Faktorsubstitution

gibt die Art der Beziehung zwischen Produktionsfaktoren im Produktionsprozeß an, u. zw. die Ersetzbarkeit eines Produktionsfaktors durch einen anderen, z.B. Arbeit durch Kapital oder Öl durch Gas, im Ggs. zur Nichtsubstitution (Limitationalität,  limitationale Produktionsfunktion). F. zweier Produktionsfaktoren (v1, v2) wird durch die Grenzrate der technischen Substitution


 angegeben:
(1)    


, die infinitesimale Verringerung (Ersetzung) des Faktors 2, wenn der Faktor 1 fortlaufend um eine infinitesimale Mengeneinheit bei unveränderter Produktion


 zunimmt. Hierbei gilt die Hypothese einer fallenden Grenzrate der technischen Substitution, d.h. jede zusätzliche Einheit v1 ersetzt eine immer geringere Menge v2, so daß die Grenzrate negatives Vorzeichen hat und die Steigung der Isoquanten angibt.Die Art der F. wird unterschieden:
1. vollständige oder perfekte F., wenn sich die Produktionsfaktoren gegenseitig vollständig ersetzen können;
2. periphere oder unvollständige F., wenn sich die Produktionsfaktoren auch bei sehr großen Mengen niemals ersetzen können;
3. Alternative F., wenn nur ein Produktionsfaktor vollständig durch den anderen ersetzt wird;
4. Prozeßsubstitution, wenn auf einer Prozeßgeraden liegende Faktorkombinationen einer linear limitationalen Produktionsfunktion substituiert werden.                     


Der Grad der F., der sich in der unterschiedlichen Stärke der Krümmung von Isoquanten äußert, wird durch die Substitutionselastizität (Elastizitäten) gemessen. Sie ist definiert durch das Verhältnis relativer Änderungen von Faktoreinsatzverhältnis und Grenzrate der technischen Substitution:
(2)    


  Da die Grenzrate der technischen Substitution die Steigung der Isoquanten ist und für eine Isoquante immer gilt:          
(3)    


            folgt, daß die Grenzrate der technischen Substitution gleich dem negativen reziproken Verhältnis der (partiellen) Grenzproduktivitäten (a¢) (Ertrag) ist:
(4)       


Wird eine Produktion in der Minimalkostenkombination angenommen oder erfolgt die Entlohnung der Produktionsfaktoren nach den Grenzprodukten (Ertrag, siehe auch Grenzproduktivitätstheorie), gilt: das Verhältnis der Faktorpreise (l) ist gleich dem Verhältnis der Grenzproduktivitäten, also:
(5)    


Da die Änderung eines Reziprokwertes der Änderung des ursprünglichen Wertes entgegengerichtet ist, läßt sich die Substitutionselastizität schreiben:
(6)    


oder auch                            
(7)    


             Der Substitutionsbereich von Produktionsfaktoren wird durch die Kammlinie in den Bereich technisch möglicher F. und in jenen unterschieden, in dem technisch mögliche F. auch ökonomisch effizient sind. Ursache für die F. sind Änderungen der Faktorpreise, so daß billigere Produktionsfaktoren teurere ersetzen und die Kosten der Produktion senken (s. Gleichung
(7)!). Voraussetzung für ständige F. in der Volkswirtschaft (Wirtschaft) ist  technischer Fortschritt .