Competencia Estratégica y Equilibrio en Mercados Oligopólicos

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PARTE 1: Modelo de Cournot (Competencia en Cantidades y Simultánea)

Caso A: Dos firmas simétricas (p = a − bQ, CMg = c)

  • 1. Planteamiento del problema de la firma 1:
    Max π₁ = (a − b·q₁ − b·q₂ − c)·q₁
  • 2. Condición de Primer Orden (CPO):
    Derivar respecto a q₁ e igualar a 0:
    a − 2b·q₁ − b·q₂ − c = 0
  • 3. Función de Mejor Respuesta o Reacción BR₁(q₂):
    q₁* = (a − c)/(2b) − q₂/2
    → Repetir para la firma 2: q₂* = (a − c)/(2b) − q₁/2
  • 4. Resolución por simetría:
    Dado que q₁ = q₂, sustituimos en una BR y resolvemos:
    qᴺ = (a − c) / (3b) (por firma)
    Qᴺ = 2(a − c) / (3b) (total industria)
    pᴺ = a − b·Qᴺ = (a + 2c) / 3
  • 5. Beneficios:
    πᴺ = (pᴺ − c)·qᴺ = b·(qᴺ)² = (a − c)² / (9b)

Caso B: n firmas simétricas

  • 1. CPO para la firma i:
    a − 2b·qᵢ − b·Σⱼ≠ᵢ qⱼ − c = 0
  • 2. Resolución por simetría:
    Todas las firmas producen igual. Sustituir Σⱼ≠ᵢ qⱼ = (n−1)·qᵢ:
    qᵢᴺ = (a − c) / [b(n + 1)]
    Qᴺ = n·(a−c) / [b(n+1)]
    pᴺ = (a + n·c) / (n + 1)
    → Si n → ∞: pᴺ → c (Competencia Perfecta)
    → Si n = 1: pᴺ = (a+c)/2 = pᴹ (Monopolio)

Caso C: Costos asimétricos (c₁ ≠ c₂, 2 firmas)

  • 1. CPO firma 1: a − 2b·q₁ − b·q₂ − c₁ = 0
  • 2. CPO firma 2: a − 2b·q₂ − b·q₁ − c₂ = 0
  • 3. Resolución del sistema:
    Restar ecuaciones o realizar sustitución:
    q₁ᴺ = (a + c₂ − 2c₁) / (3b)
    q₂ᴺ = (a + c₁ − 2c₂) / (3b)
    ⚠ Nota: Si algún qᵢᴺ < 0, esa firma no produce y sale del mercado. Es imperativo revisar que ambos sean ≥ 0.
  • 4. Beneficios de la firma i:
    πᵢ = (pᴺ − cᵢ)·qᵢᴺ = b·(qᵢᴺ)²

Caso D: IHH e Índice de Lerner en Cournot

Variable a calcularFórmula matemática
Cuota de mercado firma isᵢ = qᵢ / Q
Índice de Lerner firma iLᵢ = (p − cᵢ)/p = sᵢ/ε
IHH (Herfindahl-Hirschman)H = Σ sᵢ²
Índice de Lerner de la industriaL = H / ε
Beneficios totales de la industriaΠ = p·Q·H/ε
Elasticidad de la demandaε = −(dQ/dp)·(p/Q) → para p = a−bQ: ε = p/(bQ)


PARTE 2: Modelo de Bertrand (Competencia en Precios y Simultánea)

Caso A: Producto homogéneo y costos simétricos

  • 1. Dinámica: La firma que fije el precio más bajo captura todo el mercado.
  • 2. Equilibrio: Ambas firmas fijan p = c (Paradoja de Bertrand):
    p₁ᴮ = p₂ᴮ = c
    π₁ = π₂ = 0
    ⚠ Nota: Con costos fijos F > 0, las firmas tendrían π = −F < 0 si entran ambas. Por lo tanto, solo entra una, resultando en un monopolio.

Caso B: Producto homogéneo y costos asimétricos (c₁ < c₂)

  • 1. Estrategia: La firma 1 puede cobrar justo por debajo de c₂ para capturar todo el mercado.
    pᴮ = c₂ − ε (donde ε → 0)
  • 2. Resultados:
    π₁ = (c₂ − c₁)·D(c₂)
    π₂ = 0
    → La firma 2 no vende nada al no poder igualar el precio de la firma 1 sin incurrir en pérdidas.

Caso C: Productos diferenciados SUSTITUTOS (qᵢ = a − b·pᵢ + d·p_rival, d > 0)

  • 1. Beneficio: π₁ = (p₁ − c)·q₁ = (p₁ − c)·(a − b·p₁ + d·p₂)
  • 2. CPO respecto a p₁:
    a − 2b·p₁ + d·p₂ + b·c = 0
  • 3. Función de reacción BR₁(p₂):
    p₁* = (a + b·c + d·p₂) / (2b)
    → La BR tiene PENDIENTE POSITIVA: si el rival sube el precio, yo también lo subo.
  • 4. Resolución por simetría (p₁ = p₂):
    p* = (a + b·c) / (2b − d)
    → p* > pᶜᵒᵘʳⁿᵒᵗ (los precios son más altos que en la competencia por cantidades).

Caso D: Productos diferenciados COMPLEMENTARIOS (qᵢ = a − b·pᵢ − d·p_rival, d > 0)

  • 1. Función de reacción BR₁(p₂):
    p₁* = (a + b·c − d·p₂) / (2b)
    → La BR tiene PENDIENTE NEGATIVA: si el rival sube el precio, yo lo bajo.
  • 2. Resolución por simetría (p₁ = p₂):
    p* = (a + b·c) / (2b + d)

Caso E: Restricciones de capacidad (kᵢ = capacidad máxima)

  • 1. Escenario: Si las capacidades son pequeñas (kᵢ < qᶜᵒᵘʳⁿᵒᵗ), el equilibrio de Bertrand ya no es p = c.
  • 2. Resultado: El equilibrio converge al resultado de Cournot con qᵢ = kᵢ.
    Tratar kᵢ como la cantidad Cournot y calcular pᴺ = a − b·(k₁ + k₂)


PARTE 3: Modelo de Stackelberg (Competencia en Cantidades y Secuencial)

Definición de roles

ROLMOMENTO DE ACCIÓNRESOLUCIÓN MATEMÁTICA
Líder (firma 1)Mueve PRIMEROPaso 2 (anticipando la reacción del seguidor)
Seguidor (firma 2)Mueve SEGUNDOPaso 1 (dado q₁ ya elegido)

Paso a paso: Inducción hacia atrás

  • 1. SEGUIDOR (firma 2): Se resuelve como Cournot considerando q₁ como un valor fijo.
    Max π₂ = (a − b·q₁ − b·q₂ − c)·q₂
    CPO: a − b·q₁ − 2b·q₂ − c = 0
    BR del seguidor: q₂ˢ(q₁) = (a − c − b·q₁) / (2b) = (a−c)/(2b) − q₁/2
    → Esta es la misma BR que en Cournot, pero aquí el líder la conoce y la utiliza estratégicamente.
  • 2. LÍDER (firma 1): Sustituye la función q₂ˢ(q₁) en su propia función de beneficio y maximiza.
    π₁ = (a − b·q₁ − b·q₂ˢ(q₁) − c)·q₁
    Sustituyendo q₂ˢ: π₁ = [(a−c)/2 − b·q₁/2]·q₁
    CPO: (a−c)/2 − b·q₁ = 0 → q₁ˢ = (a−c)/(2b)
    ⚠ Nota: q₁ˢ = qᴹ (cantidad de monopolio). El líder produce como un monopolista sobre la mitad del mercado.
  • 3. Determinación de la cantidad del seguidor:
    Sustituir q₁ˢ en la BR del seguidor:
    q₂ˢ = (a−c)/(4b)
  • 4. Resultados finales de Stackelberg:
    Qˢ = q₁ˢ + q₂ˢ = 3(a−c)/(4b)
    pˢ = (a + 3c) / 4
    π₁ˢ = (a−c)² / (8b)
    π₂ˢ = (a−c)² / (16b)

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