自然垄断 · aiwiki.page

当一家企业能够以低于两家或更多独立企业的任何组合的总成本，向整个市场供给产品或服务时，就存在自然垄断。与主要源于排他性法定权利或对稀缺资源的控制的垄断不同，自然垄断的界定依据是生产成本与市场需求之间的关系。这一概念并不意味着垄断定价有利于社会：即便行业结构具有成本效率，也仍可能赋予经营者相当大的市场势力。(documents1.worldbank.org)

经济学基础

核心条件是成本次可加性。令 $C(Q)$ 表示生产总产量 $Q$ 的最低成本。如果对于将总产量分配给 $n\geq2$ 家企业、且每家企业的产量均为正的所有划分方式，都有

C(Q)<\sum_{i=1}^{n}C(q_i), \qquad \sum_{i=1}^{n}q_i=Q,

那么在该产量水平上就存在严格的单产品自然垄断。这一比较考察的是整个行业的总成本，而不是某家在位企业是否恰好比其现有竞争对手表现更好。(one.oecd.org)

规模经济是解释自然垄断的一种常见机制。如果长期平均成本在相关产量范围内持续下降，将生产分散给规模较小的供应商就会提高单位成本。对于单一产品而言，该范围内平均成本递减是成本次可加性的充分条件，但不是必要条件。对于多种产品，分析还要考虑范围经济，即联合生产不同服务所带来的成本节约。仅有范围经济并不足以证明存在自然垄断；相关检验需要将联合生产与产出组合的所有可行拆分方式进行比较。(documents1.worldbank.org)

一个简单的示例模型是：当产量为正时， $C(Q)=F+cQ$ ，而 $C(0)=0$ 。其中， $F>0$ 为固定成本， $c$ 为恒定的边际成本。一家供应商的成本为 $F+cQ$ ，而采用相同技术的 $n$ 家供应商的总成本为 $nF+cQ$ 。平均成本 $F/Q+c$ 随产量扩大而下降。该模型单独呈现了避免重复建设设施所带来的成本节约，不过现实中的网络还面临容量约束和更复杂的运营成本。(openstax.org)

基础设施与市场边界

自然垄断尤其适用于需要广泛网络的基础设施。地方供水管网和配电线路是典型例子：建设平行系统可能造成大量重复投资，同时分割用于收回成本的客户群。(openstax.org)

自然垄断的判定往往适用于某项具体业务，而非整个行业。在电力行业，即使发电和零售供电环节能够开展竞争，通过电网进行的输电和配电仍可能具有自然垄断特征。铁路基础设施与列车运营服务之间，以及电信行业的网络设施与服务之间，也存在类似的区分。(oecd.org)

因此，自然垄断是否成立取决于技术、地理条件、需求以及所提供的服务。需求增长可能为多家高效率生产者创造生存空间；技术变迁可能降低现有瓶颈环节的重要性。高额沉没成本——即退出时无法收回的投资——可能强化进入壁垒，但沉没成本与自然垄断是不同的概念。成本次可加性关乎生产效率，沉没成本则关乎进入和退出市场所产生的后果。(documents1.worldbank.org)

定价与经济福利

自然垄断使低生产成本与有效率的定价之间产生矛盾。在标准的单一定价模型中，不受约束、以利润最大化为目标的经营者会选择使边际收益等于边际成本的产量，然后按照需求曲线上对应的价格收费。与边际成本定价相比，这通常会限制消费，并造成无谓损失。避免基础设施重复建设，并不能消除这一市场失灵的来源。(openstax.org)

当平均成本高于边际成本时，要求价格等于边际成本，会使收入不足以覆盖总成本。平均成本定价则允许收回成本，包括获得正常的资本回报，但通常会使价格高于边际成本。经济利润为零并不意味着投资者没有获得回报：正常的资本报酬已计入经济成本。(openstax.org)

其他安排将接入费用与使用费用分开收取。两部制收费将固定费用与按单位计收的价格相结合，有可能在收回网络成本的同时，使使用价格更接近边际成本。其效果取决于客户之间的差异，以及接入费用是否会使客户放弃使用。补贴则是弥补边际成本定价收入与总成本之间缺口的另一种方式。(economics.mit.edu)

规制与制度安排

经济规制通常涉及收费标准、服务质量、投资和接入义务。收益率规制允许经营者收回核准的成本，并基于相关资本基数获得获准的回报。以成本为依据的安排可以保障成本回收，但如果成本节约很快就导致获准收入下降，也会削弱经营者减少支出的动力。(openstax.org)

价格上限规制在两次审查之间，按照预先确定的规则限制价格。允许经营者保留部分效率提升所带来的收益，可以增强其降低成本的动力，但也会使其承担更大的财务风险。收费监管还必须关注服务标准；仅有价格管制，并不能确保质量、维护或可靠性达到适当水平。规制机构面临信息不对称，因为经营者通常更了解自身的成本和运营状况。(openstax.org)

公有制、受规制的私有制，以及通过竞争授予特许经营权，是几种不同的制度安排。特许经营权招标引入的是争夺市场的竞争，而不是市场内部持续进行的竞争。当竞争性服务依赖于垄断网络时，政策可以要求提供非歧视性接入，或将网络所有权与服务提供相分离。这些安排旨在保留网络的成本优势，同时避免将垄断控制不必要地延伸至能够开展竞争的业务。(ppp.worldbank.org)