1 绪论
1.1 研究背景及意义
自然垄断是指由于技术或特殊的经济因素所形成的垄断。垄断使得企业获得超额利润，消费者剩余减少，社会配置资源的效率大幅度降低而造成社会福利损失。理论认为，垄断造成社会净福利的损失和消费者剩余的减少，经济学家将其称为哈伯格三角形和塔洛克四边形。从经济学视角分析电力行业垄断行为并从理论上计算垄断所带来的福利损失，有利于促进我国电力行业市场化改革和进一步发展，健全定价机制，优化资源配置，使得电力市场体系在政府的监督管理下更加公平竞争、发展健康、开放有序。
1.2 相关理论
自然垄断相关理论大体分为三个阶段。第一阶段将垄断等同于资源稀缺。“自然垄断”被用来解释地租，认为土地的稀缺性是由制度原因造成的，也就是自然垄断导致地租的产生。认为自然垄断的特征是：产业具有天然优势，产业提供的资源具有独特性，产品具有不可储存性和规模经济性以及产业依赖于垄断经营。第二阶段是以规模经济作为理论支撑。经济学家认为规模经济是自然垄断的来源，体现为平均成本随着产出增加而下降，一旦规模经济强大到只有一家公司可以生存，自然垄断就会出现。第三阶段是成本可次加理论阶段。经济学家发现对于提供公共服务的产业来说，即使生产成本随着产量的增加而上升，由一家企业提供所有服务要比两家以上企业提供服务的成本低。为了解释这种现象，经济学家认为规模经济不是自然垄断形成的原因，只要在提供相同数量产品时，一个特定公司可以比两个或更多公司以更低成本提供，这就是自然垄断。
1.3 自然垄断划分标准
经过发展，学界总结出判断行业是否具有自然垄断属性的标准。第一，该产业依赖物理网络进行经营且具有较高的网络经济效益；第二，该产业在基础设施投资建设阶段投入的成本极高，具有极大的经营规模和产量规模；第三，该产业在单一网络甚至比竞争时效率更高，能产生更高的经济效益；第四，该产业属于公共服务产业，所生产的产品或提供的服务绝大多数是居民日常生活所必需的。一个产业在同时满足这四个条件时才被认定为自然垄断产业。
2电力行业垄断属性
电力产业包含发电、输电、配电和用电四个领域。发电环节将各种形式的能源转化为电能；输电环节通过高压输电线路将电力从发电厂输送到全国各地；配电环节通过特定装置将高压电转换成可供居民日常生活使用的中压和低压电；售电环节是将电力产品销售给客户使用。电力行业在初期对发电站和电力输送网络建设中投入巨大成本，行业具有公共服务性和很高的经济效益，因此电力行业一直被看作是自然垄断行业。组成电力产业的四个领域并不是密不可分的，个别领域可以单独运营。每个领域的经济特性不同，自然垄断程度各有差异，可以由政府规制自然垄断性强的领域，而在垄断性较弱的领域适当引入竞争，降低规模经济效益，提高效率增加社会福利。
技术的发展使得发电领域的成本不断降低，发电量持续提高。发电企业可以在保持最低有效规模的同时保持一定的规模经济效益。特定区域的发电厂数量维持在一定范围内，保证规模经济效益同时引入竞争提高效率，降低发电领域的自然垄断性，但要适当引入并控制竞争者的数量。输电领域为了保证电力产品稳定高效且安全地输送到各个终端而具有覆盖率高和节点密集的特点。输电领域因覆盖范围极大、配套设施专用型极强具有极大的固定投资建设成本，且投资回报周期长，相当长时期内极难收回成本。随着输送电量的不断增加，边际成本无限趋近于零。相对于输电领域而言，配电领域的覆盖范围有限，在配套设施的建设投入上，其资金投入虽然依旧很高，但远低于输电网的资金投入程度。配电区域内的配电网络可以根据业务需求增加建设，不再具有单一性。最后，售电领域的进入和退出成本并不高昂并且对产量和规模要求不高，具有可充分竞争性。电力产品的销售可由任何能自由运用配电网进行交易的企业提供，用户可自由选择电力供应商，透明化的电价有利于提升消费者福利和控制电价上涨。
3电力行业垄断的经济学和福利损失分析
3.1 规模经济效益分析
随着生产规模的扩大，产品和服务的平均单位成本降低，形成规模经济。电力行业的网络建设初期投入巨大，服务共享成本高。随着用户规模的扩大，单位用户成本逐渐降低。垄断者的平均成本AC和边际成本MC随着产量的增加而持续下降，这意味着垄断者具有规模经济。
3.2 效率损失分析
垄断企业缺乏竞争，必然导致经济效率的损失，如垄断价格高、利润高、产量低、质量低、服务水平低。完全竞争企业的均衡产出是边际收入MR等于边际成本MC等于市场价格P时的产出，自然垄断企业的均衡产量和均衡价格是边际收入MR等于边际成本MC时的产出和价格，垄断价格高于市场价格P。在自然垄断条件下，消费者多消费一个单位产品的边际效益高于制造商的边际成本。从社会福利来看，垄断企业为了获得超额利润，其产出水平远远低于市场的均衡产出水平，低于社会福利最大化时的最优产出，从而造成效率损失。
社会和消费者福利损失分析图
3.3社会和消费者福利损失分析
市场在完全竞争的状态下，市场均衡价格Pc等于边际成本MC，均衡的销售数量等于Qc，当电力行业只有一个厂商垄断时，根据自身利润最大化原则，垄断企业将垄断价格Pm设为边际收益MR等于边际成本MC，均衡状态下的垄断产量为Qm。根据寻租经济学理论，垄断会造成资源的低效配置，并造成社会净福利损失和消费者福利损失。图中三角形ABC表示垄断者造成的净社会福利损失，即哈伯格三角形。垄断企业为了寻求和维持其垄断地位所付出的成本也将导致福利损失，这部分成本就是制造商的寻租成本。它不会产生任何社会价值。垄断者为了维持或获得专有权而进行的活动，是一种“非生产性的营利性活动”。上图中的四边形PmPcAB是塔洛克四边形，代表垄断产生的租金。寻租造成的巨大租金最终会消散，造成社会净福利的损失。
3.4对电力行业垄断造成福利损失的实际估量
文章查阅并选取了我国五大发电集团（华能集团、华电集团、国电集团、大唐集团和国电投资集团）的相关数据。总体来说，从2016年到2020年五大发电集团的营收和利润总额都有较大增长。截止2020年底，五大发电集团在2016年到2020年共完成营业收入22027亿元，2020年比2016年增长49.7%，年平均增长12.4%；五年共实现利润1607亿元，2020年比2016年增长46%，年平均增长11.5%；截止2020年底，总资产达到15393亿元，比2016年增长25.4%，年平均增长6.35%。
2016年-2020年五大发电集团生产经营状况表
数据来源：网易财经各公司财报统计计算得出
通过分析发电领域垄断造成的社会福利净损失，由于数据难以获取，目前还没有对垄断造成的其他不良影响进行定量研究。哈伯格首先对垄断的福利损失进行了理论和实证测量。垄断市场造成的福利损失的计算公式为:
其中，g为销售利润率，e表示产品需求量变动相对于价格变化的弹性。根据古诺模型，当n家公司竞争时，每个公司的需求弹性是市场弹性的n+1倍。根据以往经济学家的研究，电力市场的价格弹性约为0.45，那么发电商的价格弹性应为2.7。结合表1中2016 - 2020年销售收入和总利润的相关数据，我们可以计算出五大发电集团垄断造成的社会福利净损失。可以看出，从2017年开始每年的社会福利损失都在上升，到2020年达到了53.5亿元。随着经济的增长和企业营业收入和利润总额的提升，所造成的福利损失也随之增加。
5电力行业市场化改革建议
首先，在电力行业的四个组成部分中，既有垄断企业也有竞争企业。进一步在非垄断领域引入竞争，放松市场准入。其次，适当改革行政监管制度，转变政府职能。随着电力行业市场体制改革，继续在配电和售电环节进行经济监管，在垄断性强的输电和发电领域加强价格监管、安全监管和环境保护等非经济社会监督。健全电力行业相关法律法规，增强政府监管机构的独立性和社会调控，维护稳定的市场秩序。最后，广泛应用信息技术。信息技术的发展可以缓解电力行业在发电和售电领域投资建设配套设施时极高的沉没成本和重复建设问题，提高了电力工业中发电、配电和售电的规模经济。缩小自然垄断边界，放松对行业的控制。
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