Естественная монополия

В небольших странах, таких как Новая Зеландия, передача электроэнергии является естественной монополией. Из-за огромных постоянных затрат и небольшого размера рынка один продавец может обслуживать весь рынок на нисходящем участке своей кривой средних затрат, что означает, что он будет иметь более низкие средние затраты, чем любой потенциальный участник

Естественная монополия (англ. Natural monopoly) ― монополия в отрасли, в которой высокие инфраструктурные издержки и другие барьеры входа относительно размера рынка дают крупнейшему поставщику в отрасли, часто первому поставщику на рынке, подавляющее преимущество перед потенциальными конкурентами. В частности, отрасль является естественной монополией, если общие затраты одной фирмы, производящей общий выпуск, ниже, чем общие затраты двух или более фирм, производящих всю продукцию. В этом случае весьма вероятно, что сформируется компания (монополия) или минимальное количество компаний (олигополия), предоставляющих все или наиболее релевантные продукты и/или услуги. Это часто происходит в отраслях, где преобладают капитальные затраты, создавая большую экономию за счет масштаба относительно размера рынка. Например, на рынках коммунальных услуг: водоснабжение, электричество, телекоммуникации, почта и т.д.

Определение

Согласно К. Р. Макконнеллу и С. Л. Брю, естественная монополия ― это отрасль, в которой экономия, обусловленная ростом масштабов производства, столь велика, что продукт может быть произведён одной фирмой пир более низких средних издержках, чем если бы его производством занималась не одна, а несколько фирм.

Описание

В микроэкономике важны два различных типа затрат: предельные издержки и фиксированные затраты. Предельные издержки – это затраты компании на обслуживание еще одного клиента. В отрасли, где естественной монополии не существует, в подавляющем большинстве отраслей предельные издержки уменьшаются с экономией за счет масштаба, а затем увеличиваются по мере того, как компания испытывает проблемы роста (переутомление своих сотрудников, бюрократия, неэффективность и т. Д.). Наряду с этим снижается и увеличивается средняя стоимость его продукции. Естественная монополия имеет совершенно иную структуру затрат. Естественная монополия имеет высокую фиксированную стоимость продукта, которая не зависит от выпуска, но ее предельные издержки производства еще одного товара примерно постоянны и малы.

Принято считать, что существует две причины естественных монополий: одна из них - экономия за счет масштаба, а другая - экономия за счет масштаба.

Графическое объяснение неэффективности наличия нескольких конкурентов на естественно монополистическом рынке

Все отрасли имеют затраты, связанные с входом в них. Часто большая часть этих затрат требуется для инвестиций. Более крупные отрасли, такие как коммунальные услуги, требуют огромных первоначальных инвестиций. Этот барьер для входа уменьшает количество возможных участников в отрасль независимо от заработка корпораций внутри. Себестоимость продукции предприятия не фиксирована, за исключением влияния технологии и других факторов; даже при тех же условиях себестоимость единицы продукции предприятия также может иметь тенденцию к снижению с увеличением общего объема производства. Причина в том, что фактический продукт предприятия по мере его дальнейшего расширения первоначальные постоянные затраты постепенно разбавляются. Это особенно очевидно в компаниях со значительными инвестициями с фиксированной стоимостью. Естественные монополии возникают там, где крупнейший поставщик в отрасли, часто первый поставщик на рынке, имеет подавляющее преимущество по издержкам перед другими фактическими или потенциальными конкурентами; это, как правило, имеет место в отраслях, где преобладают постоянные затраты, создавая экономию за счет масштаба, которая является большой по отношению к размеру рынка, как это имеет место в случае услуг в области водоснабжения и электроснабжения. Фиксированная стоимость строительства конкурирующей сети передачи настолько высока, а предельная стоимость передачи для действующего оператора настолько низка, что она эффективно отпугивает потенциальных конкурентов от рынка монополиста, выступая в качестве почти непреодолимого барьера для входа на рынок.

Фирма с высокими постоянными затратами требует большого количества клиентов, чтобы иметь значимую отдачу от инвестиций. Именно здесь экономия за счет масштаба становится важной. Поскольку каждая фирма имеет большие первоначальные затраты, поскольку фирма получает долю рынка и увеличивает свою продукцию, фиксированная стоимость (то, что они первоначально инвестировали) делится между большим количеством клиентов. Таким образом, в отраслях с большими первоначальными инвестиционными потребностями средние общие затраты снижаются по мере увеличения объема производства в гораздо большем диапазоне уровней выпуска.

В реальной жизни компании производят или предоставляют отдельные товары и услуги, но часто диверсифицируют свою деятельность. Предположим, что стоимость наличия нескольких продуктов одним предприятием ниже, чем их производство по отдельности несколькими предприятиями. В этом случае это указывает на то, что существует экономия масштаба. Поскольку цена за единицу продукции компании, производящей только конкретный продукт, выше, чем цена соответствующего удельного продукта совместной производственной компании, компании, которые производят его отдельно, потеряют деньги. Эти компании либо уйдут из производственной сферы, либо будут объединены, образуя монополию. Поэтому известные американские экономисты Самуэльсон и Нордхаус указывали, что экономики масштаба могут также производить естественные монополии.

Компании, которые пользуются преимуществами эффекта масштаба, часто сталкиваются с проблемами бюрократии; эти факторы взаимодействуют, чтобы произвести «идеальный» размер для компании, при котором средняя стоимость производства компании сведена к минимуму. Если этот идеальный размер достаточно велик, чтобы обеспечить весь рынок, то этот рынок является естественной монополией.

Как только естественная монополия была установлена из-за больших первоначальных затрат и того, что, согласно правилу экономии за счет масштаба, более крупная корпорация (до определенной степени) имеет более низкую среднюю стоимость и, следовательно, преимущество перед своими конкурентами. Обладая этими знаниями, ни одна фирма не будет пытаться войти в отрасль, и развивается олигополия или монополия.

Формальное определение

Уильям Баумол в 1977 году определяет естественной монополии как «отрасль, в которой производство нескольких фирм является более дорогостоящим, чем производство монополией». Баумоль связал определение с математическим понятием субаддитивности; в частности, субаддитивность функции затрат. Баумоль также отметил, что для фирмы, производящей один продукт, экономия за счет масштаба является достаточным условием, но не необходимым условием для доказательства субаддитивности, аргумент можно проиллюстрировать следующим образом:

Предложение: Строгая экономия за счет масштаба достаточна, но не обязательна для того, чтобы средняя стоимость лучей строго снижалась.

Предложение: Строго снижающаяся средняя стоимость лучей подразумевает строгую субаддитивность лучей.

Доказательство: Рассмотрим [math]\displaystyle{ n }[/math] выходных векторов [math]\displaystyle{ v_1y,...,v_ny }[/math], когда средние затраты на лучи строго снижаются:

[math]\displaystyle{ C(\sum v_jy)/\sum v_j \lt C(\sum v_iy)/\sum v_i }[/math]

Следовательно:

[math]\displaystyle{ \frac{C(\sum v_jy)}{\sum v_j}\lt \sum \frac {v_i} {\sum v_j} \frac{C(v_iy)}{v_i}=\frac{\sum C(v_iy)}{\sum v_j} }[/math]

Что дает:

[math]\displaystyle{ C(\sum v_jy)\lt \sum C(v_iy) }[/math]

Поэтому функция затрат является строго субаддитивитной.

Предложение: Ни вогнутость лучей, ни средние затраты лучей, которые повсеместно снижаются, не являются необходимыми для строгой субаддитивности.

Доказательство: Возьмём [math]\displaystyle{ c_1 \lt c_2 }[/math] в функции кусочно-линейных затрат: [math]\displaystyle{ C(y) = \begin{cases} c_1, & y \lt y_B \\ c_2, & y \gt y_B \end{cases} }[/math]

Возьмём [math]\displaystyle{ y_r \lt y_b \lt y_s }[/math]. Функция затрат не вогнута, средняя стоимость увеличивается после [math]\displaystyle{ y_b }[/math] и средняя стоимость лучей выше при [math]\displaystyle{ y_s }[/math] чем [math]\displaystyle{ y_r }[/math]. Тоже:

общая стоимость любого выпуска y одной фирмой [math]\displaystyle{ \le c_2 \lt 2 c_1 \le }[/math] общая себестоимость продукции более чем одной фирмы

Поэтому функция затрат является строго субаддитивитной.

Объединение всех предложений дает:

Экономия глобального масштаба достаточна, но не необходима для (строгой) субаддитивности лучей, условия естественной монополии в производстве одного продукта или в любом наборе продуктов, производимых в фиксированных пропорциях.

Случай с несколькими продуктами

С другой стороны, если фирмы производят много продуктов, экономия масштаба не является ни достаточной, ни необходимой для субаддитивности:

Предложение: Строгой вогнутости функции затрат недостаточно для обеспечения субаддитивности.

Доказательство: Возьмём [math]\displaystyle{ 0 \lt a \lt 1 }[/math] и [math]\displaystyle{ 0 \lt k \lt 1/2 }[/math] в функции расходов по двум мероприятиям:

[math]\displaystyle{ C=y_1^a+y_1^k y_2^k+y_2^a }[/math]

[math]\displaystyle{ C }[/math] является строго вогнутым и не суббадитивным: [math]\displaystyle{ C(1,1)=3\gt C(1,0)+(C,0,1)=2 }[/math]

Следовательно:

Предложение: Экономия за счет масштаба не является ни необходимой, ни достаточной для субаддитивности.

Математическая нотация субаддитивности

Затратная функция [math]\displaystyle{ c }[/math] является субаддитивной на выходе [math]\displaystyle{ x }[/math], если [math]\displaystyle{ {\displaystyle {\begin{aligned}c(x)&= c(x^1)+c(x^2)+...+c(x^k)\end{aligned}}} }[/math] такой, что [math]\displaystyle{ \sum^{k}_{i=1} x^i = x }[/math], при этом все x являются неотрицательными. Другими словами, если все компании имеют одинаковую функцию себестоимости продукции, то компания с лучшей технологией должна монополизировать весь рынок таким образом, чтобы общая стоимость была сведена к минимуму, что привело к естественной монополии из-за ее технологического преимущества или состояния.

Примеры

Железные дороги

Расходы на прокладку путей и строительство сетей в сочетании с расходами на покупку или аренду поездов запрещают или сдерживают въезд любого конкурента. Железнодорожный транспорт также соответствует другим характеристикам естественной монополии, поскольку предполагается, что он является отраслью со значительной долгосрочной экономией за счет масштаба.

Телекоммуникации и коммунальные услуги

Затраты на строительство телекоммуникационных полюсов и развитие сотовой сети были бы слишком утомительными для существования других конкурентов. Электричество требует сетей и кабелей, в то время как водоснабжение и газ требуют трубопроводов, стоимость которых слишком высока, чтобы иметь существующих конкурентов на публичном рынке. Однако естественные монополии обычно регулируются, и они сталкиваются с растущей конкуренцией со стороны частных сетей и специализированных перевозчиков.