Na maioria dos livros didáticos de Microeconomia, é mencionado que a função de produção de CES (elasticidade constante da substituição),
(onde a elasticidade da substituição é ), tem como limites a função de produção de Leontief e a de Cobb-Douglas. Especificamente,
e
Mas eles nunca fornecem a prova matemática para esses resultados.
Alguém pode fornecer essas provas?
Além disso, a função CES acima incorpora retornos constantes de escala (homogeneidade do grau um), devido ao expoente externo ser . Se fosse, digamos , então o grau de homogeneidade seria .
Como os resultados limitadores são afetados se ?
Respostas:
As provas que apresentarei são baseadas em técnicas relevantes para o fato de a função de produção CES ter a forma de uma média ponderada generalizada .2
Isso foi usado no artigo original em que a função CES foi introduzida, Arrow, KJ, Chenery, HB, Minhas, BS e Solow, RM (1961). Substituição capital-trabalho e eficiência econômica. The Review of Economics and Statistics, 225-250.
Os autores referiram seus leitores ao livro Hardy, GH, Littlewood, JE & Pólya, G. (1952). Desigualdades , capítulo .
Consideramos o caso geral
1) Limite quandoρ→∞ ρ→∞ ρ≤0 ρ
Como estamos interessados no limite quando podemos ignorar o intervalo para o qual , e deleite como estritamente positivo.
Sem perda de generalidade, assuma . Também temos . Em seguida, verificamos que a seguinte desigualdade é válida:K≥L⇒(1/Kρ)≤(1/Lρ) K,L>0
aumentando para o poder para obterρ/k
que imprime o termo do meio em a , então(1) (1/Lk)
Portanto, para , obtemos a função básica de produção Leontief.k=1
2) Limite quandoρ→0
Escreva a função usando exponencial como
Considere a expansão de Maclaurin de primeira ordem (expansão de Taylor centrada em zero) do termo dentro do logaritmo, com relação a :ρ
Insira isso de volta em e livre-se do exponencial externo,(4)
Caso seja opaco, defina e reescrevar≡1/ρ
Agora, parece uma expressão cujo limite no infinito nos dará algo exponencial:
O grau de homogeneidade da função é preservado e, se , obtemos a função Cobb-Douglas.k k=1
Foi este último resultado que fez Seta e Co para chamar parâmetro de "distribuição" da função CES.a
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O método regular de obtenção de Cobb-Douglas e Leotief é a regra de L'Hôpital .
Outros métodos também devem ser usados. A configuração será retornada e Por A derivada total via diferenciais teremos Com algumas manipulações, nossa equação principal será obtida.γ=1 Q=[aK−ρ+(1−a)L−ρ]−1ρ
Função Linear :limρ→−1dQ⇒Q=aK+(1−a)L
Função Cobb-Douglas : Tomando o Integral de ambos os lados produziria
Função Leontief :limρ→∞dQ⇒min(aK,(1−a)L)
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