第一，边际产量与总产量之间的关系。根据边际产量的定义公式MPL=dTPL（L，）dL可知：TPL曲线上任何一点的切线的斜率就是相应的MPL的值。正因为如此，所以，MPL曲线和TPL曲线之间存在着这样的对应关系：在劳动投入量小于L4的区域，MPL均为正值，则相应的TPL曲线的斜率为正，即TPL曲线是上升的；在劳动投入量大于L4的区域，MPL均为负值，则相应的TPL曲线的斜率为负，即TPL曲线是下降的。当劳动投入量恰好为L4时，MPL为零值，则相应的TPL曲线的斜率为零，即TPL曲线达极大值点。也就是说，MPL曲线的零值点D′和TPL曲线的最大值点D是相互对应的。以上这种关系可以简单地表述为：只要边际产量是正的，总产量总是增加的；只要边际产量是负的，总产量总是减少的；当边际产量为零时，总产量达最大值点。
由于在边际报酬递减规律作用下的边际产量MPL曲线先上升，在B′点达到最大值，然后再下降，所以，相应的总产量TPL曲线的斜率先是递增的，在B点为拐点，然后再是递减的。也就是说，MPL曲线的最大值点B′，和TPL曲线的拐点B是相互对应的。
第二，平均产量与总产量之间的关系。根据平均产量的定义公式APL=TPL（L，）L可知：连接TPL曲线上任何一点与坐标原点的线段的斜率，就是相应的APL的值。所以，当APL曲线在C′点达最大值时，与之相对应的TPL曲线上的C点与原点的连线的斜率最大，即最陡峭。同时，这条与原点的连线也是过TPL曲线上C点的切线。即在C点，其所对应的平均产量与边际产量相等。在C点之前，由于总产量曲线上的点与原点的连线的斜率是递增的，因此，平均产量也不断递增；在C点之后，由于总产量曲线上的点与原点的连线的斜率是递减的，因此，平均产量也不断递减。
第三，边际产量与平均产量之间的关系。边际产量曲线和平均产量曲线都是先递增然后递减，呈倒U形状。两条曲线相交于APL曲线的最高点C′。在交点之前，MPL曲线高于APL曲线，MPL曲线将APL曲线拉上；在C′点以后，MPL曲线低于APL曲线，MPL曲线将APL曲线拉下。MPL曲线和APL曲线之间关系之所以会如此，是因为：就任何一对边际量和平均量而言，只要边际量大于平均量，边际量就把平均量拉上；只要边际量小于平均量，边际量就把平均量拉下。举一个简单的实际例子：假定一个篮球队队员的平均身高为1．90米。如果新加入的一名队员的身高为1.95米（相当于边际量），那么整个队的平均身高就会增加。相反，如果新加入的一名队员的身高为1.85米，那么，整个队的平均身高会下降。因此，就平均产量APL和边际产量MPL来说，当MPL>；APL时，APL曲线趋于上升；此外，由于在可变要素劳动投入量的变化过程中，边际产量的变动相对平均产量的变动而言要更敏感一些，所以，不管是增加还是减少，边际产量的变动都快于平均产量的变动。
六、短期生产的三个阶段
根据短期生产的总产量曲线、平均产量曲线和边际产量曲线之间的关系，可将短期生产分为三个阶段。
在第Ⅰ阶段（从原点到劳动的平均产量曲线的最高点），其产量曲线的特征为：劳动的平均产量始终是上升的，且达到最大值；劳动的边际产量上升达最大值，然后开始下降，且劳动的边际产量始终大于劳动的平均产量；劳动的总产量始终是增加的。这说明：在这一阶段，不变要素资本的投入量相对过多，生产者增加可变要素劳动的投入量是有利的。或者说，生产者只要增加可变要素劳动的投入量，就可以较大幅度地增加总产量。因此，任何理性的生产者都不会在这一阶段停止可变要素的投入，而是连续增加可变要素劳动的投入量，以增加总产量，并将生产扩大到第Ⅱ阶段。
在第Ⅲ阶段（总产量曲线达到最高点之后），其产量曲线的特征为：劳动的平均产量继续下降，劳动的边际产量降为负值，劳动的总产量也呈现下降趋势。这说明：在这一阶段，可变要素劳动的投入量相对过多，生产者减少可变要素劳动的投入量是有利的。因此，这时即使劳动要素是免费供给的，理性的生产者也不会增加劳动投入量，而是通过减少劳动投入量来增加总产量，以摆脱劳动的边际产量为负值和总产量下降的局面，并退回到第Ⅱ阶段。
在第Ⅱ阶段，其起点处为劳动的平均产量曲线和劳动的边际产量曲线相交的点，即劳动的平均产量达最高点；其终点处为劳动的边际产量曲线与水平轴相交，即劳动的边际产量等于零。在这一阶段，生产者可以得到由第Ⅰ阶段增加可变要素投入所带来的全部好处，又可以避免将可变要素投入增加到第Ⅲ阶段而带来的不利影响。因此，第Ⅱ阶段是生产者进行短期生产的决策区间。至于在生产的第Ⅱ阶段，生产者所应选择的利润最大化的最佳投入数量究竟在哪一点，这一问题还有待于以后结合成本、收益和利润进行深入的分析。
§§§第四节长期生产行为分析
在长期，由于所有生产要素的投入数量都是可变的，因此，我们用长期生产函数即两种可变生产要素的生产函数来分析长期生产中可变生产要素的投入组合与产量之间的关系，探讨既定产量条件下的最优生产要素组合的均衡条件。
一、长期生产函数
在长期中，如果生产者在生产中使用多种生产要素，那么，其长期生产函数即多种可变生产要素的生产函数可以写为：
Q=f（X1，X2，…，Xn）（4.17）
式中，Q为产量；Xi=（i=1，2，…，n）为第i种可变生产要素的投入数量。该生产函数表示：长期内在技术水平不变的条件下由n种可变生产要素投入量的一定组合所能生产的最大产量。
为了简化分析，通常以两种可变生产要素的生产函数来考察长期生产问题。假定生产者使用劳动和资本两种可变生产要素来生产一种产品，则两种可变生产要素的长期生产函数可以写为：
Q=f（L，K）（4.18）
式中，L为可变要素劳动的投入量；K为可变要素资本的投入数量；Q为产量。
二、等产量曲线
等产量曲线（Isoquantcurve）表示在技术水平不变的条件下生产同一产量的两种生产要素投入量的所有不同组合的轨迹。以常数Q0表示既定的产量水平，则与等产量曲线相对应的生产函数为：
Q＝f（L，K）=Q0（4.19）
图中有三条等产量曲线，它们分别表示可以生产出50单位、100单位和150单位产量的各种生产要素的组合。以代表产量为50单位的等产量曲线为例，50单位的产量既可以使用A点的要素组合（OL1单位的劳动和OK1单位的资本）生产出来，也可以使用B点的要素组合（OL2单位的劳动和OK2单位的资本），或C点的要素组合（OL3单位的劳动和OK3单位的资本）生产出来。
与无差异曲线相似，等产量曲线与坐标原点的距离的大小表示产量水平的高低：离原点越近的等产量曲线代表的产量水平越低；离原点越远的等产量曲线代表的产量水平越高；同一平面坐标上的任意两条等产量曲线不会相交；等产量曲线凸向原点，不仅向右下方倾斜，而且越来越平缓。
此外，由等产量曲线图的坐标原点出发引出的一条射线代表两种可变要素投入数量的比例固定不变情况下的所有组合方式，射线的斜率就等于这一固定的两要素投入比例。例如：在图中OR射线上的B、D、E三点上，50单位、100单位和150单位的产量都是以OK2OL2=OK4OL4=OK5OL5的固定投入比例生产出来的。从原点沿一条既定的射线（如OR）移动，随着产量水平的不断提高，两要素投入的绝对数量是不断增加的，但两要素的投入数量比例是固定不变的。
三、边际技术替代率递减规律
向右下方倾斜的等产量曲线，表示一个既定的产量水平可以由两种要素的各种不同数量的组合生产出来。或者说生产者可以通过对两种要素之间的相互替代，来维持一个既定的产量水平。例如：为了生产50单位的某种产品，生产者可以使用较多的劳动和较少的资本，也可以使用较少的劳动和较多的资本。前者可以看成是劳动对资本的替代，后者可以看成是资本对劳动的替代。沿着既定的等产量曲线，在由A点滑动到C点的过程中，劳动投入量随着资本投入量的不断减少而增加；相反，在由C点运动到A点的过程中，劳动投入量随着资本投入量的不断增加而减少，但产量水平都不变。由两种要素之间的这种相互替代关系，可以得到边际技术替代率的概念。即在维持产量水平不变的条件下，增加一单位某种要素的投入量时所减少的另一种要素的投入数量，被称为边际技术替代率（Marginalrateoftechnicalsubstitution）。它反映的是一种要素对另外一种要素的边际替代能力。劳动对资本的边际技术替代率的定义公式为：
MRTSLK=－ΔKΔL（4.20）
式中，△K和△L分别表示资本投入量的变化量和劳动投入量的变化量。公式中加负号是为了使边际技术替代率为正值，以便于比较。
当要素投入量的变动为无穷小时，即ΔL→0时，则相应的边际技术替代率的定义公式为：
MRTSLK=limΔL→0－ΔKΔL=－dKdL（4.21）
显然，等产量曲线上某一点的边际技术替代率就是等产量曲线在该点斜率的绝对值。
边际技术替代率还可以表示为两要素的边际产量之比。因为对于任意一条给定的等产量曲线来说，当用劳动投入去替代资本投入时，在维持产量水平不变的前提下，由增加劳动投入量所带来的总产量的增加量和由减少资本量所带来的总产量的减少量必定是相等的，即必有ΔL·MPL=ΔK·MPK
整理得：－ΔKΔL=MPLMPK
由边际技术替代率的定义公式得：
MRTSLK=－ΔKΔL=MPLMPK（4.22）
或者有MRTSLK=－dKdL=MPLMPK（4.23）
（4.23）式表明，劳动对资本的边际技术替代率与劳动的边际产量成正比，与资本的边际产量成反比。也就是说，一种要素对另一种要素的边际技术替代率的大小，取决于该要素的边际产量。如果劳动的“生产能力”越强，它就越容易替代资本，劳动对资本的边际技术替代率就越大；反之亦然。
在两种生产要素相互替代的过程中，普遍地存在这么一种现象：在维持产量不变的前提下，当一种生产要素的投入量不断增加时，每一单位的这种生产要素所能替代的另一种生产要素的数量是递减的。这一现象被称为边际技术替代率递减规律。在两要素的投入组合沿着既定的等产量曲线Q0由a点顺次运动到b、c和d点的过程中，劳动投入量等量地由L1增加到L2再增加到L3和L4，而相应的资本投入量的减少量为OKl-OK2>；OK2-OK3>；OK3-OK4。这表示：在产量不变的条件下，在劳动投入量不断增加和资本投入量不断减少的替代过程中，边际技术替代率是递减的。
边际技术替代率递减的主要原因在于：任何一种产品的生产技术都要求各要素投入之间有适当的比例，这意味着要素之间的相互替代是有限制的。以劳动和资本两种要素投入为例，在劳动投入量很少和资本投入量很多的情况下，减少一些资本投入量可以很容易地通过增加劳动投入量来弥补，以维持原有的产量水平，以劳动替代资本是很容易的。但是，在劳动投入量增加到相当多的数量和资本投入量减少到相当少的数量的情况下，再用劳动替代资本将是很困难的。
由于等产量曲线上某一点的边际技术替代率就是等产量曲线在该点的斜率的绝对值，而边际技术替代率是递减的，所以，等产量曲线的斜率的绝对值是递减的，即等产量曲线是凸向原点的。
四、等产量曲线的特殊形式
虽然边际技术替代率递减规律决定了等产量曲线向右下方倾斜，凸向原点，但也存在两种特殊的情形
等产量曲线是一条向右下方倾斜的直线。这类等产量曲线所对应的生产函数是固定替代比例的生产函数（4.3）。
等产量曲线是一条直角线，表示在生产过程中，两种生产要素不能相互替代情况。这类等产量曲线所对应的生产函数为（4.4）式给出的固定投入比例的生产函数。图中从原点出发经过a、b、c点的射线OR表示了这一固定投入比例生产函数的所有产量水平的最小要素投入量的组合。
五、等成本线
在生产要素市场上，厂商对生产要素的购买支付，构成了厂商的生产成本。生产成本可以用成本方程式表示：
C＝L·w+K·r（4.24）
式中，C表示成本，L和K分别表示生产要素劳动和资本的投入数量，w表示劳动的价格，r表示资本的价格。该式也可写成：
K=－wrL+Cr（4.25）
如果将成本方程式中的成本C确定为某一常量，则成本方程式可以表示当生产要素价格一定时，花费一定的总成本所能够购买到的两种生产要素的各种不同数量的组合。把这些两种生产要素的各种不同数量的组合连接成一条光滑的曲线，就是等成本线（Isocostline）。因此，等成本线是在既定的成本和既定生产要素价格条件下生产者可以购买到的两种生产要素的各种不同数量组合的轨迹。
由于成本方程式是线性的，所以，等成本线必定是一条直线。横轴上的点Cw表示既定的全部成本都购买劳动时的数量，纵轴上的点Cr表示既定的全部成本都购买资本时的数量，连接这两点的线段就是等成本线。等成本线的斜率为－wr，即为两种生产要素价格之比的负值。
等成本线以内区域中的任何一点，如A点，表示既定的全部成本都用来购买该点的劳动和资本的组合以后还有剩余。等成本线以外的区域中的任何一点，如B点，表示用既定的全部成本购买该点的劳动和资本的组合是不够的。唯有等成本线上的任何一点，才表示用既定的全部成本能刚好购买到的劳动和资本的组合。
如果成本和要素价格发生变动，则会导致等成本线的形状与位置发生变化。关于这种变动的具体情况，与第三章第三节对预算线的分析是类似的，读者可以自己参照进行分析。
六、生产要素的最优组合
