Para ofrecer una perspectiva microeconómica teórica, la "reducción" puede lograrse efectivamente reduciendo el nivel de producción de una empresa, ya que en la mayoría de los casos la contaminación está positivamente asociada al nivel de producción.
Pero en este planteamiento, no existe un coste duro a nivel de empresa, al menos no a medio o largo plazo (es decir, sin tener en cuenta los costes transitorios de reducción de escala): La empresa no lleva a cabo ninguna actividad de reducción (que le generaría costes directos), simplemente produce menos y, sólo por eso, se produce la reducción.
Otra cosa es el análisis coste-beneficio a nivel social de la compensación "menos producción - menos contaminación". A nivel microeconómico, el "coste de reducción" suele referirse a los costes soportados por las empresas privadas para "limpiar".
Pero en economía es más que eso: es más realista preguntarse, ¿qué se necesitaría (en términos de costes incurridos a nivel de empresa) para no sacrificar el rendimiento al tiempo que se logra la reducción ? Y de forma óptima lo que podría ser el coste mínimo para lograr la reducción sin sacrificar la producción?
Pero esta cuestión ya lleva inherente el concepto de un nivel constante de producción, o más propiamente, un nivel constante de producción. dado nivel de producción, exactamente igual que cualquier otro problema de minimización de costes analizado en economía.
Más formalmente, supongamos una función de producción $q = f(\mathbf x)$ y una función de "producción de contaminación $e = h(\mathbf x, z)$ donde $\mathbf x$ son factores utilizados en la producción, mientras que $z$ son los recursos utilizados para la reducción, es decir, tenemos $\partial e / \partial z <0$ .
Entonces, el problema mejorado de minimización de costes de la empresa puede escribirse con respecto a un nivel dado de producción y un determinado nivel de contaminación (dado, no constante).
$$\min TC = \mathbf p'\mathbf x + p_zz$$
$$\text {s.t.} f(\mathbf x) = \bar q, \;\;\; \bar e = h(\mathbf x, z)$$
El Lagrangean del problema es
$$L = \mathbf p'\mathbf x + p_zz + \lambda[\bar q - f(\mathbf x)] + \mu [\bar e -h(\mathbf x, z) ]$$
lo que conducirá a las condiciones de primer orden
$$\mathbf p -\lambda \nabla_x f(\mathbf x) =\mu \nabla_x h(\mathbf x, z)$$
y
$$p_z = \mu \frac {\partial h(\mathbf x, z)}{\partial z}$$
Esto nos dará algunas relaciones de minimización de costes
$$\mathbf x^* = g_1(z^*, \bar q, \bar e, \mathbf p, p_z);\;\; z^* = g_2(\mathbf x^*, \bar q, \bar e, \mathbf p, p_z)$$
y eventualmente
$$\mathbf x^* = \tilde g_1(\bar q, \bar e, \mathbf p, p_z);\;\; z^* = \tilde g_2(\bar q, \bar e, \mathbf p, p_z)$$
donde se entiende que también están presentes los distintos parámetros de $f$ y de $h$ .
Éstos determinan la absorción de insumos para un nivel dado de producción y contaminación, y por tanto también el coste total.
$$TC^* = \mathbf p'\mathbf x^* + p_zz^*$$
Entonces el coste marginal de reducción para un nivel determinado de producción es (el negativo de)
$$\frac {\partial TC^*}{\partial \bar e} = \mathbf p'\nabla_{\bar e}\tilde g_1(\bar q, \bar e, \mathbf p, p_z) + p_z\frac {\partial \tilde g_2(\bar q, \bar e, \mathbf p, p_z)}{\partial \bar e}$$
Obsérvese que aquí el concepto tiene en cuenta no sólo cómo pueden cambiar los costes debido a un nivel diferente de empleo del recurso de reducción $z$ Pero también cómo afectará a la combinación de insumos y factores de producción y, por tanto, al coste de producción.