Sustitución de insumos en la producción

Qué es

La sustitución de insumos es la posibilidad de obtener el mismo producto combinando cantidades distintas de los factores que entran en su fabricación. Formalmente, si una función de producción $q = f(x_1, x_2, \dots)$ admite varias combinaciones de insumos que rinden el mismo $q$, esas combinaciones forman una isocuanta, y la pendiente de esa curva —la tasa marginal de sustitución técnica— dice cuántas unidades de un insumo hay que agregar para compensar el retiro de una unidad del otro sin perder producto.

El grado en que esa sustitución es posible se mide con la elasticidad de sustitución, un concepto que introdujo John Hicks (1932) en The Theory of Wages y que Joan Robinson (1933) formalizó en paralelo: cuánto cambia la proporción entre dos insumos cuando cambia la razón entre sus precios. El rango va de dos extremos. En el caso Leontief (Leontief, 1941), la elasticidad es cero: los insumos entran en proporciones fijas, como el chasis y las cuatro ruedas de un auto, y no hay abaratamiento del acero que reduzca el número de ruedas. En el caso Cobb-Douglas (Cobb y Douglas, 1928), la elasticidad es uno y las participaciones de cada factor en el costo total quedan constantes. Entre ambos se ubica la familia CES, propuesta por Arrow, Chenery, Minhas y Solow (1961), que deja la elasticidad como un parámetro a estimar en vez de suponerla.

Lo importante para leer una industria real es que la elasticidad de sustitución no es un dato de la naturaleza, es un dato de la tecnología disponible. Cuando un insumo se encarece o se vuelve escaso, el productor primero se mueve a lo largo de la isocuanta que ya conoce; pero si el encarecimiento es persistente, aparece el segundo mecanismo, el que Hicks llamó innovación inducida: la propia señal de precios orienta el esfuerzo de investigación hacia economizar el factor caro, y la isocuanta se redibuja. Un coeficiente técnico que parecía una restricción física —tantos kilos de A por kilo de B— resulta ser el reflejo de una tecnología de época.

De ahí se sigue una consecuencia que suele pasarse por alto: la sustitución no es solo un problema de costos internos de una empresa. Cuando una industria grande reemplaza un insumo por otro, la demanda derivada se traslada de un sector a otro. Quien vendía el insumo desplazado pierde un cliente; quien produce el sustituto gana uno, con toda la cadena de inversión, empleo y superficie sembrada que eso arrastra.

Cómo lo explicó el programa

En el Buenas Tardes Mercado del 4 de septiembre de 2026, Patricio Melero describió el caso más nítido de sustitución de insumos que tiene la economía chilena hoy: la salmonicultura reemplazando harina de pescado por proteína vegetal en el alimento.

El primer efecto es de demanda derivada. En el tema "El enganche entre salmonicultura y agricultura", Melero apuntó que "la agricultura chilena siembra 80.000 hectáreas, nada más que destinadas a proveer de alimento a la salmónicultura": trigo, raps y lupino sembrados en el sur no para consumo humano, sino para alimentar peces. Un cambio en la composición del pellet convirtió a un sector exportador marino en cliente ancla de la agricultura del sur, que es exactamente el traslado de demanda entre sectores que la teoría anticipa.

El segundo efecto es sobre el coeficiente técnico mismo. La crítica clásica a la salmonicultura fijaba la conversión en cinco kilos de pesca por kilo de salmón —un coeficiente tipo Leontief, tratado como si fuera una ley física—. Según lo expuesto en el programa, esa relación está hoy cerca de 1:1. En el tema "Tecnología, trazabilidad y sustitución de insumos en la salmonicultura", Melero encadenó el reemplazo de proteína con las otras dos palancas de eficiencia: la alimentación remota gobernada por inteligencia artificial, que corta el suministro cuando el pellet baja de los veinte metros sin ser comido, y el uso decreciente de antibióticos bajo trazabilidad exigida por los compradores de Japón y Estados Unidos. "Las salmoniculturas de Magallanes y de Aysén se alimentan remotamente desde una central de Puerto Montt", describió.

El punto económico de fondo es el que el programa dejó explícito: la reducción del impacto ambiental vino por la vía de la eficiencia productiva y no del sacrificio de producción. Sustituir insumos y ajustar la dosificación desplazan la isocuanta hacia adentro —menos insumo por unidad de producto— en vez de moverse hacia abajo por la curva de oferta.

Relación con otros conceptos

La sustitución de insumos es la contracara de la demanda derivada: la demanda por harina de pescado o por lupino no existe por sí misma, sino como reflejo de la demanda por salmón. Se apoya en la noción de función de producción y de productividad marginal, y su medida —la elasticidad de sustitución— determina cómo se reparte el ingreso entre factores cuando cambian los precios relativos, lo que la conecta con la discusión sobre participación del trabajo y del capital.

Cuando la sustitución nace de la señal de precios y no de una decisión aislada, entra al terreno del progreso técnico sesgado y de la innovación inducida. Y cuando el insumo sustituto lo provee otro sector del país, aparecen los encadenamientos hacia atrás que Albert Hirschman (1958) puso en el centro de la política de desarrollo: una industria no vale solo por lo que exporta, sino por la demanda que instala aguas arriba. Finalmente, la trazabilidad exigida por los mercados de destino es un estándar privado que opera como costo de cumplimiento y, al mismo tiempo, como barrera a la entrada.

Fuentes y lecturas

• Hicks, J. R. (1932), The Theory of Wages, Macmillan.
• Cobb, C. W. y Douglas, P. H. (1928), "A Theory of Production", American Economic Review, 18(1).
• Arrow, K., Chenery, H., Minhas, B. y Solow, R. (1961), "Capital-Labor Substitution and Economic Efficiency", The Review of Economics and Statistics, 43(3).
• Varian, H. (2010), Microeconomía intermedia: un enfoque actual, Antoni Bosch — capítulos de tecnología y minimización de costos.
• Naylor, R. et al. (2009), "Feeding aquaculture in an era of finite resources", Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(36).
• Hirschman, A. O. (1958), The Strategy of Economic Development, Yale University Press.