賀大興

中國存在自然壟斷行業(yè)嗎？
——來自電力供應等6個行業(yè)的經(jīng)驗證據(jù)

賀大興

利用2005～2007年規(guī)模以上企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，借助方程組估計和似不相關模型，從生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模報酬遞增的角度考察電力供應、水力發(fā)電等6個行業(yè)的自然壟斷屬性，發(fā)現(xiàn)基本沒有規(guī)模報酬遞增，個別具有規(guī)模報酬遞增行業(yè)的估計結果也不穩(wěn)健。這意味著，傳統(tǒng)認為是自然壟斷的行業(yè)其實并不具有自然壟斷屬性。

自然壟斷 規(guī)模報酬遞增 方程組 似不相關模型

一、引言

21世紀初，圍繞電信分拆的大討論，引發(fā)了社會和學術界對自然壟斷的關注。有觀點認為，電信行業(yè)固定投入高、運營成本低，具有典型的自然壟斷屬性；只有統(tǒng)一經(jīng)營，才能最大利用產(chǎn)能，獲得規(guī)模經(jīng)濟收益。但也有觀點認為，任何意義上的壟斷都會產(chǎn)生高昂的生產(chǎn)成本和嚴重的社會福利損失，電信行業(yè)必須引入競爭。電信行業(yè)最終一分為三，但爭論并未結束。2014年，工信部計劃構建國家基站公司，擬將三大運營商的基站進行統(tǒng)一建設和管理。消息一出，社會嘩然。支持者認為，此舉可以節(jié)約基站建設成本、減少重復建設。反對者質疑，難道基站與電信行業(yè)的其他設施或服務有本質區(qū)別嗎？如果沒有的話，是否意味著三大運營商其他業(yè)務也可統(tǒng)一管理，重回壟斷局面？事實上，在其他“自然壟斷行業(yè)”，類似的現(xiàn)象和爭論也屢見不鮮。

政府政策前后不一、社會意見難以凝聚，使得定量判定行業(yè)自然壟斷屬性的問題顯得尤為重要。理論上，如果一個行業(yè)真的具有自然壟斷屬性，那么，將行業(yè)產(chǎn)出集中到唯一的企業(yè)進行生產(chǎn)、形成完全壟斷，便是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。政府的行政干預，可以加速行業(yè)集中、避免浪費。但在以往的爭論中，缺乏的正是對行業(yè)自然壟斷屬性的科學研究。支持者想當然地認為部分行業(yè)，如電信行業(yè)，具有“初始投入高、運營成本低”的特點，并將這個特點作為該行業(yè)具有自然壟斷屬性的證據(jù)，在沒有認真分析行業(yè)的生產(chǎn)情況和成本函數(shù)的情況下，便匆匆出臺行業(yè)集中的政策建議。而反對者由于缺乏數(shù)據(jù)，只能從思辨的角度進行論證，很難徹底說服決策者放棄諸如將“初始投入高、運營成本低”作為判定行業(yè)自然壟斷屬性的初始印象，進而導致政策時有反復。簡言之，只有根據(jù)自然壟斷定義嚴格判定行業(yè)的屬性，才能構建政策和辯論的堅實基礎。

本文主要利用中國2005～2007年規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)出、資本和勞動的數(shù)據(jù)，從生產(chǎn)函數(shù)是否規(guī)模報酬遞增的角度檢驗水力發(fā)電、電力供應等6個行業(yè)自然壟斷屬性，以期對“自然壟斷”行業(yè)政策調整和健康發(fā)展提供依據(jù)。

二、文獻綜述

國外學術界對自然壟斷的研究起步較早，但對其定義及相關概念的討論仍在不斷深化，取得了一些公認的理論成果，但關于自然壟斷測量方面的經(jīng)驗研究，數(shù)量相對不多。

常用的判定行業(yè)自然壟斷性質的方法是伊萬和赫克曼（Evans＆Heckman，1984）的成本次可加判定法［1］，即如果有比較詳細的企業(yè)成本數(shù)據(jù)，便可計算給定產(chǎn)量由單個企業(yè)生產(chǎn)或兩個企業(yè)生產(chǎn)的成本之差，進而判定行業(yè)是否具有自然壟斷屬性。利用1958～1977年的數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)貝爾系統(tǒng)（Bell System）公司并不具有成本次可加性。后續(xù)的大多數(shù)研究，如撒萬尼和特尤塔（Salvanes＆Tjotta，1998），也采用了類似的方法［2］。

拉豐（Laffont，2002）等學者推廣了傳統(tǒng)的成本函數(shù)判定法。成本函數(shù)法隱含的假設是成本函數(shù)形式不變，成本只與企業(yè)的產(chǎn)量有關。他們認為，這個假設過于苛刻，成本函數(shù)并非固定不變。新企業(yè)進入市場必然會和原有企業(yè)生產(chǎn)成本產(chǎn)生交互影響，政府的規(guī)制也會改變企業(yè)的努力程度和生產(chǎn)水平，因此，計算企業(yè)生產(chǎn)成本必須考慮政策、產(chǎn)量、技術水平、企業(yè)努力程度、企業(yè)數(shù)量和市場規(guī)模的影響。他們建議采用工程過程法（Engineering Process Approach）估算企業(yè)的生產(chǎn)成本。以電信市場為例，工程過程法不僅能計算出給定設備配置下交換機最優(yōu)數(shù)量和位置，還能整合需求、價格、人口密度等方面的信息，最終模擬計算出不同市場結構、技術水平和競爭對手下企業(yè)的成本信息。利用這些信息，研究者不僅可以利用傳統(tǒng)的邊際成本法、成本次可加方法判斷市場性質，還可計算出不同市場結構下社會的福利損失，幫助政府實施最優(yōu)的規(guī)制政策［3］。

國內(nèi)的研究主要集中在價格規(guī)制和行業(yè)改制方面，但也有少數(shù)學者從行業(yè)效率和性質判定等角度進行經(jīng)驗研究，結論不盡相同。有的學者發(fā)現(xiàn)社會一般認定的自然壟斷行業(yè)實際上并不具有自然壟斷屬性。如薛沂（2005）利用1984～2001年鐵路運輸部門運輸收入、工資總額和固定資產(chǎn)原值等加總數(shù)據(jù)，對鐵路運輸部門生產(chǎn)函數(shù)進行了估算，發(fā)現(xiàn)該部門不存在規(guī)模報酬遞增，并不具備自然壟斷的特性［4］。于良春和于華陽（2004）利用拉豐等學者提出的模型，利用電信行業(yè)初裝費、資費和用戶數(shù)量等數(shù)據(jù)，估算了電信行業(yè)壟斷造成的社會福利損失，認為壟斷造成的社會福利損失大于重建網(wǎng)絡的成本，因此有必要引入競爭。這個結論實際上意味著電信行業(yè)也不具備自然壟斷屬性，因為自然壟斷的屬性是規(guī)模收益遞增和成本節(jié)約［5］。但也有學者得出相反的研究結論。如侯風云和周廣肅（2009）對濟南市自來水行業(yè)1990～2007年產(chǎn)出和要素數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)該行業(yè)存在規(guī)模報酬遞增的現(xiàn)象［6］。這些研究主要基于宏觀加總數(shù)據(jù)，樣本很少，結果容易受到干擾，需要進一步深化和拓展。

三、模型設置

一個行業(yè)處于自然壟斷狀態(tài)指的是，單個企業(yè)生產(chǎn)的成本，小于兩個或多個企業(yè)生產(chǎn)同等產(chǎn)量產(chǎn)品的成本。假設企業(yè)的產(chǎn)量為q，成本為c（q）。自然壟斷的原因是規(guī)模經(jīng)濟，即企業(yè)的平均成本遞減（?（c／q）／?q＜0），或者邊際成本小于平均成本（?c／?q＜c／q）［7］。充要條件是成本的次可加性。假設市場上有N個企業(yè)，產(chǎn)量分別為qn，次可加性意味著c（∑qn）＜∑（qn）［8］。自然壟斷的定義或充要條件都可用于判定行業(yè)的屬性，但前者需要行業(yè)成本函數(shù)的性質，后者需要知道企業(yè)產(chǎn)量數(shù)據(jù)。由于中國數(shù)據(jù)庫大多缺乏二者詳實的數(shù)據(jù)，因此均不可行。

本文認為，除了成本函數(shù)外，從生產(chǎn)函數(shù)出發(fā)也是可行的。假設生產(chǎn)函數(shù)為Yjit＝F(Kjit，Ljit)，其中i為企業(yè)下標，j為行業(yè)下標。在標準的教科書中，如耶勒和雷尼（Jehle＆Reny，2011）［8］，一般將生產(chǎn)函數(shù)分為規(guī)模報酬不變（如科布道格拉斯函數(shù)、常替代彈性函數(shù)）、規(guī)模報酬遞增和規(guī)模報酬遞減。如果生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模報酬遞增，即Q那么，在利息和工資外生給定的情況下，企業(yè)成本必然滿足次可加性。這樣，判定生產(chǎn)函數(shù)是否滿足規(guī)模報酬遞增的特性，便成為判定行業(yè)是否具有自然壟斷屬性的一個充分條件。

根據(jù)對生產(chǎn)函數(shù)經(jīng)驗研究的一般做法，如格林（Greene，2012）［9］，將生產(chǎn)函數(shù)轉化為lnY jit＝lnF（explnKjit，explnLjit）后再進行泰勒展開，可得

其中β1j＝?lnYjit／?lnKjit，為資本產(chǎn)出回報率的一階項，其他各項系數(shù)含義與其類似。為節(jié)省篇幅，本文直接將沖擊項ε1，jit加入到生產(chǎn)函數(shù)的展開式中。沖擊項可理解為生產(chǎn)函數(shù)泰勒展開的余項，也可直接理解為企業(yè)受到的技術沖擊。本文認為不同行業(yè)資本產(chǎn)出回報率可能不同，故在β1j中加下標j以示區(qū)別。另外，由企業(yè)利潤最大化，勞動份額可寫為

其中，ε2，jit為沖擊項。式（2）隱含生產(chǎn)函數(shù)的信息，本文將其和（1）式一起估計。

本文采用似不相關回歸模型（SUR）對式（3）進行估計。假設Εεj＝0，Eεjisεjkt＝σik（如果s＝t）。沖擊項第二個假設是似不相關模型的經(jīng)典假設，其含義是：同一年度內(nèi)，不同企業(yè)之間存在交互影響，但不同年度之間沒有任何影響。令與單位矩陣的克羅內(nèi)克乘積，（3）式系數(shù)的估計結果為

在∑j未知的情況下，本文用可行廣義線性模型（FGLS）估計（4）式，即首先用OLS回歸的殘差構建∑j的一致估計，然后將其帶入（4）式估計系數(shù)βj。估計方法的具體細節(jié)，可參見格林（Greene，2012）［9］。

四、數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)來源

中國工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫涵蓋了中國規(guī)模以上企業(yè)的部分財務數(shù)據(jù)，是學術界研究中國工業(yè)問題的常用數(shù)據(jù)庫之一。在排除缺失值后，最終選取2005～2007年的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)變量選取為工業(yè)總產(chǎn)值（Yijt）、固定資產(chǎn)合計（Kijt）、工人數(shù)量（Lijt）、工資和福利總和（wjtLjt），對其進行對數(shù)等處理后，本文獲得lny、lnY、lnL、ln2K、ln2L、lnKlnL和s等新變量，對應于式（2）和（3）中產(chǎn)出對數(shù)、資本對數(shù)、勞動對數(shù)、資本勞動對數(shù)的平方項及交叉項和工資份額。

（二）行業(yè)選擇

《中國工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫》涵蓋所有工業(yè)行業(yè)部門，對其逐一考察并不現(xiàn)實。本文重點考察在社會上或政策層面一般認為可能存在自然壟斷的行業(yè)。包括：天然原油和天然氣開采（行業(yè)代碼：0710）、水力發(fā)電（4412）、核力發(fā)電（4413）、電力供應（4420）、自來水的生產(chǎn)和供應（4610）、污水處理及其再生利用（4620）。備選行業(yè)，如鐵路旅客運輸（5110）、鐵路貨物運輸（5120）、公共電氣車客運（5310）、國家郵政（5910）、固定電信業(yè)務（6011）、移動電信業(yè)務（6012）、互聯(lián)網(wǎng)信息服務（6020）、有線廣播電視傳輸服務（6031）、無線廣播電視傳輸服務（6032）、商業(yè)銀行（6820），缺乏有效數(shù)據(jù)，未能研究。對自然壟斷的一個直觀的看法是，如果初始投入高（如電力供應行業(yè)鋪設高壓線）、運營成本低（如電力供應行業(yè)傳輸電能），則邊際成本必然小于平均成本，行業(yè)適合自然壟斷。上述6個行業(yè)基本滿足這個特點（基于篇幅原因，本文略去數(shù)據(jù)的基本特征描述部分）。

表1 主要回歸結果

五、回歸結果

（一）分行業(yè)估計

本文分別用固定效應模型和似不相關回歸模型對式（1）和式（3）進行估計（表1）。固定效應模型單獨處理式（1），可避免行業(yè)工資數(shù)據(jù)質量不一對結果的干擾，似不相關模型則可整合生產(chǎn)信息和工資信息?；貧w結果顯示：（1）資本對產(chǎn)出的影響低于預期。石油和天然氣開采、水力發(fā)電、核力發(fā)電和污水處理行業(yè)在回歸中各有一次lnK系數(shù)顯著為正，其他8次回歸中要么顯著為負、要么不顯著；（2）勞動對產(chǎn)出的影響相對較大。lnL系數(shù)在7次回歸中顯著為正。一般印象中，上述行業(yè)初始固定投資龐大、后續(xù)運行簡單，勢必導致邊際成本小于平均成本，構成自然壟斷。但回歸結果顯示，資本影響不明顯，勞動影響不可忽略，一定程度上打破了這種直觀印象；（3）回歸結果并不穩(wěn)健。lnK系數(shù)在兩個回歸模型中甚至截然相反，這可能是固定效應模型忽略了工資方程提供的信息所致，也可能是工資數(shù)據(jù)質量參差不齊所致。

根據(jù)本文式（1）對生產(chǎn)函數(shù)的處理，判斷生產(chǎn)函數(shù)是否報酬遞增，取決于資本和勞動產(chǎn)出回報率之和是否大于1。零假設如下。

表1報告了檢驗結果。石油和天然氣開采行業(yè)、核力發(fā)電和污水處理行業(yè)在固定效應回歸模型中拒絕了部分假設，其他回歸模型中均不能拒絕原假設。這個結果和回歸系數(shù)反映的信息大致一致。

（二）聯(lián)合估計

在上一小節(jié)，本文用固定效應模型和似不相關模型分開估計6個行業(yè)的生產(chǎn)函數(shù)。前者考慮了個體的異質性效應，后者涵蓋了工資方程的信息和方程沖擊項之間的交互影響。兩者的共同不足之處是，都忽略了行業(yè)之間的交互影響。鑒于此，本文在式（3）的基礎上，將不同行業(yè)的方程組整合為規(guī)模更大的方程組，以利用企業(yè)和行業(yè)信息，得到更為有效的估計結果。

表2 行業(yè)聯(lián)合估計的結果

回歸方程設置如下，

其中，zj和θj的含義與式（3）一樣，關于εj的假設也和式（3）完全相同。

本文仍然采用兩種方法估計。第一種基本思路是，控制企業(yè)一致性和時間沖擊，同時估計所有行業(yè)各要素的系數(shù)。注意到，yj是同一企業(yè)生產(chǎn)函數(shù)數(shù)據(jù)和工資數(shù)據(jù)的垂直合并，因此，yj中企業(yè)身份變量在同一年度必然出現(xiàn)兩次。這意味著，式（6）不是一個傳統(tǒng)的三層嵌套面板數(shù)據(jù)模型（Three Level Nested Model），不能直接按照面板數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法（如Two Way FE；Two Way RE）估計模型。本文采用通過添加時間虛擬變量和企業(yè)虛擬變量的方式加以估計。為了更好的估計模型，本文僅保留了三期都在樣本內(nèi)的企業(yè)，同時，排除了核力發(fā)電行業(yè)，因為其僅有9個觀測值。第二種仍然是似不相關回歸模型方法。類似與式（3），本文將生產(chǎn)函數(shù)和工資方程數(shù)據(jù)分開整理，然后進行估計。

表2估計了聯(lián)合估計的回歸結果。和分開估計結果類似，lnK的系數(shù)依然普遍為負，lnL的系數(shù)部分為正。除了電力供應行業(yè)外，其他行業(yè)的回歸結果均不能拒絕行業(yè)規(guī)模報酬遞減的零假設。這在一定程度上意味著，所選行業(yè)可能確實不具備自然壟斷的屬性。

六、結論

本文利用2005～2007年規(guī)模以上企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，借助方程組和似不相關模型，從生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模報酬遞增的角度檢驗了電力供應、水力發(fā)電等6個行業(yè)自然壟斷屬性問題。分行業(yè)和聯(lián)合估計的結果顯示，6個行業(yè)基本上不具有規(guī)模報酬遞增的屬性。這意味著，傳統(tǒng)上的“自然壟斷”行業(yè)其實并不具有自然壟斷屬性。

本文政策建議如下：

加強“自然壟斷”行業(yè)屬性定量研究，為決策和討論提供科學基礎。所謂的“自然壟斷”行業(yè)基本上是關系國計民生的基礎性行業(yè)，如電力行業(yè)。它們是否具有效率，應該采用哪種市場結構，對社會福利的影響要遠遠大于其他行業(yè)。因此，政府決策應該更具科學性，這就需要研究者從生產(chǎn)、成本、效率等多個方面進行理論和經(jīng)驗研究，否則爭論不止、發(fā)展茫然無緒。

積極借鑒國內(nèi)外先進經(jīng)驗，鼓勵競爭和創(chuàng)新，引導“自然壟斷”行業(yè)健康發(fā)展。從國外研究的成果和本文的結論也可看出，行業(yè)是否具有“自然壟斷屬性”，并不一目了然，也不一定符合簡單的經(jīng)驗判斷。這一方面要求加強基礎的科學研究，另一方面也要求政府決策保留足夠的靈活性。即使認為特定行業(yè)具有“自然壟斷”屬性，也應該鼓勵不同資本、不同地區(qū)展開競爭。政策上不能一刀切，更不能利用行政手段加速行業(yè)集中。否則，便會以“自然壟斷”之名行“行政壟斷”之實，損壞經(jīng)濟效率和社會福利。

［1］Evans D S，Heckman J J．A Test for Subadditivity of the Cost Function with an Application to the Bell System［J］．American Economic Review，1984，74（4）：615－623．

［2］Salvanes K G，Tjotta S．A Test for Natural Monopoly with an Application to Norwegian Electricity Distribution［J］．Review of Industrial Organization，1998（13）：669－685．

［3］Gasmi F，Laffont J J，Sharkey W W．The Natural Monopoly Test Reconsidered［J］．International Journal of Industrial Organization，2002（20）：435－459．

［4］薛沂．自然壟斷，規(guī)模經(jīng)濟與規(guī)制改革［J］．經(jīng)濟研究，2005（1）：15－17．

［5］于良春，于華陽．自然壟斷行業(yè)壟斷的“自然性”探析［J］．中國工業(yè)經(jīng)濟，2004（11）：32－39．

［6］侯風云，周廣肅．自然壟斷產(chǎn)業(yè)效率實證研究［J］．山東經(jīng)濟，2009（6）：134－142．

［7］Mankiw G．Principles of Economics［M］．USA：South-western，Division of Thomson Learning，2008：18－319．

［8］Jehle G A，Reny P J．Advanced Microeconomic Theory［M］．London：Prentice Hall，2011：125－154．

［9］Greene W H．Econometric Analysis［M］．Boston：Prentice Hall，2012：257－343．

Are There Natural Monopoly Industries in China？——Evidence from Six Industries

HE Da-xing
（School of Marxism，Peking University，Beijing，100871）

This paper investigates the natural monopoly property of six industries，using the firm production data from 2005 to 2007．By using the system equations，which seems regression model uncorrelated，the results show that these industries mostly have not the returns of economic scale，which means the traditionally assumed industries are not exactly having the natural monopoly property．

Natural Monopoly；Returns of Economic Scale；System of Equations；SUR

F424

A

1000－7636（2014）08－0054－06

責任編輯：蔣 琰

2014－06－12

北京高校青年英才計劃項目（YETP0047）

北京大學馬克思主義學院講師，北京，100871。