Production and Cost. Chapter CHAPTER OUTLINE

Chapter Production and Cost CHAPTER OUTLINE I. Explain how economists measure a firm’s cost of production and profit. A. The Firm’s Goal B. Accountin...
Author: Rose Sherman
0 downloads 0 Views 901KB Size
Chapter

Production and Cost CHAPTER OUTLINE I. Explain how economists measure a firm’s cost of production and profit. A. The Firm’s Goal B. Accounting Cost and Profit C. Opportunity Cost 1. Explicit Costs and Implicit Costs D. Economic Profit 2. Explain the relationship between a firm’s output and labor employed in the short run. A. The Short Run: Fixed Plant B. The Long Run: Variable Plant C. Total Product D. Marginal Product 1. Increasing Marginal Returns 2. Decreasing Marginal Returns E. Average Product 3. Explain the relationship between a firm’s output and costs in the short run. A. Total Cost B. Marginal Cost C. Average Cost D. Why the Average Total Cost Curve is U-Shaped E. Cost Curves and Product Curves F. Shifts in the Cost Curves 1. Technology 2. Prices of Factors of Production 4. Derive and explain a firm’s long-run average cost curve. A. Plant Size and Cost 1. Economies of Scale 2. Diseconomies of Scale 3. Constant Returns to Scale B. The Long-Run Average Cost Curve 1. Economies and Diseconomies of Scale

298

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

CHAPTER ROADMAP

What’s New in this Edition? Chapter 12 is slightly rewritten to improve clarity. 

Where We Are In this chapter, we define economic costs and profits. We ex‐ amine the relationship between inputs, costs, and produc‐ tion. This chapter lays the groundwork for the profit‐ maximizing decisions that are made by firms, which we  study in the next several chapters. 

Where We’ve Been We defined what economics means in terms of scarcity, op‐ portunity cost, choice, and efficient use of resources. We’ve  explored the interactions of supply and demand that bring  about the efficient use of resources by equating marginal  benefit to marginal cost. We’ve discussed the rationale be‐ hind the downward‐sloping demand curve using marginal  utility analysis. 

Where We’re Going After this chapter, we look at the demand and marginal  revenue curves for firms in different industry structures. By  combining the cost, demand, and revenue curves, we will  see the profit‐maximizing operating decisions made by these  firms. 

IN THE CLASSROOM Class Time Needed You can complete this chapter in two to three class sessions. However, this is a  very important chapter, so do not short change it. If you judge from your class’s  reaction that you need more time, take it!   

An estimate of the time per checkpoint is: 



12.1 Economic Cost and Profit—15 to 25 minutes 



12.2 Short‐Run Production—45 to 65 minutes 



12.3 Short‐Run Cost—45 to 65 minutes 



12.4 Long‐Run Cost—30 to 40 minutes 

Chapter 12 . Production and Cost

299

CHAPTER LECTURE 12.1

Economic Cost and Profit

The Firm’s Goal •

The firm’s goal is to maximize profit. 

Accounting Cost and Profit versus Opportunity Cost •



Accountants measure revenue and cost using accounting conventions in order to ensure  that the firm pays the proper amount of tax and to give creditors information. But the  costs as measured by accountants are the firm’s opportunity costs.  The decisions the firm makes to maximize its profit respond to opportunity cost and eco‐ nomic profit. The opportunity cost of a firms use of resources is the highest‐valued alter‐ native forgone. Opportunity costs include both explicit costs and implicit costs.  • An explicit cost is a cost paid in money. Explicit costs are opportunity costs.  • An implicit cost is an opportunity cost incurred by a firm when it uses a factor of  production for which it does not make a direct money payment.  

Normal Profit and Economic Profit •



A firm’s owner supplies entrepreneurship by organizing the business and bearing the  risk of running it.   • Normal profit is the return to entrepreneurship.  • Normal is part of a firm’s opportunity cost because it is the cost of persuading the en‐ trepreneur of not running another business.   Economic profit is a firm’s total revenue minus its total opportunity cost. An economic  profit is a profit over and above the normal profit. 

12.2

Short-Run Production

A firm owner’s decisions can be categorized as short run decisions and long run decisions.  • The short run is a time frame in which the quantities of some resources are fixed. The  fixed resources include the firm’s management organization structure, level of technol‐ ogy, buildings and large equipment. These factors are called the firm’s plant.   • The long run is a time frame in which the quantities of all resources can be varied. Long‐ run decisions are not easily reversed so usually a firm must live with the plant size that it  has created for some time.   Help the students to understand that the difference between the long run and short run is not  related to calendar time. Compare the street vendor, who is a firm owner operating out of a food  truck, to the giant automaker firm, General Motors. Ask them how long it would take for the food  vendor to double the size of his or her plant (truck, oven, etc.) versus GM to double its plant size  (factory buildings covering multiple blocks, sophisticated computerized assembly lines and ro‐ botics, etc.). They will realize that the length of time covered by the long run differs among firms. 

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

300

To increase its output in the short run, a firm must increase the quantity of labor employed. There  are three relationships between the quantity of labor and the firm’s output. 

Product Schedules • •



• •

• •

The total product is the total quantity of a good produced in a given period.  The marginal product (MP) of labor is the    Total  Marginal  increase in total product that results from a  Labor  product  product  one‐unit increase in the quantity of labor  0  0    employed with all other inputs remaining      10  the same.  1  10    The average product of labor is equal to the      20  total product of labor divided by the quan‐ 2  30    tity of labor.         6  The table to the right has examples of these  3  36    product schedules. 

Average  product      10    15    12 

The marginal product curve shows the addi‐ tional output generated by each additional  unit of labor. The figure shows a typical mar‐ ginal product of labor curve (MP), with an  upside‐down U shape. The shape reflects the  point that marginal product has increasing  marginal returns initially and decreasing  marginal returns eventually.   • Increasing marginal returns occurs  when the marginal product of an addi‐ tional worker exceeds the marginal  product of the previous worker. The  marginal product curve has a positive  slope. At low levels of employment, in‐ creasing marginal returns is likely be‐ cause hiring an additional worker allows  large gains from specialization. Eventu‐ ally these gains become small or nonexistent and decreasing marginal returns set in.  • Decreasing marginal returns occur when the marginal product of an additional  worker is less than the marginal product of the previous worker. The marginal prod‐ uct curve has a negative slope. The law of decreasing returns states that as a firm  uses more of a variable input, with a given quantity of fixed inputs, the marginal  product of the variable input eventually diminishes.  The average product curve shows the average product that is generated by labor at each  level of labor. The average product of labor curve (AP) has an upside‐down U shape.  As the figure shows, the marginal product curve and the average product curve are re‐ lated: when the marginal product of labor exceeds the average product of labor, the aver‐

Chapter 12 . Production and Cost

301

age product of labor increases; when the marginal product of labor is less than the average  product of labor, the average product of labor decreases; and the marginal product of la‐ bor equals the average product of labor when the average product of labor is at its maximum. 

12.3

Short-Run Cost

    Fixed  Variable    Average  Average  Average  Marginal      cost  cost  Total cost fixed cost variable cost  total cost  cost  Labor  Output  (dollars)  (dollars) (dollars)  (dollars)  (dollars)  (dollars)  (dollars)  0  0  50  0  50                          10.00  1  10  50  100  150  5.00  10.00  15.00                      5.00  2  30  50  200  250  1.66    6.67    8.33                    16.67  3  36  50  300  350  1.39    8.33  9.72    The table above continues the previous product schedule table and shows different costs. 

Total Cost •

Total cost (TC) is the cost of all the factors of production a firm uses. Total fixed cost  (TFC) is the cost of the firm’s fixed factors of production—the cost of land, capital, and  entrepreneurship. Total variable cost (TVC) is the cost of the firm’s variable inputs—the  cost of labor. Total cost is the sum of total fixed cost plus total variable cost: 

TC = TFC + TVC.  Marginal Cost and Average Costs •

Marginal cost (MC) is the increase in total cost that results from a one‐unit increase in  output. 



Average fixed cost (AFC) is total fixed  cost per unit of output. The value of  AFC falls as output increases. 



Average variable cost (AVC) is total  variable costs per unit of output. At low  levels of output, AVC falls as output in‐ creases but at higher levels of output,  AVC rises as output increases. 



Average total cost (ATC) is the total  cost per unit of output. ATC = AFC +  AVC. At low levels of output, ATC falls  as output increases but at higher levels  of output, ATC rises as output increases. 



The figure illustrates typical MC, AFC,  AVC, and ATC curves. As the figure 

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

302

shows, the MC curve, the AVC curve, and the ATC curve are all U‐shaped. There are  other additional important points about this figure:  • The vertical distance between the AVC curve and the ATC curve is the AFC. Because  the AFC decreases as output increases, these curves become closer to each other as  output increases.  • The MC curve intersects the AVC curve and ATC curve at their minimums. 

Cost Curves and Product Curves •

The shape of the cost curves is related to the shape of the productivity curves.  • The shape of the AVC curve is determined by the shape of the AP curve. Over the  range of output for which the AP curve is rising, the AVC curve is falling and over  the range of output for which the AP curve is falling, the AVC curve is rising.  • The shape of the MC curve is determined by the shape of the MP curve. Over the  range of output for which the MP curve is rising, the MC curve is falling and over the  range of output for which the MP curve is falling, the MC curve is rising. 

Shifts in the Cost Curves •

The cost curves shift with changes in technology or changes in resource prices.  • An increase in technology that allows more output to be produced from the same re‐ sources shifts the cost curves downward. If the technology requires more capital, a  fixed input, then the average total cost curve shifts upward at low levels of output  and downward at higher levels of output.   • A fall in the price of the fixed factor of production shifts the AFC and ATC curves  downward but leaves the AVC and MC curves unchanged. A fall in the price of a  variable factor of production shifts the AVC, ATC, and MC curves downward but  leaves the AFC curve unchanged. 

12.4

Long-Run Cost

In the long run, a firm can vary the quantity of both labor and capital, so in the long run all costs  are variable costs. 

Plant Size and Cost •

In the long run, when a firm changes its plant size, its average total cost might rise, fall,  or not change   •



Economies of scale occur when a firm increases its plant size and labor employed by  the same percentage, its output increases by a larger percentage, so its average total  cost decreases. The main source of economies of scale is greater specialization of both  labor and capital.  Diseconomies of scale occur when a firm increases its plant size and labor employed  by the same percentage, its output increases by a smaller percentage, so its average  total cost increases. Diseconomies of scale arise from the difficulty of coordinating  and controlling a large business. 

Chapter 12 . Production and Cost



303

Constant returns to scale occur when a firm increases its plant size and labor employed  by the same percentage, its output increases by the percentage, so its average total cost  does not change. 

Long-Run Costs •

In the long run, a firm can use different  plant sizes. Each plant size has a differ‐ ent short‐run ATC curve. Each short‐run  ATC curve is U‐shaped and the larger  the plant size, the greater is the output  at which the average total cost is a  minimum. 



The figure illustrates three average total  cost curves for three plant sizes. ATC1  pertains to the smallest plant size and  ATC3 to the largest. 



The long-run average cost curve,  LRAC, is the curve that shows the low‐ est average total cost at which it is pos‐ sible to produce each output when the  firm has sufficient time to change both  its plant size and labor employed. This curve is derived from the short‐run average total  cost curves. It shows the lowest average total cost to produce a given level of output. In  the figure, the LRAC curve is the darkened parts of the three short‐run ATC curves. 



The LRAC slopes downward when the firm has economies of scale, is horizontal when  the firm has constant returns to scale, and slopes upward when the firm has disecono‐ mies of scale. 

Point out to the students that the long‐run average cost curve yields the lowest average cost of  production possible when plant size is free to change. Once a firm commits to a specific plant  size, it is locked into a specific short run cost curve configuration. Any significant departure from  the range of output per period that best suits that configuration means the firm will incur higher  short‐run average total costs than it would have had it chosen a more appropriate plant size. If  the firm’s competitors chose their plant size more wisely, the firm might have a tough time sur‐ viving! This observation explains why successful firms often spend much money on long run  market analysis. 

304

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

Lecture Launchers 1.  This  chapter  is  incredibly  important  because  it  serves  as  the  basis  for  the  next three chapters. You know this fact, I know this fact, but your students  don’t  know  this  fact.  You  must  tell  them  this  fact  because  without  it  you  will definitely lose some of the class. How so? They won’t realize that this  chapter is critical until they are unable to grasp the next three chapters. At  that  point,  several  possibilities  exist,  all  unpleasant:  These  students  flunk  the  course,  these  students  drop  the  course,  or  these  students  camp  out  in  your office. Most likely no one would be happy with any of these outcomes,  so launch your lecture by motivating your students with the important in‐ formation that Chapter 12 is truly a key to Chapters 13, 14, and 15!  2.  This  chapter  has  a  plethora  of  definitions.  Students  must  learn  the  defini‐ tions,  but  they  are  secondary  to  the  concepts  they  define  and  the  insights  they bring. Focus on why productivity measures and cost measures are use‐ ful  for  decision  making.  Managers  must  frequently  make  quick  decisions  with little information. If managers have knowledge of a useful relationship  between input measures and production cost measures  they can use their  understanding  of  this  link  to  make  inferences  about  how  production  costs  might behave when the firm’s output must change to accommodate market  changes.  3.  This  chapter  is  one  more  place  where  an  in‐class  experiment  has  a  huge  payoff  and  is  definitely  recommended.  The  experiment  teaches  students  about  the  product  curves,  and  a  related  assignment  that  we  describe  later  teaches  them  about  the  short‐run  cost  curves.  Allow  30  to  40  minutes  for  this  production  experiment.  This  experiment  motivates  the  students  to  go  beyond  memorizing  the  cost  and  productivity  definitions  by  getting  them  directly involved with generating their own data and productivity and cost  measures. This is a fun exercise that will illustrate the concept of diminish‐ ing  returns  to  labor,  as  well  as  how  short  run  productivity  measures  and  cost measures are related. Students genuinely enjoy and learn from this ex‐ ercise, even though it might seem childish. You have two inputs:   

   

  Capital:  A  table  (of  which  the  class  must  have  an  unobstructed  view),  some  tear‐off  scratch  pads  with  about  500  sheets  of  paper,  a  fully  loaded  stapler, and a back‐up stapler (also fully loaded).    Labor: Provided by your students.    The capital and labor are used to produce “widgets.” A widget is a piece  of paper, torn from a pad, folded twice very carefully so that the corners of  the paper align, and stapled. The first fold bisects the paper along its long  side and the second fold is at right angles to the first. Once folded, a staple 

Chapter 12 . Production and Cost

 

 

 

 

is used to hold the folds in place. A widget is fragile and breaks if it falls off  the table.    Start the experiment by hiring a manager from your class and appointing  an auditor. Get the manager to hire a quality controller, an accountant, and  some workers. Tell the manager that he or she must produce widgets as ef‐ ficiently  as  possible  and  that  he  or  she  can  discuss  the  process  with  his  workers and with the class.     Start  the  experiment  by  defining  that  a  day  lasts  for  1  minute.  Get  the  class  to  keep  time.  On  day  1,  have  1  worker  produce  widgets.  On  day  2,  have 2 workers, and so on. You’ll probably run for 10 to 12 days before you  get to almost zero marginal product. Record the inputs and outputs in a ta‐ ble on the board. Have some fun with quality control, shirking, and cheat‐ ing.  The  auditor  must  ensure  that  old  widgets  and  partly  made  widgets  don’t get used in a subsequent day. Each day must start clean.   Now comes the assignment (Stage 1): Get the students to calculate marginal  product  and  average  product  from  the  total  product  numbers  that  you’re  recorded on the board. Get them to make graphs of the total product, mar‐ ginal product, and average product curves. Get them to describe the curves  and  to  explain  their  similarities  with  and  differences  to  the  curves  for  smoothies in the textbook.     The first assignment covers only production. If you want, you can extend  the experiment with another assignment (Stage 2): Use the data from your  widget production experiment. Tell the students the cost of the capital and  the  wage  rate  of  a  worker.  (Make  up  the  numbers.  Any  will  do.)  Tell  the  students to calculate total cost, marginal cost, and average cost. Get them to  make  graphs  of  the  total  cost,  marginal  cost,  and  average  cost  curves.  Get  them to describe the curves and to explain their similarities with and differ‐ ences to the curves for smoothies in the textbook. This assignment and the  previous one make an outstanding assignment for credit or extra credit. 

4.  Though perhaps this suggestion is more of a lecture closer than launcher, be  sure that your students see the big picture. There are two big ideas:    

 

  First, a firm’s long‐run production costs depend on the freedom to choose  all inputs. Long‐run flexibility enables firms to produce at a lower cost than  is possible in the short run when some inputs are fixed.    Second, in the short run, with one or more fixed inputs, production costs  vary with output in a predictable way because they are directly linked to input  productivity. 

Land Mines 1.  If you do not create your own data using the experiment described above,  be sure that when you draw the curves in this chapter you use numeric ex‐

305

306

 

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

amples.  Either  make  up  your  own  numbers  or  use  the  table  the  text  pro‐ vides,  but  make  sure  to  provide  your  students  with  two  things:  a  pre‐ printed  table  with  the  columns  labeled  (but  not  filled  in)  and  preprinted  handouts with graphs on which the axes are labeled. If you can, draw the  points (not the actual curves) on the graphs that will correspond to the data  in the tables.     The  table  should  provide  a  complete  spreadsheet,  with  labor  employ‐ ment, capital employment, output, AP, MP, TC, TFC, TVC, ATC, AFC, AVC,  and MC. Work through the first part of the table (capital and labor inputs,  output, fixed, variable and total costs). Label and draw these graphs. Then  turn  back  to  the  table,  completing  the  data  for  the  average  and  marginal  cost columns. Finally draw and explain the graphs that relate to these data.  This exercise allows students to listen to the intuition and follow the exam‐ ple without being distracted trying to get the layout of the table and graphs  correct.  You’ll  also  be  able  to  cover  more  material  this  way  because  you  won’t be waiting for students to catch up. 

2.  Watch out for persistent confusion between economic profit and accounting  profit. You can avoid some of this by thoroughly drilling them in opportu‐ nity cost, so that they understand that non‐money cost is still cost.  3.  Students are introduced to more graphs in this chapter. When summing up  the day’s lecture, the clearest way to show the differences (especially with  respect  to  the  variables  on  the  axes)  is  to  graph  each  of  the  curves  on  the  board at the same time. Suggest that students practice graphing each of the  curves  many  times  noting  the  maximum  points,  minimum  points,  and  in‐ tersections.  Tell  your  students  that  it  is  important  to  draw  the  ATC  curve  and  MC  curve  correctly,  that  is,  so  that  the  MC  curve  intersects  the  ATC  curve when the ATC is at its minimum.   4.  Distinguish  between  decreasing  marginal  product  in  the  short  run  versus  diseconomies of scale in the long run. Decreasing returns occur when addi‐ tional  units  of  labor  are  combined  with  a  fixed  amount  of  capital.  Dis‐ economies  of  scale  do  not  occur  for  the  same  reason,  because  in  the  long  run both labor and capital can change. Diseconomies of scale occur because  of chaos, organizational overloads, etc.  5.  The grade point average versus marginal grade example in the text is out‐ standing to use in class to describe how the marginal product and marginal  cost  curves  relate  to  the  average  product  and  average  cost  curves.  Once  students can tell a story using the same intuition, they find drawing those  curves  much  easier.  While  you  have  the  curves  drawn  on  the  board  or  overhead,  physically  pull  the  average  cost  curves  down  (while  marginal  cost is below) or pull them up (when the marginal cost curve rises above).  Use theatrics: raise your hands over your head and “pull down the curves.” 

Chapter 12 . Production and Cost

If you have a more sports‐oriented class, you can try using a batting aver‐ age percentage and at‐bat outcome example (if you had a .300 batting aver‐ age and you struck out at your next at‐bat [the marginal factor], your bat‐ ting average is pulled down). 

307

308

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

ANSWERS TO CHECKPOINT EXERCISES CHECKPOINT 12.1 Economic Cost and Profit 1a.  Explicit  costs  are  the  $1,500  for  the  lease  of  a  Web  server  and  $1,750  for  high‐speed Internet service. The total explicit costs are $3,250.    The  implicit costs  are  the $20,000  in  wages  forgone,  the  $4,000 in  rent  for‐ gone,  the $100 in  forgone interest  payments  on  the  savings,  the $55,000  in  normal  profit,  and  the  $1,500  in  economic  depreciation  for  the  computer.  The total implicit costs are $80,600.  1b.  The  economic  profit  equals  total  revenue  minus  total  opportunity  costs,  which is $45,000 − ($3,250 + $80,600) = −$38,850. Toni incurred an economic  loss of $38,850 for the year.  

CHECKPOINT 12.2 Short-Run Production 1a.  The  marginal  product  of  the  fourth  student  is  the  change  in  total  product  that  results  from  hiring  the  fourth  student.  The  total  product  with  3  stu‐ dents is 9 houses painted a week and the total product with 4 students is 12  houses painted a week. So the marginal product of the fourth student is 12  houses  painted  a  week  minus  9  houses  painted  a  week,  which  equals  3  houses painted a week.  1b.  The  average  product  equals  total  product  divided  by  the  number  of  stu‐ dents.  When  4  students  are  hired,  average  product  is  12  houses  painted  a  week divided by 4 students, which equals 3 houses painted a week.  1c.  The marginal product decreases between 4 and 6 students.  1d.  When the marginal product, though decreasing, exceeds the average prod‐ uct the average product increases as more workers are hired. Eventually as  the  marginal  product  decreases  it  becomes  less  than  the  average  product.  When  the  marginal  product  is  less  than  the  average  product,  the  average  product decreases as more workers are hired. 

CHECKPOINT 12.3 Short-Run Cost 1a.  Assuming  a  5‐day  workweek,  the  total  cost  schedules  are  in  the table to the right.              

Total Output Total (houses fixed cost variable cost Total cost (dollars (dollars (dollars painted Labor (students) per week) per week) per week) per week) 0 0 500 0 500 1 2 500 250 750 2 5 500 500 1,000 3 9 500 750 1,250 4 12 500 1,000 1,500 5 14 500 1,250 1,750 6 15 500 1,500 2,000

Chapter 12 . Production and Cost

309

b.  The  average  cost  Average Average Output Average schedules  are  in  the  (houses fixed cost variable cost total cost Labor painted (dollars per (dollars per (dollars per table to the right.  house) house) house) (students) per week)   0 0 xx xx xx   1 2 250.00 125.00 375.00   2 5 100.00 100.00 200.00   3 9 55.56 83.33 138.89 4 12 41.67 83.33 125.00   5 14 35.71 89.29 125.00   6 15 33.33 100.00 133.33   c.  The  marginal  cost  schedule  is in  the  table  to  the  Output Marginal right.  (houses cost Labor painted (dollars per d.  The  difference  between  the  total  cost  and  total  house) variable  cost  is  the  same  at  all  levels  of  output  (students) per week) 0 0 and is equal to total fixed cost. This difference is  125.00 always equal to the total fixed cost because total  1 2 83.33 cost  equals  total  variable  cost  plus  total  fixed  2 5 cost.   62.50 3 9 83.33 4 12 125.00 5 14 250.00 6 15

CHECKPOINT 12.4 Long-Run Cost a.  If Lizzie doubles her inputs, and her output less than doubles, Lisa experi‐ ences  diseconomies  of  scale.  Average  total  cost  rises  so  that  her  long‐run  average cost curve slopes upward.  b.  The  source  of  her  diseconomies  of  scale  could  be  management  problems  when she hires more students and leases more equipment. Trying to organ‐ ize more equipment and more students across different houses in different  areas of the town requires more communication and coordination. If she is  unable  to  manage  the  larger  firm  as  efficiently  as she  was  able  to  manage  the smaller firm, her average total cost increases. 

310

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

ANSWERS TO CHAPTER CHECKPOINT EXERCISES 1a.  Joe’s explicit costs are $2,000 rent he pays the airport and $200 in interest he  pays on his credit card. So Joe’s total explicit costs are $2,200.  1b.  Joe’s  implicit  costs  are  $10,000  of  normal  profit  for  running  a  shoeshine  stand  and  $500  depreciation  for  his  capital  equipment,  the  chair,  polishes,  and brushes. So Joe’s total implicit costs are $10,500.  1c.  Joe’s  economic  profit  equals  his  total  revenue  minus  his  total  opportunity  costs. Joe’s total revenue is $15,000. His total opportunity costs are the sum  of his explicit costs, $2,200, and his implicit costs, $10,500. Joe’s total oppor‐ tunity  costs  are  $12,700  so  his  economic  profit  is  $15,000  minus  $12,700,  which is $2,300.  2a.  Sonya’s  explicit  costs  are  $10,000  for  cards,  $5,000  for  rent,  and  $1,000  for  utilities. So Sonya’s explicit costs are $16,000.  2b.  Sonya’s implicit costs are $25,000 in forgone income as a real estate agent,  $14,000 normal profit, $60 in forgone interest, and $400 in economic depre‐ ciation on the cash register, for a total of $39,460.  2c.  Sonya’s  economic  profit  equals  her  total  revenue,  $58,000,  minus  her  total  opportunity costs  or $55,640,  which is  the  sum  of  her  explicit and  implicit  costs.  Sonya’s  economic  profit  is  Total Average Marginal $58,000  −  $55,640,  which  equals  Labor product product product $2,360.  0 0 xx 20 3a.  The  marginal  product  and  average  1 20 20.0 product schedules are in the table to  24 the right.  2 44 22.0 16   3 60 20.0   12   4 72 18.0 8   5 80 16.0 4   6 84 14.0   2   7 86 12.3     3b.  Marginal returns increase for the first 2 workers.  3c.  Marginal returns decrease after the second worker is hired. 

Chapter 12 . Production and Cost

4a.  The  table  to  the  right  has  Yolanda’s  total  product,  marginal  product,  and  average product schedules.  4b.  Marginal returns increase for the 2nd  and 3rd workers.  4c.  After  the  third  worker  is  hired,  marginal returns decrease. 

311

Labor 0

Total product 0

Average product xx

1

1,000

1,000

2

2,000

1,000

3

4,000

1,333

4

5,000

1,250

Marginal product 1,000 1,000 2,000 1,000

5a.  The  variable  costs  are  the  Total Total Total Total costs of labor; the fixed costs  product fixed cost variable cost cost are  the  costs  of  the  shaping  Labor (body boards) (dollars) (dollars) (dollars) 0 0 60 0 60 board  equipment.  Assuming  1 20 60 200 260 a 5‐day work week, the total  2 44 60 400 460 cost schedules per day are in  3 60 60 600 660 the table to right.   4 72 60 800 860   5 80 60 1,000 1,060   6 84 60 1,200 1,260 7 86 60 1,4000 1,460   5b.  Total  cost  minus  total  variable  cost  always  equals  $60.  The  difference  be‐ tween  total  cost  and  total  variable  cost  equals  total  fixed  cost,  which  does  not  change  with  the  Average Total Average level of output.   variable cost product fixed cost 5c.  The  average  cost  (dollars) Labor (body boards) (dollars) schedules  are  in  the  0 0 xx xx table to the right.  1 20 3.00 10.00   2 44 1.36 9.09 3 60 1.00 10.00   4 72 .83 11.11   5 80 .75 12.50   6 84 .71 14.29   7 86 .70 16.28      

Average total cost (dollars) xx 13.00 10.45 11.00 11.94 13.25 15.00 16.98

312

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

Total Marginal 5d.  The marginal cost schedule is in the table to the right.  Labor product cost 5e.  Len’s average total cost is at a minimum between 44  0 0 and 60 body boards a day.  10.00 5f.  Len’s average variable cost is at a minimum between  1 20 8.33 44 and 60 body boards a day.  2 44 5g.  Though the range of output over which the minimum  12.50 average  total  cost  and  average  variable  cost  occur  is  3 60 16.67 the  same,  we  know  that  the  average  variable  cost  4 72 equals  its  minimum  at  a  lower  level  of  output  than  25.00 the  average  total  cost.  The  average  total  cost  equals  5 80 50.00 the average variable cost plus the average fixed cost.  6 84 The  average  fixed  cost  constantly  falls  as  output  100.00 increases.  So  as  output  increases  after  the  average  7 86 variable  cost  reaches  a  minimum  and  starts  to  rise,  the  average  total  cost  continues  to  fall  for  a  while  because  the  average  fixed  cost  falls  and  this  fall  dominates  the  rise  in  the  average  variable  cost.  Eventually  the  rise  in  the  average  variable  cost  is  greater than the fall in the average fixed cost and at that level of output, the  average total cost begins to rise as output increases.  6a.  The  variable  costs  are  the  Total Total Total costs of labor; the fixed costs  Labor Output fixed cost variable cost cost are  the  costs  of  the  0 0 1,000 0 1,000 1 1,000 1,000 500 1,500 equipment.  The  total  cost  2 2,000 1,000 1,000 2,000 schedules are in the table to  3 4,000 1,000 1,500 2,500 right.  4 5,000 1,000 2,000 3,000 6b.  Total  cost  minus  total  variable  cost  always  equals  $1,000. The difference between total cost and total variable cost equals total  fixed cost, which does not change with the level of output.   6c.  The  average  cost  Average Average Average schedules are in the table  Labor Output fixed cost variable cost total cost to the right.  0 0 xx xx xx 1 1,000 1.00 .50 1.50   2 2,000 .50 .50 1.00   3 4,000 .25 .38 .63   4 5,000 .20 .40 .60  

Chapter 12 . Production and Cost

313

6d.  The marginal cost schedule is in the table to the right.  Marginal 6e.  From  the  numbers  in  the  average  cost  table,  Labor Output cost Yolanda’s  average  total  cost  is  at  a  minimum  when  0 0 .50 she produces 5,000 bullfrogs a week.  1 1,000 6f.  Yolanda’s  average  variable  cost  is  at  a  minimum  .50 when she produces 4,000 bullfrogs a week.  2 2,000 .25 6g.  Average  total  cost  equals  average  variable  cost  plus  3 4,000 .50 average fixed cost. Average fixed cost constantly falls  5 5,000 as  output  increases.  So  as  output  increases  after  average  variable  cost  reaches  a  minimum  and  starts  to  rise,  average  total  cost continues  to  fall  for  a  while  because average fixed cost falls and this fall dominates the rise in average  variable cost. Eventually, the rise in average variable cost is greater than the  fall in average fixed cost and at that level of output, average total cost be‐ gins to rise as output increases.  7.  The  completed  table  L TP TVC TC AFC AVC ATC MC is to the right.  0 0 0 100 xx xx xx   13.50   10.00 3.50 13.50 1 10 35 135 2.50   4.17 2.91 7.08 2 24 70 170   2.50   2.63 2.76 5.39 3 38 105 205 5.83   2.27 3.18 5.45 4 44 140 240   11.67 5 47 175 275   2.13 3.72 5.85   8.  A = $1,050. Calculate A using TVC = TC − TFC. Total cost is given in the  row. For total fixed cost, TFC, note that TFC = TC − TVC. Use the informa‐ tion in the top row to get TFC = $500. So A = $1,550 − $500, which equals  $1,050.    B  =  $1,200.  Calculate  B  by  adding  TVC +  TFC,  with TFC  from  part  (a) as  $500. Then B = $700 + $500, which equals $1,200.    C = $5. Calculate C by calculating TFC ÷ TP, which is $500 ÷ 100 = $5.    D = $8.50. Calculate D by calculating TC ÷ TP, which is $850 ÷ 100= $8.50.    E  =  $2.50.  Calculate  E  as  the  change  in  TC  divided  by  the  change  in  TP,  which is ($1,550 − $1,200) ÷ (380 − 240) = $2.50.  9. 

The  long‐run  average  cost  curve,  LRAC,  shows  the  lowest  average  total  cost  of  producing  any  level  of  output  when  the  firm  has  had  sufficient  time  to  change  both  its  plant  size  and  labor  employed.  To  construct  the 

314

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

LRAC curve, calculate the ATC curve for each plant size. The ATC that is  the lowest for each level of output is the LRAC for that level of output.  10. 

A  firm  that  is  producing  at  the  lowest  aver‐ age  cost  might  be  able  to  lower  its  average  cost  further  by  increasing  its  production.  Figure 12.1  shows  an  example.  If  the  firm  is  producing  at  point  A,  the  firm  can  increase  its  production  by  hiring  more  labor  and  in‐ creasing  the  size  of  its  plant  and  move  to  point B. At point B the average cost is lower  than  at  point  A.  Between  point  A  and  point  B, the firm enjoys economies of scale. 

            11. 

The  sources  of  economies  to  scale  are  specialization  of  labor  and  capital.  The  sources  of  diseconomies  of  scale  are  difficulties of management coordination and  communication. In Figure 12.2, economies of  scale  occur  up  to  point  A,  45,000  units  of  output  a  day,  because  the  long‐run  average  cost  (generally)  falls  as  output  increases.  Diseconomies of scale occur at output levels  greater  than  45,000  units  a  day  because  the  long‐run  average  cost  (generally)  rises  as  output increases. 

        12.  Your  students’  answers  will  differ,  but  economies  of  scale  occur  in  indus‐ tries  that  are  high  tech  and  in  agriculture.  High  tech  industries,  such  as 

Chapter 12 . Production and Cost

 

server farms, can service thousands of customers in one location. The ATM  example in the book provides a good example.   In agriculture, large, commercial farms can hire many workers to specialize  in  the  many  specific  tasks  that  are  required.  For  instance,  on  a  dairy  farm  many tasks are required: breeding cows, growing feed, milking, selling, and  delivering  milk.  A  large  corporate  farm  can  hire  specialists  for  all  these  tasks, versus a single farmer trying to do all of the jobs on a farm. 

13.  Your  students’  answers  will  differ  from  these  answers.  Diseconomies  of  scale probably occur in large conglomerate companies such as General Elec‐ tric,  Tyco,  or  TimeWarner.  Managing  these  types  of  companies  is  very  complex because the different business often can have little in common. For  example,  General  Electric  produces  light  bulbs,  locomotives,  and  CNBC.  Management is already struggling to run these disparate divisions, so if the  company increases still more in size, it is probable that the added complex‐ ity results in average cost rising.    Diseconomies of scale also occur in the electricity industry. We see electrical  utilities buying electricity from other suppliers during extreme weather that  occurs infrequently. If the utility had built a plant to meet demand on these  very cold or very hot days, it would experience diseconomies of scale. As a  result, the utility uses a smaller plant size that minimizes average total cost  on  normal  days  (the  vast  majority  of  days),  but  it  must  buy  additional  power during extreme weather. 

315

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

316

Critical Thinking 14. 

The cost of the fiber‐optic system is a long‐run cost. It also is a sunk cost.  It is a sunk cost because it has already been paid. 

15a. 

The cost of the human teller is primarily the cost of labor, a variable cost,  with only a slight amount of capital cost. The cost of the ATM is primarily  the cost of the capital, a fixed cost, with only a small amount of labor cost.  So the cost of an ATM shows substantial economies of scale whereas the  cost  of  a  human  teller  reaches  its  minimum  at  a  lower  scale  of  transac‐ tions and then starts to rise.  As long as the bank forecasts a reasonably large number of transactions at  a location, with the low cost of an ATM, it makes sense for the bank to lo‐ cate an ATM at that location.  Branches of banks that are located in very small towns and that have rela‐ tively few customers will not have ATMs.  For  two  reasons,  ATMs  are  not  as  common  in  China  as  in  the  United  States. First, the cost of capital is higher in China and the cost of labor is  lower. So, ATMs do not enjoy as large a cost advantage in China as they  do in the United States. Second, the demand for bank services is lower in  China  than  in  the  United  States.  So,  ATMs  are  less  likely  to  achieve  the  large  scale  of  transactions  necessary  for  them  to  be  less  expensive  than  human tellers. 

15b. 

15c.  15d. 

16a.  16b. 

The cost of using human tellers does not change. The cost of using ATMs  increases, so the average total cost curve for ATMs shifts upward.  The  tax  increases  the  scale  at  which  it  is  less  expensive  to  use  an  ATM  instead of a human teller. As a result, banks hire more human tellers and  create fewer ATMs. 

Chapter 12 . Production and Cost

Web Exercises 17a.  The  marginal  cost  of  growing  larger  frogs  probably  increases  because  the  price of larger frogs exceeds the price of smaller frogs. The marginal cost of  growing  additional  numbers  of  similar  sized  frogs  does  not  appear  to  in‐ crease because any number of similar sized frogs can be purchased for the  same price.  17b.  A firm’s cost and production curves are such that when the marginal cost is  increasing,  then  the  marginal  product  is  decreasing.  Because  the  marginal  cost of growing larger frogs seems to be increasing, then bull frog farming  displays decreasing marginal returns.  17c.  For some people, the value from a larger frog is worth the additional cost  over  a  smaller  frog.  Depending  on  what  the  consumer  does  with  the  bull  frog, larger frogs might have significantly better survival rates (though, of  course, all frogs croak in the end), might be able to jump farther, or might  have noticeably more meat on their legs.  18a.  The  survivor  technique  measures  economies  of  scale  over  the  long  run  by  observing the evolution of the surviving firms. If surviving firms grow over  time while small firms decline, then economies of scale must be present.  18b.  The  survivor  technique  works  because  firms  whose  costs  are  higher  than  others do not survive—they go bankrupt or are purchased by survivors.  18c.  These survivor technique indicates that significant economies of scale exist  in the banking industry and that economies of scale are available at low as‐ set levels. Banks with assets of $300 million or more appear to have a cost  advantage over smaller banks.  18d.  Figure  12.3  illustrates  a  long‐run  average  cost  that is consistent with what is found using the  survivor technique.                          

317

318

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

19a.  The  costs  fall  into  5  categories:  1)  land  preparation;  2)  planting;  3) fertilization;  4)  fungicide‐insecticide  applications;  and,  5)  harvest  costs.  Details of what these costs include are in answer (b) below.  19b.  The  issue  of  what  is  a  fixed  cost  and  what  is  a  variable  cost  depends  on  when the costs are being considered, so your students’ answers might vary.  Assume we are studying a farmer who, in the spring, is determining what  to grow on an acre of soil. So the farmer has already prepared the ground  but has not yet purchased any seed. In this case, the land preparation cost,  $72.36 an acre, is a fixed cost; the planting cost, $313.38 an acre and which  includes  the  seed  and  actual  planting,  is  a  variable  cost;  the  fertilization  cost, $166 an acre, is a variable cost; the pest control cost, $744.85 per acre, is  a variable cost; and, the harvesting cost, $291 an acre, is a variable cost. Any  cost  to  rent  the  land  is  a  fixed  cost  and  was  not  specifically  given  on  the  web page.  19c.  Your  students’  answers  will  vary,  depending  on  the  assumptions  they make.  The  web  page  mentions  5  ton,  8  ton,  and  10  ton  crops.  The  assumption  I  make  is  that  if  the  farmer  does  not  fertilize  or  spray,  the  harvest  is  5  tons;  if  the  farmer  fertilizes  1/3  the  recommended  amount  and  does  1/3  the  recommended  spraying,  the  harvest  is  8  tons;  and  if  the  farmer  fertilizes  the  recommended  amount  and  does  all  the  recommended  spraying,  the  harvest is 10 tons. With these assumptions, for  5 tons, TFC is $72, TVC is $604, TC is $676, AFC  is  $14,  AVC  is  $121,  and  ATC  is  $135.  For  8  tons, TFC is $72, TVC is $907, TC is $979, AFC  is  $9,  AVC  is  $113,  and  ATC  is  $122.  For  10  tons,  TFC  is  $72,  TVC  is  $1,513,  TC  is  $1,585,  AFC  is  $7,  AVC  is  $151,  and  ATC  is  $158.  The  MC between 5 and 8 tons is $101 a ton and be‐ tween 8 and 10 tons is $303. These data are illustrated in Figure 12.4.  19d.  The minimum point on the AVC curve is at about 7 tons of pumpkins and  the minimum point on the ATC curve is at about 8 tons of pumpkins. 

Chapter 12 . Production and Cost

319

ADDITIONAL EXERCISES FOR ASSIGNMENT Questions CHECKPOINT 12.1 Economic Cost and Profit 1.  In 2005, Roma was a schoolteacher and earned $40,000. But she enjoys creat‐ ing  cartoons,  so  at  the  beginning  of  2006,  Roma  quit  teaching  and  set  to  work  as  a  cartoonist.  She  stopped  renting  out  her  basement  for  $5,000  a  year and began to use it as her office. She used $5,000 from her savings ac‐ count to buy a new computer, and she leased a printer for $150 a year. Dur‐ ing 2006, Roma paid $1,250 for paper, utilities, and postage; the bank paid 5  percent a year on savings account balances; and Roma sold $50,000 of car‐ toons. Normal profit is $3,000 a year. At the end of 2006, Roma was offered  $4,000 for her computer. For 2006, calculate Romaʹs:  1a.  Explicit costs.  1b.  Implicit costs.  1c.  Economic profit.  CHECKPOINT 12.2 Short-Run Production 2.  Lisa has a lawn‐mowing business. Lisa hires  Total product Labor students to mow the lawns. The table sets out  (students per day) lawns cut per day) 0 0 Lisaʹs total product schedule.  1 20 2a.  Calculate the marginal product of the fourth  2 44 student.  3 70 2b.  Calculate  the  average  product  of  four  4 94 students.  5 114 6 120 2c.  Over  what  numbers  of  students  does  marginal product decrease?  2d.  When marginal product decreases, compare average product and marginal  product.  3.  Create some hypothetical short‐run production data for a firm’s labor em‐ ployment  and  output.  Calculate  the  firm’s  average  product  and  marginal  product schedule. Carefully graph the data. What happens at the minimum  of the average product curve?  CHECKPOINT 12.3 Short-Run Cost 4.  Lisa has a lawn‐mowing business. Lisa hires  students  at  $40  a  day  to  mow  lawns.  Lisa  leases  5  lawn  mowers  for  $200  a  day.  The  table gives the daily output.  4a.  Construct  the  total  variable  cost  and  total  cost schedules. 

Total product Labor (students per day) (lawns cut per day) 0 0 1 . 20 2 44 3 70 4 94 5 114 6 120

320

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

4b.  Construct  the  average  fixed  cost,  average  variable  cost,  and  average  total  cost schedules.  4c.  Construct the marginal cost schedule.  4d.  Check that the gap between total cost and total variable cost is the same at  all outputs. Explain why.  5.  Create  hypothetical  short‐run  production  data  for  a  firm’s  labor  employ‐ ment, amount of capital, and output. Select wages and the cost of the capi‐ tal and then calculate the total cost, marginal cost, average fixed cost, aver‐ age variable cost, and average total cost schedules and curves. 

Answers CHECKPOINT 12.1 Economic Cost and Profit 1a.  Explicit  costs  are  the  $150  printer  lease  and  $1,250  for  paper,  utilities,  and  postage. So explicit costs are $1,400.  1b.  Implicit costs are $40,000 in wages forgone, $5,000 in rent forgone, $3,000 in  normal profit, $250 in forgone interest payments on the savings, and $1,000  in economic depreciation on the computer. So implicit costs are $49,250.  1c.  Economic profit equals total revenue minus total opportunity cost, which is  the sum of the explicit costs and implicit costs. So Roma’ economic profit is  $50,000 − ($1,400 + $49,250), which equals −$650. Roma incurs an economic  loss of $650 for the year.   CHECKPOINT 12.2 Short-Run Production 2a.  The total product with 3 workers is 70 lawns mowed and the total product  with 4 workers is 94 lawns mowed. So, the marginal product of the fourth  student is 24 lawns.  2b.  The average product of four students is (94 lawns) ÷ (4 students), which is  23.5 lawns.  2c.  The marginal product decreases between 4 and 6 students.  2d.  When  marginal  product  decreases,  eventually  it  become  less  than  average  product.  Before  it  is  less  than  average  product  (that  is,  when  marginal  product, though decreasing, exceeds average product) average product in‐ creases as more workers are hired. When marginal product is less than av‐ erage product, average product decreases as more workers are hired.  3.  Students  will  have  individual  answers.  Make  sure  their  average  product  curve is U‐shaped and that the marginal product curve intersects the aver‐ age  product  curve  at  the  minimum  of  the  average  product  curve.  Also  make sure that the axes are labeled correctly. 

Chapter 12 . Production and Cost

CHECKPOINT 12.3 Short-Run Cost 4a.  The total costs are in the table  to the right.  Labor   0   1 2   3   4   5   6

Output 0 20 44 70 94 114 120

321

Total Total fixed cost variable cost 200 0 200 40 200 80 200 120 200 160 200 200 200 240

  Average Average Labor Output fixed cost variable cost 4b.  The  average  costs  are  0 0 xx xx in  the  table  to  the  1 20 10.00 2.00 right.  2 44 4.55 1.82   3 70 2.86 1.71   4 94 2.13 1.70   5 114 1.75 1.75 6 120 1.67 2.00     4c.  The marginal cost is in the table to the right.  4d.  The gap between total cost and total variable cost is  Labor Output the  same  at  all  levels  of  output  because  total  cost  0 0 minus  total  variable  cost  equals  total  fixed  cost.  1 20 Note  in  the  answer  to  part  (a),  that  the  difference  between  total  variable  cost  and  total  cost  is  always  2 44 $200, the amount of total fixed cost.   3 70 4

94

5

114

6

120

  5.  Students  will  have  individual  answers.  Make  sure  graphs  and  axes  are  labeled  correctly.  By  generating  their  own  data,  stu‐ dents learn the interaction of output and different costs. 

Total cost 200 240 280 320 360 400 440

Average total cost xx 12.00 6.37 4.57 3.83 3.50 3.67 Marginal cost 2.00 1.67 1.54 1.67 2.00 6.67

322

Part 4 . A CLOSER LOOK AT DECISION MAKERS

USING EYE ON THE U.S. ECONOMY The ATM and the Cost of Getting Cash The  article  provides  interesting  data  and  ATC  curves  for  ATMs.  The  story  and  curves clearly show why large banks do a lot of their business via ATMs as a re‐ sult of a large customer base. Smaller banks, on the other hand, face a small client  base  and  so  it  is  not  efficient  (cost‐effective)  for  them  to  provide  ATMs  to  this  small number. It is cheaper for the small banks to use tellers.    Ask your students if they think that smaller banks and credit unions would  be  less  likely  to  charge  their  own  customers  for  using  other  banks’  ATM  ma‐ chines. You can conduct a quick poll of the class to determine if any of the stu‐ dents have actual experience with this question. The point is that by not charging  its customers for using other bank’s ATMs, the smaller bank can increase its scale  without having to actually change its plant size. The answer to the question de‐ pends, in part, on the charges the smaller bank has to pay to allow its customers  to be part of the larger network.  

Suggest Documents