Table Of ContentProduktions- und Kostentheorie
Physica-Lehrbuch
Basler, Herbert Kistner, Klaus -Peter und Steven, Marion
Aufgabensammlung znr statistischen Produktionspianung
Methodenlehre und Wahrscheinlichkeits 2. Aufl. 1993. XII, 361 S.
rechnnng
4. Aufl. 1991. 190 S. Kraft Manfred u. a.
Statistische Methoden
Basler, Herbert
2. Aufl. 1992. XII, 232 S.
GrundbegrifJe der Wahrscheinlichkeits
rechnung und statistischen Methodenlehre
10. Aufl. 1989. X, 238 S. Nissen, Hans Peter
Makroilkonomie I
Bloech, Jiirgen u. a. 2. Aufl. 1992. XII, 232 S.
Einftlhrung in die Produktion
2. Aufl. 1993. XX, 410 S. Peemoller, Volker und Mlirz, Thomas
Sonderbilanzen
Dillmann, Roland
1986. X, 182 S.
Statistik I
1990. XVIII, 270 S.
SchneeweiB, Hans
Dillmann, Roland Okonometrie
Statistik II 4. Aufl. 1990. 394 S.
1990. XIII, 253 S.
SchneeweiB, Hans und Mittag, Hans-Joachim
Eilenberger, Guido
Lineare Modelle mit fehlerbehafteten Daten
Finanzierungsentscheidungen mnltinatio
1986. XVIII, 504 S.
naler Untemehmungen
2. Aufl. 1987. 356 S.
Schulte, Karl Werner
Endres, Alfred Wirtschaftlichkeitsrechnung
Okonomische Grundiagen 4. Aufl. 1986. 196 S.
des Haflungsrechts
1991. XIX, 216 S. Sesselmeier, Werner und
Blauermel, Gregor
Fahrion, Roland Arbeitsmarkttheorien
Wirtschaftsiuformatik
1990. X, 222 S.
Grundlagen und Anwendungen
1989. XIII, 597 S.
Stenger, Horst
Ferschl, Franz Stichproben
Deskriptive Statistik 1986. XIII, 318 S.
3. Aufl. 1985. 308 S.
Swoboda, Peter
Hax, Herbert Betriebliche Finanzierung
Investitionstheorie
2. Aufl. 1991. 305 S.
5. Aufl. korrigierter Nachdruck 1993. 208 S.
Huch, Burkhard Vogt, Herbert
Einfiihrung in die Kostenrechnung Einflihrung in die Wirtschaftsmathematik
8. Aufl. 1986. 299 S. 6. Aufl. 1988. 250 S.
Huch, Burkhard u. a.
Vogt, Herbert
Rechnungswesen-orientiertes Controlling
Aufgaben und Beispiele zur
Ein Leitfaden flir Studium und Praxis
Wirtschaftsmathematik
1992. XX, 366 S.
2. Aufl. 1988. 184 S.
Kistner, Klaus-Peter
Produktions-und Kostentheorie Weise, Peter u. a.
2. Aufl. 1993. XII, 293 S. Neue Mikroilkonomie
3. Aufl. 1993. X, 506 S.
Kistner, Klaus-Peter
Optimierungsmethoden Zweifel, Peter und Heller, Robert H.
Einflihrung in die Unternehmens Internationaler Handel
forschung flir Wirtschaftswissenschaftler Theorie und Empirie
2. Aufl. 1993. XII, 222 S. 2. Aufl. 1992. XXI, 403 S.
Klaus-Peter Kistner
Produktions
und
Kostentheorie
2., vollstandig iiberarbeitete
und erweiterte Auflage
Mit 61 Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Klaus-Peter Kistner
F akultlit fUr Wirtschaftswissenschaften
Universitlit Bielefeld
Postfach 10 0131
0-33501 Bielefeld
ISBN 978-3-7908-0644-1 ISBN 978-3-642-58074-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-58074-1
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbeson
dere die der Ubersetzung, des Nachdruckes, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen
und Tabellen, der Funksendungen, der Mikroverfilmung oder der Vervielfa1tigung aufa n
deren Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur
auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes oder von
Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestim
mungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September
1965 in der Fassung vom 24. Juni 1985 zuliissig. Sie ist grundsiitzlich vergiitungspflichtig.
Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1981,1993
Urspriinglich erschienen bei Physica-Verlag Heidelberg 1981, 1993
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in
diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB
solche Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu
betrachten wiiren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
8817130-54321-Gedruckt auf siiurefreiem Papier
Vorwort zur zweiten Auflage
Bei der Neuauflage konnte die Grundkonzeption des Buches weitgehend beibehalten
werden: Wie in der ersten Auflage werden zunachst die drei Grundansatze der Produk
tions- und Kostentheorie - die neoklassische Produktionstheorie, die Aktivitatsanalyse
und die Theorie der Anpassungsformen -und deren Beziehungen zueinander dargestellt;
im AnschluB daran werden einige Erweiterungen und Vertiefungen behandelt. Bei der
Uberarbeitung zeigte es sich jedoch, daB einige Umstellungen erforderlich waren: Die
langfiistige Kostenfunktion, die Berucksichtigung des technischen Fortschritts in der
neoklassischen Produktionstheorie sowie die Theorie der Jahrgangs-Produktionsfunk
tionen werden jetzt im Rahmen der neoklassischen Produktionstheorie und nicht wie bis
her in einem besonderen Kapitel Ober langfristige Aspekte der Produktionstheorie be
handelt. Die beiden Ansatze zur Herleitung produktionstheoretischer Aussagen aus
technologischen Beziehungen -die ingenieurswissenschaftlich begrOndeten Produktions
funktionen und die Theorie der Anpassungsformen - werden nun im vierten Kapitel ge
meinsam dargestellt; als Bindeglied zwischen dem ersten Ansatz, der die technischen
Wahlmoglichkeiten vor der Installation der Betriebsmittel untersucht, und der Theorie
der Anpassungsformen, die sich mit den Auswirkungen der Variation technischer Para
meter nach Installation der Anlagen befaBt, dient das Putty-Clay-Modell. Das Problem
der Kosten des Betriebsmitteleinsatzes und der investitionstheoretische Ansatz der Ab
schreibungstheorie werden jetzt zusammen mit der Implementierung des technischen
Fortschritts in einem Kapitel ober die Rolle der Betriebsmittel in der Produktionstheorie
dargestellt. GemaB der gewachsenen Bedeutung des Umweltschutzes wurde schlieBlich
ein Kapitel Ober die Umwelt in der Produktionstheorie eingefiigt.
Neben dieser Umstrukturierung wurden alle Abschnitte oberarbeitet. Insbesondere
wurde die Darstellung der Theorie der Anpassungsformen urn die Herleitung der Eigen
schaften der GUTENBERG-Produktionsfunktion erweitert. Bei der Behandlung des inve
stitionstheoretischen Ansatzes der Abschreibungstheorie wurde eine endliche anstelle
einer infinitesimalen AnpassungsmaBnahme betrachtet, urn so das Wesentliche herausar
beiten zu konnen.
Mein Dank gilt allen Kollegen, Mitarbeitem und Studenten, die mich auf Fehler und Un
genauigkeiten in der ersten Auflage aufinerksam gemacht haben und durch kritische
Anmerkungen und Anregungen zur Neuauflage beitrugen. Hier sind Frau Professor Dr.
MARION STEVEN und Frau Diplom-Kauffiau SUSANNE SONNTAG besonders zu erwah
nen. Frau SONNTAG hat mich seit Beginn der Arbeiten an der Neuauflage unterstOtzt,
eine Vielzahl von Revisionen gelesen, mit mir diskutiert und durch ihre Verbesserungs
vorschlage Form und Inhalt der vorliegenden Fassung mitgestaltet. Das Kapitel Ober
Umweltwirkungen der Produktion wurde durch die Arbeiten von Frau STEVEN angeregt
und beeinfluBt; dieser Tell der Arbeit ware ohne ihre Veroffentlichungen und unsere
Diskussionen in den vergangenen Jahren wohl kaum in der vorliegenden Form zustande
gekommen. Mein besonderer Dank gilt allen meinen Mitarbeitern, die bei der Erstellung
der Druckvorlagen mitgewirkt haben: Frau Diplom-Kauffiau ANJA WISSMANN hat mit
viel Geduld alle Formeln neu erstellt und die sehr aufwendigen Formatierungsarbeiten
durchgefiihrt; Herr cando rer. pol. TORSTEN APPEL hat das Sachverzeichnis erstellt, das
VI Vorwort zur zweiten Autlage
Literaturverzeichnis Oberarbeitet und die Literaturangaben Oberpti.ift; Meine Sekretarin,
Frau SONJA ROlHENPIELER, bat - ebenso wie Meine anderen Mitarbeiter - Korrekturen
gelesen und die sich daraus ergebenden Anderungen der Textdateien durchgefuhrt. Aile
haben sich wihrend der letzten Monate weit Ober das zumutbare MaB hinaus eingesetzt
und ihre eigenen Interessen zurUckgesteUt. Dem Physica-Verlag und seinen Mitarbeitem
danke ich fur die UnterstOtzung wihrend der Vorbereitung der Druckvorlage und fur die
reibungslose Drucklegung. Nicht zuletzt babe ich Meiner Frau fur ihr Verstandnis fur
Meine Arbeit und ihre Fairness in der Konkurren1: mit dem Computer urn Wochenenden
und Abendstunden zu danken.
Bei so vielen Helfem babe ich eigentlich nur noch die Verantwortung fur die verbliebe
nen Fehler zu tragen.
Steinhagen, im Mai 1993 Prof. Dr. Klaus-Peter Kistner
Aus dem Vorwort zur 1. Auflage
Das vorliegende Lehrbuch zur "Produktions- und Kostentheorie" beruht auf Vorlesun
gen, die ich fur Studenten der Betriebs- und Volkswirtschaftslehre an den Universitliten
Bonn und Bielefeld gehalten babe. Die Produktions- und Kostentheorie wird vorwie
gend aus betriebswirtschaftlicher Sicht dargestellt, es wird jedoch versucht, ihre Bezie
hungen zur volkswirtschaftlichen Produktionstheorie aufzuzeigen und die formalen Ge
meinsamkeiten beider Anslitze herauszuarbeiten.
Die ersten vier Kapitel behandeln die drei grundlegenden Anslitze der Produktions- und
Kostentheorie, die neoklassische Produktionstheorie, die Aktivitlitsanalyse und die
Theorie der Anpassungsformen. Es wurde versucht, die wesentlichen Aussagen aus
m6glichst allgemeinen Postulaten herzuleiten und die Beziehungen zwischen diesen An
slitzen aufzuzeigen. Die folgenden Kapitel enthalten Erglinzungen und Weiterentwick
lungen der neueren Produktions-und Kostentheorie, insbesondere die betrlebliche Input
Output-Analyse, die langfiistige Produktions-und Kostentheorie und eine daraus herge
leitete Theorie der Kosten des Betriebsmitteleinsatzes sowie den technischen Fortschrltt
in der Produktionstheorie.
Die Darstellung bedient sich mathematischer Methoden, beschrlinkt sich aber auf dieje
nigen Anslitze, die Studierenden der Wirtschaftswissenschaften in ihrer mathematischen
Grundausbildung vermittelt werden, insbesondere auf Grundlagen der Analysis, der li
nearen Algebra und der linearen Optimierung. Um die mathematischen Anforderungen
m6glichst elementar zu halten, wurde bewuBt auf mathematische Eleganz und AlIge
meinheit verzichtet. So wurde bei der linearen Aktivitlitsanalyse nicht, wie allgemein ub
lich, die Theorie konvexer Kegel, sondem die Studenten der Wirtschaftswissenschaften
vertrautere lineare Programmierung zugrunde gelegt. Auch wenn die Darstellung m6g
lichst elementare mathematische Anforderungen stellt, so setzt sie dennoch eine gewisse
Vertrautheit mit formalen Argumentationsweisen und die Bereitschaft voraus, auch llin
gere Beweisfiihrungen nachzuvollziehen.
Der gesamte Stoff des Buches kann im Hauptstudium in vier bis runf Semesterwochen
stunden vermittelt werden. Es besteht jedoch auch die M6glichkeit, die Grundlagen be
reits im Grundstudium im Rahmen einer Einfiihrung in die Betriebswirtschaftslehre zu
behandeln. Hierzu geeignet wliren insbesondere das erste und zweite Kapitel - ohne den
Abschnitt uber Linearhomogenitlit und Ertragsgesetz - sowie die beiden ersten Ab
schnitte des vierten Kapitels. 1m Hauptstudium k6nnte dann auf den Inhalt dieser Ab
schnitte verwiesen werden, so daB genugend Zeit fur die weiterfiihrenden Kapitel zur
Verfiigung stlinde. Reicht die zur Verfiigung stehende Zeit nicht aus, urn den gesamten
Stoff durchzuarbeiten, dann k6nnte man -je nach mathematischer Vorbildung der H6rer
- im dritten Kapitel den Schwerpunkt entweder auf den mit graphischen Uberlegungen
dargestellten Zwei-Faktoren-Fall oder auf den mit der linearen Programmierung unter
suchten allgemeinen Falilegen. Die weiterfiihrenden Kapitel 6 und 7 k6nnten in Vorle
sungen relativ kurz behandelt und in Ubungen vertieft werden.
Bielefeld, im Oktober 1980 Prof. Dr. Klaus-Peter Kistner
InhaItsverzeichnis
1. Einleitung .................................................................................................................. 1
1.1 Grundbegriffe und Probleme der Produktions-und Kostentheorie ..................... 1
1.2 Literaturhinweise ............................................................................................ 10
2. Die neoklassische Produktionstheorie ...................................................................... 12
2.1 Eigenschaften der neoklassischen Produktionsfunktion .................................... 12
2.1.1 Postulate der neoklassischen Produktionstheorie ................................... 12
2.1.2 Formale Eigenschaften der Produktionsfunktion .................................... 18
2.1.3 Homogenitat und Ertragsgesetz ............................................................ 22
2.1.4 Aggregierte Produktionsfunktionen ....................................................... 26
2.2 Kostenfunktion und neoklassische Produktionsfunktion ................................... 27
2.2.1 Die Minimalkostenkombination ............................................................. 27
2.2.2 Die Kostenfunktion ............................................................................... 30
2.2.3 Die gewinnmaximale Ausbriogungsmenge ............................................. 34
2.3 Produktionstheorie im Mehrprodukt-Fall ......................................................... 36
2.3.1 Die Produktionsfunktion ....................................................................... 36
2.3.2 Produktionsplanung .............................................................................. 39
2.4 Langfristige Aspekte in der neoklassischen Produktionstheorie ........................ 41
2.4.1 Langfristige Kostenfunktion und optimale BetriebsgroBe ...................... .41
2.4.2 Der technische Fortschritt in der Produktionsfunktion .......................... .44
2.4.3 Jahrgangs-Produktionsfunktionen .......................................................... 48
2.5 Kritik der neoklassischen Produktionstheorie .................................................. 51
2.6 Literaturhinweise ............................................................................................ 52
3. Aktivitatsanalyse ..................................................................................................... 54
3.1 Grundlagen ..................................................................................................... 54
3. 1.1 Problemstellung .................................................................................... 54
3.1.2 Die Technologie-Menge ........................................................................ 54
3.2 Produktionsfunktion und Produktionsplanung im Einprodukt-Fall ................... 64
3.2.1 Einleitung ............................................................................................. 64
3.2.2 Zwei Faktoren zur Herstellung eines Produkts ....................................... 66
3.2.2.1 Die Produktionsfunktion bei totaler Faktorvariation. ................ 67
3.2.2.2 Die Isoquanten und die Minimalkostenkombinationen .............. 67
3.2.2.3 Die Produktionsfunktion bei partieller Faktorvariation ............. 77
3.2.2.4 Die Kostenfunktion und die gewinnmaximale Ausbringungs-
menge ..................................................................................... 81
3.2.3 Mehrere Faktoren zur Herstellung eines Produkts ................................. 83
3.2.3.1 Produktionstheorie und lineare Programmierung ...................... 83
3.2.3.2 Die Produktionsfunktion bei totaler Faktorvariation. ................ 88
x
Inhaltsverzeichnis
3.2.3.3 Die Isoquanten und die Minimalkostenkombinationen .............. 88
3.2.3.4 Die Produktionsfunktion bei partieller Faktorvariation ........... 100
3.2.3.5 Die Kostenfunktion und die gewinnmaximale Ausbringungs-
menge ................................................................................... 106
3.2.4 Aktivitiitsanalyse und neoldassische Produktionsfunktion .................... 111
3.3 Produktionsfunktion und Produktionsplanung im Mehrprodukt-Fall .............. 112
3.3.1 Einfache Produktion. ........................................................................... 112
3.3.2 Kuppelproduktion ............................................................................... 117
3.3.3 Effizienzpreise .................................................................................... 118
3.4 Ergebnisse .................................................................................................... 121
3.5 Literaturhinweise .......................................................................................... 123
4. Technologische BegrOndungen der Produktivitiitsbeziehung .................................. 125
4.1 BegrOndung der Substitutionalitiit aus den technischen Produktions-
bedingungen. ................................................................................................. 126
4.1.1 Ingenieurswissenschaftliche Produktionsfunktionen ............................. 126
4.1.2 Das Putty-Clay-Modell ....................................................................... 133
4.2 Die Theorie der Anpassungsformen ............................................................... 139
4.2.1 Produktionstheoretische Aspekte ........................................................ 140
4.2.1.1 Technische Variablen und Verbrauchsfunktionen ................... 140
4.2.1.2 Die GUfENBERG-Produktionsfunktion ................................... 147
4.2.1.2.1 Die GUfENBERG-Produktionsfunktion bei zeitli-
cher und quantitativer Anpassung .......................... 149
4.2.1.2.2 Die GUfENBERG-Produktionsfunktion bei zeitli-
cher und intensitiitsmaBiger AnPassung ................. 151
4.2.1.2.3 Die GUfENBERG-Produktionsfunktion bei rein
intensitiitsmaBiger Anpassung ............................... 161
4.2.1.2.4 Die GUfENBERG-Produktionsfunktion bei
Intensitiitssplitting ................................................. 163
4.2.2 Kostentheoretische Aspekte ................................................................ 168
4.2.2.1 Die Kosten bei zeitlicher und quantitativer Anpassung .......... 169
4.2.2.2 Die Kosten bei intensitiitsmiiJ3iger Anpassung ......................... 172
4.2.2.3 Die Wahl der Anpassungsformen ............................................ 174
4.2.2.4 Aggregation der Kostenfunktion ............................................. 179
4.2.3 Die optimale Anpassung im Mehrprodukt-Fall.. .................................... 181
4.2.4 Theorie der Anpassungsformen und Aktivitiitsanalyse ........................ 185
4.3 Literaturhinweise ........................................................................................... 187
5. Komplexe Produktionsstrukturen .......................................................................... 189
5.1 Problemstellung ............................................................................................ 189
5.2 Darstellung der Lieferstruktur zwischen Produktionsstellen ........................... 191
5.3 Produktionsprogramm und Kostenverrechnung ............................................. 194
5.4 Beziehungen zu anderen produktionstheoretischen Ansiitzen ......................... 203
Inhaltsverzeichnis XI
5.4.1 Betriebliche Input-Output-Analyse und Aktivitatsanalyse .................... 203
5.4.2 Intensitatsm!il3ige Anpassung bei komplexen Produktionsstrukturen .... 204
5.5 Optimale Produktionsplanung bei mehrstufiger Fertigung .............................. 205
5.5.1 Das optimale Produktionsprogramm bei zeitlicher Anpassung ............. 205
5.5.2 Das optimale Produktionsprogramm bei zeitlicher und intensitats-
mliBiger Anpassung ............................................................................. 207
5.6 Literaturhinweise .......................................................................................... 209
6. Betriebsmittel in der Produktionstheorie ................................................................ 210
6.1 Einleitung ..................................................................................................... 210
6.2 Die Kosten des Betriebsmitteleinsatzes .......................................................... 211
6.2.1 ProblemsteUung .................................................................................. 211
6.2.2 Gleichm!il3ige Nutrung des Betriebsmittels .......................................... 213
6.2.3 Gegebenes Nutzungspotential des Betriebsmittels ............................... 219
6.2.4 Alternative Formulierungen des investitionstheoretischen Ansatzes ..... 225
6.2.5 Ergebnisse .......................................................................................... 225
6.3 Technischer Fortschritt in den Produktionsstellen .......................................... 226
6.3.1 Problemstellung .................................................................................. 226
6.3.2 Umsetzung des technischen Fortschritts im ProduktionsprozeB ........... 227
6.3.3 Lernkurven in der Produktions-und Kostentheorie ............................. 234
6.4 Literaturhinweise .......................................................................................... 235
7. Umweltwirkungen der Produktion ......................................................................... 237
7.1 Problemstellung ............................................................................................ 237
7.2 Umweltaspekte in linearen Technologien ....................................................... 239
7.2.1 Definitionen und Annahmen ................................................................ 239
7.2.2 Eigenschaften der Produktionsfunktion bei Umweltwirkungen ............. 245
7.3 Produktionsplanung und Kontrolle der Umweltwirkungen ............................. 260
7.3.1 Grundlagen ......................................................................................... 260
7.3.2 Produktionsplanung mit Umweltrestriktionen ...................................... 261
7.3.3 Steuerung der Umweltbelastung durch Preise ...................................... 264
7.4 Neoklassische ex-ante-Produktionsfunktion mit Umweltaspekten .................. 266
7.5 Literaturhinweise .......................................................................................... 273
8. Zusammenfassung ................................................................................................. 275
9. Literaturverzeichnis ............................................................................................... 281
10. Sachverzeichnis ................................................................................................... 289
