生産可能性境界

ミクロ経済学において、生産可能性境界（PPF）、生産可能性曲線（PPC）、または生産可能性境界（PPB）とは、与えられた資源が単位時間あたりに完全に効率的に利用された場合に、すべての生産要素を使用して生産できる2つの出力のすべての可能なオプションを示すグラフ表現である。PPFは、配分効率、規模の経済、機会費用（または限界変換率）、生産効率、資源の希少性（すべての社会が直面する基本的な経済問題）など、いくつかの経済概念を示しています。^[1]

このトレードオフは通常、経済について考えられますが、各個人、世帯、経済組織にも当てはまります。ある財を生産するには、他の財から資源を転用し、その結果、それらの生産量を減らすしかありません。

PPF 曲線は、固定された入力量に対する生産セットをグラフで境界付け、現在の技術状態を前提として、ある商品の任意の生産レベルに対して、他の商品の最大可能な生産レベルを示します。これにより、その生産セットのコンテキストにおける生産効率が定義されます。境界上の点は、利用可能な入力の効率的な使用を示し (グラフの点 B、D、C など)、曲線の下の点 (A など) は非効率性を示し、曲線の外側の点 (X など) は不可能性を示します。

PPF は通常、原点から上向きまたは外向きに膨らんだ形状（原点から見ると「凹面」）として描画されますが、いくつかの仮定に応じて、下向き（内側）または線形（真っ直ぐ）に膨らんだ形状として表すこともできます。

PPC の外向きのシフトは、物的資本や労働などの投入物の可用性の向上、または投入物を産出物に変換する方法に関する知識の技術的進歩によって生じます。このようなシフトは、たとえば、すでに最大生産性 (PPF 上) で稼働している経済の経済成長を反映しており、これは、指定された期間内に、いずれかの財の産出量を犠牲にすることなく、両方の産出量をさらに生産できるようになったことを意味します。逆に、労働力が縮小したり、原材料の供給が枯渇したり、自然災害によって物的資本のストックが減少したりすると、PPF は内向きにシフトします。

しかし、ほとんどの経済収縮は、生産量が減ったことを反映しているのではなく、経済が限界以下で稼働し始めたことを反映している。典型的には、労働力と物的資本の両方が十分に活用されておらず、したがって遊休状態になっているためである。

ミクロ経済学では、PPFは2つの財が存在する世界において個人、世帯、または企業に開かれている選択肢を示します。定義により、曲線上の各点は生産的に効率的ですが、市場の需要の性質を考えると、いくつかの点は他の点よりも収益性が高いでしょう。企業にとっての均衡は、PPF上の最も収益性の高い産出の組み合わせになります。^[2]

マクロ経済の観点から見ると、PPF は、一定期間に国または経済が幅広いカテゴリーの生産物に対して利用できる生産可能性を示しています。これは伝統的に、すべての資金を消費に投入するy軸と投資をx軸に示す動きを示すために使用されます。ただし、経済は、必ずしも配分効率的でなくても生産効率を達成できる場合があります。市場の失敗 (不完全競争や外部性など) や一部の社会的意思決定制度 (政府や伝統など) により、PPF で実現可能なものを考慮すると、消費者が好むものと比較して、間違った商品の組み合わせが生産される可能性があります (したがって、2 つの商品の生産に間違ったリソースの組み合わせが割り当てられることになります)。^[3]

特定の時点での PPF の位置を決定する主な 2 つの要因は、技術と管理の専門知識の状態 (利用可能な生産関数に反映される) と、利用可能な生産要素の量(材料、直接労働、工場間接費) です。

短期的には、PPF 上またはその内部の点のみが実際に達成可能です。長期的には、技術が進歩するか、生産要素の供給が増加すると、両方の財を生産する経済の能力が増加します。この潜在性が実現されると、経済成長が起こります。その増加は、生産可能性境界の右へのシフトによって示されます。逆に、自然災害、軍事災害、または環境災害は、経済の生産能力の低下に応じて PPF を左に動かす可能性があります。^[4] したがって、曲線上または曲線内のすべての点は、生産セット、つまり経済が潜在的に生産できる財の組み合わせの一部です。

描かれている 2 つの生産財が資本 投資(将来の生産可能性を高めるため) と現在の消費財である場合、今年の投資額が高ければ高いほど、翌年の PPF はより外側にシフトします。^[5]曲線のシフトは、ある財 (たとえば銃) の生産可能性を他の財よりも有利にする技術進歩が、PPF を有利な財の軸に沿って外側にシフトさせ、生産可能性をその方向に「偏らせる」ことを表します。同様に、ある財がたとえば資本をより多く使用し、資本が他の要素よりも速く成長する場合、成長の可能性は資本集約型財に有利に偏る可能性があります。また、PPF のシフトは、技術の向上または資本財の有効利用を示している可能性があります。^{[6] [7]}

生産可能性境界は、一定の資源（生産要素）と一定の技術進歩を前提として、経済が達成できる生産量（商品/サービス）の最大量/数量を描き出します。

• 生産可能性境界線/曲線の上または下にある点は可能/達成可能であり、その量は現在利用可能なリソースと技術で生産できます。
• 生産可能性限界/曲線より上にある点は、現在利用可能なリソースと技術を使用して量を生産できないため、不可能/達成不可能です。
• 境界線/曲線の真下にある点は非効率的です。なぜなら、既存のリソースとテクノロジーを使用して、他の財の生産を犠牲にすることなく、少なくとも 1 つの財をより多く生産できるからです。
• 境界/曲線上にある点は効率的です。

達成不可能な点は、対外貿易と経済成長を通じて達成することができます。例としては、資源や技術の輸入、商品やサービスの生産の増加などが挙げられます。

具体的には、境界上のすべての点において、経済は生産効率を達成します。つまり、何らかの財の生産を犠牲にすることなく、与えられた投入量からそれ以上の財の生産を達成することはできません。

いくつかの生産効率点はパレート効率的です。つまり、消費者の誰も損をしない取引を見つけることは不可能です。パレート効率は、限界変換率（フロンティアの傾き/商品の機会費用）がすべての消費者の限界代替率に等しいときに達成されます。

同様に、フロンティア上のすべてのパレート効率的な点が配分効率的であるわけではありません。配分効率的は、経済が社会の選好に一致する量を生産する場合にのみ達成されます。

PPF は通常、上に示した曲線の形をとります。PPF に基づいて運営されている経済は効率的であると言われます。つまり、一方の財の生産量を減らさずにもう一方の財の生産量を増やすことは不可能であるということです。対照的に、経済が曲線の下で運営されている場合、両方の財の生産量を増やすためにリソースを再配分したり、労働力や資本などの一部のリソースが遊休状態にあり、両方の財の生産量を増やすために完全に活用したりできるため、非効率的に運営されていると言われます。

たとえば、経済の生産要素の利用可能な量は時間の経過とともに変化せず、技術進歩も起こらないと仮定すると、経済がPPFに基づいて運営されている場合、より多くのバターを生産するために銃の生産を犠牲にする必要があるでしょう。^[4]生産が効率的であれば、経済はPPF上の組み合わせ（ポイント）を選択できます。銃が重要な場合はB 、バターがさらに必要な場合はC 、バターと銃を同量必要とする場合はDです。 ^[4]

PPFでは、曲線 上のすべての点は最大生産効率点（ある財の生産量を犠牲にすることなく、与えられた投入量からこれ以上の財の生産量を達成することはできない）である。境界の内側のすべての点（Aなど）は生産可能であるが、生産効率は低い。曲線の外側のすべての点（ Xなど）は、与えられた既存のリソースでは生産できない。^[8]ただし、曲線上のすべての点がパレート効率的というわけではない。限界変換率がすべての消費者の限界代替率に等しく、したがって価格比に等しい場合にのみ、どの消費者も損をすることのない取引を見つけることは不可能である。^[9]

生産可能性曲線上またはその左側にある点は、到達可能点と呼ばれます。つまり、現在利用可能なリソースで生産できます。生産可能性曲線の右側にある点は、現在利用可能なリソースを使用して生産できないため、到達不可能であると言われています。曲線の左側にある点は、既存のリソースを使用して、他の財の生産を犠牲にすることなく、少なくとも1つの財をより多く生産できるため、非効率的であると言われています。効率的な点とは、生産可能性曲線上にある点です。そのような点では、1つの財をより多く生産するには、他の財をより少なく生産する必要があります。 ^[10]

さまざまな種類の効率性指標 (ファレル、双曲、方向性、コスト、収益、利益、加法など) とそれらの関係についての詳細な説明については、Sickles と Zelenyuk (2019、第 3 章) を参照してください。

生産可能性フロンティア (PPF) の任意の点における傾きは、限界変換率 ( MRT ) と呼ばれます。傾きは、ある財の生産を(生産資源の再配分によって) 他の財の生産に再配分できる率を定義します。これは、商品の (限界)「機会費用」とも呼ばれ、つまり、限界におけるYに対するXの機会費用です。これは、財Xの 1 単位のために財 Y がどれだけ放棄されるか、またはその逆を測定します。PPF の形状は、財の生産量の増加に伴って機会費用が増加することを示すために、通常、原点に対して凹型として描かれます。したがって、MRT は、PPF の左上から右下に向かうにつれて絶対値が増加します。^[11]

限界変換率は、どちらの商品でも表すことができます。バターに対する銃の限界機会費用は、銃に対するバターの限界機会費用の逆数に過ぎません。たとえば、図の点 BB での (絶対) 傾きが2の場合、バターをもう 1 パック生産するには、銃を 2 丁生産することを犠牲にする必要があります。AA で、銃に対するバターの限界機会費用が 0.25 の場合、銃を 1 丁犠牲にするとバターを 4 パック生産でき、バターに対する銃の機会費用は 4 になります。

生産可能性フロンティアは、要素集約度​​のエッジワース生産ボックス図の契約曲線から構築できます。^[12]上で使用した例（原点に対して凹の曲線で機会費用の増加を示している）は、PPFの最も一般的な形式です。^{[13]これは、2つの生産部門の}要素集約度​​と技術の不均衡を表しています。つまり、経済が1つの製品にますます特化すると（ポイントBからポイントDに移行するなど）、その製品を生産するための機会費用が増加します。これは、その製品を生産するのに効率の悪いリソースをますます多く使用するためです。バターの生産が増加すると、銃器産業の労働者がバター産業に移動します。最初は、最も資格の低い（または最も一般的な）銃器労働者がバターの製造に転属しますが、これらの労働者の移動はバター生産の増加の機会費用にほとんど影響しません。銃器生産の損失はわずかです。ただし、銃器生産にますます特化したリソースがバター産業に移動すると、バターの連続ユニットの生産コストが増加します。^[14]

機会費用が一定であれば、直線（線形）PPFが生成される。^[15]このケースは、リソースが特殊化されておらず、追加費用なしで互いに代替できる状況を反映している。^[14]同様のリソースを必要とする製品（たとえば、パンとペストリー）は、ほぼ直線のPPFとなり、機会費用はほぼ一定となる。^[14]より具体的には、規模の経済性が一定の場合、線形PPFが発生する機会は2つある。考慮すべき生産要素が1つだけの場合、または2つのセクターの要素集約度​​比が生産可能性曲線上のすべての点で一定である場合である。ただし、規模の経済性が変化すると、どちらの場合も完全に線形ではない可能性がある。^[16]

規模の経済性がある場合、PPFは内側にカーブし、ある財の機会費用は生産量が増えるにつれて低下します。財の連続生産への特化により、その機会費用が決まります（大量生産方法や労働の特化など）。^[17]

フロンティア上の出発点から、生産資源の増加がなければ、第一財の生産量を増やすと第二財の生産量が減少する。これは、資源を第一財に移し、第二財から移さなければならないからである。曲線上の点は、財間のトレードオフを表す。第二財の生産で犠牲になるものは機会費用と呼ばれる（第一財の生産量を増やすと、第二財をいくらか生産する機会を失うことになるため）。機会費用は、第一財を1単位以上手に入れるために、第二財を何単位失ったかで測定される。^[4]

PPF の文脈では、機会費用は曲線の形状に直接関係します (下記参照)。PPF 曲線の形状が直線の場合、さまざまな商品の生産量が変化しても機会費用は一定です。ただし、機会費用は通常、開始点と終了点によって異なります。図 7 では、バターの生産量が少ない状態でバターを 10 パック多く生産すると、銃 5 丁が失われます ( A からBへの移動として示されています)。ポイントCでは、経済は既にバターの最大潜在生産量に近づいています。バターを 10 パック多く生産するには、銃 50 丁を犠牲にする必要があります ( CからDへの移動と同様に)。利益と損失の比率は、変換の限界率によって決まります。

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