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自然独占とは、高いインフラコストやその他の参入障壁によって市場最大の供給者が競合他社に対して圧倒的な優位性を持つ産業における独占のことである。単一企業が、複数の企業がその産業内で事業を行う場合よりも低い長期平均コストで市場全体に供給できる場合、その産業は自然独占である。その場合、単一企業（独占）または少数の企業（寡占）が市場の顧客のほとんどまたはすべてにサービスを提供することになる可能性が高い。これは、資本コストが支配的で大規模な規模の経済を生み出す産業で頻繁に発生する。例としては、水道、電気、電気通信、郵便などの公共事業が挙げられる。 [ 1 ]自然独占は、19世紀初頭にはすでに市場の失敗の潜在的な原因として認識されていた。ジョン・スチュアート・ミルは、自然独占が公共の利益に資するように政府による規制を提唱した。
ミクロ経済学では、2種類の費用が重要です。それは、顧客を1人増やすための限界費用と、市場参入のための固定費用です。ほとんどの産業は自然独占ではありません。限界費用は規模の経済によって減少し、企業が最大生産量に近づくにつれて増加します（従業員の過重労働、官僚主義、非効率性など）。これは、製品の平均コストが一定の点を超えると増加することを意味します。自然独占は、固定費用は高いものの、限界費用は小さくほぼ一定であるという、全く異なる費用構造を持っています。
自然独占が生じる理由は、一般的に2つあると考えられている。1つは規模の経済、もう1つは範囲の経済である。
すべての産業には参入に伴うコストが伴います。多くの場合、これらのコストの大部分は投資に必要です。公益事業のような大規模な産業では、莫大な初期投資が必要です。この参入障壁は、既存企業が非常に収益性が高い場合でも、その産業への参入可能な企業の数を減少させます。企業の生産コストは、技術やその他の要因の影響を除いて固定されていません。同じ条件であっても、総生産量が増加するにつれて、企業の単位生産コストは減少する可能性があります。その理由は、企業が拡大し続けるにつれて、実際の製品によって当初の固定コストが徐々に希釈されるためです。これは、固定費投資が大きい企業で特に顕著です。自然独占とは、最大の供給者（多くの場合、最初に設立された企業）が競合他社に対して圧倒的なコスト優位性を持つ産業です。これは、水道や電気サービスのように、固定費が高いために規模の経済が大きい産業でよく見られます。競合する送電網を構築するための固定費は非常に高く、既存事業者の送電における限界費用は非常に低いため、事実上、潜在的な競合他社を独占企業の市場から締め出し、市場参入に対するほぼ乗り越えられない障壁として機能している。
ほとんどの企業は単一の主要な商品またはサービスを提供していますが、事業を多角化することもよくあります。1つの企業が複数の製品を保有するコストが、複数の企業がそれぞれ個別に製造するコストよりも低い場合、範囲の経済が働きます。特定の製品を単独で製造する企業の製品単価は、共同生産企業の製品単価よりも高いため、個別に製造する企業は損失を被ります。これらの企業は市場から撤退するか、合併して独占企業を形成します。
規模の経済性を活かす企業は、しばしば官僚主義の問題に直面します。これらの要因が相互に作用し、企業の平均生産コストを最小限に抑える「理想的な」規模が生まれます。市場は、その理想的な規模が市場全体に供給できるほど大きい場合、自然独占となります。
自然独占が確立されると、どの企業もその業界に参入しようとはせず、寡占または独占状態が形成される。
ウィリアム・バウモル（1977）[ 2 ]は、自然独占の現在の正式な定義を提供している。彼は自然独占を「複数企業による生産が独占による生産よりもコストがかかる産業」と定義している（p. 810）。バウモルはこの定義を劣加法性 という数学的概念、具体的にはコスト関数の劣加法性と関連付けた。バウモルはまた、単一製品を生産する企業の場合、規模の経済は劣加法性を証明するための十分条件ではあるが、必要条件ではないと指摘しており、その議論は次のように説明できる。
命題：厳密な規模の経済は、レイの平均コストが厳密に減少するために十分条件ではあるが、必要条件ではない。[ 3 ]
命題：光線の平均コストが厳密に減少するということは、光線の劣加法性が厳密に成り立つことを意味する。
命題：厳密な劣加法性には、光線の凹性も、あらゆる場所で減少する光線の平均コストも必要ない。
すべての命題を組み合わせると、次のようになる。
命題：グローバル規模の経済は、（厳密な）光線劣加法性、すなわち単一製品の生産、または一定の比率で生産されるあらゆる生産物の組み合わせにおける自然独占の条件にとって十分条件ではあるが、必要条件ではない。
一方、企業が多数の製品を生産する場合、規模の経済は劣加法性にとって十分条件でも必要条件でもない。
命題：コスト関数の厳密な凹性は、劣加法性を保証するのに十分ではない。
したがって：
命題：規模の経済は劣加法性にとって必要条件でも十分条件でもない。
コスト関数cは、出力xにおいて劣加法的であるのは、いつでも言い換えれば、すべての企業が同じ生産コスト関数を持っている場合、より優れた技術を持つ企業が市場全体を独占し、総コストを最小限に抑えることで、その技術的優位性または条件により自然独占が生じることになる。
自然独占の概念は、しばしばジョン・スチュアート・ミルに帰せられる。ミルは（限界主義革命以前に執筆していた）人工的または自然独占がない場合、価格は生産コストを反映すると考えていた。[ 4 ]『政治経済学原理』の中で、ミルはスミスが賃金格差を説明できる分野を無視したことを批判した。 [ 5 ]（この用語自体はスミスの時代にすでに使用されていたが、意味が少し異なっていた）。宝石商、医師、弁護士などの専門職の例を挙げて、ミルは次のように述べた。[ 6 ]
ここで報酬の優位性は競争の結果ではなく、競争の欠如の結果である。雇用に内在する不利に対する補償ではなく、追加的な利点である。一種の独占価格であり、法的独占ではなく、自然独占と呼ばれるものの効果である。人為的な独占（すなわち政府による補助金）とは無関係に、熟練労働者が非熟練労働者に対して有利な自然独占が存在し、報酬の差は、両者の利点を均等にするのに十分な額を、時には何倍にも上回る。
ミルが最初にこの用語を使用したのは、生来の能力に関するものでした。対照的に、現代の一般的な用法は、鉄道、郵便、電力などの特定の種類の産業における市場の失敗のみを指します。ミルは、「労働に当てはまることは資本にも当てはまる」という考えを発展させました。[ 7 ]彼は続けて、
様々な種類の労働の報酬格差を生み出したり悪化させたりする自然独占（つまり、法律ではなく状況によって生じる独占）はすべて、資本の様々な用途において同様に作用する。ある事業が大きな資本によってのみ有利に運営できる場合、ほとんどの国では、その事業に参入できる人々の階級が非常に狭く制限されるため、彼らは一般水準よりも高い利益率を維持できる。また、事業の性質上、ごく少数の人しか関与できない場合、業者間の結託によって利益を維持できることもある。ロンドンの書店のように非常に多くの業者の間でさえ、このような結託が長きにわたって存在し続けてきたことはよく知られている。ガス会社や水道会社の事例については既に述べた。
ミルはまた、この用語を土地にも適用し、土地は特定の鉱物などを産出する唯一の土地であることによって自然独占を顕在化させることができると述べた。 [ 8 ]さらに、ミルは、電力や水道、道路、鉄道、運河などのネットワーク産業を「実質的独占」と呼び、「政府は、一般の利益のために事業を合理的な条件に服従させるか、独占の利益が少なくとも公共のために得られるように、事業に対する権限を保持するかのいずれかの役割を担う」と述べた。[ 9 ] [ 10 ]そのため、非政府競争者に対する法的禁止がしばしば提唱される。これにより、料金は市場に委ねられるのではなく、政府によって規制され、利益が最大化され、その後社会への再投資が行われる。
「自然独占」という用語の歴史的起源についての議論については、モスカを参照のこと。[ 11 ]
すべての独占企業と同様に、自然独占効果によって地位を獲得した独占企業も、市場における地位を濫用する行為に及ぶ可能性がある。こうした濫用行為が発生した場合、消費者は政府による規制を求める声を上げることが多い。また、自然独占企業が支配する市場への参入を希望する企業からの要請によって、政府による規制が実施される場合もある。
規制を支持する一般的な議論としては、企業の潜在的に濫用的[ 12 ]または不当な市場支配力を制限したい、競争を促進したい、投資やシステム拡張を促進したい、市場を安定させたいといった要望が挙げられる。これは、独占によって拒否できない製品に対する囲い込み市場が生まれる電気のような不可欠な公共サービスの場合に特に当てはまる。しかし一般的には、規制は、事業者が放っておけば公共の利益に反する行動をとると政府が考える場合に行われる[ 13 ]。一部の国では、この問題に対する初期の解決策として、例えば公共サービスの提供が政府によって行われた。独占企業が規制なしに価格を変更できる能力を持つことは、社会に壊滅的な影響を与える可能性がある。例えば、2000年のボリビアのコチャバンバ抗議運動[ 14 ]では、水の供給を独占していた企業がダム建設資金を調達するために水道料金を過剰に引き上げ、多くの人々が不可欠な財を購入できなくなった。
A wave of nationalisation across Europe after World War II created state-owned companies in each of these areas, many of which operate internationally bidding on utility contracts in other countries. However, this approach can raise its own problems. In the past, some governments have used the state-provided utility services as a source of cash flow for funding other government activities, or as a means of obtaining hard currency. As a result, governments seeking funding began to seek other solutions, namely regulation and providing services on a commercial basis, often through private participation.[15]
In recent years, bodies of information have observed the correlation between utility subsidies and welfare improvements.[16] Today, across the world, public utilities are widely used to provide state-run water, electricity, gas, telecommunications, mass-transportation and postal services.
Alternatives to a state-owned response to natural monopolies include both open source licensed technology and co-operatives management where a monopoly's users or workers own the monopoly. For instance, the web's open-source architecture has both stimulated massive growth and avoided a single company controlling the entire market. The Depository Trust & Clearing Corporation is an American co-op that provides the majority of clearing and financial settlement across the securities industry ensuring they cannot abuse their market position to raise costs. In recent years a combined cooperative and open-source alternative to emergent web monopolies has been proposed, a platform cooperative,[17] where, for instance, Uber could be a driver-owned cooperative developing and sharing open-source software.[18]
