Die Produktionsfunktion stellt die Beziehungen zwischen dem mengenmäßigen Einsatz von Produktionsfaktoren (Input) und der produzierten Menge (Output) dar. Die Produktionsfunktion wird jeweils durch ein angewendetes Produktionsverfahren für bestimmte Produkte bestimmt. Die Produktionsfunktion gibt somit darüber Auskunft, was die höchste Produktionsmenge sein kann, die mit den eingesetzten Inputs erreicht werden kann.
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Es werden verschiedene Arten der Produktionsfunktion beschrieben
Die ertragsgesetzliche Produktionsfunktion:
Diese älteste der Art der Produktionsfunktion hat Turgot im „Gesetz vom abnehmenden Bodenertrag“ in der Landwirtschaft beschrieben. Dabei ergibt sich, dass bei erhöhtem Einsatz der Faktoren wie Arbeit oder Bodenverbesserung durch Düngen erst das Ergebnis ansteigt. Bei Erreichung einer bestimmten Grenze der eingesetzten Produktionsfaktoren fällt dagegen die Ausbringungsmenge wieder ab. Das heißt: Nach Erreichung eines Maximalergebnisses sinken die Erträge trotz höherem Einsatz der Faktoren.
Die substitutionale Produktionsfunktion:
Substitutionalität bedeutet in diesem Fall die Ersetzbarkeit von Gütern oder Produktionsfaktoren. Bei der substitutionalen Produktionsfunktion wird ein bestimmter Produktionsfaktor, vielfach kombiniert mit weiteren, ersetzt. Wird hier ein Produktionsfaktor ersetzt, kann die Menge des Outputs verändert werden, ohne dass sich die übrigen Faktoren verändern. Unterschieden wird noch zwischen totaler Substitutionalität (vollkommende Ersetzung eines Faktors) und peripherer Substitutionalität (der Produktionsfaktor kann nur begrenztem Maß ersetzt werden). Eine weitere Unterteilung stellen die CES-Funktionen dar (constant elasticity of substitution), für die als bekanntes Beispiel die Cobb-Douglas-Produktionsfunktion angeführt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass es bei einer Erhöhung für einen Produktionsfaktor sich die Ausbringungsmenge immer erhöht, jedoch der erzielte Ertrag im Verhältnis abnimmt. Wird zum Beispiel ein Faktor verdoppelt, erhöht sich Ertrag, verdoppelt sich jedoch nicht.
Die limitationale Produktionsfunktion:
Faktoreinsatzmenge und Produktionsmenge stehen in technisch eindeutiger Beziehung zur Menge der Produktion. Hier wird der Ertrag nur durch Erhöhung beider Faktoren erhöht. Das verliert seine Gültigkeit, wenn einer der Faktoren einen Überschuss aufweist. Bis zum Gleichstand muss der Überschuss eines Faktors verbraucht sein, um dann zu einer Steigerung beider Faktoren zu kommen.
Weitere Produktionsfunktionen sind die linear-limitationale, bei der die Faktoren im festen Verhältnis zueinander und zum Output stehen, die nichtlinear-limitationale, bei der für jede Ausbringungsmenge jeweils an verändertes Verhältnis der Faktoren erforderlich ist. Des Weiteren gibt es noch neuere Darstellungen nach Heinen, Pichler, Kloock, Küpper und Matthes.