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11 La teoría del monopolio natural Como discutimos en el capítulo 10, hay una serie de argumentos de falla del mercado para la regulación económica. Quizás el más importante y ampliamente aceptado sea el monopolio natural, y proporciona la razón para la regulación de la distribución de energía eléctrica y gas natural, el servicio telefónico local, el suministro de agua y algunos servicios de transporte de la compañía común. Comenzamos este capítulo con una discusión de la teoría del monopolio natural. La regulación real del monopolio natural será el tema de los próximos dos capítulos. Aquí tomaremos una visión de eficiencia económica del monopolio natural aquí. En capítulos anteriores hemos discutido varias explicaciones para la existencia de la regulación, incluyendo la hipótesis de la falla del mercado y la teoría de la captura. En este capítulo nos centraremos exclusivamente en el argumento del fracaso del mercado monopolista natural y en diversas soluciones teóricas y reales. Este capítulo es principalmente teórico, pero también sirve como una introducción a los próximos capítulos. El capítulo 12 se ocupará de la práctica de la regulación del monopolio natural y de una evaluación de sus beneficios y costos. Los capítulos 13-15 discutirán varias alternativas a la regulación que se introducen brevemente aquí. El problema del monopolio natural Una industria es un monopolio natural si la producción de un bien o servicio en particular por una sola empresa minimiza el costo. El ejemplo típico es la producción de un solo producto en el que el coste medio a largo plazo (LRAC) disminuye para todos los productos. Este caso se ilustra en la Figura 11.1. Debido a que LRAC está disminuyendo, el costo marginal a largo plazo (LRMC) se encuentra necesariamente por debajo de él. El caso mostrado en la Figura 11.1 deja claro el dilema de las políticas públicas. En pocas palabras, el problema es cómo la sociedad puede beneficiarse de una producción de menor costo que, obviamente, requiere una producción de una sola empresa sin sufrir un monopolio de precios. La idea, por supuesto, es que una sola empresa eventualmente ganaría todo el mercado continuando la expansión de la producción y la reducción de sus costos. Habiendo ganado el mercado, podría entonces fijar el precio del monopolio. 1

En breve, pasaremos a un análisis de la variedad de soluciones a este problema que se han propuesto. Antes de eso, sin embargo, examinaremos más detenidamente la definición y las características del monopolio natural. Monopolio Natural Permanente y Temporal Una distinción importante es la del monopolio natural permanente versus temporal. La figura 11.1 ilustra el caso del monopolio natural permanente. La clave es que LRAC cae continuamente a medida que aumenta la producción. No importa cuán grande es la demanda del mercado, una única empresa puede producir al menor costo posible.

Figura 11.1 Las curvas de costes de monopolista natural En la figura 11.2 se muestra un monopolio natural temporal. Observe que LRAC declina hasta el volumen de producción Q * y luego se convierte en constante a partir de entonces. Por lo tanto, a medida que la demanda crece con el tiempo, un monopolio natural cuando la demanda DD prevalece puede convertirse en un mercado competitivo cuando la demanda D1D1 se mantiene.

Se puede argumentar que tal curva de costos puede usarse para describir el servicio telefónico interurbano. Hay varios factores que dan lugar a ahorros de costos unitarios agudos a bajos volúmenes de llamadas telefónicas, pero se desarrollan a medida que aumenta el volumen. Por ejemplo, un sistema de teléfono de microondas consiste en un número de estaciones de aproximadamente veinte a cuarenta millas de distancia que transmiten señales de frecuencias específicas. Cada estación requiere tierra, un edificio, una torre y antenas, equipo electrónico, y así sucesivamente. Estos insumos no todos aumentan proporcionalmente con el número de circuitos, y por lo tanto, como el volumen aumenta los costos fijos pueden ser repartidos en más llamadas. Este efecto de extensión se vuelve menos y menos significativo, sin embargo, a medida que el volumen crece. Como ejemplo, el servicio telefónico de larga distancia entre Nueva York y Filadelfia requirió sólo 800 circuitos en la década de 1940. A esta capacidad, los costos unitarios estaban cayendo y constituían una situación de monopolio natural. A finales de la década de 1960 el número de circuitos había aumentado a 79.000 (en gran parte debido a los requerimientos de la televisión), y este volumen era tal que los costos unitarios eran prácticamente planos (más allá de Q * en la Figura 11.2). Por lo tanto, a finales de 1960 el monopolio natural temporal había desaparecido.

Figura 11.2 Monopolio natural temporal Este fenómeno no es raro. Los ferrocarriles poseían importantes ventajas de costo a finales de 1800, y estas ventajas se erosionaron considerablemente con la introducción de camiones en la década de

1920. Este ejemplo introduce un nuevo elemento, a saber, el cambio tecnológico. Es decir, a lo largo de largos períodos de tiempo es probable que la función de costos cambie a medida que se incorporan nuevos conocimientos en el proceso de producción. Por lo tanto, el monopolio natural permanente es probablemente una categoría rara. El cambio técnico puede cambiar las funciones de costos para hacer que la competencia sea viable. Y como veremos más adelante, una grave deficiencia de regulación parece ser que a menudo no "desaparece" cuando el monopolio natural lo hace. Subadictividad y monopolio multiproducto En el mundo real un productor de una sola mercancía es raro. Las utilidades eléctricas suministran alta y baja tensión, pico y fuera de pico; Las compañías telefónicas ofrecen servicios locales y de larga distancia; y así. Resulta que el monopolio natural de productos múltiples no sólo es más realista, sino que también crea importantes cuestiones teóricas que no existen en el caso de un solo producto.

Figura 11.3 Las economías de escala hasta la salida Q '

La definición de monopolio natural es que la función de coste es sub-aditiva. 4 Comenzamos por explicar este concepto en el caso de un solo producto, ya que puede ilustrarse gráficamente.

Considere la curva de costo promedio mostrada en la Figura 11.3. El coste medio disminuye hasta que se alcanza el volumen de producción Q 'y luego empieza a aumentar. Se dice que las economías de escala existen en todos los volúmenes de producción menos que Q' y las deseconomías en todos los volúmenes de producción mayores que Q'. La subaditividad se refiere a si es más barato tener una producción industrial total de una empresa o si las empresas adicionales producirían un costo total más bajo. Para resultados inferiores a Q ', una empresa es la solución de menor costo y, por lo tanto, el costo es sub-aditivo para ese rango de salidas. Con el fin de examinar la solución de menor costo para los volúmenes de producción mayores que Q', introducimos la función de costo promedio mínimo para dos empresas, AC2. Esta curva y la curva CA de una sola empresa de la figura 11.3 se muestran en la figura 11.4. La curva AC2 se obtiene por construcción de AC de la siguiente manera. Sabemos que para la producción de menor costo, cada empresa debe producir a la misma tasa de producción y por lo tanto tener el mismo costo marginal. Por lo tanto, para un punto dado en la curva AC, simplemente doble la tasa de salida para obtener un punto en la curva AC2. Por ejemplo, al punto mínimo de coste medio M en AC, doble Q 'para obtener 2Q', que corresponde al punto mínimo M 'en AC2.

Figura 11.4 Curva de costo promedio mínimo para dos empresas, AC2

La intersección de AC y AC2 en los volúmenes de producción Q * define el rango de subaditoriedad. Para todas las producciones inferiores a Q *, una sola empresa produce la producción de menor costo. Por lo tanto, la función de coste es sub-aditivo para salidas menores que Q *. Observe que la subadititividad es la mejor manera de definir el monopolio natural. Aunque las deseconomías de escala se obtengan entre Q y Q, sería de interés para la sociedad que una sola empresa produzca en ese rango. Un punto importante es que las economías de escala (disminución del costo promedio) no son necesarias para un monopolio natural de un solo producto (aunque son suficientes). Cuando nos volvemos al monopolio natural de múltiples productos, la distinción entre subadictividad y economías de escala se hace aún mayor. Una vez más, la definición apropiada de monopolio natural es que la función de costo es sub-aditivo. Es decir, cualquiera que sea la combinación de resultados deseados (digamos, 85 coches y 63 camiones, o 25 coches y 78 camiones), es más barato para una sola empresa producir esa combinación si la función de costo es sub-aditivo. En el caso de los volúmenes de producción múltiple, se puede demostrar que las economías de escala no son ni necesarias ni suficientes para que los costos sean sub-aditivos. Las economías de escala tendrían por ejemplo, si el costo total de producir, por ejemplo, una cantidad 10 por ciento mayor de cada producto aumentara en alguna cantidad menos del 10 por ciento. La razón por la que las economías de escala no son ni necesarias ni suficientes para la subadititividad es que en la producción de múltiples productos, también es importante la interdependencia entre los productos. Aunque se han propuesto varias formas de medir estas interdependencias, el concepto de economías y deseconomías de escala es atractivo intuitivamente. 5 Las economías de escala significan que es más barato producir, digamos, 85 coches y 63 camiones dentro de una misma empresa que para que las empresas especializadas produzcan los productos requeridos. Si usted piensa en energía eléctrica de período de pico y poderes fuera de pico como productos diferentes, entonces las economías de escala están claramente presentes los dos productos pueden compartir la misma planta de energía y sistema de distribución. Sharkey ha dado un ejemplo de una función de costos que posee economías de escala para todos los productos, pero que en ningún lugar es subadditive.6 Su ejemplo (11.1 ) Observe que el costo total después de incrementar cada producción en un 10 por ciento es

Considerando que el costo total aumentado en un 10 por ciento

Debido a que la primera es menor que la segunda, existen economías de escala. Sin embargo, la función tiene deseconomías de alcance que superan lo suficiente las economías de escala para hacer que el costo no sea aditivo. Para ver esto, tenga en cuenta que el tercer término de la función de costo, la ecuación (11.1), agrega una cantidad positiva al costo cuando ambos volúmenes de producción se producen juntas. Si, por ejemplo, todo el Q1 fue producido por la empresa A y todo el Q2 fue producido por la empresa B, entonces la suma de los costos totales de las dos firmas sería menor que si toda la producción se llevara a cabo en una sola empresa:

Debido a que CA + CB