Экономическими показателями, характеризующими работу фирмы, являются объём выпуска продукции
, цена единицы продукции
, доход (выручка) от продажи
, издержки
, прибыль
. Доход от продаж
определяется зависимостью
цены от количества проданной продукции. Издержки
зависят от технологии производства. Требуется найти такой объём выпуска продукции
, при котором прибыль была бы максимальна.
В микроэкономике известен закон: оптимальный уровень выпуска товара определяется равенством предельных издержек и предельного дохода:
. Покажем, что этот закон можно получить как следствие теоремы Ферма. Действительно, объём выпуска продукции
оптимален, если прибыль
максимальна. В точке наибольшего значения, по теореме Ферма,
или
, или
, или
.
Аналогично рассуждая, можно получить еще один закон микроэкономики: уровень наиболее экономичного производства определяется равенством средних и предельных издержек:
. Действительно, уровень наиболее экономичного производства
характеризуется тем, что средние издержки
минимальны. Следовательно,
. Так как
, то
, тогда
или
.
В микроэкономике типичная функция издержек может иметь вид:
, где
,
,
,
– экзогенные параметры. Для упрощения выкладок будем полагать, что
, и функция издержек имеет вид
.
Исследуем функцию издержек
на возрастание, убывание и точки экстремума. Производная функции издержек:
. Если
, то необходимое условие экстремума:
выполняется при
и
. Производная функции издержек
при
и
. На этих интервалах издержки возрастают. Производная функции издержек
при
. На этом интервале издержки убывают. Следовательно, при
функция издержек
имеет максимум, а при
– минимум. Если
, то функция издержек строго монотонно возрастает.
Найдём уровень наиболее экономичного производства. Он определяется как точка минимума функции средних издержек. Средние издержки:
. Тогда
при
ед. По второму достаточному условию экстремума
при всех значениях
, следовательно,
– точка минимума функции средних издержек. Но, с другой стороны, в этой точке
.
Найдём минимум предельных издержек.
.
при
ед. По второму достаточному условию
при всех значениях
, поэтому
– точка минимума функции предельных издержек.
Проанализируем функции дохода от продаж и прибыли фирмы для двух типов рыночной структуры: совершенной конкуренции и монополии.
Совершенная конкуренция. В этом случае цена на продукцию фирмы определяется рынком и постоянна (равновесная цена не зависит от объёма производства данной фирмы):
. Следовательно,
, т. е. доход от продаж является линейной функцией объёма выпуска (рис. 12.3). В этом случае
. Функция прибыли имеет вид:
.
Решая неравенство
, найдём объёмы производства, при которых прибыль положительна или отрицательна. Прибыль равна нулю при
(начало координат),
и
. Возможны три случая.
Первый случай: если
, то
(при
) только при
и при
.
Второй случай: если
и
, то
при
,
и
(рис. 12.3). На рис. 12.4 это точки, в которых
.
Третий случай: если
и
, то
только при
, а при
является отрицательной. Исследуем функцию прибыли
на монотонность и экстремумы.
Найдём оптимальный уровень производства. Он определяется как точка максимума функции прибыли. Необходимое условие экстремума имеет вид:
. Здесь возможны три случая.
Первый случай: если
, то точка экстремума (при
) только одна:
. Используя достаточные условия существования экстремума, нетрудно показать, что она является точкой максимума.
Второй случай: если
и
, то точек экстремума две:
и
. Исследование функции
на монотонность показывает, что прибыль убывает при
и
, а возрастает при
. Точка
является точкой минимума прибыли, а точка
– точкой максимума (рис. 12.3). На рис.12.4 это точки, в которых
. Эта ситуация является наиболее типичной для микроэкономики: при малых объёмах выпуска издержки растут быстрее, чем доход от продаж; с увеличением объёма производства доход от продаж увеличивается быстрее, чем издержки, а начиная с некоторого уровня производства, издержки снова превышают доход от продаж.
Третий случай: если же
и
, то функция прибыли монотонно убывает и экстремумов не имеет. В этом случае производство нерентабельно.
Монополия. В случае монополии фирма сама выбирает цену, исходя из кривой спроса. Так как кривая спроса
является убывающей, то и зависимость цены от спроса
, обратная к функции спроса, является убывающей, поэтому
. Функция дохода имеет вид
. При той же функции издержек функция прибыли будет иметь вид
.
Зная явный вид функции
, можно найти оптимальный уровень производства как точку максимума функции прибыли (в этой точках по-прежнему предельный доход равен предельным издержкам). Графики функций дохода, издержек и прибыли показаны на рис. 12.5.
Функция среднего дохода
совпадает с функцией цены от спроса и убывает. Функция предельного дохода

при любых объёмах выпуска так как
(рис. 12.6).
Пример 9. Пусть зависимость цены от спроса имеет вид
, функция издержек имеет вид
. Найти объём производства, обеспечивающий предприятию максимальную прибыль.
Решение. Функция прибыли имеет вид:
.
Тогда
. Приравнивая производную функции прибыли к нулю, получаем:
,
.
Проверим достаточное условие экстремума:
,
,
следовательно, при
функция прибыли достигает минимума.
,
следовательно, при
функция прибыли достигает максимума. Максимальная прибыль
(денежных единиц).