Industrieökonomik Sommersemester 2007 1. Vorlesung, 20.04.2007 PD Dr. Jörg Naeve∗ Universität des Saarlandes Lehrstuhl für Nationalökonomie insbes. Wirtschaftstheorie ∗ mailto:[email protected] http://www.uni-saarland.de/fak1/fr12/albert 0681 302 4864 (Mittwoch bis Freitag) 1 / 34 Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik 2 / 34 Fragestellung und Methoden Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Die Industrieökonomik untersucht das Verhalten und die Interaktion von Unternehmen auf unterschiedlichen Märkten. Sie verwendet insbesondere Methoden der Mikroökonomik und der Spieltheorie. In der Mehrzahl der Modelle werden partialanalytische Ansätze verfolgt, d. h., es wird ein isolierter Markt untersucht. Interdependenzen mit anderen Märkten werden ausgeblendet (ceteris paribus Annahme — im Gegensatz zur Theorie des allgemeinen Gleichgewichts). 3 / 34 Beschreibung des Marktes Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Die Nachfrageseite wird meist durch die (aggregierte) Nachfragefunktion bzw. die Preis-Absatz-Funktion modelliert, d. h., eine detailliertere Analyse des Verhalten der Konsumentinnen steht nicht im Vordergrund. Das wesentliche Charakteristikum der Unternehmen ist deren jeweilige Kostenfunktion. 4 / 34 Traditionelle Industrieökonomik: SVE-Paradigma Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Die traditionelle Industrieökonomik war geprägt durch eine starke empirische Ausrichtung und Fallstudien. Diese beruhten weitgehend auf dem Structure–Conduct–Performance Paradigma: Ausgehend von der Marktstruktur (Anbieterkonzentration, Nachfragecharakterstika etc.) bestimmt sich über das Marktverhalten, dessen Analyse oft in der Hintergrund tritt, das Marktergebnis. Dazu gehören Gewinne, allokative Effizienz, Produktivität und die Rate des technischen Fortschritts. 5 / 34 Traditionelle Industrieökonomik: Schwächen Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Der eher kursorischen Analyse des Verhaltens der Unternehmen, die lediglich als Zwischenschritt zwischen Marktstruktur und -ergebnis diente, mangelte es häufig an theoretischer Fundierung, die durch ad hoc Annahmen ersetzt wurde. Oft Reduktion im wesentlichen auf Untersuchung der Marktkonzentration. 6 / 34 Moderne Industrieökonomik und Spieltheorie Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Die moderne Industrieökonomik wurde aufbauend auf Cournot (1838) und Bertrand (1883) insbesondere durch die Entwicklung der Spieltheorie vorangetrieben. Diese Theorie wurde von John von Neumann und Oskar Morgenstern (1948) entwickelt und durch John F. Nash (1950: Nash Gleichgewicht als Lösung für andere als Nullsummenspiele), Reinhard Selten (1965,1975: teilspielperfekte Gleichgewichte in sequentiellen Spielen) und John C. Harsanyi (1967, 1968: Analyse von Spielen mit unvollständiger Information) entscheidend verbessert. Sie ist besonders geeignet für Märkte mit unvollständigem Wettbewerb, in denen Unternehmen strategisch agieren. 7 / 34 Moderne Industrieökonomik: Endogenisierung der Markstruktur Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Zunächst ging es um eine Ergänzung und theoretische Fundierung des traditionellen Ansatzes. Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Später wurde die postulierte Wirkungskette in Frage gestellt: Aus theoretischer Sicht wird die Marktstruktur durch das Verhalten der Unternehmen endogen bestimmt. Ergebnis der meisten Modelle sind also neben Mengen und Preisen auch die Zahl der Anbieter auf einem Markt. 8 / 34 Moderne Industrieökonomik: Modellvielfalt Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Fragestellung SVE-Paradigma Spieltheorie Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Problematisch wird die Vielzahl unterschiedlicher Modelle, die die unterschiedlichen Faktoren widerspiegeln, die in verschiedenen Industrien relevant sind; insbesondere da die Ergebnisse oft von Feinheiten des Modells abhängen können. Wichtig ist daher die Unterscheidung zwischen robusten und weniger robusten Modellen und Ergebnissen. Gleichzeitig erfolgt eine erneute Betonung empirischer Ansätze, die fortentwickelte Methoden aus Statistik und Ökonometrie und verbesserte Datensätze nutzen. 9 / 34 Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung 10 / 34 Produktionsfunktion Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Unternehmenstheorie In der mikroökonomischen Theorie ist ein Unternehmen vollständig charakterisiert durch 1. seine die technischen Möglichkeiten, Inputs in Outputs zu transformieren, beschrieben durch eine Produktionsfunktion, 2. die Annahme gewinnmaximierenden Verhaltens. Eine Produktionsfunktion beschreibt, wie viele Outputeinheiten mit einer gegebenen Menge von z.B. zwei Inputs l (Arbeit) und k (Kapital) hergestellt werden können. y = f (l, k) . 11 / 34 Grenzprodukt Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die partiellen Ableitungen ∂f (l, k) GPl (l, k) = ∂l ∂f (l, k) und GPk (l, k) = ∂k werden als Grenzprodukte der Inputs Arbeit und Kapital bezeichnet. Sie besagen, um wie viel der Output zunimmt, wenn einer der Inputs (ceteris paribus, also bei unveränderten Werten aller anderen) marginal erhöht wird. 12 / 34 zunehmende Skalenerträge Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Ein anderes wichtiges Konzept sind die Skalenerträge. Eine Produktionsfunktion hat zunehmende Skalenerträge, wenn f (λl, λk) > λf (l, k), ∀λ > 1, d. h., eine Erhöhung aller Inputs um den gleichen Faktor führt zu einer Erhöhung des Outputs um mehr als diesen Faktor. 13 / 34 abnehmende Skalenerträge Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Eine Produktionsfunktion hat abnehmende Skalenerträge, wenn f (λl, λk) < λf (l, k), ∀λ > 1, d. h., eine Erhöhung aller Inputs um den gleichen Faktor führt zu einer Erhöhung des Outputs um weniger als diesen Faktor. 14 / 34 konstante Skalenerträge Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Eine Produktionsfunktion hat konstante Skalenerträge, wenn f (λl, λk) = λf (l, k), ∀λ > 0, d. h., eine Erhöhung aller Inputs um den gleichen Faktor führt zu einer Erhöhung des Outputs um genau diesen Faktor. fl 2 fl 2 fl 2 1 1 1 1 2 l , 1 2 l , 1 2 l 15 / 34 Kosten Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Kosten Ein zentrales Konzept ist die Kostenfunktion einer Firma. Zur Herleitung der Kostenfunktion: Angenommen, ein vorgegebener Output ȳ soll mit den geringstmöglichen Ausgaben hergestellt werden. Die Kostenfunktion gibt für alle Faktorpreise wl and wk die minimalen Kosten an, die aufgewendet werden müssen, um ein gegebenes Outputniveau zu produzieren. C (wl , wk , y) oft nur C(y) 16 / 34 Durchschnitts- und Grenzkosten Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die Kosten pro hergestellter Outputeinheit sind gegeben durch die Durchschnitts- bzw. Stückkostenfunktion (average cost) AC(wl , wk , y) = C (wl , wk , y) y Die Änderung der Kosten aufgrund einer marginalen Outputerhöhung sind gegeben durch die Grenzkostenfunktion (marginal cost) M C(wl , wk , y) = ∂C (wl , wk , y) . ∂y 17 / 34 Zusammenhang zwischen Durchschnitts- und Grenzkosten I Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Zur Illustration der Beziehung zwischen Gesamtkosten, Durchschnittsund Grenzkosten betrachte die Kostenfunktion C(y) = F + cy 2 , F, c > 0. F : Fixkosten, unabhängig von der Outputmenge. Im folgenden wird die Abhängigkeit von den Faktorpreisen nicht weiter betrachtet. 18 / 34 Zusammenhang zwischen Durchschnitts- und Grenzkosten II Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die zugehörigen Durchschnittskosten sind AC(y) = F y + cy. Die Grenzkosten sind M C(y) = 2cy. AC 20 15 10 5 5 10 15 20 y 19 / 34 Zusammenhang zwischen Durchschnitts- und Grenzkosten III Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Das Minimum der Stückkosten ist gleich den Grenzkosten bei diesem Outputniveau. Dies gilt auch allgemein, wie man sich leicht überlegt, wenn man die Bedingungen erster Ordnung für die Minimierung der Durchschnittskosten betrachtet. dAC(y) = 0 dy ⇐⇒ d C(y) y = 0 dy M C(y) C(y) ⇐⇒ − 2 = 0 y y C(y) ⇐⇒ M C(y) = = AC(y). y 20 / 34 Zusammenhang zwischen Durchschnitts- und Grenzkosten IV Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Um die Outputmenge y min zu bestimmen, die die Durchschnittskosten minimiert setzt man M C(y min ) = AC(y min ). und löst nach y auf. In unserem Beispiel ist das Outputniveau gegeben durch M C(y min ) = 2cy Das impliziert r y min = min = F y min + cy min = AC(y min ). F c und damit M C(y min ) = AC(y min √ ) = 2 cF . 21 / 34 Dualität von Produktions- und Kostenfunktion Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Da wir die Kostenfunktion aus einem Minimierungsproblem hergeleitet haben, in dessen Nebenbedingung die Produktionsfunktion einging, besteht ein enger Zusammenhang zwischen Kosten- und Produktionsfunktion. Diese Beziehung wird als Dualität bezeichnet. Der Zusammenhang kann dazu herangezogen werden, um Informationen über die Produktionsfunktion zu erhalten, wenn die Kostenfunktion bekannt ist und umgekehrt. 22 / 34 Dualität von Produktions- und Kostenfunktion: Beispiel Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Beispiel y = f (l) = lγ , γ > 0. Für unterschiedliche Werte von γ (γ = 12 , γ = 1 und γ = 2, sieht die Produktionsfunktion wie folgt aus. fl 2 fl 2 fl 2 1 1 1 1 2 l , 1 2 l , 1 2 l 23 / 34 Dualität von Produktions- und Kostenfunktion: Beispiel (Forts.) Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Um Informationen über die Kostenfunktion zu erhalten, invertieren wir die Produktionsfunktion: l = y 1/γ : Wenn der Lohnsatz durch w gegeben ist, sind die Kosten der Herstellung von y gegeben durch C(y) = wl = wy 1/γ . Kostenfunktion für unterschiedliche Werte von γ: Cy 2 Cy 2 Cy 2 1 1 1 1 2 y , 1 2 y , 1 2 y 24 / 34 Skalenerträge und Kostenfunktion Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die Form der Kosten- und der Produktionsfunktion zeigt, dass ✔ zunehmende Skalenerträge, d. h. eine konvexe Produktionsfunktion eine konkave Kostenfunktion implizieren, ✔ konstante Skalenerträge, d. h. eine lineare Produktionsfunktion eine lineare Kostenfunktion und ✔ abnehmende Skalenerträge, d. h. eine konkave Produktionsfunktion mit einer konvexen Kostenfunktion. 25 / 34 Skalenerträge und Durchschnittskostenfunktion Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Durchschnittskostenfunktion AC 2 AC 2 AC 2 1 1 1 1 2 y , 1 2 y , 1 2 y ✔ zunehmende Skalenerträge implizieren, dass die Durchschnittskosten mit zunehmenden Output fallen; ✔ konstante Skalenerträge implizieren, dass die Stückkosten konstant sind; ✔ abnehmende Skalenerträge implizieren zunehmende Durchschnittskosten. 26 / 34 Die individuelle Nachfragefunktion Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Als Ergebnis des Nutzenmaximierungsproblems einer Konsumentin i erhalten wir (unter passenden Annahmen) ihre Nachfragefunktion xi (mi , p1 , . . . , pL ), wobei mi das Einkommen und (p1 , . . . , pL ) der Preisvektor ist. In einem Partialmodell betrachten wir den markt für ein bestimmtes Gut, d. h., wir fixieren das Einkommen und die Preise aller anderen Güter, so dass die Nachfrage nur noch vom Preis des betrachteten Gutes abhängt. Wir schreiben diese partielle Nachfragefunktion dann als Di (p), wobei p der Preis des betrachteten Gutes ist. 27 / 34 Die Nachfragefunktion: grafische Darstellung Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt In der Ökonomik hat es sich eingebürgert, die Menge auf der Abszisse und den Preis auf der Ordinate abzutragen. p D(p) x 28 / 34 Aggregation individueller Nachfragefunktionen Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die (aggregierte) Nachfragefunktion erhalten wir durch Addition der individuellen Nachfragefunktionen, z.B. D(p) = D1 (p) + D2 (p). p D2 (p) D1 (p) D(p) x 29 / 34 Die aggregierte Nachfragefunktion: „Law of Demand“ Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Law of Demand: Die Nachfrage nach einem Gut steigt nicht, wenn dessen Preis steigt (sie muss nicht sinken, z.B., wenn sie schon null ist). Ausnahmen: ✔ Luxusgüter, „Snob Effekt“ ✔ Giffen Güter, klassisches Beispiel: Kartoffeln während der irischen Hungersnot im 18. Jahrhundert 30 / 34 Die inverse Nachfragefunktion: grafisch Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Wir lesen die Funktion einfach andersherum. p p′ (x′ ) = D−1 (x′ ) p x′ x(p) = D(p) x 31 / 34 Die inverse Nachfragefunktion: Interpretation Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik aus Sicht eines Anbieters: Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Was ist der maximale Preis, den man verlangen kann, um eine vorgegebene Menge x verkaufen zu können. Inverse Nachfragefunktion als Preis-Absatz-Funktion aus Sicht der Nachfrager: Maximale Zahlungsbereitschaft für eine zusätzliche Einheit des Gutes. Inverse Nachfragefunktion als Zahlungsbereitschaftsfunktion 32 / 34 Die Konsumentenrente Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die Konsumentenrente liefert eine Bewertung eines Marktergebisses aus Konsumentensicht. p Zahlungsbereitschaft für die erste Einheit Zahlungsbereitschaft für die zweite Einheit Zahlungsbereitschaft für die dritte Einheit aggregierte Zahlungsbereitschaft p′ Konsumentenrente Ausgaben x′ D x 33 / 34 Die Gesamtwohlfahrt Einführung: Fragestellung und Methoden der Industrieökonomik Grundlagen: Unternehmenstheorie und Wohlfahrtbetrachtung Produktionsfunktion Kosten Nachfrage Konsumentenrente Wohlfahrt Die gesellschaftliche Wohlfahrt setzt sich zusammen aus der der Unternehmen, die wir mittels der Produzentenrente bzw. der Gewinne messen, und der der Konsumentinnen, für die wir die Konsumentenrente als Maß verwenden. Wir verwenden als Maß für die Gesamtwohlfahrt also die Summe aus Produzenten- und Konsumentenrente. 34 / 34