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Considere duas empresas em um mercado perfeitamente competitivo. As funções lucro das empresas 1 e 2 são definidas, respectivamente, por:
𝜋1 = 𝑝𝑞1 − 𝑐1 (𝑞1, 𝑥)
𝜋2 = 𝑝𝑞2 − 𝑐2 (𝑞2, 𝑥),
em que 𝑝 é o preço, 𝑞1 e 𝑞2 são as quantidades produzidas pelas empresas 1 e 2, respectivamente; 𝑐1( ) e 𝑐2( ) são as funções custos das empresas 1 e 2, respectivamente, e 𝑥 é o nível de poluição (externalidade) definido apenas pela empresa 1, de tal forma que, o custo marginal de 𝑥 é negativo para a empresa 1 (∂x∂c1<0 )e positivo para a empresa 2 (∂x∂c2>0).
Considere duas situações:
1. A solução ótima de externalidade sem coordenação entre as empresas.
2. A solução ótima de externalidade com coordenação entre as empresas.
As condições de primeira ordem na solução ótima da externalidade nas situações 1 e 2 são, respectivamente,
∂x∂c1=0 e ∂x∂c1=∂x∂c2.
∂x∂c2=0 e ∂x∂c1=∂x∂c2.
∂x∂c1=0 e ∂x∂c2=0.
∂x∂c1=0 e ∂x∂c1+∂x∂c2=0.
∂x∂c1=∂x∂c2=0 e ∂x∂c1−∂x∂c2=0.


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