2013年6月4日 星期二

生產者利潤,天然資源租,人造資本利得,勞動剩餘與社會總體盈餘

 

生產者利潤,天然資源租,人造資本利得,勞動剩餘與社會總體盈餘

producer profit, natural resource rent, artificial capital rent, labor surplus and social earning


天然資本(natural resource) N,折舊0,地租(rent) r
人造資本(artificial capital) K,折舊(depreciation) j,利率(interest) i
勞動力(Labor) L, 每人最低生存消費及人口折舊w, 每人勞動剩餘(labor surplus) s
其中w=維持生存所需之最低終身消費/平均壽命

(庫存財貨可視為無生產力之人造資本,倉儲過程也會發生折舊減損)

對於社會總體來說,
地租和利息只是生產者支付給天然與人造資本擁有者的社會內轉移,不計入社會成本,
而折舊與最低生存消費則為不可避免支出,計為社會成本,
社會盈餘(πm)= Y - jK - wL
生產者利潤(profit)(πp)= Y - (i+j)K - rN - (w+s)L
勞動剩餘 sL
自然資源擁有者租金 rN
人造資本擁有者利得 iK

社會可支配所得為Y,
但若將全部Y用於消費,將使因折舊與生存消費造成的資本與勞力減損無法回補,
為殺雞取卵的狀況

dY = Yn dN + Yk dK + Yl dL
若Y(N,K,L)規模報酬不變(一次齊次函數),在完全競爭的條件下,
Y = Yn N + Yk K + Yl L

生產者利潤πp最大化時,需使 Yk=i+j, Yl=w+s, Yn=r,
當天然資源有限供過於求時,天然資本擁有者會提高租金r使r=Yn,
πp = Y-(i+j)K-(w+s)L-rN= 0 此時社會剩餘πm= iK + sL + Yn N

社會剩餘πm最大化時, Yk=j, Yl=w, πm =Y-jK-wL= Yn N
亦即必須累積更多人造資本與勞動力使Yk,Yl更低,Yn更高

可見要讓社會剩餘最大化,必須使地盡其利,i=0, s=0,
此時勞工工資為最低生存所需(奴隸級所得),
人造資本擁有者利得為0,
而最大化後之社會剩餘全部為天然資本擁有者所獨吞,
至於天然資本擁有者是誰?
君主時代為君王和封建諸侯,共產主義國家為所有人民,
資本主義國家則為地主,
但國家可用地價稅的形式將部分社會剩餘移轉到公共財

社會剩餘πm一旦達到最大化的境界,
此時將剩餘投資於人造資本或養成增加人口只會減少未來社會剩餘,
社會剩餘只有用在科技研究才能提高生產效率,而更進一步提升社會剩餘

結論:
社會剩餘最大化使天然資本擁有者全拿,
若全數用在科技研究可使未來生產效率大幅提高,
該社會體系因科技與經濟優勢,在未來有同化甚至消滅其他社會體系的能力,
而未來若容許適度社會剩餘次大化,未來勞工也會過得比現代就次佳化的勞工好


2013年5月30日 星期四

天然資本限制

天然資本限制


天然資本N,折舊0
人造資本K,折舊j
勞動力L

令 Y= c N^h K^a L^b 且規模報酬不變,h+a+b=1
所得V = Y-jK
dV/dK= ac N^h K^(a-1) L^b - j
最佳人造資本存量K= (ac N^h L^b/j)^(1/(1-a))
可知當勞工L或科技c上升,都會讓最佳K資本存量上升
也就是說每次人口突然成長或科技突然進步,
都會使人造資本K存量相對最佳存量偏低

又(K/L)^(1-a)= (c N^h L^(a+b-1)/j)=(ac (N/L)^h /j)
而每人所得V/L = c (N/L)^h (K/L)^a - j(K/L)
= (K/L)^a [c (N/L)^h - j(K/L)^(1-a)]
= (K/L)^a [(1-a)c (N/L)^h]
=(ac (N/L)^h /j)^(a/(1-a)) [(1-a)c (N/L)^h]
= (a/j)^(a/(1-a)) (1-a) c^(1/(1-a)) (N/L)^(h/(1-a))

人口成長使每人最佳所得下降,
科技進步使每人最佳所得上升,


社會總人口增加,要維持勞工實質所得不變,就必須維持就業人口不變,
結果就是失業率上升,而發生 Phillips curve 與 stagflation 的結果,

而科技進步使每人最佳實質所得上升,但若每人實質消費不變,
必定導致庫存增加使生產者減少雇用勞動,不管是減少雇用人數或減少工時,
基於管理方便及受雇者最低生存需求影響,
多數生產者會選擇減少雇用人數而非減少工時,甚至反而增加工時而雇用更少勞工人數,
於是也會造成失業, 這方面只有等待新消費產業的出現來提高實質消費才能解決,
或者必須以法律限制強制減少工時或提早退休年齡延長壽命, 再不然就是利用增加社會總人口數來達成前述滯脹效果, 抵消科技進步效果使每人實質所得回到原狀

結論:
實質所得突然增加或減少都會導致失業率的上升,
必須靠調整社會總人口數,每人實質消費,每人工作時數來解決





2013年5月18日 星期六

cost-effectiveness & statins



成本效益以及statins

cost-effectiveness & statins

針對事件(event)基礎發生率固定的一組人,如果可以把每種藥物每日治療花費,與使用後的每千人年事件發生率點到座標平面上,可能會看到像下面這張圖

對於任意一條等風險(效用)橫線上最左邊一點是同效用最省錢的藥,
對於任意一條等花費縱線上最下面一點是同花費最有效的藥,
也就是說左下邊緣這些點相較於不在邊緣上的點有較高成本效益,
這些點與點之間形成的向量斜率即是邊際成本效用(marginal cost effectiveness),如下圖,
如果點夠密集,會形成一條包絡曲線(envelope),邊際成本效用為通過該點切線斜率,
所以對於任一族群要評估成本效益要看包絡線.

縱坐標單位是每千人年發生事件數,每千人年=365000人日,如果每事件發生後社會需要投入的照護成本以及勞動損失為730000元,那麼每人日就值得花費730000/365000=2元來降低每千人年1次的事件,也就是說只要邊際向量斜率(dI/dC) < -2就符合成本效益,如下圖,
以基礎風險100(/千人年)的黑包絡線族群來說,在C點之前較陡斜率<-2,值得花費更多,但如果花費到超過C點之後變平緩,斜率>-2,不符成本效益,那最佳成本效益就會發生在切線斜率剛好為-2的C點處. 如下圖. 但對於基礎風險較低約66的紅包絡線族群來說,切線斜率在B點為-2,基礎風險更低的藍包絡線則發生在A點,可以發現A,B,C的X座標不同,Xa<Xb<Xc,也就是說治療基礎風險較高的族群有較高的邊際成本效益,值得花費更多的每人日費用來達到相同邊際成本效益門檻.

而對於statin來說, 目前多數風險下降效果可能是透過LDL下降來決定,
假設如果風險下降百分比與LDL下降百分比相當,那就可以用LDL下降的包絡線來評估成本效益.


上圖是各種statin 健保單價(102.5.6資料) 及 依照FDA資料估計%殘餘LDL 做成圖表
(除了leslipid外,其他都是各種原廠statin)





上圖是各種statin 健保單價(105.9.12資料) 及 依照FDA資料估計%殘餘LDL 做成圖表

健保用藥品項網路查詢服務
http://www.nhi.gov.tw/query/query1.aspx?menu=18&menu_id=683&webdata_id=3468&WD_ID=756
Relative LDL-lowering Efficacy of Statin and Statin-based Therapies
http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm256581.htm


如果食物貢獻LDL佔35%,肝臟HMG-CoA合成貢獻LDL佔65%,  

(不考慮LDL receptor 因 Pcsk9 upregulation 下降與 HMG-CoA 總量增加)





全部健保statin品項(FDA劑量資料範圍)







2013年5月3日 星期五

link land value tax to real interest rate in market to avoid land bubble

 

Link land value tax to real interest rate in market to avoid land bubble



Land is a kind of real capital with near zero natural depreciation rate,
land value tax claimed by public department create artificial depreciation rate

When we invest, we need to balance between different productive inputs to maximize profit,
let production function Y(K1,K2,L1,L2....)
Py dY = Py Yk1 dK1 + Py Yk2 dK2 + Py Yl1 dL1 + Py Yl2 dL2
profit π= revenue -rents - depreciation
      = (PyY) - (i K1 Pk1- i K2 Pk2- L1 W1- L2 W2) - (j1 K1 Pk1 + j2 K2 Pk2)
dπ= [Py Yk1 -(i+j1)Pk1] dK1 + [Py Yk2 -(i+j2)Pk2] dK2 + (Py Yl1 -W1)dL1 + (Py Yl2-W2) dL2
When profit maximizes,
[Py Yk1 -(i+j1)Pk1] = [Py Yk2 -(i+j2)Pk2] = (Py Yl1 -W1) = (Py Yl2-W2) =0

Pk1= Py Yk1/(i+j1), Pk2= Py Yk2/(i+j2)
it means that when market interest rate decreases, capital demand for investment increased,
capital price increased, real capital supply increase,
when K1 increase Yk1 also decrease, new equilibrium reached,
if Yk1,Yk2 not decrease much, price-interest elasticity would be
dln(Pk1)/dlni= d ln[Py Yk1/(i+j1)]/dlni=-dln(i+j1)/dlni=-i/(i+j1)=j1/(i+j1)-1
it says that when interest rate change,
lower depreciation capital increases more percentage of price

in the case of land in ancient days, when land price increase,
human cut woods & supply new lands to society,
but in modern days, near zero new land is supplied whatever land price expands.
When land supply is constant, marginal land productivity(Yk) is also constant to
real interest rate, and land depreciation(j) is near zero,
then land price(Pk) is inverted with interest rate(i),
price-interest elasticity: d ln(Py Yk/i)/d lni = -1

Because land investment don't increase real productivity in modern societies,
land price should be keep in a proper level, and we need to create artificial depreciation.
When public department charges tax to land owner, tax rate offers it.

What is the proper land value tax?
I think it would be tax rate = Jm - i
Jm: average capital depreciation (exclude land)
i: market real interest rate


In the world of insufficient effective demand, some goverment manage it
with money creation to make negative real interest, but most money
leaked to lands, it increases demand of poor, increases wealth of rich.
Its time to guide wealth of landlords to effective market demand.


(以下待續)


單財貨土地利用

 

 

若土地總量有限,以一定數量之產品為地租,每單位土地租金r,
土地邊際產量δY/δN 隨使用土地量N遞減 (上圖藍色曲線)
地租線與邊際產量線交點為土地需求,
當地租太高時,需求量小於土地總量,有閒置土地情形(上圖F點)
當地租太低時,需求量大於土地總量,有競租土地情形(上圖C點)
只有在E點的地租水準使土地供需均衡

若政府對地主收取地價稅(灰色部分),
地主則可以獲取地租與地價稅之間的差價成為地主利潤(淺綠色部分),
生產者利潤為超過地租部分之剩餘價值(淺黃色部分),
地價稅若超過地租將使部分土地閒置, 地主短期會虧本出租長期拋棄土地所有權

人口與勞動投入增加使土地邊際產量增加(藍線上移),
若稅率不變,地租上升,地主利潤跟著上升

但人口與勞動投入增加使單位勞力所分得土地減少,
勞動人均剩餘減少,地主利潤所佔比率上升

 

雙財貨土地利用



若土地總量有限,土地可選擇生產藍綠兩種財貨Y1,Y2,
藍綠工人不流動,產品市價P1,P2,
使用N1數量土地生產藍貨Y1時,土地邊際產值  P1 δY1/δN1 (上圖藍色曲線)
使用N2數量土地生產綠貨Y2時,土地邊際產值  P2 δY2/δN2 (上圖綠色曲線)
當土地邊際產值大於地租(每單位土地租金)時,生產者會租用更多土地直到相等時,
故任意地租水平下,該水平線與藍綠線交點為藍綠土地需求,
土地總需求為水平加總形成之紅線,
而土地總量有限,紅線與土地總量垂線相交處為均衡地租,亦為均衡土地邊際產值



當藍貨市價變原來兩倍時,土地發生重分配,
藍土地需求增加,綠土地需求下降,均衡地租與土地邊際產值上升

同理可知當藍綠貨市價同倍數上漲時,土地需求不變,但地租與邊際產值上升
GDP上升,但real GDP不變




2013年4月15日 星期一

cholesterol circulation model


cholesterol circulation model

膽固醇循環模型








當膽固醇循環達到動態均衡時,
排出(O)必須等於肝臟合成(M)+飲食攝取(I),
q[Gut]=O=I+M, 則[Gut]=(I+M)/q,
腸循環回收量r[Gut]=(I+M)r/q,
若忽略CETP的作用(橘色雙箭頭),
而肝臟進出必須相等,
進入肝臟: LDL內循環(C)+HDL((I+M)r/q)+M
離開肝臟: VLDL內循環(C)+膽汁b[liver]
則[liver]=[(I+M)r/q+M]/b=(rI+(r+q)M)/(qb)
內循環C=c[Liver]=(c/(qb))(rI+(r+q)M)
[LDL]=C/l=(c/(qbl))(rI+(r+q)M)
[HDL]=(I+M)r/(qh)
[LDL]/[HDL]=ch/(rbl)(I+M)/(rI+(r+q)M)

CETP溝通腸循環與內循環,當HDL相對HDL受體太多時,
膽固醇可經由LDL至肝臟LDL受體,像是電橋一般,
可以讓膽固醇回肝的效率增加,
或許這就是CETP抑制造成血中總膽固醇不降反升的原因
而這也使上面的模型出了變異


statin作用在HMG-CoA reductase,使M下降,
ezetimibe作用在腸道使r下降,q上升,

Statin  inhibition

再來考慮statin對HMG-CoA reductase的競爭性抑制作用
HMG-CoA reductase [E], HMG-CoA [S], stain[X]
E+X->EX: K8[E][X], EX->E+X: K9[EX]
E+S->ES: K1[E][S], ES->E+S: K3[ES]
ES->E+P: K2[ES]

均衡時,令總enzyme數[Et],Ki=K9/K8, Km=(K2+K3)/K1,
K1[E][S]=(K2+K3)[ES] 則[ES]=(K1/(K2+K3))[S][E]=([S]/Km)[E]
K8[E][X]=K9[EX] 則[EX]=(K8/k9)[X][E]=([X]/Ki)[E]
([S]/Km)[E]+([X]/Ki)[E]+[E]=[Et]

[E]=[Et]/(1+[S]/Km+[X]/Ki)
statin下生產速率Vs=K2[ES]=(K2[S]/Km)[E]= k2[Et] ([S]/Km)/(1+[S]/Km+[X]/Ki)
=Vmax ([S]/Km)/(1+[S]/Km+[X]/Ki)
而未用statin前[X]=0,速率Vn=Vmax([S]/Km)/(1+[S]/Km)
令j=1/(Ki(1+[S]/Km))則statin使用後/使用前速率比:
Vs/Vn=(1+[S]/Km)/(1+[S]/Km+[X]/Ki)=1/(1+[X]/(Ki(1+[S]/Km)))=1/(1+j[X])

意即使用statin [X]後,M=M0/(1+j[X])




各種statin 健保單價(102.5.6資料) 及 依照FDA資料估計%殘餘LDL 做成圖表
健保用藥品項網路查詢服務
http://www.nhi.gov.tw/query/query1.aspx?menu=18&menu_id=683&webdata_id=3468&WD_ID=756
Relative LDL-lowering Efficacy of Statin and Statin-based Therapies
http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm256581.htm

如果食物貢獻LDL佔35%,肝臟HMG-CoA合成貢獻LDL佔65%, 

(不考慮LDL receptor 因 Pcsk9 upregulation 下降與 HMG-CoA 總量增加)

 

全部健保statin品項(FDA劑量資料範圍)

 

 Fibrate 模型?



I=k1[S][E1]-k3[ES]= k2[ES]= k9[E2]
[ES]= k1/ (k2+k3) [S][E1]=[S]/Km [E1]
(Km=(k2+k3)/k1)
[E2]= k1k2/((k2+k3)k9)[S][E1]=[S]/Kn [E1]
(Kn=(1+k3/k2)k9/k1) (Km/Kn=k2/k9)
[E1]=[Et]/(1+[S]/Km+[S]/Kn)
I=k2[ES]=k2[Et]([S]/Km/(1+[S]/Km+[S]/Kn))
I=Vmax([S]/Km/(1+[S]/Km+[S]/Kn))=Vmax/(1+Km/[S]+Km/Kn)
=[Et]/(1/k2+(1+k3/k2)/k1/[S]+1/k9/[S])=[Et]/Kr
Kr=(1/k2+(1+k3/k2)/k1/[S]+1/k9)
當外加因素使k2上升,Kr會下降,
若I和[Et]保持不變,會使[S]下降,直到Kr回到原值,
若I和[S]保持不變,[Et]必須和Kr等比例下降,即[Et]要受[S]調節,








2013年4月14日 星期日

零血壓可乎?


零血壓可乎?

壓力與空間的取捨與站立的代價


人體循環系統的功能在於運送各種養份(包括氧氣)到各個器官組織,
同時把廢物運到處理場(如肝,腎,肺)排出,基本上提供的是一種流量,
同樣的流量可以發生在低壓力下,也可以發生在高壓力下,
只要降低周邊血管阻力(resistance)就可以在同樣心輸出流量(cardiac output)下,
有較低的動靜脈壓力差及動脈血壓,
在此同時,心臟對血液的作功相近於 血壓 x 心輸出量,
同樣的心輸出量,血壓越低心臟負荷也越低,
很多降血壓藥物就是透過這樣的作用,不但沒減少,還可能稍微增加心輸出量,
同時可以減少心臟負荷,但如果繼續降到0,
心臟可以用最少的作功達到同樣的循環目的,可行嗎?

根據流體力學導出的 Poiseuille equation,
可以知道血流和壓力差成正比,管徑4次方成正比
也就是說周邊血管阻力和管徑4次方成反比,
要把血壓減一半又要維持同樣的血流,血管管徑要變成1.19倍(2^(1/4)),血管截面積變成1.41倍,即便血管長度不變下,血管體積也會變1.41倍,
(人的總體積增加可能導致血管長度必須增長)
人體血液量將從約5公升左右變成7公升,
如果要讓血壓掉到0,血管體積得要變無限大,這是不可能的
當血壓低到一個程度以後基本上就是空間和壓力間的取捨問題,

除了上述維持流量的問題之外,
各種組織多少有壓力存在,如收縮中的肌肉,或碰觸物體處,
或者吸氣時腹腔壓力也會增加(脊椎骨伸縮極其有限)
血管內壓力若小於組織壓力,可能會被壓扁而無法維持循環,
假定這個最小維持壓力為Pm
人站立時腳部的動靜脈壓力必定大於頭部的動靜脈壓力,
而界於動靜脈間微血管壓力必定界於動靜脈壓力之間,
並由小動脈和小靜脈的血管阻力來決定,
人在地球上受有重力,血液作為流動性的液體,
頭頂至心臟(約乳頭高度)佔身高1/4左右,若身高為H公分,
站立或直坐時頭頂和心臟壓力差為H/1.36/4=0.18H (mmHg),
頭頂動靜脈壓至少須>Pm,則心臟處之動靜脈壓至少須>Pm+0.18H,
170cm的人,血壓至少要在31mmHg以上才能維持站立或直坐時頭頂循環,

再來是動態的問題,
不管是叢林中的人類,或是現代生活中的人類,
都會有各種應變需求,如跑步時運輸需求大增,
此時需求器官必須擴張血管減低阻力來引進血流,
(像是打開水龍頭)
需求器官血管體積增加, (總血液量無法突然增加,
一些儲血的血管必須收縮來維持血液能充滿血管保持壓力),
如果血管體積佔該需求器官比例越大,
則越可能造成該器官體積與壓力增加,
(如表皮發炎會腫(體積增加)痛(壓力壓迫痛覺受器)),
此時若動脈壓太低,局部血管可能被壓扁,
保持較高的血壓使血管體積保持較低佔比,
也可減少此類動員時,需求器官承受的空間與壓力衝擊

由上面討論可知,
身高越高,體重越重(組織壓力大)的人,
生理上理應有較高的最適血壓以維持其生存,

隨著年紀增加,人類的平均血壓和收縮壓也會逐漸上升,
這部分就不一定是生理性的,
周邊器官退化通常導致血流需求減少,
按理講沒必要增加血壓,
收縮壓的上升或許可以用血管彈性變差使脈壓變大來解釋,
但平均血壓的上升,就可能有內分泌及神經系統誤判的成分在內






2013年4月2日 星期二

雙資本儲蓄累積模型

雙資本儲蓄累積模型


令 Y=cK^a L^b ; K,L為不同資本
s1Y存入K, s2Y存入L,