同じ生産量でも、費用が増加するということは、裏を返すと、
同じ費用を投入しても、生産量は減少していくことを表します。
これを限界収穫逓減の法則と言います



もちろん、生産単位が大きくなると、収益が増加しないということではありません
要は「のびしろが縮んでいく、という発想です。



限界収穫逓減の法則とその具体例




限界収穫逓減の法則について、具体的な例をあげれば、キリがないほど、挙げられます。
世の中に存在している一般の財・サービスの生産について、概ね「限界収穫逓減の法則」が、
適用できます。具体例は、以下の通りです


  • 食パン
  • 液晶テレビ
  • 自動車
  • コンピュータソフトウェア




生産単位を増やそうとすればするほど、既存の資源においては、収穫をあげることは、
難しくなっていきます。




限界収穫逓増の法則と教育サービス




逆に、限界収穫逓増の法則が適用できる財・サービスは、あるのでしょうか?
他の参考文献を確認していないので、全くの個人的見解でになりますが、
管理人は、教育サービスなどが、この法則を適用できると考えます。





パソコン分解に見入る子どもたち

パソコン分解に見入る子どもたち / chiaki0808




例えば、「自動車教習」を例にとってみましょう。
最初は、交通法規や標識に関する認識、自動車運転の技能習得まで、
覚えることは山ほどあります。しかも最初のうちは、公道にも出れませんし、
仮免許をとっても、助手席には、同乗者を必ずつける必要があります。
時間もお金も結構なコストが、かかります。





北豊島園自動車教習所 / ko-



しかし、自動車免許を取得すれば、一人で公道を運転することができます。
自動車運転による「移動の効用」を得ることができます。
しかも、運転経験を積めば積むほど、安いコストで運転技能が上がり、
「自動車移動による効用」が増加します。



よく、資源のない国は政策として教育にコストをかける、というお話を聞きますが、
単なる一般論としてではなく、ミクロ経済学的にも、考慮に値することだと思います。
(つづく)






2012年10月31日水曜日

限界費用逓増の法則と微分 その4


本当は言いたくなかった「限界」の話



当ブログは、ここ3回くらい、2つの異なる線形をしたグラフに基づいて、お話を展開しています。
限界費用逓増の法則と微分 その1 限界費用逓増の法則と微分 その2 
限界費用逓増の法則と微分 その3


パン屋さんの費用曲線その1





パン屋さんの費用曲線その1



パン屋さんの費用曲線その2




パン屋さんの費用曲線その2



ですが、上の2つのグラフは、実はわざと、不親切な書き方をしています(笑)





「限界」の本当の意味とは?




縦軸の項目名にご注目ください。
それぞれ、単に「費用」と書き、非常にあいまいな言い方をしています。




本当は、その1の縦軸には、総費用
その2には、1個あたりの追加的費用という言葉が入ります。
ミクロ経済学では、この1個あたりの追加的費用のことを、限界費用といいます。



縦軸名が入ったパン屋さんの費用曲線その1






縦軸名が入ったパン屋さんの費用曲線その1




縦軸名が入ったパン屋さんの費用曲線その2



縦軸名が入ったパン屋さんの費用曲線その2






経済学関連の本を読んでいると、限界という言葉が、しょっちゅう出てきます。
限界という言葉は、本文のタイトルにも使ってます。他には、こんなものがあります。


  • 限界収穫逓減
  • 限界収穫逓増
  • 限界効用逓減
  • 限界効用逓増



これらは、漢字ばっかりですが、ホトケさんの戒名ではありません(笑)
限界という部分は、追加的な変化のという言葉に置き換えて、差し支えありません。




一つ目の限界収穫逓減とは、追加的に変化すると生産量は次第に少なくなる、
という意味です。(くわしくは、また機会があれば説明します)



経済学に限らず専門用語は、ただやみくもに、暗記することに意味はありません。
大正時代から昭和30年代に、東京大学で教鞭をとられた、ある高名な民法学者の先生も、
こうおっしゃてます。



"法律を学ぶには、暗記しないで、理解しなければならない"
我妻榮「民法案内1~私法の道しるべ」勁草書房P1



ですが、限界は、結構便利な概念なんで、この際ルールは無視して、
そのまま覚えてしまいましょう。我妻先生、ごめんなさいm(。・ε・。)mスイマソ-ン



やっと出てきた微分と「限界」の関係




ちなみに、高等学校などで習う、微分は、追加的な変化率を表現するための一つの方法と
考えられます。管理人も、高校を卒業して、十何年もしてから気づきました(泣)




微分を習う高校生

[高校生ー広島駅] MOV02302 / xsix



微分と同様、限界の概念は、慣れていないうちは、理解するのが難しいと思います。
(管理人の説明が下手なだけかもしれませんが)
ですので別の機会(リンクおまけ)を設けて、別の観点から、限界概念を考えてみましょう。
(つづく)






2012年10月29日月曜日

限界費用逓増の法則と微分 その3

パン屋さんで限界概念を使う





パン生産の費用のグラフとして、異なる線形のグラフが存在するのは、どうしてでしょうか?
前々回前回のブログより)







ますだ製パン / Sig.





その答えについて、限界という概念を使って、考えてきました。
パン屋さんの経営者の立場に立って、限界の概念を適用すると、以下のような表現になります。




パン屋さんの費用曲線と3本の接線




パン屋さんの費用曲線と3本の接線





パン屋さんで限界概念の説明




この図の特徴は、ザクッと分けて、3つあります。




  1. 生産個数が、少ないときは、設備や人員が遊んでいる。増産がラク
  2. 生産個数が、中ぐらいのときは、設備や人員は、ほぼ100%の稼働。増産は、コストが発生
  3. 生産個数が、大きいときは、設備や人員が、100%超の稼動。増産は、莫大なコストが発生




パン屋さんの限界概念をもっと詳しく




パンを作るために、工場を建てて、人を雇っても、生産量が少なければ、
いわゆる「遊び」の部分が多いため、生産量を増やすとしても、大きなコストを必要としません。




生産個数が増え、工場が、それなりに「回っている」状態になっているときに、
生産を増やそうとすると、それなりのコストがかかります。
労働者に支払う時間外手当や、材料費水道・光熱費などの上昇が、考えられます




そして、工場のラインも、労働者も、100%フル稼働をしている中で、
さらに生産量を増やそうとすれば、既存の設備や人員では、もう生産が、追いつきません。
新たな用地の取得工場の建設労働者の採用など、巨大なコストが必要になります。





コストのかかる器材
器材 / darkensiva





もう一度限界概念に戻りましょう




ここで異なる線形のグラフについて、冒頭の問題提起を考えてみましょう。
曲線のグラフは、パンを作るときの総費用を表してまいます。
直線のグラフは、パンを1単位追加的に作るときの、その追加費用を表しています。



パン屋さんの費用曲線その1





パン屋さんの費用曲線その2




限界の考え方について、理解を深めるため、次回は、微分について考えます。
といっても、dx/dyとか、⊿yの記号を使った、計算式は出しませんので、ご安心を!
(つづく)



参考文献:グレゴリー・マンキュー「マンキュー経済学第2版Ⅰ」(P142)東洋経済新報社



2012年10月24日水曜日

限界費用逓増の法則と微分 その1

微分というビッグワード




「どうやったら、ブログの訪問者が増えるか?」
結構、悩みのタネです。といっても、月間のユーザー数が200に満たない、ぺーぺーなんですが
(2012年10月17日現在)。




当ブログでは、GoogleAnalytics(リンク)で、
ブログの訪問者数や、ユーザー数、ページのビュー(PV)数、滞在時間などを計測しています。




GoogleAnalytics




これらを観察していると、あることに気が付きます。
Google検索やyahoo検索を通じて、来られる方の滞在時間が、非常に長いことです。




こんなぺーぺーなブログなのに、
30分もとどまっていていただく方も、いらっしゃいます。なんともありがたいことです。
ですが、そんな人は、20人に1人ぐらいの割合です。




タグ付けがなってないとか、ソーシャル機能が、活用できていないとか、
いろいろと、課題や対策は、目につきます(泣)



そんな中、現在、管理人が、一番気になるは、キーワード対策です。
分からないことがあれば、今のご時世、みなさんとりあえず「ググり」ますから。




微分とその他キーワードの比較




おちゃらけミクロ経済学の過去ブログで登場した、
主なキーワードの、月間検索ボリュームは、数百~数千です。
ボリュームが大きいキーワードでも、せいぜい20,000程度のオーダーです。
(2012年10月17日現在)




  • 需要と供給          720
  • 比較優位           5,400
  • 自由貿易         27,100
  • ベーシックインカム    12,100





ところが、微分というキーワードで、月間検索ボリュームを調べると、
なんと、246,000!ケタが1つ違いました!



ちなみに「AKB48」で調べると、5,000,000(500万)。これぐらいになると、もはや別格なんでしょう。
それでも、当ブログで、数十万オーダーのキーワードを扱うことは、珍しいことだと思います。










おそらく微分は、検索ロボットには、好かれている言葉なんでしょう。
ただし、肝心なのは、(検索ロボットに好かれる≠人間に好かれる)、ということです。



微分→微か(かすか)に分かる
積分→分かった積り(つもり)



という具合に、あまり芳しくない噂も聞きますし(笑)




そういうことなんで、以下の文章では、検索ロボットだけでなく、
人間にも好かれる文章を、心がけていきたいと思います。



費用と微分の関係





以前、当ブログに「わが町のパン屋さん」が、5軒登場しました。
取引利益と個別消費者余剰




そのときは、取引利益で登場してもらいましたが、
今回は、費用について、スポットを当ててみましょう。
その費用と生産量について、5軒分をまとめると、以下の2つの作図ができます。



パン屋さんの費用曲線その1




パン屋さんの費用曲線その1



パン屋さんの費用曲線その2



パン屋さんの費用曲線その2




どちらも、費用の曲線には、違いありません。
ですが曲線のどこに注目するかで、違いが表れます。この違いを表すのが、微分です。
(つづく)