从交换的帕累托最优状态可以得到交换的帕累托最优条件。由于交换的帕累托最优状态是无差异曲线的切点，而无差异曲线的切点的条件是在该点上两条无差异曲线的斜率相等，无差异曲线的斜率的绝对值又叫做两种商品的边际替代率（更准确地说，是商品X代替商品Y的边际替代率）。因此，交换的帕累托最优状态的条件就是：要使两种商品X和Y在两个消费者A和B之间的分配达到帕累托最优状态，则对于这两个消费者来说，这两种商品的边际替代率必须相等。假设对于消费者A和B来说，X代替Y的边际替代率分别用MRSAXY和MRSBXY来表示，则交换的帕累托最优状态条件的公式就是：
MRSAXY=MRSBXY（7.1）
三、生产的帕累托最优条件
生产的帕累托最优条件是指在要素数量决定的情况下，如何在生产者之间进行分配以实现生产的帕累托最优状态所需要的条件。为此，我们同样先分析两种既定数量的要素在两个生产者之间的分配情况。假设经济中有两个厂商C和D，使用两种要素资本K和劳动L，两种生产要素的数量既定。那么，两种既定数量的要素在两个生产者之间的分配情况也可以用埃奇渥斯盒状图来说明。
，盒子的水平长度表示整个经济中第一种要素L的既定数量，盒子的垂直高度表示第二种要素K的既定数量。OC为第一个生产者C的原点；OD为第二个生产者D的原点。从OC水平向右测量生产者C对第一种要素的生产消费量Lc，垂直向上测量它对第二种要素的生产消费量KC；从OD水平向左测量生产者D对第一种要素L的生产消费量LD，垂直向下测量它对第二种要素K的生产消费量KD。盒中任意一点确定了两种要素在两个生产者之间的所有可能的分配情况。此外，图中的ⅠC、ⅡC、ⅢC是厂商C的等产量线，ⅠD、ⅡD、ⅢD是厂商D的等产量线。
假设图中的a′点表示两种要素在两个厂商之间的初始分配状态，处于两条等产量曲线ⅡC和ID的交点上，则a′点不是帕累托最优状态。因为，通过改变该初始分配状态，如让a′点变动到b′点，则生产者C的产量水平从等产量线ⅡC提高到ⅢC，而生产者D的产量水平并未变化，仍然停留在等产量线ⅠD上。因此，在点a′上仍然存在帕累托改进的余地。此外，让a′点变动到c′点，则生产者C的产量未提高，但生产者D的产量却提高了。如果让a′点变动到d′，则生产者C和D的产量都提高。由此可以得到这样的结论：在生产的埃奇渥斯盒状图中，任意一点，如果它处在生产者C和D的两条等产量线的交点上，则它就不是帕累托最优状态。因为在这种情况下，总存在帕累托改进的余地，即总可以改变该状态，使至少有一个人的状况变好而没有人的状况变坏。
如果假定初始的要素分配状态处于两条等产量曲线的切点如c′点上，那么这时不存在任何帕累托改进的余地，它处于帕累托最优状态。改变c′点的状态只有如下几种可能：向右上方移到生产者C较高的等产量曲线上，厂商C的产量水平提高了，而厂商D的产量水平却下降了；向左下方移到厂商D的较高的等产量曲线上，则厂商D的产量水平提高了，而厂商C的产量水平却下降了；剩下来的唯一一种可能就是厂商C和D的产量水平都降低。如从c′点移到g′点或f′点，都属此种情况。由此可以得到这样的结论：在生产的埃奇渥斯盒状图中，任意一点，如果它处在厂商C和D的两条等产量曲线的切点上，则它就是帕累托最优状态，即生产的帕累托最优状态。在这种情况下，不存在有帕累托改进的余地，即任何改变都不能使至少一个人的状况变好而没有人的状况变坏。
在埃奇渥斯盒状图中，等产量线的切点不只是c′点一个，b′点和e′点等也都是等产量线的切点，它们都处于帕累托最优状态。所有等产量线的切点的轨迹构成曲线qq′。qq′曲线叫做生产的契约曲线（或效率曲线，Productioncontractcurve），它表示两种要素在两个生产者之间的所有最优分配（即帕累托最优）状态的集合。
在生产的契约曲线上，两个厂商的福利分配也有不同的情况。当我们沿着生产的契约曲线qq′从e′点移到d′点时，厂商C通过牺牲厂商D的利益而好起来；反之亦然。根据帕累托标准，它们是不可比较的，我们所能够说的仅仅是，给定任何不在生产的契约曲线qq′上的点，总存在比它更好的点，而这些点都在生产的契约曲线qq′上。
从生产的帕累托最优状态可以得到生产的帕累托最优条件。生产的帕累托最优状态是等产量线的切点，而等产量线的切点的条件是在该点上，两条等产量线的斜率相等。本书第四章第四节已经说明，等产量线的斜率的绝对值又叫做两种要素的边际技术替代率（更准确地说，是要素L代替要素K的边际技术替代率）。因此，生产的帕累托最优状态的条件可以表示为：要使两种要素L和K在两个生产者C和D之间的分配达到帕累托最优状态，则对于这两个生产者来说，这两种要素的边际技术替代率必须相等。如设对于生产者C和D来说，L代替K的边际技术替代率分别用MRTSCLK和MRTSDLK来表示，则生产的帕累托最优状态条件的公式就是：
MRTSCLK=MRTSDLK（7.2）
四、交换和生产的帕累托最优条件
交换和生产的最优条件并不是将交换的最优条件和生产的最优条件简单地并列起来。交换的最优只是说明消费是最有效率的；生产的最优只是说明生产是最有效率的。两者的简单并列，只是说明消费和生产分开来看时各自独立地达到了最优，但并不能说明，当将交换和生产综合起来看时，也达到了最优。
为了把交换和生产结合在一起加以论述，我们假定整个经济只包括两个消费者A和B，它们在两种产品X和Y之间进行选择，以及两个生产者C和D，它们在两种要素L和K之间进行选择以生产两种产品X和Y。为了方便起见，假定C生产X，D生产Y。并且假定消费者的效用函数亦即无差异曲线簇为给定不变，生产者的生产函数即等产量曲线簇为给定不变。下面先从生产方面开始讨论，再过渡到消费问题，最后推出交换和生产的帕累托最优条件。
1.从生产契约曲线到生产可能性曲线
生产的埃奇渥斯盒状图中，我们得到了代表所有生产的帕累托最优状态集合的生产的契约曲线。生产的契约曲线上的每一点不仅表示两种要素在两个生产者之间的最优分配状态；同时，也表示了一定量要素在最优配置时所能生产的一对最优的产出。因为生产的契约曲线上的每一点都是两个生产者的等产量线的切点，它同时处在两条等产量线上，从而代表了两种产品的产量；而且这两种产出还是帕累托意义上的最优产出，即此时要增加某一产出的数量，就不得不减少另一种产出的数量。
根据生产的契约曲线，我们可以得到两种产品所有最优产出量的集合，即生产可能性曲线。横轴表示最优产出量中X的数量，纵轴表示最优产出量中Y的数量。可以画出两种产品最优产出量组合的轨迹。例如，对应于生产的契约曲线上的点c′，最优产出量为（X1，Y1），该产出量就是图中的c″点。同样地，对应于生产的契约曲线上的e′点，最优产出量为（X2，Y2），该产出量就是e″点。将生产的契约曲线上的每一点都通过这种方法“变换”，便得生产可能性曲线（Productionpossibilitycurve）或产品转换曲线。生产可能性曲线PP′就是最优产出量集合的几何表示。
2．生产可能性曲线的特点
生产可能性曲线PP′具有两个特点：第一，它向右下方倾斜；第二，它向右上方凸出。第一个特点表示，当沿着该曲线运动时，一种产出的增加必然伴随着另一种产出的减少，即在最优产出量中，两种最优产出的变化是相反的。例如，当我们从点e″移到点c″时，X的产出增加了，但Y的产出却下降了。这种反方向变化说明两种最优产出之间的一种“转换”关系，即可以通过减少某种产出数量来增加另一种产出的数量。这也正是之所以又称生产可能性曲线为产品转换曲线的原因。假设产出X的变动量为△X，产出Y的变动量为△Y，则它们的比率的绝对值ΔY/ΔX可以衡量1单位X商品转换为Y商品的比率。该比率的极限则定义为X商品对Y商品的边际转换率（MargialRateofProductTransformation，MRT），亦即：
MRT=limΔX→0ΔYΔX=dYdX（7.3）
换句话说，所谓产品的边际转换率就是生产可能性曲线的斜率的绝对值。
生产可能性曲线凸向右上方的特点，表示产品的边际转换率递增。当X的数量为X2时，相应的边际转换率为生产可能性曲线上e″点的切线S的斜率绝对值；当X的数量增加到X1时，相应的边际转换率等于c″点的切线T的斜率绝对值。显然，T的斜率绝对值要大于S的斜率绝对值。因此，即随着X产品数量的增加，X转换为Y产品的边际转换率也在增加。
产品的边际转换率之所以递增，是因为要素的边际报酬递减。由于要素的边际生产力递减，在较高的X产出水平从而较低的Y产出水平上，一方面减少一单位X产品的生产所释放的要素较多，另一方面这些所释放的每一单位要素用来生产Y产品的边际生产力较高，所以，减少一单位X产品能够生产出更多的Y产品，X产品替换Y产品的边际转换率也就较高。
3.生产不可能性区域和生产无效率区域
生产可能性曲线PP′将整个产品空间即坐标图分为三个组成部分：PP′曲线本身、PP′曲线右上方区域和PP′曲线左下方区域。由于生产可能性曲线上的每一点都表示在现有的要素数量和技术条件下整个经济所能生产的两种产品的最大产出组合，因此，在生产可能性曲线右上方区域的任何一点，都表示在目前条件下所不可能生产的两种产品的组合，所以，该区域叫“生产不可能性区域”。而在生产可能性曲线左下方区域的任何一点所代表的两种产品的组合，都表示在目前的条件下没有达到最大的产出组合，存在资源的浪费，所以，该区域叫“生产的无效率区域”。这样，我们可以把生产可能性曲线左下方的区域看成是可行的生产范围或生产可能性区域，生产可能性曲线就是生产可能性区域的边界，或简称为生产可能性边界。
这个生产可能性边界或生产可能性曲线，其位置的高低取决于投入要素的数量和技术状况。由于生产可能性曲线上任意一点表示在既定要素数量或技术状况条件下所可能生产的最大产出组合。因此，如果要素数量或技术状况发生了变化，则生产可能性曲线的位置就会发生变化。只要要素数量增加或技术进步，生产可能性曲线就会向右上方移动，反之则向左下方移动。
4.生产和交换的帕累托最优条件
在以上讨论的基础上，我们现在可以利用生产可能性曲线将生产和交换两个方面综合在一起，分析生产和交换的帕累托最优条件。
