Теории производственных функций (E. Mansfield, R. Eppler) базируются на допущении, что каждую ступень развития технологий производства, эффективности и производительности труда можно изобразить в виде изокванты производственной функции, характеризующей возможность достижения определенного физического объема производства при использовании различных сочетаний основных факторов производства – живого труда, постоянного капитала, сырья и земли. НТП, создавая нововведения, сдвигает эту изокванту так, что тот же результат можно получить при несколько ином сочетании тех же факторов производства, обеспечивающем меньшие суммарные издержки.

Производственные функции, например, простая линейная, Кобба-Дугласа, логарифмическая, экспоненциальная и др., отражают различные виды зависимостей между объемом продукции в натуральном измерении и объемом применения факторов производства.

В экономической литературе этот подход подвергается критике по причине того, что основывается на использовании категории “общая производительность совокупности факторов производства” исходя из предположении о взаимозаменяемости факторов производства при формировании различных их комбинаций, что чаще всего противоречит логике экономических выводов.

Основную идею теории “оптимального сочетания факторов производства” (M. Boddy, L. Gort, H. Daly, Н. Kurz, Ch. Freeman) можно сформулировать следующим образом: задачей предпринимателя является поиск такого сочетания количества факторов производства с учетом их стоимости, при котором обеспечивается наибольший натуральный объем производства при наименьших затратах на данное сочетание факторов.

Создатели этой теории приходят к достаточно спорному выводу, что темп НТП отражает интенсивность замены факторов производства, т.е. чем правильнее и быстрее подбирается оптимальная комбинация факторов, тем меньше в экономике существовало для этого вариантов, и, следовательно, тем ниже темпы НТП.

Логическое продолжение этот вывод получил в работах, отстаивающих концепцию “технологической ущербности” развитых производственных систем, накопивших большой потенциал за счет осуществленных в прошлом, но еще не окупившихся крупных инвестиций в достижение оптимального сочетания факторов производства.

До тех пор, пока прежние вложения не принесут ожидаемой отдачи, предприятия не будут искать новый оптимум, т.к. это требует новых затрат для замены оборудования, освоения новых технологий и т.д.

Теория вынужденных инноваций (J. Hicks, C. Kennedy, W. Fellner, W. Salter, P. David, W. Magat) в качестве основного стимула для ускорения НТП рассматривает изменяющееся соотношение между факторами производства.