Okonometrie und Unternehmensforschung Econometrics and Operations Research XVI Herausgegeben von / Edited ~Y M. Beckmann, Munchen / Providence. R. Henn, Karlsruhe A. Jaeger, Cincinnati. W. Krelle, Bonn. H. P. Kunzi, Zurich K. Wenke, Zurich. Ph. Wolfe, New York Geschaftsfuhrende Herausgeber / Managing Editors W. Krelle . H. P. Kunzi Reinhard Selten Preispolitik der Mehrproduktenunternehmung in der statischen Theorie Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1970 Professor Dr. Reinhard Selten Institut fUr Wirtschaftstheorie der Freien Universitat Berlin ISBN-13: 978-3-642-48889-4 e-ISBN-13: 978-3-642-48888-7 DOl: 10.1007/978-3-642-48888-7 Das Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriiudeten Recbte, insbesondere die der iiber setzung, des Nacbdruckes, der Entnabme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photo mechanischem oder iilmlicbem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Bei Vervielfiiltigungen fiir gewerbliche Zwecke ist geroaB § 54 UrhG eine Vergiitung an den Verlag zu zablen, deren H6he mit dem Verlag zu vereinbaren ist. © by Springer-Verlag Berlin· Heidelberg 1970 Library of Congress Catalog Card Number 76-103019. Softcover reprint of the hardcover 18t edition 1970 Titel-Nr. 6491 Vorwort An dieser Stelle mochte ich Herrn Professor Dr. Heinz Sauermann, der mich zu der Abfassung dieser Arbeit ermun tert hat, fUr die mir erwiesene Forderung herzlich danken. Mein Dank gilt auch der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die mich durch die Gewahrung eines Habilitationsstipendiums unterstiitzt hat. Ich bin Herrn Dr. Otwin Becker, Herrn Rein hard Tietz und Herrn Michael Klose dafUr zu Dank verpflich tet, daB sie das Manuskript vor seiner Veroffentlichung noch einmal durchgesehen haben. Ihnen und Herrn Professor Dr. Waldemar Wittmann verdanke ich einige wertvolle Hinweise. Nicht zuletzt gilt mein Dank auch meiner Frau, deren techni sche Hilfe mir unentbehrlich ist. Berlin, den 12. 1. 1970 REINHARD SELTEN Inhalt Einleitung. . . . . . . . . . . Grundlagen der Theorie des Mehrproduktenmonopols 12 1.1 Das Grundmodell . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2 Existenz und Eindeutigkeit des Optimums . . . 13 1. 3 Nicht zunehmender Bi'mdelgrenzertrag und Kostenkonvexitat . 19 1.4 Uberwiegen der unmittelbaren Preiswirkungen und eindeutige U mkehr- barkeit des Nachfragezusammenhangs 23 1.5 Umsatzkonvexitat. . . . . . 30 1.6 Konvexitat des Mengenbereichs . . . 32 2 Substitutionalitat und Komplementaritat 34 2.1 Direkte Substitutionalitat und Komplementaritat der Nachfrage . 34 2.2 Inverse Substitutionalitat und Komplementaritat der Nachfrage. 37 2.3 Substitutionalitat und Komplementaritat der Kostenverbundenheit 40 3 Die Marginalbedingungen . . . . . . . . . 43 3.1 Die Marginalbedingungen zweiter Ordnung 43 3.2 Das Problem des Randoptimums 45 3.3 Die Marginalbedingungen erster Ordnung . 46 3.4 Folgerungen aus den Marginalbedingungen erster Ordnung 49 3.5 Zwei Zahlenbeispiele . . . 52 4 Das linear-quadratische Modell 59 4.1 Die Taylor-Interpretation des Modells 59 4.2 Formulierung und analytische Behandlung 60 4.3 Graphische Darstellung des 2-Guter-Falls . 63 5 Das Edgeworth-Paradox. . . . . . . . . . 71 5.1 Der 2-Guter-Fall - notwendige Bedingungen 72 5.2 Der 2-Guter-Fall - eine notwendige und hinreichende Bedingung 75 5.3 Der n-Guter-Fall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6 Vereinfachende Annahmen u ber die Kostenfunktion und den N achfrage- zusammenhang . . . . . . . . . . . . 86 6.1 Die einfache Kostenverbundenheit. . . . . . . . . . . . 86 6.2 Die einfache Nachfrageverbundenheit . . . . . . . . . . 91 6.3 Bestimmung des Optimums im linear-quadratischen Modell bei ein- facher Kostenverbundenheit und einfacher Nachfrageverbundenheit . 96 6.4 Eigenschaften des Optimums im linear-quadratischen Modell bei ein- facher Kostenverbundenheit und einfacher Nachfrageverbundenheit 102 7 Aggregationstheorie des linear-quadratischen Modells . . . . . . .. 111 7.1 Die Aggregierbarkeitsvoraussetzungen . . . . . . . . . . . .. 114 7.2 Inversion des Nachfragezusammenhangs und Untersuchung der Mar ginalbedingungen erster Ordnung . . . . . . . . . . . . . . . . 117 VIII Inhalt 7.3 Vergleich mit dem linear-quadratischen Modell bei einfacher Kosten verbundenheit und einfacher Nachfrageverbundenheit . . . . . . . 122 8 Grundlagen einer nichtkooperativen Theorie gleichmaBiger Mehrprodukten- oligopole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 8.1 Uber die Behandlung statischer Oligopolmodelle mit den Mitteln der nichtkooperativen Spieltheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 8.2 Der Begriff des Gleichgewichtspunktes in reinen Strategien und seine Anwendung auf statische Oligopolmodelle. . . . . . . . . .. 130 8.3 Die Klasse der gleichmaBigen und eingipfligen Kontinuumsspiele 132 8.4 Die Stetigkeit der besten Antwort . . . . . . . . 137 8.5 Kardinale Messung der Aggressivitat von Strategien . . . . .. 142 9 Ausbau der nichtkooperativen Theorie gleichmaBiger Mehrprodukten- oligopole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 9.1 Die Existenz von Gleichgewichtspunkten in reinen Strategien 149 9.2 Die Klasse der strategisch aggregierbaren Spiele. . . . . . 150 9.3 Die Existenz eines besten Gleichgewichtspunktes . . . . . 156 9.4 Das Cournotsche Mengenmodell als Beispiel eines strategisch aggregier- baren Oligopolmodells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 10 Anwendung der nichtkooperativen Theorie gleichmaBiger Mehrprodukten- oligopole auf ein spezielles Mehrproduktenmodell 164 10.1 Das Modell . . . . . . . . . . . . . 164 10.2 Das reduzierte Modell. . . . . . . . . 167 10.3 Die Eingipfligkeit des reduzierten Modells 171 10.4 Die Marginalbedingungen erster Ordnung 174 10.5 Die strategische Aggregierbarkeit des reduzierten Modells 179 10.6 Eigenschaften des Gleichgewichtspunkts . 182 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . 189 Einleitung Es ist nicht leicht, den Modellfall der Einproduktenunternehmung in der Wirklichkeit wiederzufinden. Selbst hochspezialisierte Produktions unternehmungen stellen im allgemeinen mehrere Artikel her. Anderer seits gibt es viele Unternehmungen, die Hunderte oder sogar Tausende von Artikeln anbieten. Derartige Vielproduktenunternehmungen sind in manchen Sparten des Einzelhandels eher die Regel als die Ausnahme1. Es ist das Ziel dieser Arbeit, die optimale Preispolitik der Mehr produktenunternehmung zu untersuchen. Diese Fragestellung ist natiir lich nur dann sinnvoll, wenn die Marktbedingungen einen Spielraum fiir Preisvariationen offenlassen. Wir werden deshalb immer davon aus gehen, daB sich die untersuchte Unternehmung in einer monopolistischen oder oligopolistischen Wettbewerbssituation befindet. Die fiir den Mehrproduktenfall spezifischen Probleme ergeben sich aus den Moglichkeiten der Kosten- und Nachfrageverbundenheit. Beide Arten der Verbundenheit mtissen bei der Preisfestsetzung beriicksichtigt werden. Die optimalen Preise einer Mehrproduktenunternehmung konnen daher im allgemeinen nicht unabhangig voneinander bestimmt werden. Die Theorie der Mehrproduktenunternehmung muB sich mit diesem Ph an omen der Interdependenz der optimalen Preise auseinandersetzen. Die Behandlung von Mehrproduktenproblemen nimmt im Rahmen der umfangreichen Literatur tiber den unvollkommenen Wettbewerb einen verhaltnismaBig geringen Raum ein. Fast aIle wichtigen Arbeiten, die unser Thema unmittelbar betreffen, beschaftigen sich mit der Theorie des Mehrproduktenmonopols. F. Y. Edgeworth ist der eigentliche Be grtinder dieser Theorie2• Das Problem der Preisdifferenzierung, das als ein Grenzfall der Theorie des Mehrproduktenmonopols aufgefaBt werden kann ist allerdings schon wesentlich frtiher behandelt worden, namlich 3, von Dupuit4• I Nach Auskunft des Versandhauses Neckermann enthiilt der Neckermann Katalog ungefiihr 1 5000 Artikel. 2 Wir denken hier vor aHem an den Artikel "The Pure Theory of Monopoly" aus dem Jahre 1897, der ebenso wie einige andere fur uns interessante Arbeiten in den 1925 erschienenen "Papers Relating to Political Economy" wiederabgedruckt worden ist (Edgeworth, 1925, 1,2, 3 und 4). 3 Wir verweisen in diesem Zusammenhang auf den Survey-Artikel von Hicks (Hicks, 1952, S. 368). <1 Dupuit (1844 und 1849). 2 Einleitung Die Theorie der Preisdifferenzierung ist im Hinblick auf unsere Fragestellung nur am Rande von Interesse. Eine Unternehmung, die von der M6glichkeit der Preisdifferenzierung Gebrauch macht, indem sie einen bisher einheitlichen Markt fUr ein von ihr angebotenes Gut in zwei mehr oder weniger unabhiingige Teilmarkte aufspaltet, ergreift damit eine MaBnahme, die unserer Auffassung nach eher dem Bereich der Angebotsgestaltung, als dem der Preispolitik zuzurechnen ist. Dieser Standpunkt ist jedenfalls dann gerechtfertigt, wenn man, wie wir es tun wollen, einen absichtlich eng gefaBten Begriff der Preispolitik zugrunde legt: Die Preispolitik der Mehrproduktenunternehmung be trifft nur die Festsetzung eines Preissystems fUr ein nach Zahl und Art der angebotenen Giiter fest vorgegebenes Giitersystem. Es ist nicht das Ziel dieser Arbeit, die zweifellos wichtigen Fragen der Sortimentsbestimmung, des Werbeaufwands und der Produkt gestaltung zu behandeln. AuBer den Preisen werden daher keine anderen Aktionsparameter explizit beriicksichtigt. Unsere oligopoltheoretischen Untersuchungen in den Kapiteln 8 und 9 sind jedoch von so allgemeiner Natur, daB sie von der Art der Aktionsparameter der Oligopolisten weitgehend unabhiingig sind und deshalb auch iiber die eigentliche Problemstellung dieser Arbeit hinaus von Bedeutung sind. Die Fiille der m6glichen Untersuchungsrichtungen macht eine Be schrankung auf eine eng umrissene Fragestellung notwendig. Die Preis politik der Mehrproduktenunternehmung wird hier nur im Rahmen der statischen Theorie behandelt. Es kommt uns dabei vor aHem darauf an, zu theoretischen Aussagen iiber die Struktur des Systems der opti malen Preise und iiber den EinfluB von Veranderungen der Kosten und Nachfragesituation auf das Optimum zu gelangen. Die Verfahren des linearen und des nichtlinearen Programmierens, denen fiir die Durchrechnung praktischer Mehrproduktenprobleme eine groBe Bedeu tung zukommt, k6nnen vermutlich nur sehr schwer der Beantwortung derartiger Fragen nutzbar gemacht werden und werden deshalb in dieser Arbeit nicht herangezogen 5. Die ersten sieben Kapitel beschiiftigen sich mit der Theorie des Mehrproduktenmonopols, die wir auch unter dem Aspekt ihrer Anwend barkeit auf den monopolistischen Wettbewerb sehen. Bei der Unter suchung des Mehrproduktenmonopols k6nnen wir uns auf eine ganze Reihe von Autoren stiitzen, die Wichtiges zu dieser Theorie beigetragen haben. Neben den Arbeiten von F. Y. Edgeworth6 sind vor allem die 5 In diesem Zusammenhang sei auf das Buch von K. Bohr verwiesen, das einige dieser modernen Rechenverfahren darstellt und mit der traditionellen Pro duktionstheorie in Verbindung bringt (Bohr, 1967). 8 Edgeworth (1925, 1, 2, 3 und 4). Einleitung 3 Beitrage von G. CasseF, H. Hotelling8, Ch. ROOS9, E. Barone10, E. Cle mensll, M. Bailey12, J. Niehans13, B. Holdren14 und Ch. Ferguson15 von Bedeutung. Das erste Kapitel setzt sich mit der Frage nach der Existenz und der Eindeutigkeit des Optimums auseinander. Wir werden hinreichende Bedingungen dafur angeben, daB genau ein lokales Optimum vorhanden ist, und wir werden die wichtigsten dieser Bedingungen auf ihre okono mische Plausibilitat hin untersuchen und zum Teil auf leichter inter pretierbare Annahmen zuruckfuhren. Die Bedingung, daB die Kosten als Funktion der Ausbringungsmengen streng konvex nach un ten sind, wird mit einer Verallgemeinerung des Gesetzes vom abnehmenden Grenzertrag in Verbindung gebracht werden. Die Bedingung, daB der funktionale Zusammenhang zwischen den Preis en und den Absatz mengen eindeutig umkehrbar ist, wird durch die Annahme "uber wiegender unmittelbarer Preiswirkungen" gerechtfertigt werden, die darin besteht, daB die Abhangigkeit der Absatzmengen von den eigenen Preisen die Abhangigkeit von den Preisen der anderen Guter in einem ganz bestimmten Sinne uberwiegt. Das zweite Kapitel beschaftigt sich mit den Begriffen der Sub stitutionalitat und Komplementaritat. Diese Begriffe werden in dieser Arbeit nicht nutzentheoretisch oder produktionstheoretisch verstanden; sie beziehen sich unmittelbar auf die Nachfrageverbundenheit und die Kostenverbundenheit. Auf der Nachfrageseite muB zwischen einer direkten, mit Hilfe der partiellen Ableitungen der Mengen nach den Preisen und einer inversen, mit Hilfe der partiellen Ableitungen der Preise nach den Mengen formulierten Definition unterschieden werden. Die Marginalbedingungen, die fUr ein nicht am Rande liegendes Optimum erfullt sein mussen, werden im dritten Kapitel untersucht. In der Literatur findet man haufig Behauptungen, die auf die Marginal bedingungen gestutzt werden, ohne daB wirkliche Beweise angegeben werden16. Heuristische Argumente konnen jedoch bei der Interpretation der komplizierten Mehrproduktenzusammenhange leicht zu Irrtumern 7 Cassel (1900). 8 Hotelling (1932 und 1933). 9 Roos (1934). 10 Barone (1921). 11 Clemens (1950). 12 Bailey (1954,1 und 2). 13 Niehans (1956). 14 Holdren (1960). 15 Ferguson (1960). 16 So z.B. bei ]. Niehans, B. Holdren und K. Borchardt (Niehans, 1956; Holdren, 1960; Borchardt, 1960). 4 Einleitung flihren17. Es ist daher notwendig, sich auf exakte Ubedegungen zu beschranken. Auf diese Weise konnen wir allerdings nur verhaltnismaBig wenige Schltisse aus den Marginalbedingungen ziehen. Unsere Folgerun gen sind zwar nicht neu, aber soweit uns bekannt ist, bisher noch nicht wirklich bewiesen worden. In der Literatur tiber das Mehrproduktenmonopol spielen zwei Themen eine besonders wichtige Rolle: das Edgeworth-Paradox und das Phanomen des Zugartikels. Ein Zugartikel ist ein Artikel, der zum Zwecke der Steigerung der Nachfrage nach anderen Artikeln besonders billig verkauft wird18. Das nach seinem Entdecker F. Y. Edgeworth benannte Edgeworth-Paradox besteht darin, daB die Einflihrung einer Steuer, die pro Mengeneinheit eines der angebotenen Gtiter erhoben wird, eine Senkung aller optimaler Preise bewirken kann19, 20. Die Erfahrungen, die in der Wirtschaftspraxis, insbesondere der des Einzelhandels, tiber preispolitische Probleme gesammelt wurden, haben zu einer ausgedehnten Literatur geftihrt, in der das Phanomen des Zug artikels sehr oft beschrieben und erortert wird 21. Die erste analytische Behandlung dieses Themas findet sich bei eh. Roos22. Eine extreme Form des Zugartikels liegt dann vor, wenn der optimale Preis unterhalb der Grenzkosten liegt. Wenn man von bestimmten allgemeinen Voraussetzungen tiber den funktionalen Zusammenhang zwischen den Preisen und den Absatzmengen ausgeht, so laBt sich zeigen, daB dieser Extremfall des Zugartikels unmoglich ist, wenn auf der Nachfrageseite zwischen den angebotenen Gtitern ausschlieBlich 17 Das wird in Abschnitt 3.5 anhand eines der Literatur entnommenen Beispiels gezeigt werden. 18 Das Wort "Zugartikel" stammt von Humbel (Humbel, 1958, S. 78-79). Dieser Ausdruck ist treffender als andere in der Literatur gebrauchliche Benennun gen; im angelsachsischen Sprachgebrauch wird der Zugartikel "loss leader" ge nannt; zuweilen findet man die deutsche Dbersetzung "Ve rlustfiihrer". 19 Das Edgeworth-Paradox ist von Edgeworth zuerst in dem Artikel "The Pure Theory of Monopoly" aus dem Jahre 1897 dargestellt worden (Edgeworth, 1925, 1). 20 Das Edgeworth-Paradox ist nicht nur ein Steuerparadox. Anstelle der Steuer kann ebensogut eine andere, von dem Absatz eines der angebotenen Giiter abhangige proportionale Kostenerhiihung betrachtet werden. 21 Es sei hier nur auf einige der Arbeiten hingewiesen, die sich mit dem Mehr produktenaspekt der Preisbildung im Einzelhandel auseinandersetzen. Ein kurzer, aber instruktiver Aufsatz stammt von O. Knauth. Eine ausfiihrlichere Darstellung gibt das Buch von P. Humbel. Ein besonders wichtiger Beitrag zu diesem Problem ist das Supermarket-Modell von B. Holdren. Das Einzelhandelsmodell von A. Ott ist fiir uns weniger interessant, weil es, wie K. Borchardt in seiner kritischen Stellungnahme ausfiihrlich darlegt, das eigentliche Mehrproduktenproblem aus klammert. Schliel3lich sei noch das Buch von H. Smith erwahnt (Knauth, 1949/50; Humbel, 1958; Holdren, 1960; Ott, 1960; Borchardt, 1960; Smith, 1948). 22 Roos (1934) S. 128-147.